关于施工扣件式钢管脚手架安全技术与管理讲义.docx
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关于施工扣件式钢管脚手架安全技术与管理讲义
扣件式钢管脚手架施工安全技术与管理
培训讲义
主讲:
卜后华
马鞍山姑孰工程咨询有限公司
2012年1月30日
扣件式钢管脚手架施工安全技术与管理
培训讲义
一、扣件式钢管脚手架的定义与种类
1、扣件式钢管脚手架定义:
为建筑施工而搭设的,承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架,包含本规范各类脚手架与支撑架,统称脚手架;
2、脚手架的种类:
⑴外脚手架:
一般来讲,外脚手架主要用于低层建筑物施工较适宜;
⑵内脚手架:
室内操作教安全,低层、高层都可使用;
⑶工具式脚手架:
①桥式升降脚手架;②挂脚手架;③挑脚手架;④吊篮脚手架。
二、脚手架的基本要求:
要有足够的牢固性和稳定性,保证在施工期间对所规定的荷载或在气候条件的影响下不变形、不摇晃、不倾斜,能确保作业人员的人身安全。
三、构配件的材质和规格要求:
1、对钢管的材质要求:
脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091规定的Q235普通钢管;当每批钢管进场时,应该同时具有生产厂家的检验合格证,若对质量不明或有怀疑的,应将进场的钢管抽样进行机械性能试验,相应地符合GB/T700-79中Q235级钢管的规定;
2、对钢管的规格要求:
各种杆件均应优先采用Φ48.3×3.6钢管,用于立杆、大横杆和斜杆的长度以4—4.5m为好,这样长度的钢管一般在25kg重以内,适合人工操作。
3、扣件的材质要求:
a、扣件应采用可锻铸铁或铸钢制作,其质量和性能符合现行国家标准《钢管脚手架构建》GB15831的规定,采用其他材料制作的构建,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用;
b、扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N.m时不得发生破坏;
4、脚手板用材要求:
a、脚手架可采用钢、木、竹材料制作,单块脚手板的质量不应大于30kg;
b、冲压钢脚手板材料应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢的规定;
c、木脚手板材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB5000中Ⅱa级的材质规定。
脚手板厚度不应小于50mm,两端应设置直径不小于4mm的镀锌钢丝箍两道;
d、主脚手板采用由毛竹和楠竹制作的竹串片板、竹笆板、竹串片脚手架,应符合现行行业标准《建筑施工木脚手架安全技术规范》GJ164的相关规定;
四、脚手架的设计:
1、荷载分类:
作用于脚手架的荷载可分为永久性荷载(恒载)与可变荷载(活荷载),恒载主要系指立杆、大小横杆、斜撑(或剪刀撑)、扣件、脚手板、安全网和拉杆等各构件的自重;活荷载只要系指脚手板上的堆砖(或砼、模板和安装件等)、运输车辆和作业人员等荷载。
2、施工荷载值:
承重架(包括砌筑、浇砼和安装用架)均布荷载标准值:
3.0KN/m2;装饰架上的施工荷载值规定为2.0KN/m2.
3、脚手架的设计要求:
设计扣件式钢管脚手架,一般应考虑三个方面的问题:
即要满足作业要求、不能超过杆件承受能力的允许限度;施工中不要超过设计允许的荷载;同时脚手架的钢管属冷弯薄壁型钢,设计要遵照GBJ18-87的有关规定。
若采用悬挑结构的分段卸荷措施时,悬挑型钢部分属于普通钢结构的范围,这部分计算应遵守GBJ17-88的规定。
钢管的直径一般采用48.3mm,每米重39.7N,截面积为5.06cm2,截面惯性矩为12.71cm4,截面抵抗矩为5.26cm3,回转半径为1.59cm,旋转扣件、直角扣件(抗滑)的承载力设计值:
