楊云虎
(中鐵五局集團建筑工程有限責任公司)
高層建筑懸挑腳手架的施工分析
楊云虎
(中鐵五局集團建筑工程有限責任公司)
懸挑式腳手架是工程建設中不可缺少的防護和技術工具,使用得當可以起到很好的安全防護效果。如果違規操作,也是安全事故頻發的高危區。所以,施工企業在搭設之前,一定要做好安全和技術的交底工作,在操作過程中加強檢查和監督,確保搭設規范的同時保證工人的生命安全,才能創造更多的價值。
高層建筑;懸挑腳手架;施工分析
懸挑式腳手架主要指的是架體結構卸荷在附著于建筑結構的剛性懸挑梁上的腳手架,為了使得施工人員的安全有保障,腳手架的每段搭設高度不得大于20m。懸挑式腳手架本身并不承受負荷,而是過懸挑結構把全部荷載都傳遞給建筑結構,懸挑結構傳導的是全部的建筑負荷,因此它的強度、剛度和穩定性都必須確保可靠,而它與建筑結構的連接可靠與否,關系到腳手架的荷載能否安全地傳遞給建筑結構。懸挑架主要依附的建筑結構是鋼結構或者是鋼筋混凝土結構,不可以連接到石結構或者是磚混結構之上。懸挑架的連墻間距必須經過計算確定,以確保能夠承受負荷。懸挑架的支承結構必須是型鋼制作的懸挑架或是懸挑梁,并計算出不同的材質所能承受的負荷。它的連接點處應該焊接或者用螺栓聯結。
某一項目有多棟29層高層住宅。高層部分底部1層為架空層,2層及以上為住宅,地下設有1層地下室。11~25號樓為鋼筋混凝土框架結構,8~10號樓為鋼筋混凝土剪力墻結構。本工程的腳手架方案為6層~屋面層為懸挑式雙排鋼管腳手架,每5層設置一次懸挑。分5步懸挑(每一步挑5層):6~10層,11~15層,16~20層,21~25層,26層~屋面層。懸挑高度為5×3m=15m。1~5層腳手架采用落地式臨時腳手架,待懸挑腳手架搭設完成后進行拆除。懸挑位置分別為5層頂板、10層頂板、15層頂板、20層頂板、25層頂板。腳手架鋼管選用φ48×3.5,立桿最大縱距為1.50m,立桿的橫距為0.65m,大小橫桿的步距為1.80m,內排架距離外墻寬度為0.35m。
(1)設置細節,懸挑梁細部構造見圖1。①嚴格控制工字鋼懸挑的長度。在工字鋼兩支座處必須墊木方(50mm厚),嚴禁將工字鋼直接擱在混凝土樓面上,必須保證與陽臺平面離開距離。②為固定立桿的位置,在工字鋼上立腳手架立桿的位置焊接φ25 長200mm的鋼筋。③工字鋼置于懸挑梁上時,在梁下部采用工字鋼頂撐加固。④工字鋼的錨固通過樓板內預埋φ16圓鋼來進行。預埋的φ16圓鋼和鋼梁之間用木楔塊頂緊(見圖2)。

圖1 懸挑梁細部構造

圖2 樓板內預埋φ16圓鋼
(2)懸挑工字鋼的上表面應加焊接頭樁來固定立桿,每道懸挑工字鋼均應加設斜拉鋼絲繩。落于結構上的錨固段應該是自由懸挑段的1.5倍,且必須至少采取2道錨固,每段懸挑層的高度理論上不應大于18m。
(3)工字鋼通常刷黃色油漆對表面進行處理,起到防腐和防潮的效果,確保其長久使用。
(4)工字鋼在U形錨固筋的后端,最少應保持100mm的距離,這就要求錨固筋的埋設位置要事先設定好。并且錨固筋與工字鋼之間要采用木方進行填充,確保其強度和安全。
(5)斜拉鋼絲繩至少應為2道,且直徑通常不應小于∮18,至少應為4股鋼絲繩擰成。鋼絲繩表面應無裂紋、無損傷、無開裂現象,一旦在使用過程中發生以上破損現象,應及時進行更換。
懸挑工字鋼作為整個架體的受力部分,而真正起到防護作用的還是外圍的鋼管腳手架,這部分是整個架體的重點。
(1)鋼管的材質要求。鋼管腳手架應該采用國標的5cm鋼管,直徑偏差應滿足設計規范要求。豎向立桿和大橫桿的長度為4~6m,小橫桿為1.2~1.3m。在材料進場之前,施工和監理單位應做好材質的檢查檢驗工作,一旦發現有不合格現象,一律不準使用。
(2)鋼管腳手架的連接一般需采用直角扣件,扣件應保持完好,無生銹和腐蝕,應能充分緊固連接。對于長期使用的老舊扣件或表面有油漆滑落等現象的扣件應進行篩選,扣件螺栓刷上機油。搭設前對所有需用的鋼管、扣件由材設部門進行篩選、檢查,嚴格實物驗收,施工現場方可使用。其技術要求如下:①在主要受力節點處,應至少使用2個直角扣件,進行90°的互補。②垂直立桿的頂端扣件,與上部自由端距離不宜大于300mm,并且應該進行加固。③相互平行的橫桿或立桿扣件連接段的間距應該至少保持500mm,防止局部剪切應力過小。
