12年脚手架培训课件(1) - 图文

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一、安全专项施工方案

施工单位应当在危险性较大的分部分项工程施工前编制专项方案;对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,施工单位应当组织专家对专项方案进行论证。 1.1编制项目

需要编制专项方案的危险性较大的项目有: (1)脚手架工程

1)搭设高度24m及以上的落地式钢管脚手架工程。 2)附着式整体和分片提升脚手架工程。 3)悬挑式脚手架工程。 4)吊篮脚手架工程。

5)自制卸料平台、移动操作平台工程。 6)新型及异型脚手架工程。 (2)模板工程及支撑体系

1)各类工具式模板工程:包括大模板、滑模、爬模、飞模等工程。

2)混凝土模板支撑工程:搭设高度5m及以上;搭设跨度10m及以上;施工总荷载10kN/㎡及以上;集中线荷载15kN/m及以上;高度大于支撑水平投影宽度且相对独立无联系构件的混凝土模板支撑工程。

3)承重支撑体系:用于钢结构安装等满堂支撑体系。 1.2论证

审核、审批,审查论证等要求按照青岛市建筑工程脚手架及模板支撑系统安全管理暂行规定(试行)标准执行。

需要论证项目的条件是:高度超过8米、跨度超过28米、总荷载大于10KN/M,(250厚楼板)、集中线荷载大于15KN/M。(1000毫米高大梁)

1.3 方案内容

一般脚手架及模板工程的安全专项施工方案应由项目技术负责人负责编制,需要论证审查的安全专项施工方案应由总承包单位技术负责人组织有关人员编制,编制人员应具有本专业中级以上技术职称。安全专项施工方案应根据工程建设标准和勘察设计文件,并结合工程项目和分部分项工程的具体特点进行编制。方案的主要内容如下

(1)工程概况:脚手架等分项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。

(2)编制依据:相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸(国标图集)、施工组织设计等。

(3)施工计划:包括施工进度计划、材料与设备计划。

(4)施工工艺技术:技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。

(5)施工安全保证措施:组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。 (6)劳动力计划:专职安全生产管理人员、特种作业人员等。 (7)计算书及相关图纸。

1.4方案审批

施工总承包单位技术部门组织施工技术、设备、安全、质量等部门的技术人员对安全专项方案进行审核,审核合格后,报总承包单位技术负责人审批。工程监理单位应组织本专业监理工程师对施工单位提报的安全方案进行审核,审核合格后,报监理单位总监理工程师和建设单位审批。 1.5安全交底

(1)安全技术交底的主要内容

1)工程项目和分部分项工程的概况; 2)搭设、构造要求,检查验收标准; 3)针对危险部位采取的具体预防措施; 4)作业中应注意的安全事项;

5)作业人员应遵守的安全操作规程; 6)发现安全隐患应采取的措施; 7)发生事故后应采取的应急措施。 (2)交底程序

1)论证项目由公司技术负责人向工程项目部及班组和作业人员进行安全技术交底;

2)一般项目由项目部技术负责人向班组和作业人员进行安全技术交底; 3)施工班组长向作业人员进行详细作业交底;

4)安全技术交底以书面形式进行,并由双方签字确认。 1.6 方案实施

(1)施工单位应当根据论证报告修改完善专项方案,并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人签字后,方可组织实施。实行施工总承包的,应当由施工总承包单位、相关专业承包单位技术负责人签字。

(2)专项方案经论证后需做重大修改的,施工单位应当按照论证报告修改,并重新组织专家进行论证。

(3)施工单位应当严格按照专项方案组织施工,不得擅自修改、调整专项方案。如因设计、结构、外部环境等因素发生变化确需修改的,修改后的专项方案应当按本办法第八条重新审核。对于超过一定规模的危险性较大工程的专项方案,施工单位应当重新组织专家进行论证。

(4)专项方案实施前,编制人员或项目技术负责人应当向现场管理人员和作业人员进行安全技术交底。

(5)施工单位应当指定专人对专项方案实施情况进行现场监督和按规定进行监测。发现不按照专项方案施工的,应当要求其立即整改;发现有危及人身安全紧急情况的,应当立即组织作业人员撤离危险区域。施工单位技术负责人应当定期巡查专项方案实施情况。

(6)对于按规定需要验收的危险性较大的分部分项工程,施工单位、监理单位应当组织有关人员进行验收。验收合格的,经施工单位项目技术负责人及项目总监理工程师签字后,方可进入下一道工序。

(7)监理单位应当将危险性较大的分部分项工程列入监理规划和监理实施细则,应当针对工程特点、周边环境和施工工艺等,制定安全监理工作流程、方法和措施。

(8)监理单位应当对专项方案实施情况进行现场监理;对不按专项方案实

施的,应当责令整改,施工单位拒不整改的,应当及时向建设单位报告;建设单位接到监理单位报告后,应当立即责令施工单位停工整改;施工单位仍不停工整改的,建设单位应当及时向安全生产监督部门报告。 二、 脚手架材料 1 底座

扣件式钢管脚手架的底座有锻铸铁制造,如图3-1(a)示,与焊接底座,如图3-1(b)示等两种。底座形式有内插式和外套式两种,内插式的外径D比立杆内径小2mm,外套式的内径D比立杆外径大2mm,且壁厚不小于3.5mm。

图3-1 扣件式钢管脚手架底座

(a)可锻铸铁标准底座 (b)焊接底座

1—承插或外套钢管;2—钢板底座

底座可采用厚8mm,边长150~200mm的钢板作底板,上焊高度不小于150mm的钢管。底座的承载力不应小于40kN。 2 垫板

垫板宜采用木垫板,也可采用槽钢。

木垫板长度不少于2跨、宽度为200mm,厚度不小于50mm的;槽钢垫板应当仰铺,规格12~16号。

3 钢管

脚手架钢管应采用3号普通焊接钢管。脚手架钢管的尺寸应按表3-1采用。

脚手架钢管尺寸(mm) 表3-1 截面尺寸 最大长度 外径φ,d 壁厚t 横向水平杆 其它杆 48.3 3.6 2200 6500 每根钢管的最大质量不应大于25。8kg。 (1)新钢管的检查应符合下列规定

1)应有产品质量合格证和质量检验报告;

2)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;

3)钢管外径、壁厚、端面等的允许偏差应分别符合表3-2的规定;