8.00KN。
除上述外,在具体设计时,还应注意下列一些要求;
⑴、小横杆受力情况为简支梁,大横杆受力情况为三跨连续梁;
⑵、除立杆自重为轴心荷载外,其他杆件自重和施工荷载均通过联接扣件传给立杆,荷载作用点与立杆轴线间具有53mm的偏心,设计时应考虑偏心距对立杆的影响。
⑶、强度核算须将恒载乘以分项系数1.2;活荷载的标准值乘以分项系数1.4;但核算变形时则需取标准值;一般要求大、小横杆的挠度,不要大于L/200;现规范要求≤L/150与10mm。
型钢悬挑脚手架悬挑钢梁≤L/250;
⑷、计算压杆的长细比λ≤200;拉杆的长细比λ≤350;
⑸、核算压杆(即立杆)稳定时。
应以无连墙杆的立杆为计算对象,当大横杆间距为1.0—2.0时,压杆的长度系数u=1.4—1.7;
4、单双排脚手架计算:
①纵向、横向水平杆的抗弯强度应按下式计算:
£=M/W≤f
②
③纵向、横向水平杆的挠度应符合V≤[V];
④纵向或横向水平杆与立杆连接时,其扣件的抗滑承载力应符合下列规定:
R≤Rc
⑤立杆的稳定性应符合下列公式要求:
N/ΦA≤f、N/ΦA+MW/w≤f
⑥脚手架地基承载力计算:
Pk=Nk/A≤fg
⑦立杆段的支撑悬挂机构前支架支撑点应该能承受由吊篮通过支撑传来的集中荷载。
对于采用平衡的悬挂机构,支撑后支架撑点,也应该承受支架所需要传来的集中荷载
⑧由于施工条件限制,结构无法支撑悬挂机构的后支架,或结构承受不住支架平衡压重时,可以在后支架位置设置结点,将吊篮工作时平衡拉力,用拉杆传递到结构上,固定式的悬挂机构,将后支架拉杆用钢丝绳或钢筋连接在结构预埋吊环上,也可以将悬挂钢梁平放在结构屋面板楼面,后支架位置直接插入结构预埋吊环内
⑨当支架悬挂支架的前后支撑点的结构强度,不能满足安装要求时,应在受力点下方设置厚度不小于50mm的垫木或在下层结构加支撑回顶,防止结构受损
⑩采取绳索拉结方式固定后支架时,如将绳索锚固在混凝土的钢筋上钢筋直径要适当加大,在混凝土中得锚固长度要符合要求
为规范吊篮安全使用的各环节,应当明确对支撑点处结构的承载能力进行核对。
吊篮使用说明书,列有各不同工情况条件下的荷载值等技术参数,支承结构的承载能力应大于此技术参数,所选的吊篮型号应与结构参数能力相适应。
5、型钢悬挑脚手架计算
a.悬挑脚手架的悬挑支撑结构有多种形式,本规范只规定了施工现场常用的以钢型梁作为悬挑支撑结构的型钢悬挑梁锚固的设计计算
b、型钢悬挑梁上脚手架轴向力设计值计算方法与一般落地式脚手架计算方法相同
C、考虑到型钢悬挑梁在楼层边梁(板)上搁置的实际情况,根据工程实践经验总结,本规范确定悬挑梁钢梁的计算方法(1.型钢悬挑梁架为临时结构,2.每纵距悬挑梁前端采用钢丝吊拉卸荷,钢丝绳不参与计算,3.受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的二倍,4.经过大量计算,计算结果符合实际)
d、型钢悬挑梁锚固段与楼板连接的压点处是指对楼板产生上拔力的锚固点处。
采用U形钢筋拉环或螺栓连接固定时,考虑到多个钢筋拉环受力不均的影响,对其承载力乘以0.85的系数进行折减
e、用于型钢悬挑梁锚固的U形钢筋或螺栓,对建筑结构混凝土楼板有一个上拔力,在上拔力的作用下,楼板产生的负弯矩,此负弯矩可能会使未配置负弯矩的楼板上部开裂,因此,本规范提出经计算并在楼板上表面配置受力钢筋
f、在施工时,应按规范进行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规范对型钢梁下的混凝土结构进行局部受压承载力、受弯承载力验算。
由于混凝土养护龄期不足等原因,在计算时,要注意取混凝土的实际强度值进行验算
五、构造要求与搭设
6.1.2、当曲线布置的双排脚手架组架时,应按曲率要求使用不同长度的内外横杆组架,曲率半径应大于2.4m.
6.2.
