鲁勇
身份证号码:62012119801128****,甘肃 兰州 730000
摘要:在高层建筑施工中,脚手架是基础而又重要的设备,脚手架的搭设质量直接影响后续的施工质量。文章结合工程案例,分析了悬挑扣件式钢管脚手架的参数和荷载,总结了脚手架施工技术要点和安全质量控制措施,以供同行参考。
关键词:建筑工程;脚手架;荷载计算;施工技术
在建筑工程中,脚手架既是工作平台,也具有安全防护作用。其中,悬挑式钢管架的立杆,设置在建筑物外挑的型钢上,对型钢的位置、尺寸、预埋、外挑长度等提出了高要求[1]。考虑到悬挑扣件式钢管脚手架的搭设比较复杂,只有对施工技术进行控制,才能获得理想的施工效果。
1.工程概况
以某建筑工程为例,建筑面积共计5200 m2,包括地上建筑11层,建筑面积4000 m2;地下室1层,建筑面积1200 m2。建筑采用框架结构,耐火等级二级,抗震等级乙类,设防烈度7度,主体结构的使用寿命设计值50年。该建筑最大高度为45.9 m。在屋顶层有悬挑3m梁板,长度为23.4 m,层高为3.6 m,板厚120 mm;悬挑区域中间部分为长方形,两边为直角三角形。屋顶层离地面高度约20 m,从地下室顶板板面开始搭设支架不合适,不仅严重浪费工料,还会导致工期延长,而且支架体系的稳定性差,难以控制架体变形。结合本工程实际情况,最终采用悬挑扣件式钢管脚手架方案。
2.悬挑扣件式钢管脚手架的参数和载荷
2.1 基本参数
本工程使用的脚手架,主要用于装修施工,静荷载参数如下:立杆承载结构的自重标准取值0.12 kN/m,脚手板为0.10 kN/m,栏杆挡脚板为0.17 kN/m,安全网为0.10 kN/m。
2.2 载荷计算
依据以上参数,计算脚手架的结构载荷如下:①大横杆的静荷载、活荷载分别是0.08 kN/m、0.98 kN/m,弯曲应力和挠度最大值为61.47 N/mm2、1.68mm,满足容许值要求。②小横杆的集中荷载是1.59 kN,弯矩、应力、挠度最大值分别是0.56 kN、152.40 N/mm2、2.16 mm,满足容许值要求。③单立杆的底部和上部荷载最大值,分别是112.91 N/mm2、113.67 N/mm2,均低于设计值205 N/mm2,满足设计要求。④连墙件的承载力、轴向力设计值是83.27 kN、15.50 kN,扣件抗滑力是16 kN,经计算均满足稳定性要求。
3.悬挑扣件式钢管脚手架的施工技术
3.1 搭设立杆
该工程中,立杆横向、纵向布设间距分别是1.1 m和1.5 m,步距为1.8 m,内立杆和墙体相距0.25 m。单、双立杆之间,使用1根立杆相接,并在立杆和大横杆之间设置2道扣件连接,提高立杆和横杆的稳定性。双立杆和横杆连接时,使用扣件连接,并进行检查;立杆和连墙件之间,进行刚性连接;立杆需要接长时,两名施工人员配合操作,使用对接扣件完成接长[2]。
3.2 安装水平杆
先是纵向水平杆。将其设置在立杆内侧,长度<3跨;相邻的2个纵向水平杆,不能设置在同步或同跨内;不同步或不同跨的相邻接头,要错开>500mm;纵向水平杆上的接头,和最近节点的距离<1/3纵距;和立杆连接时,使用直角扣件固定。
再是横向水平杆。横向水平杆设置在立杆下方,和立杆连接时使用直角扣件固定;在脚手架主节点,设置一道横向水平杆,施工中禁止拆除,保证脚手架的稳定性;如果直角扣件位于主节点,和中心距离应<150 mm[3]。
3.3 安装连墙杆
本工程中,连墙件的拉结点距离<2跨,预埋件设置在靠近主节点的位置,和主节点相距<300 mm;连墙件和立杆之间,使用刚性连接件连接;相邻的竖向连墙件之间,距离小于建筑层高,并且设置水平杆。安装连墙件后,不能和门窗、管道相连接,防止结构失稳影响脚手架的安全性。如果脚手架的操作层超出连墙件,要采取临时固定方案,上层连墙件安装完成方可拆除。