钢管的允许偏差 表3-2 允许偏差 序检查项 目 示意图 号 工具 △(mm) 焊接钢管尺寸(mm) 游 外径48。3 ±0.5 标 1 —— 壁厚3.6 ±0.36 卡 尺 塞 尺 , 拐 角 尺 游 标 卡 尺 钢管弯曲 a.各种杆件钢管的≤5 端部弯曲L≤1.5m 钢 b.立杆钢管弯曲 4 板 3m

1)表面锈蚀深度应不大于0.18mm。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,当锈蚀深

2 钢管两端面切斜偏差 1.70 3 钢管外表面锈蚀深度 ≤0.18 度超过规定值时不得使用;

2)钢管弯曲变形应符合表3-2序号4的规定。 3)钢管上严禁打孔,钢管有孔时不得使用。 4 扣件

直角扣件重量13.2N,旋转扣件14.6N,对接扣件18.4N。扣件应

采用可锻铸铁或铸钢制作。现阶段暂不推荐钢板冲压扣件,其原因是这种扣件尚无标准,难以检查验收,而且盖板受力后又易变形,重复使用次数比可锻铸铁扣件少。锻铸铁扣件的形式有直角扣件、旋转扣件、对接扣件三种,如图3-2、图3-3所示。

图3-2 扣件形式

(a)直角扣件 (b)旋转扣件 (c)对接扣件

图3-3 扣件平面图

(a)直角扣件 (b)旋转扣件 (c)对接扣件 1-螺母;2-垫圈;3-盖板;4-螺栓;5-立杆;6-水平杆

扣件应采用机械性能不低于KTH-330-08牌号的可段铸铁制作。新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。扣件材质应符合下列

要求:

(1)扣件各部位不得有裂纹、气孔;不宜有砂眼或其他影响使用的铸造缺陷。

(2)盖板与底座的张开距离不得小于50mm;当钢管公称外径为51mm时,不得小于55mm。

(3)当扣件夹紧钢管时,开口处距离应小于5mm。

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(4)扣件表面大于10mm的砂眼不应超过3处,且累计面积不应大于50mm。 (5)扣件表面粘砂面积累计不应大于150mm2。

(6)扣件表面凸(或凹)的高(或深)值不应大于1mm。

(7)扣件与钢管接触部位不应有氧化皮,其他部位氧化皮面积累计不应大于150mm2。

(8)铆接处应牢固,不应有裂纹。 (9)T型螺栓和螺母不得滑丝。

(10)活动部位应灵活转动,旋转扣件两旋转面间隙应小于1mm。

(11)产品的型号、商标、生产年号应在醒目处铸出,字迹、图案应清晰完整。

(12)扣件表面应进行防锈处理,油漆应均匀美观,不应有堆漆或露铁。 5、可调托撑

可调托撑螺杆直径应为36mm以上,插入立杆内的长度不得小于300mm;伸出端长度不得大于200mm,螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm;可调托撑丝杆与螺母啮合长度不得少于6扣;U形托钢板应为5mm以上,板底与螺杆周边满焊;托板长宽为100x100mm,翼缘板应有足够高度。可调托撑材质的要求,见图6-3。图示调节螺母因为与螺杆的啮合长度不足而发生断裂。

图6-3 可调托撑材质要求示意图

可调托撑抗压试验值:破坏荷载不小于50KN,设计承载力为40KN. 6、脚手板

(1)脚手板种类

脚手板可采用钢、木、竹材料制作,每块质量不宜大于30kg。脚手板的种

类有:

1)木脚手板

一般用厚度不小于50mm的杉木或松板。宽约200~300mm,长约2~6m,凡有扭纹、破裂及大横透节者均不能使用。为防止腐朽及脚手板在使用搬运过程中端头开裂。应用沥青对脚手板端头进行防腐处理,在距板端80mm处,应用直径为 4mm镀锌钢丝各绑扎两道,并用爬钉钉牢。

三、 脚手架构造

1、 尺寸

扣件式钢管脚手架的基本构造形式有双排和单排两种,如图3-9所示。

图3-9 扣件式钢管脚手架

(a)立面 (b)侧面(双排) (c)侧面(单排)

1—立杆;2—大横杆;3—小横杆;4—脚手板;5—栏杆;6—抛撑;7—斜撑(剪刀撑);8—墙体

常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸(m) 立杆 连横墙件距 设置 下列荷载时的立杆纵距la(m) 脚2+2+ 3+2+ 2+03+0.步距 2323手架允.35 35 h 许搭设0.35 0.35 (kN(kN/(kN/m2(kN/m2高度[H] /m2) m2) ) ) 1.5 1.80 1.5 1.80 2.0 1.8 1.8 1.8 1.5 1.5 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 50 32 50 30 l1b 二.05 步三1跨 .30 1.55 1三.05 步三1跨 .30 2、 基础

1.5 1.80 1.5 1.80 1.5 1.80 1.8 1.8 2.0 1.8 1.8 1.8 1.5 1.2 1.5 1.2 1.5 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.2 1.5 1.2 1.2 1.2 38 22 43 24 30 17 脚手架基础应符合以下构造要求,如图3-10所示。

图3-10 脚手架基础

(a)垫板垂直墙面 (b)垫板平行墙面 (c)高层脚手架基底

1—垫板;2—排水沟;3—槽钢12#~16#;4—混凝土垫层

(1)脚手架立杆基础做法:

对搭设在楼面等建筑结构上的脚手架,应对支撑架体的建筑结构进行承载力验算,当不能满足承载力要求时应采取可靠的加固措施。

1)搭设高度在25m以下时,可素土夯实找平,上面铺5cm厚木板,长度为2m时垂直于墙面放置;长度大于3m时平行于墙面放置。

2)搭设高度在25~50m时,应根据现场地耐力情况设计基础作法或采用回填土分层夯实达到要求时,可用枕木支垫,或在地基上加铺20cm厚道碴,其上铺设混凝土板,再仰铺12~16号槽钢。

3)搭设高度超过50m时,应进行计算并根据地耐力设计基础作法,或于地面下lm深处采用灰土地基,或浇注50cm厚混凝土基础,其上采用槽钢支垫。

(2)扣件式钢管脚手架的底座有可锻铸铁制造与焊接底座两种,搭设时应将木垫板铺平,放好底座,再将立杆插入底座,不准将立杆直接置于木板上,否则将改变垫板受力状态。底座下设置垫板有利于荷载传递,试验表明:标准底座下加设木垫板(板厚5cm,板长≥200cm),可将地基土的承载能力提高5倍以上。当木板长度大于2跨时,将有助于克服两立杆间的不均匀沉陷。