1、模板支撑架应根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距,底层纵、横向水平杆作为扫地杆,距地面高度小于或等于350mm,立杆底部设置可调底座或固定底座,立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m;
2、木板支撑架、斜杆设置应符合下列要求
a、当立杆间距大于1.5m时,应在拐角处设置通高专用斜杆,中间每排每列应设置通高八字形斜杆或剪刀撑;
b、当立杆间距小于或等于1.5m时,模板支撑架四周从低到高连续设置竖向的剪刀撑,中间纵横向有底向顶连续设置竖向剪刀撑,其间距小于或等于4.5m;
c、剪刀撑的斜杆与对面夹角应在45度—60度,斜杆应每步与立杆扣接;
3、当木板支撑架高度大于4.8m时,顶端与底部必须设置水平剪刀撑,中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m;
4、当木板支撑架周围有主体结构时,并设置连墙件;
5、木板支撑架高宽比例应小于或等于2,当高度比大于2时,可采取扩大下部架体尺寸,或采取其他够早措施;
6、木板下方应放置次梁与主梁,次梁与主梁应按受弯杆件,设计计算,支架列杆上端应采用U型托撑,支撑应在主梁底部
6.3.1、门式脚手架剪刀撑的设置必须符合以下规定:
a、当门式脚手架搭设高度在24m以下时,在脚手架的转角处、两段及中间间隔不超过15m的外侧里面必须各设置一道剪刀撑,并应由低到顶连续设置;
b、当脚手架搭设高度超过24m时,在脚手架群外侧立面上必须连续设置剪刀撑;
c、对于悬挑脚手架,在脚手架群外侧立面上必须连续设置剪刀撑;
6.3.2、剪刀撑的构造应符合下列规定
a、剪刀撑的斜杆与地面的倾角在45度—60度。
b、剪刀撑应采用旋转扣件与门架立杆扣件;
c、剪刀撑斜杆应采用搭接接长,搭接长度不宜小于1m,搭接处应采用三个及三个以上旋转扣件扣紧;
d、每道剪刀撑的宽度不应大于六个跨距,且不应大于10m,也不应小于四个跨距,且不小于6m;设置连续剪刀撑的斜杆水平间的间距6—8m。
6.3.3、门式脚手架应在门架两侧的立杆上设置纵向水平加固杆,并采用扣件与门架立杆扣紧,水平加固杆设置应符合下列要求;
a、在顶层连墙件设置层必须设置,当脚手架每步铺设挂扣式脚手板时,至少每四步应设置一道,并在有连墙件的水平层设置;
c、当脚手架搭设高度小于或等于40m时,至少每两步门架设置一道,当脚手架搭设高度大于40m时,每步门架应设置一道;
d、在脚手架的转角处,开口型脚手架端部的两个跨距内,每步门架应设置一道;
e、悬挑脚手架每步门架应设置一道;
f、在纵向水平加固杆设置层面上应连续设置;
6.3.4、门式脚手架底层门架下端,应设置纵横向通长的扫地杆,纵向扫地杆应固定在距门架地段不大于200mm处的门架立杆上,横向扫地杆应固定在紧靠纵向扫地杆下方的门架立杆上。
6.4.1、在建筑的转角处,门式脚手架内外两侧的立杆上,应按步设置水平连接杆、斜撑杆将转角处的木品门架连成一体。
6.4.2、连接杆、斜撑杆应采用钢管,其规格应与水平加固杆相同。
6.4.3、连接杆、斜撑杆,应采用扣件与门架立杆及水平加固杆扣紧。
6.5.1、连墙体设置的位置、数量、应按专项施工方案确定,并应按确定的位置设置预埋件。
6.5.3、在门式脚手架的转角处,或开口型脚手架端部,必须增设连墙件,连墙件的垂直间距不大于建筑物的层高,且不大于4m。
6.5.4、连墙件应靠近门架的横杆设置,距门架横杆不宜大于200mm,连墙件应固定在门架的立杆上。
6.5.5、连墙件宜水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端,应低于与建筑结构连接的一段,连墙杆的坡度宜小于1:
3.