(3)外腳手架豎向立桿的間距一般不超過1.8m,橫向不超過1.5m。采用雙排立桿搭設,離墻0.25m,立桿間距縱向1.80m,橫向1.05m,步架高1.8m,根據建筑外形可以進行適當的調整。
(4)連墻件設置。連墻件布置豎向間距按一層,水平間距按三跨設置,轉角處兩邊第一根立桿必須埋設連墻件,連墻件材料可采用短鋼管扣件連接或用φ14與鋼管焊接的預埋件使用,應注意靠墻面的鋼管頭應頂到混凝土墻面上。連墻件伸入混凝土內部的長度不少于200mm,上部不少于100mm,以便后期腳手架的固定。
(5)掃地桿的設置。掃地桿的位置應該設置在腳手板以上不大于200mm的位置,豎向掃地桿應防止在下部,橫向掃地桿按照設計規范進行綁扎,一般間距不大于500。
(6)豎向立桿的連接一般采用直角扣件進行連接,只有在最頂部的位置才允許使用搭接。且頂部腳手架的高度需至少高于樓層工作面以上1.5m。各豎向鋼管扣件連接的部位應相互錯開,間距至少為500mm。
(7)剪刀撐設置。在腳手架外側立面連續設置,剪刀撐斜桿的接長采用搭接,搭接應符合規定,剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉扣件中心點至主節點的距離不宜大于150mm,每道剪刀撐寬度不應小于4跨,且不應小于6m,斜桿與地面的傾角在45~60°之間。
4.1懸挑式腳手架搭設之前的準備工作
①懸挑架的設計制作等應該遵守國家相關的規范標準。②懸挑架施工之前應該編制專項施工方案,應該有施工圖以及設計計算書,同時同安全技術條件相符合,審批的手續應該是齊全。同時在專職安全管理人員監督之下進行實施。③懸挑架的支承與建筑結構的固定方式經設計計算確定,必須得到工程設計單位認可,主要考慮是否可能破壞建筑結構。
4.2懸挑式腳手架在搭設期間應注意的問題
①在搭設懸挑式腳手架之前,搭設方案編制人員應該參加對于搭設人員的安全技術的交底,并且執行簽字的手續;搭設人員應該持證上崗。②懸挑式腳手架應該嚴格依照設計以及施工方案來進行搭設,同時,在懸挑式腳手架搭設過程之中,應該指定監護人員來進行監護。
4.3懸挑式腳手架相關技術方面應重視的其他問題
除去懸挑架上述相關要求之后,連墻體的設置以及剪力撐的設置,縱橫則向掃地桿的設置,架體薄弱位置應該加強,卸料平臺的搭設等同《建筑施工扣件或鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2010)的要求是一樣。腳手板宜選用50厚木腳手板,長2~6m寬200~300mm;應采用松木作為木腳手板的制作材料,并且所使用的材質應按照現行國家標準《木結構設計規范》(GBJ5)中Ⅱ級材質的規定來選用。兩端使用8#鍍鋅鐵絲箍兩道。禁止使用有扭紋、腐朽、破裂和橫透癤等不符合的木板。
總之,腳手架工程是關系到工程是否能順利完成的一項重大安全保證措施,從設計到施工都必須認真謹慎。每年因為各種原因導致的腳手架安全事故層出不窮,造成了重大經濟及生命財產損失。腳手架的安裝和拆除的操作必須符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)的相關規定。
[1]《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ130-2011)[S].
[2]劉文峰,胡世杰,楊巧利,劉文雷.型鋼懸挑腳手架組件標準化研究[J].建筑安全,2014,29(1):6~9.
[3]《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)[S].
TU974
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1673-0038(2015)27-0084-02
2015-6-21