(3)离地面20cm处,设置纵向及横向扫地杆。设置扫地杆的做法与大横杆及小横杆相同,其作用以固定立杆底部,约束立杆水平位移及沉陷,从试验中看,不设置扫地杆的脚手架承载能力也有下降。

(4)脚手架底座底面标高宜高于自然地坪50mm。脚手架基础应考虑排水措

施,设置排水沟。 3、杆件

(1)立杆:是脚手架的关键部件,主要受力杆件,负责传递和承受力的部件。立杆间距应均匀设置,不能大于设计间距,否则降低立杆承载能力。立杆的搭设应符合以下要求:

1)在竖立杆时,要注意杆件的长短搭配使用。单排脚手架高度在24m以内。 2)立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。

3)立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接可提高承载能力,一个对接接头的承载能力比搭接的承载能力大2.14倍。

①立杆上的对接扣件应交错布置;两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3,图3-12所示;

图3-12 立杆对接接头位置

②搭接长度不应小于lm,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm,图3-13所示。

图3-13 立杆搭接接头形式

6)立杆上部应始终高出操作层1.5m,并进行安全防护。立杆顶端宜高出女儿墙上皮lm,高出檐口上皮1.5m。

(1)纵、横向扫地杆:扫地杆的主要作用是,用以固定立杆底部,约束立杆水平位移及沉陷,提高脚手架的整体刚度。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上,如图3-14所示。

图3-14 扫地杆设置(正立面)

当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于lm。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm,脚手架底层步距不应大于2m,如图3-15所示。

图3-26 连墙件的布置 (a)正立面图 (b)剖面图

5)一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并不应大于4m(2步)。

(2)连墙件的构造类型

连墙件将立杆与主体结构连接在一起,可用钢管、扣件或预埋件组成刚性连墙件。只能采用刚性连墙件。

1)刚性连墙构造

刚性连墙件是既能承受拉力和压力作用,又有一定的抗弯和抗扭能力的刚性较好的连墙构造。即,一方面能抵抗脚手架相对于墙体的里倒和外张变形;也能对立杆的纵向弯曲变形有一定的约束作用,从而提高脚手架的失稳能力。

扣件式钢管脚手架的刚性连墙构造常用形式有以下几种:

①单杆穿墙夹固式:单根小横杆穿过墙体,在墙体两侧用短钢管(长度≥0.6m,立放或平放)塞以垫木(639或5310木方)固定,如图3-27(a)所示;

②单杆窗口夹固式:单杆小横杆通过门窗洞口,在洞口墙体两侧用适长的钢管(立放或平放)塞以垫木固定,如图3-27(b)所示;

图3-27 夹固式刚性连接

(a)单杆穿墙夹固示意 (b)单杆窗口夹固式

③双杆穿墙夹固式:对上下或左右相邻的小横杆穿过墙体,在墙体的两侧用小横杆塞以垫木固定;

④双杆窗口夹固式:一对上下或左右相邻的小横杆通过门窗洞口,在洞口墙体两侧用适长的钢管塞以垫木固定;

⑤单杆箍柱式:单杆适长的横向平杆紧贴结构的柱子、用3根短钢管将其固定于柱侧,如图3-28所示;

图3-28 单杆箍柱式刚性连接

⑥双杆箍柱式:用适长的横向平杆和短钢管各2根抱紧柱子固定。

⑦埋件连固式:在混凝土墙体(或框架的柱、梁)中埋设连墙件,用扣件与脚手架立杆或纵向平杆连接固定。预埋的连墙件形式有以下2种:

a.预埋钢管方法: 预埋钢管方法是在砼浇筑前用一竖向短钢管埋设于梁内约200mm,露出梁背约200mm,待砼浇筑完成后,用水平长钢管连接立杆与竖向短钢管即可,如图3-29所示。

图3-29 预埋钢管方法刚性连接

1-混凝土内预埋短钢管;2-直角扣件;3-连接杆件(短钢管);4-脚手架里排立杆;5-大横杆;6-小横杆

b.带短钢管埋件:在普通埋件的钢板上焊以适长的短钢管,钢管长度以能与立杆或大横杆可靠联结为度,图3-30所示。拆除时需用气割从钢管焊接处割开;

图3-30 带短钢管埋件刚性连接

1-埋件钢板;2-连接角钢焊接;3-连接杆件(短钢管);4-内立杆;5-扣件;6-小横杆

7 、剪刀撑

单排、双排、悬挑脚手架不论多高外面都必须满设剪刀撑。

(1)剪刀撑:是设在脚手架外侧成对设置的交叉斜杆。剪刀撑是防止脚手架纵向变形的重要措施,合理设置剪刀撑还可以增强脚手架的整体刚度。

根据实验统计,设置剪刀撑能够提高脚手架承载能力12%以上。所以,双排脚手架应设剪刀撑与横向斜撑,单排脚手架应设剪刀撑。剪刀撑的设置要求:

1)每道剪刀撑跨越立杆的根数按规定确定。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间;剪刀撑跨越立杆的最多根数应符合表3-6的规定。

剪刀撑跨越立杆的最多根数 表3-6 剪刀撑杆与地面的夹角α 45° 50° 60° 剪刀撑跨越立杆的最多根数n 7 6 5 2)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m,采用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm,如图3-34所示。

3)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm,如图3-34所示。

图3-34 剪刀撑杆件接长及固定点示意图

1-搭接段固定(共三个);2-搭接段与立杆固定;3-交叉点固定;4-斜杆与立杆固定;5-底部端点与立杆或小横杆固定

(2)斜撑:是紧贴脚手架外侧与地面约成45°角的斜杆,上下连续设置呈“之”字形。主要是为增强脚手架横向平面的刚度。少于4根立杆的立面可作“之”字撑。斜撑的设置应符合以下规定:

1)横向斜撑应在同一节间,从底到顶层呈之字型连续布置,斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm;

2)当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜腹杆固定在其伸出端上。斜腹杆宜采用通长杆件,当必须接长时,宜采用对接扣件连接,也可采用搭接,搭接构造同立杆要求;

3)一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑,中间宜每隔6跨设置一道;

4)高度在24m以下的封闭型双排脚手架可不设横向斜撑,高度在24m以上的封闭型脚手架,除拐角应设置横向斜撑外,中间应每隔6跨设置一道。

(3)抛撑:是设在脚手架周围,横向撑住脚手架,与地面约成60°夹角的斜杆。脚手架搭设高度在7步以下时,可采用抛撑方法保持稳定。抛撑的设置应符合以下规定:

1)抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角应在45°~60°之间;

2)连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。

8斜道

斜道或称马道,是作为人员上下通行用的通道。各类人员上下脚手架必须在专门设置的人行通道(斜道)行走,不准攀爬脚手架,通道可附着在脚手架设置,也可靠近建筑物独立设置。

(1)斜道处立杆的荷载往往最大,因为层层有脚手架板及挡脚板等重量,因此斜道处的立杆要验算其稳定性,若不足时,可采取增加钢管立杆的方法或局部卸荷的措施。

(2)人行并兼作材料运输的斜道的型式宜按下列要求确定:

1)高度不大于6m的脚手架,宜采用一字型斜道,如图3-37所示;

图3-37 一字型斜道

2)高度大于6m的脚手架,宜采用之字型斜道,如图3-38所示。

图3-38 斜道构造实物图

3 模板支架事故原因分析及安全技术措施

模板及其支架的安装技术性要求较高,稍有疏忽,极易发生质量和伤亡事故。扣件式脚手架是当前我国使用量最大、应用最普遍的模板支架,模板支架失稳倒塌引发的事故是最常见的伤亡事故之一。分析其原因主要有以下几方面。

(1)立杆地基承载力不满足要求。地基没夯实,支架支撑在不坚实的地面上,木垫板面积不够,木板太薄,支架四周无排水措施、积水等,由于地面下沉,造成支架下沉、结构不平衡而失稳或梁板结构严重变形,发生倒塌。

(2)建筑物层高在2.8m~5m 的常规工程支模,发生事故常见的原因是:支顶过疏,支顶之间不设水平拉杆或设置过少;建筑物层高超过5m的超高工程支模,发生事故常见的原因是:顶木驳接处薄弱,不牢固,顶木安装不垂直。分层安装时,上下顶木不在同一垂直位置。支顶之间纵横两间水平拉杆过少。

(3)立杆的接头不符合规范要求。立杆应采用对接,只有在顶部作高度调整时,才用搭接,这是由于搭接时存在偏心,对接立杆的承载力比搭接立杆的承载力高得多。搭接时搭接长度不应小于1m,旋转扣件不少于2个,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不少于100mm。设计计算时必须考虑立杆的接长方式,搭设图上必须注明接头的位置及接长方式。施工时往往立杆的接头不符合规范要求和设计要求,如对接接头没有交错布置,搭接接头的搭接长度不足,或者要求采用对接时随意改用了搭接等。

(4)剪刀撑的设置不满足要求。剪刀撑不仅提高立杆的极限承载能力,并且是支架整体稳定性的重要保证。施工中往往疏于设置或设置不满足规范要求。 (5)忽视了扫地杆的作用。扫地杆可约束立杆的水平位移及沉陷,提高支架的承载力,所以必须在支架离地200mm处的纵横双向设置扫地杆。但现在很多施工现场都不设置扫地杆。

(6)特殊、超高工程装模之前,不作施工方案,或仅凭经验做方案,不经过计算和验算。虽做了施工方案,但施工时不按施工方案施工,或擅自改变方案。 (7)模板上集中堆放材料、工具及机具,支顶承受的荷载超过允许范围。 (8)模板安装好后,不经过认真严格的检查验收便转入下道工序施工,隐患无法及时排除。

(9)模板及支架所用构、配件材质达不到要求。

(10)木结构事故中,约2/3以上都是由于所用的木立柱直径偏小(<50mm),甚至弯扭不直;有的纵横向未设水平拉条,或用小条、板皮做拉条起不到拉条的作用。

(11)目前国内很多支架预压事故都是由于沙袋被雨水浸泡过后重量变大,使得预压荷载超过支架设计承载力而造成支架坍塌。因此加载材料应特别注意防水,被雨水浸泡过的沙袋等加载材料要充分晾干之后再使用,或在加载前重新核称重量。

防止模板支架事故的安全技术措施: (1)通过计算来进行控制

根据现有结构规范及施工现场实示情况,项目部技术人员必须对模板支架进行强度、刚度及稳定性校核计算。 (2)确保地基承载力

模板支架支承在地面时,安装前,在室内部位应先浇筑地面垫层混凝土。非室内处松散的土应夯实,在其上铺设垫板,垫板厚度不小于50mm。地面达不到支承要求时,可打木桩及用其它方式加固。在模板的支架支承范围内,地面应采

取排水措施。

(3)通过构造性加固来进行控制

经计算可以满足要求,再根据现有施工规范和荷载规范及模板支撑有关规范进行构造性加固处理:

1)增加水平连杆;

2)底部设置纵横向扫地杆(连系杆); 3)设置连续斜撑;

4)根据施工经验增加立杆截面(采用双立管)等;

5)模板及其支架在安装过程中,必须设置防倾覆的临时固定设施;

6)模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑时,应避免材料、机具、工具过于集中堆放。在任何情况下,模板支架承受的荷载均不得超过荷载设计值;

7)从监督管理制度来进行强制性控制,实行严格的编制、审核、审批备案制度,由专业技术人员编制施工程序,项目部技术负责人审核,公司安全技术负责人审阅,公司总工程师批准,并报建设工程安全监督站备案;

8)对施工方案的内容明确要求:模板支撑设计必须有计算书,编制方案必须进行会审交底;细部构造的大样图,选用材料的规格、尺寸、接头方法,间距及剪刀撑设置要详细注明;还需编制模板的制作、安装及拆除等施工程序、方法和安全措施;模板工程安装完毕,必须由技术负责人按照设计要求检查验收,合格后才能浇筑混凝土;

9)实际搭设与方案不符。在实际施工中,模板支架的搭设与方案往往有一些偏差,有的甚至完全不同。如有的工程,梁底的方木,方案和计算都是垂直于梁的,而实际却是平行布置在梁底。这样传力路径变了,方木和梁底的纵横向钢管受力也就完全变了,而横向钢管的受力一下子增加了很多。有的工程,方案是梁两边各1根立杆,实际上两根立杆间距拉大,中间梁底加了一根立杆,与方案完全不同。梁底的立杆要承受三分之二的荷载,留下了安全隐患;

10)模板支架高度高、荷载较大的非常规工程,对重要的计算难以保证的方案还应通过试验确定模板支架承载力。除了进行地基预压外,还应进行支架预压,支架预压一般采用袋装土、砂石料等固体重物或者采用水箱进行预压。在支架预压中采用分级加载的方式是为了防止支架在预压过程中发生失稳倒塌,因此在每级加载过后,尤其是加载到100%时,要对支架进行全面检查,及时发现问题,消除隐患。对称加卸载是为了避免偏载对支架造成不利影响;不对称、不合理加卸载程序容易造成支架失稳事故,施工中应注意。