6.6.1、门式脚手架通道口高度不宜大于两个门架高度,宽度不宜大于一个门架宽度。
6.6.2、门式脚手架通道口应采取加固措施,规定如下:
a、当通道口宽度为一个门架宽度时,当通道口上方的内外侧应设置水平加固杆,水平加固杆延伸至通道口两侧各一个门架跨距,并在两个上角内外侧应加设斜撑杆。
b、当通道口宽为两个及以上跨距时,在通道口上方设置经专门设计和制作的托架梁,并加强两侧的门架立杆。
六、施工
7.1.1、脚手架搭设前,应按专项施工方案向施工人员交底;
7.2.3、立杆垫板或底座底面标高以高于自然地坪50mm—100mm;
7.2.4、脚手架基础经验收合格后,应按施工组织设计和专项方案要求放线定位;
7.3.1单、双排脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步;如果超过相邻连墙件以上两步,无法设置连墙件时,应采取撑拉固定等措施与建筑结构拉结。
7.3.6、双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm;
7.3.11、螺栓拧紧扭力矩不小于40N.m,且不应大于65N.m;
7.4.1.2应根据检查结果补充完善脚手架专项方案中的拆除顺序和措施,经审批后方可实施;
7.4.1.3、拆除前应对施工人员进行较低;
7.4.1.4、应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
7.4.2、单双排脚手架拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同事作业;连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁现将连墙体整层或数层拆除后再拆脚手架;分段拆除高差大于两步时,应增设连墙件加固;
7.4.4、架体拆除作业应设专人指挥,当有多人同时操作时,应明确分工统一行动,且应具有足够的操作面。
7.4.5、卸料时各构配件严禁抛掷至地面。
七、检查与验收
8.1构配件检查与验收
8.1.1新钢管的检查应符合下列规定:
a、钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;
b、钢管外径壁厚端面等的偏差应分别符合本规范表8.1.8.的规定;
c、钢管应涂有防锈漆。
8.1.2旧钢管的检查应符合下列规定:
a、表面锈蚀程度应符合本规范表8.1.8序号3规定,锈蚀检查应每年一次。
检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位,横向截断,取样检查。
当锈蚀的程度超过规定时,不能使用;
b、钢管弯曲变形,应符合本规范表8.1.8序号4的规定。
8.1.3扣件验收应符合下列规定:
a、扣件应有生产许可证,法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,如有怀疑,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定抽样检测;
b、新旧扣件进行防锈处理;
c、扣件的技术要求应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定;
8.1.4、扣件进入施工场地,应检查产品合格证并进行抽样复试,技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。
扣件在使用前逐个挑选,有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的禁止使用。
8.1.7、可调托撑的检查应符合下列规定:
a、应有产品质量合格证;
b、应有质量检验报告;
c、可调托撑支托板厚不应小于5mm,变形不应大于1mm;
d、严禁使用有裂缝的支托板、螺母、
8.2、脚手架的检查与验收
8.2.1、脚手架及其他地基基础应在下列阶段进行检查与验收:
a、基础完工后及脚手架搭设前
b、作业层上施加荷载前;
c、每搭设完6—8m高度后;
d、达到设计高度;
e、遇有六级强风及以上风或大雨后,冻结地区解冻后;
f、停用超过一个月。
8.2.2、应根据下列技术文件进行脚手架检验和验收:
a、本规范第8.2.3至8.2.5的规定;
b、专项施工方案及变更文件;
c、技术交底文件;
d、构配件质量检查表。
8.2.3、脚手架使用中,应定期检查下列要求内容:
a、杆件的设置和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等构造应符合本规范和专项施工方案的要求;
b、地基应无积水,底座无松动,立杆无悬空;
c、扣件螺栓无松动;
d、高度在24m以上的双排、满堂脚手架,其立杆的沉降与垂直度的偏差应符合本规范表8.2.4项次1、2的规定,高度在20m以上的满堂脚手架,其立杆的沉降与垂直度的偏差应符合本规范表8.2.4项次1、3的规定;
e、安全防护措施应符合本规范要求;
f、应无超载使用;
八、安全管理
1、扣件式钢管脚手架安装与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工,架子工应持有上岗证;
2、搭建脚手架的人员必须配戴安全帽系安全带,穿防滑鞋;
3、钢管上禁止打孔;
4、作业层上的施工荷载应符合施工要求,不得超载。
不得将模板支架揽风绳,泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上,严禁悬挂起重设备,禁止拆除或移动架体上的安全防护措施;
5、满堂支撑架在使用过程中,应设有专人监护施工,当出现异常情况时,应立即停止施工,并应迅速撤离工作面上的人员,应在采取确保安全的措施后,查明原因,作出判断和处理;
6、满堂支架顶部实际荷载不得超过设计规定;
7、脚手板应铺设牢固严实,并应用安全网双层兜底,施工层以下每隔10m应用安全网封闭;
8、单、双排脚手架,悬挑式脚手架沿架体外围应用密目式安全网全封闭,密目式安全网应设置在脚手架外,立杆的内侧,并应于架体绑牢;
9、在脚手架使用期间,严禁拆除下列的杆件:
a、主节点处的纵横向水平杆,纵横向扫地杆;
b、连墙件。
10、脚手架使用过程中,开挖脚手架基础下的设备基础或管沟必须对脚手架采取加固措施。
11、满堂脚手架与满堂支撑架在安装过程中,应采取放倾覆的临时固定措施;
12、临街搭设脚手架时,外侧应用防止坠物伤人的防护措施;
13、在脚手架上进行电气焊作业时,应有防火措施和专人看守;
14、搭建脚手架时,地面应设围栏和警戒标识,并排专人看守,禁止非操作人员入内。
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