3.4 设置剪刀撑
剪刀撑结构设置时,要位于外立杆的外侧,要求是通长、通高设置,具体要求如下:①水平夹角<45°,宽度要>4跨,长度>6 m;②剪刀撑斜杆上的旋转扣件,和立杆或横向水平杆的伸出端连接固定,扣件中心和主节点相距<150 mm;③剪刀撑的搭接长度>1 m,至少使用2个旋转扣件固定。本工程中,剪刀撑设置成“之”字形,和立杆、纵向水平杆、横向水平杆同时搭设。
3.5 安装脚手板
本工程使用的脚手板材质是竹笆片,各个作业层均铺满,层间距为1.8 m。铺设脚手板之前,先检查是否完整、表面有没有损坏,存在安全隐患的及时更换;在脚手板的四角部位,使用镀锌钢丝和纵向水平杆连接固定[4]。
3.6 设置门洞支撑
在脚手架搭设过程中,门洞是一个薄弱点,原因有两个:一是门洞位置的脚手架步距大,稳定性较差;二是为了现场施工顺利进行,需要对部分立杆进行拆除。设置门洞支撑时,因悬空设置1根立柱,增设斜杆承载结构荷载,将荷载传递到门洞两侧的立杆上,以此保证脚手架的结构强度。另外,在门洞上方设置横向支撑,可提高支撑结构的整体性。
4.悬挑扣件式钢管脚手架的安全质量控制措施
4.1 使用期间的质量控制
整个工程施工期间,脚手架的质量控制措施如下:第一,施工企业加强管理,对施工人员进行安全教育,禁止随意拆除脚手架杆件、扣件等;因施工需要必须拆除时,由技术人员现场勘查,采取加固措施后再拆除。第二,在脚手架上作业时,为了防止超过活荷载,施工人员不能在脚手架上固定物体,例如电缆绳、模板支撑等;也不能进行焊接作业,必要时采取防火措施,确保焊接作业的安全性。第三,考虑到脚手架的使用时间长,为了防止构件表面发生锈蚀,应涂刷油漆进行防腐处理,延长脚手架的使用寿命。第四,脚手架使用时,定期开展安全检查活动,发现潜在性的问题,并制定整改措施,确保脚手架安全使用。
4.2 拆除作业的安全管理
拆除脚手架时,为了保证施工安全,现场管理措施如下:第一,拆除前,由技术负责人进行审批,确保后续施工作业不会用到脚手架,才能编制拆除方案。第二,全面检查杆件、扣件、连墙件、支撑体系的稳定性,如果存在安全隐患,首先消除隐患再拆除。第三,整体上,拆除作业和搭设作业的顺序相反,遵循从上到下、逐层拆除的原则,不能上部和下方同时拆除。第四,连墙件要一层一层分段拆除,每段拆除的分层高度<2步,超过2步时要采取加固措施[5]。第五,拆除作业时,现场委派专人指挥,落实技术交底和安全交底,避免发生安全事故。第六,脚手架各部件拆除后,先集中存放在楼层内,然后使用起重机械运输至地面,最后进入仓库或返厂。
5.结语
综上所述,悬挑扣件式钢管脚手架是脚手架的一种特殊类型,底部并非搭设在地基上,而是建筑物外挑的型钢上。文章从搭设立杆、安装水平杆、安装连墙杆、设置剪刀撑、安装脚手板、设置门洞支撑等环节,阐述了悬挑扣件式钢管脚手架的施工技术要点,希望为类似工程提供借鉴。
参考文献:
[1]徐毅.建筑工程悬挑扣件式钢管脚手架施工技术[J].中国建筑金属结构,2021(6):130-131.
[2]陈聪辉.建筑工程扣件式钢管脚手架施工技术要点及质量控制[J].河南建材,2019(6):6-9.
[3]卢群芳.超高扣件式钢管脚手架设计施工技术研究[D].郑州大学,2019.
[4]周学焕.扣件式钢管脚手架高大模板支撑体系的施工技术分析[J].河南建材,2018(6):297-298.
[5]曹清.悬挑扣件式钢管脚手架中预留孔固定钢梁施工工法[J].建筑安全,2013,28(8):7-11.