4 模板支架事故案例

4.1 某项目2号组团工程模板支架倒塌事故

2005年9月5日22时,某项目2号组团工程项目,在砼浇注时,中庭楼盖模板支撑体系坍塌,8人死亡,21人受伤。 (1)工程结构、施工概况

工程⑼~⑾轴(238.4m),B~E轴(3x38.4m),1~5层厅堂总高21.8m;顶板为四周支于框架梁上的预应力空心楼板(厚550mm,板内预埋φ400GBF管);

3

梁尺寸见附图。顶板面积423.36㎡,混凝土总量198.6m。采用混凝土输送泵、2台布料机浇筑,布料机设于⑼轴,达不到处用溜槽。中厅楼盖的三面邻跨楼盖均未浇筑混凝土(应该先浇筑),确定先浇中厅楼盖混凝土。9月5日17:00

开始,至22:10,已经接近浇筑完成,从楼盖的西南部位突然发生谷陷式垮塌。见图9-3、图9-4。

图9-3 模架倒塌事故现场(一)

图9-4 模架倒塌事故现场(二)

(2)现场描述

当时楼板形成 V 形下折,支架立杆多波弯曲,并迅速扭转,随即⑼~⑾轴和 B~E轴间的整个顶板连同布料机一起垮塌下来,砸落在地下一层顶板上(±0.000),整个过程只持续了数秒钟。见图9-5。

图9-5 模架倒塌事故平面示意图

塌落的混凝土、钢筋、模板、支架等绞缠在一起,形成厚度0.5~2.0m的堆集,至10日凌晨才挖出第八名遇难工人。地下一层(±0.000)板局部严重破坏、下沉,框架梁破损开裂,其下支架严重变形、歪斜。西南角⑦~⑧轴/B~C轴间的支架则基本未遭破坏。坍落的混凝土、钢筋、模板和支架绞缠在一起,形成0.5m~2.0m的堆集,使清理和找人异常困难,至10日凌晨才挖出最后1名遇难人员??

(3)残存模板支架搭设情况及坍塌后的情形

见图9-6至图9-14。

图9-6 残存支架缺少构造措施

图9-7 残存支架顶步立杆自由段过长

(3)斜道的构造要求:

1)斜道宜附着外脚手架或建筑物设置;

2)斜道两侧、端部及平台外围,必须设置剪刀撑。宽度大于2米的斜道,在脚手板下的小横杆下,应设置之字形横向支撑。

3)运料斜道宽度不宜小于1.5m,坡度宜采用1:6(高:长);人行斜道宽度不宜小于lmm,坡度宜采用1:3;

4)拐弯处应设置平台。其宽度不应小于斜道宽度;

5)斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。拦杆高度应为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm;

6)运料斜道两侧、平台外围和端部均应按连墙件的规定设置连墙件。每两步应加设水平斜杆及剪刀撑和横向斜撑。

(4)斜道脚手板构造应符合下列规定:

1)脚手板横铺时,应在横向水平杆下增设纵向支托杆,纵向支托杆间距不应大于500mm;

2)脚手板顺铺时,接头宜采用搭接;下面的板头应压住上面的板头,板头的凸棱处宜采用三角木填顺;

3)人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250~300mm设置一根防滑木条,木条厚度宜为20~30mm。 9 物料平台

在建筑施工中,为方便运送材料,常需在各楼层设置物料平台。 物料平台的构造及其尺寸应根据施工的需要由设计而定。

物料平台上应在明显处设置标志牌,规定使用要求和限定荷载。物料平台应为独立的受力系统。可分为型钢悬挑式和落地式两种。禁止使用脚手架钢管做悬挑梁和悬挑斜支架。

物料平台主要构配件

1)工字钢:其型号由计算确定。不应小于16号工字钢,固定端长度不应小于悬挑端长度的1.25倍。型钢悬挑梁梁固定端应采用2个(对)及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定。锚固方式见图:P43

2)锚固螺栓直径不小于16mm。

3)钢丝绳:其型号由设计计算确定。 4)绳卡:应与钢丝绳的规格相匹配。 5)卡环:应与钢丝绳的规格相匹配。

6)平台板:使用木脚手板应符合Ⅱ级材质标准,应采用Q235-A级钢。 7)花篮螺栓:应配合钢丝绳使用,且必须是∞型。

8)结构固定拉环:采用HPB235级钢筋,其直径不应小于20mm。 9)物料平台下方严禁使用钢管做斜支撑。

(1)型钢悬挑式的物料平台由次梁、主梁、吊环、平台板、拉索(钢丝绳)、防护栏杆及挡板组成,如图下图所示。

(a)立面图 (b)平面图

1-混凝土结构梁板;2-主梁搁置端;3-止挡件;4-主梁锚固点;5-下吊点;6-防 护栏杆;7-钢丝绳;8-花篮螺栓;9-上吊点;10-主梁;11-次梁

1)主梁和次梁应用工字钢和槽钢制作,主梁有两根,次梁等距均布,节点必须采用焊接,焊点符合规范要求,主梁一端伸进楼面内,与楼板结构固定。次梁上铺设木底板。

2)主梁在平台搁支点处加设止挡件,止挡件的长度应与主梁宽度相同。主梁搁支长度不应小于1.2m,锚固在工程结构上,锚固点不少于两处。

3)吊环应使用圆钢制作。吊索上端钩挂在上层结构上、下端与主梁上的吊环固定。

4)钢丝绳长度宜一次定型。钢丝绳前后两道,后一道作预防作用,每根钢丝绳用3只钢丝夹具夹牢,用∞型花篮螺栓固定,上部拉结点用两套卸甲连接,钢丝绳与∞型花篮螺栓的强度应一致。建筑物转角口(锐角)系钢丝绳处应加补软垫物。

5)物料平台的上部拉结点必须设置在建筑物结构上,不得设置在脚手架等施工设备上。

图3-39 物料平台结构简图

6)采用钢板作平台板时应用螺栓或焊接与次梁固定。采用木板时应与次梁绑扎牢固。

7)物料平台前端及两侧伸出拉结点或主梁的长度不得大于500mm;平台如遇脚手架等障碍物需要加长主梁时,其主梁、悬吊钢丝绳以及建筑物锚固点等重要受力部位必须进行设计计算。

8)悬挑平台的关键部位是钩挂吊索的吊环,它的角度及焊接质量必须符合要求。每次转移时,都要认真检查。钢丝绳应与平台边缘垂直,严禁跨越平台垂直上方。

9)物料平台临边应设置不低于1.5m的防护栏杆,栏杆内侧设置硬质材料的挡板。

10)物料平台承载面积不宜大于20m2;长宽比不应大于1.5∶1。 11)悬挑平台的安装要使挑出部分稍微向上倾,人员在其上操作就有安全感。 (2)落地式物料平台

1)物料平台用φ4833.5mm钢管以扣件连接,各杆件的间距应由计算确定,但纵横向立杆间距及大横杆的步距均不大于1.2m。

2)平台的次梁间距不得大于400mm;台面应铺50mm厚的木板或钢板。 3)物料平台架体应设置纵横向剪刀撑。 4)物料平台的搭设高度不得大于24m。 5)物料平台的面积不应超过10m2。 6)物料平台周围应设置两道防护栏。

四、脚手架搭设

本章重点以落地式钢管脚手架为主,介绍有关要求。 1搭设质量

(1)应符合构造规定和设计要求,个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内,技术要求、允许偏差与检验方法见表3-7。

脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法 表3-7 容许检查 项偏差项目 技术要求 示意图 方法与次 △工具 (mm) 表面 坚实平整 排水 不积水 - 地基基1 垫板 不晃动 - 观察 础 不滑动 底座 -10 降沉 立杆最后验收垂2 垂直度20~80m 直度 用经纬仪或吊线和卷尺 - ±100 下列脚手架允许偏差(mm) 搭设中检查垂直度偏差的总高度 高度(m) 50m 40m H=2 ±7 ±7 H=10 ±17 ±25 H=20 ±34 ±50 H=30 ±50 ±100 H=40 ±67 H=50 ±84 ±100 中间档次用插入法 步距偏差 ±20 间3 柱距偏差 - ±50 - 距 排距偏差 ±20 一根杆的纵向两端 水平4 同跨内两杆高根纵向水差 平杆高差 - ±20 20m ±7 ±50 ±100 钢板尺 - ±10 水平仪或水平尺 双排脚手架横向外伸5 水平杆外伸长度500mm 偏差 -50 - 钢板尺 主节点处各扣件中心点a≤150mm 相互距离 - 钢板尺 同步立杆上扣两个相邻对件接扣件的高a≥500mm 安差 6 装 立柱上的对接扣件距主a≤h/3 节点的距离 纵向水平杆上的对接扣a≤La/3 件距主节点的距离 扣件螺栓拧紧扭力矩 剪刀撑与地面的7 倾角 40~65N?m 45°~60° - - - - - - - 钢卷尺 扭力扳手 角尺 脚手板8 外伸长度(mm) 对接 a=130~150mm L≤300mm a≥100mm L≥200mm - 卷尺 搭接 - 卷尺 注:1、中间档次用插入法 2、杆件编号说明:1-立柱;2-纵向水平杆;3-横向水平杆;4-剪刀撑

(2)对接扣件开口应朝上或朝内;

(3)各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。

五、安全防护

1 安全网

外挑式安全网的搭设及管理按照青岛市城乡建设委员会建筑工程管理局文件(青建管质字【2011】93号)文件执行。(见文件)

操作层脚手板的下方应用安全网双层兜底,操作层以下每隔10米应用安全网封闭。

(1)安全网挂设

平网基本按水平方向安装;立网基本按垂直方向安装。密目式安全网用于立网防护,水平防护时必须采用平网,不准用立网代替平网。

1)安全平网至少挂设3道

①首层网:头层墙高度超过3.2m的二层楼面周边,以及无外脚手架的高度超过3.2m的楼面周边,必须在外围架设安全平网一道,如图3-41所示。

图3-41 首层网

②随层网:当作业层在首层网以上超过3m时,在作业层楼面周边,设置安全平网。

③层间网:对房屋层数较多时,施工作业已离地面较高时,尚需每隔3~4层(间隔小于10m)设置一道层间安全平网。

2)安全立网

①脚手架外侧应按规定设置密目式安全立网全封闭。

②挂设前必须对网及横杆、锚固点进行检查,确认无误后方可开始安装。 ③外脚手架施工时,在落地式单排或双排脚手架的外排杆,随脚手架的升高用密目网封闭。

④里脚手架施工时,在建筑物外侧距离10cm搭设单排脚手架,随建筑物升高(高出作业面1.5m)用密目网封闭。当防护架距离建筑物尺寸较大时,应同时做好脚手架与建筑物每层之间的水平防护。

⑤挂设立网必须拉直、拉紧,系绳固结点与网边要均匀分布,每个网环都必须系牢在脚手杆上。

⑥立网网面应与水平面垂直,并与作业面边缘最大间隙不超过100mm。 ⑦邦扎网的系绳必须用尼龙绳。 2 防护栏

作业层、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板,其搭设应符合下列规定,构造如图3-42所示。

(1)栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧; (2)上栏杆上皮高度应为1.2m; (3)中栏杆应居中设;

(4)挡脚板高度不应小于180mm。

建筑脚手架施工中最顶起往下三步架是作业人员比较多的地方,每步架体上都有施工的可能性,因此脚手架作业层下方三步架内,必须按照操作层的要求,层层加设防护栏杆、挡脚板、满铺脚手板,操作层脚手板与墙体距离不得大于15cm,大于时应加设脚手板或平网,进行有效防护。

图3-42 栏杆与挡脚板构造

1―上栏杆;2―外立杆;3―挡脚板;4―中栏杆

5 避雷防电

(1)避雷

高层脚手架需作避雷接地,对需做避雷装置的脚手架,主要是正确选用接闪器和接地装置,其中包括接地极、接地线和其他连接件,其做法由专业电工按有关规定执行。

(2)防电

脚手架外侧外边缘与外电架空线路的边线之间必须保持的最小安全操作距离见表3-9,脚手架顶面与交叉外架空线最低点的垂直最小距离见表3-10。

脚手架外侧外边缘与外架空线边线最小安全操作距离 表3-9

外电线路电压 1kV以下 1~10kV 35~110kV 154~220kV 300~500kV 最小安全操 4 6 8 10 15 作距离(m) 脚手架顶面与外电架空线路交叉时最小垂直距离 表3-10 外电线路电压 1kV以下 10~10kV 35kV 最小垂直距离(m) 6 7 7 1)脚手架如果必须穿过380V以内的电力线路并且距离在2m以内时,在搭设和使用期间应当切断或拆除电源,否则,必须采取可靠的绝缘措施。

2)进行绝缘包扎应由专业电工操作,并用瓷瓶固定和设置隔离层。

当电力线路垂直穿过或靠近脚手架时,靠近线路至少2m内的脚手架水平连接,线路下方的脚手架垂直连接进行接地。

3)当线路和脚手架平行靠近时,在靠近线路的脚手架水平连接,并在靠墙一侧每相距25m设置一接地极,埋入土中2~2.5m深。 6 检查验收

(1)脚手架的验收和日常检查按以下规定进行,检查合格后方允许投入使用或继续使用。

1)脚手架基础完工后及架体搭设前; 2)搭设达到设计标高后;

3)每搭设完10~13m高度后; 4)作业层上施加荷载前;

5)遇有六级风与大雨、大雪、地震等强力因素作用之后及寒冷地区开冻后; 6)连续使用达到6个月; 7)停用超过一个月;

8)在使用过程中,发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

(2)脚手架使用中,应定期检查下列项目:

1)杆件的设置需要和连接,连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求;

2)地基是否积水,底座是否松动,立杆是否悬空; 3)扣件螺栓是否松动;

4)立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合规范规定; 5)安全防护措施是否符合要求; 6)是否超载。

(3)脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法应符合上表3-7的规定。 (4)安装后的脚手架扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力矩板手检查,按随机

分布抽样进行,抽样检查数目及质量判定标准按表3-11,不合格必须重新拧紧,直至合格为止。

扣件螺栓拧紧抽样检查数目及质量判定标准 表3-11

项安装扣件数量 抽检数量 允许的 检 查 项 目 次 (个) (个) 不合格数 51~90 5 0 连接立杆与纵(横)向水平杆或剪91~150 8 1 刀撑的扣件; 151~280 13 1 1 接长立杆、与纵向水平杆或或剪刀281~500 20 2 撑的扣件 501~1200 32 3 1201~3200 50 5 51~90 5 1 91~150 8 2 连接横向水平杆与纵向水平杆的扣151~280 13 3 2 件 281~500 20 5 (非主接点处) 501~1200 32 7 1201~3200 50 10 7 安全管理

(1)脚手架搭设人员必须是经过专门培训,经考核合格,取得架子工特种作业操作资格证书后方可上岗作业。上岗人员应定期进行体检。

(2)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

(3)较重的施工设备不得放在脚手架上。模板支撑、缆风绳、泵送混凝土及砂浆的泵管等严禁固定在脚手架上。

(4)当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。

(5)在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆及连墙件。因作业的需要必须拆除某些杆件和连墙件时,必须取得施工主管和技术人员的同意,并采取加固措施后方可拆除。

(6)不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。

(7)在脚手架上进行电、气焊作业时,应办理动火审批手续,设置灭火器材、必须有防火措施和专人看守。

(8)作业时不要乱放材料及工具,以免造成掉物伤人。应注意随时清理落在架面上的材料,保持架面清洁。

(9)临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

七、脚手架拆除

拆除程序

脚手架拆除关键是拉结点必须逐层拆除,不能同时拆除数层。

(1)拆除脚手架严禁上下同时作业。架子拆除程序应由上而下,按层按步拆除。按拆架原则先拆后搭的杆件,先架面材料后构架材料、先结构件后附墙件的顺序。剪刀撑、拉接点(连墙件)不准一次性全部拆除,要求杆拆到哪一层,

剪刀撑、连墙件拆到哪一层。取出并随即吊下。

(2)拆除工艺流程:拆安全网→拆护栏→拆挡脚板→拆脚手板→拆横向水平杆(小横杆)→拆纵向水平杆(大横杆)→拆剪刀撑→拆连墙件→拆立杆→杆件传递至地面→清除扣件→按规格堆码→拆横向水平扫地杆→拆纵向水平扫地杆→底座→垫板。

八、 悬挑脚手架

悬挑脚手架是一种附着在建筑结构的脚手架,其主要结构形式是在楼层面上安装一根型钢与建筑物固定,然后在型钢上搭设脚手架,在型钢上搭设脚手架的要求方法与落地脚手架相同。

悬挑式脚手架一般是多层悬挑,将全高的脚手架分成若干段,每段搭设高度不宜超过20m,利用悬挑梁或悬挑架作脚手架基础搭设脚手架。 悬挑脚手架要求:

1)工字钢:其型号由计算确定。不应小于16号工字钢,固定端长度

不应小于悬挑端长度的1.25倍。采取3道锚固,前端一个,后端两个。型钢悬挑梁梁固定端应采用2个(对)及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定。锚固方式见图:P43

2)锚固螺栓直径不小于16mm。

3)钢丝绳:其型号由设计计算确定。 4)绳卡:应与钢丝绳的规格相匹配。 5)卡环:应与钢丝绳的规格相匹配。

6)花篮螺栓:应配合钢丝绳使用,且必须是∞型。

7)结构固定拉环:采用HPB235级钢筋,其直径不应小于20mm。

1 施工方案

悬挑脚手架在搭设之前,应制定搭设方案并绘制施工图指导施工。悬挑脚手架必须进行设计计算。其内容主要包括:悬挑梁或悬挑架的选材及搭设方法,悬挑构件的强度、刚度、抗倾覆验算,与建筑结构连接做法及要求,上部脚手架立杆与悬挑构件的连接等。

悬挑梁长度超过3米时其专项施工方案应做专家论证。

2 构造要求

(1)脚手架悬挑形式

悬挑脚手架可采用悬挑梁或悬挑架形式。

悬挑梁脚手架是将悬挑梁尾端固定在钢筋混凝土楼板上,另一端悬挑出楼板,悬挑梁按立杆间距布置,梁上焊短管作底座,定位点可采取竖直焊接长0.2米、直径25mm-30mm的钢筋或短管等方式。脚手架立杆插入固定,然后绑扫地杆。

悬挑架脚手架是采用悬挑三角形桁架结构,将一段高度的脚手架荷载全部传给底部的悬挑三角形桁架承担,悬挑三角形桁架本身即形成一刚性框架,应采用型钢制作,节点必须是螺栓连接或焊接的刚性节点,不得采用扣件连接。

每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑物结构斜拉结。钢丝绳、钢拉杆不参与悬挑梁受力计算。钢丝绳于建筑结构拉结的吊环应使用HPB235级钢筋,其直径不宜小于20mm。锚固位置在楼板上时,如果楼板的厚度小于120mm应采取加固措施。

(2)悬挑结构固定的形式

1)斜拉式悬挑梁脚手架结构,图3-45所示。

图3-45 拉杆式悬挑脚手架 (a)拉杆与结构锚固 (b)悬挑梁锚固

3 搭设与拆除

悬挑脚手架搭设与拆除有关要求参照落地式脚手架。

九、模板支架工程

模板支架所支撑的混凝土结构一般是梁、次梁和板的体系,因而上端支撑点会有标高差。从所支撑的结构来看大体分为两类:一类是建筑楼层模板,其高度较小,四周有柱、墙等可支撑结构;二是各种桥梁模板的支撑,如立交桥、跨线桥、城铁桥等,四面无支撑结构,高度较大,荷载也较大。 1、模板工程类型

满堂脚手架:满堂脚手架承受荷载较小,主要靠小横杆传递垂

直荷载,然后通过扣件摩擦力传给立柱。钢管承载力应控制在800KG至1100KG。立杆属于偏心受力状态。立杆间距1.3x1.3m,大横杆间距1.5米。搭设高度不得超过36米;施工层不得超过一层。

满堂模板支撑架:所以立杆上方必须设置可调顶托,由可调顶托传递垂直荷载,直接传给立柱。钢管承载力应控制在1200KG至1500KG。立杆基本中心受理状态。立杆间距1.2x1.2m,大横杆间距1.5米。搭设高度不得超过30米.。

模板工程,按其模板支架的高度,又可将其分为低支架和高支架两种;高支架一般指模板支架搭设高度高于8.0m的;属于高支架型的,其中支架高度超过20m的高大厅堂,包括饭店大堂、剧院、演播厅等楼、屋盖模板工程,是施工安全要求很高的模板工程。 2 钢管扣件式支架

我国的模板支架以扣件式钢管支架为主,使用量约占60%;主要由钢管和扣件组成,特点是装拆灵活,搬运方便,通用性强,不用加工,立杆和大横杆的间距不受模数限制。

钢管脚手架的连接点主要依靠拧紧螺栓之后的摩擦力;影响其承载力的主要因素有两个:立杆的长细比;扣件的抗滑力。

钢管扣件式支架除了上述主要连接件之外,其根部必须采用底座,以保证立杆不会插入土中,而且也不能采用木脚手架“栽杆”埋入土中的方法。钢管扣件式支架结构的几何尺寸除步距按照操作需要确定之外,排距和柱距都是按照φ48mm33.5mm钢管抗弯能力所确定的。

扣件式钢管架的缺点是:横、竖、斜杆件之间有偏心,对结构有不利影响;节点处的连接力受螺栓拧紧程度的影响,因而其搭设质量有人为因素影响。

钢管扣件式模板支架一般适用于总高度30m以下的模板支架系统。

钢管扣件式高大模板支架搭设示意图见图6-1。

图6-1 钢管扣件式高大模板支架搭设示意图

本图只作为高大模板支架的搭设示意图,不能作为具体工程的施工图。对图示高大模板支架的有关说明如下:立杆上端设置可调托撑;大梁底立杆及两侧立杆纵距加密;梁底4.5~6.0m宽单元体范围内设置上、中、下三道水平剪刀撑;立杆下设置钢底座、木垫板;立杆地基为混凝土垫层;混凝土垫层下地基土夯实;架体与周边建筑结构设置足够的刚性连接。图6-1中引出序号说明依次为:

1——单元体底部水平剪刀撑; 2——单元体中部水平剪刀撑; 3——单元体顶部水平剪刀撑;

4——加强单元体的四个立面设置从底到顶连续式竖向剪刀撑;

5——架体高度大于20m时,顶部两步距纵横水平杆之间增加两道纵横向水平杆;

6——多个加强单元体四个立面之间设置从底到顶连续式竖向剪刀撑; 7——梁侧增设斜撑;

8——大梁底立杆两侧增设加强斜撑;

3、施工方案 3.1 编制内容

主要包括:搭设方法,支架材质,立杆、水平杆、剪刀撑等杆件的构造措施;模板支架平面布置图,竖向布置图,模板节点、可调拖撑等节点大样图。 3.2 施工荷载

(1)永久荷载

1)楼板模板及支架荷载标准值,见表6-1。

表6-1 楼板模板及支架荷载标准值(kN/㎡) 模板及支架名称 木模板 组合钢模板 模板及支架自重标准值 根据模板设计确定 根据模板设计确定 平板的模板及小梁 0.30 0.50 梁、板模板 0.50 0.75 梁、板模板及其支架(层高4m以下) 0.75 1.10 2)新浇混凝土自重标准值,混凝土和钢筋应分开,新浇混凝土取24KkN/?,板钢筋取1.1kN/m3,梁钢筋取1.5kN/m3。而实际上取钢砼25kN/m3的情况比较多。 (2)可变荷载

1)施工人员、设备荷载

当计算模板和直接支承模板的小梁时,均布活荷载可取2.5kN/㎡,再用集中荷载2.5kN进行验算,比较两者所得的弯矩值取大值;木结构模板支架控制荷载为3kN/㎡。

当计算直接支承小梁的主梁时,均布活荷载标准值可取1.5kN/㎡;

当计算支架立柱及其他支承结构构件时,均布活荷载标准值可取1.5kN/㎡。 对大型浇筑设备,如上料平台、混凝土输送泵等按实际情况计算;采用布料机上料进行浇筑混凝土时,活荷载标准值取4.0kN/㎡。混凝土堆积高度超过100mm以上的,按照实际情况计算。

2)振捣混凝土时产生的荷载

对水平模板可采用2.0kN/㎡,对垂直面模板可采用4.0kN/㎡,且作用范围在新浇混凝土侧压力的有效高度之内。

3)倾倒混凝土时,对垂直面模板产生的水平荷载标准值,当采用溜槽、串筒或导管时,水平荷载2.0kN/㎡,容量0.2~0.8m3的运输器具,水平荷载4.0kN/㎡。

4)风荷载,按照有关标准采用。 (3)模板支架立杆承受的荷载

模板支架立杆承受的荷载总和为:模板及支架自重、新浇混凝土及钢筋自重、施工人员及施工设备荷载,振捣、倾倒混凝土产生的荷载,风荷载等。验算支架承载力时,需乘以相应的荷载分项系数。 3.3 设计计算

满堂脚手架是指载荷通过水平杆传入立杆,立杆受力情况。满堂支撑架是指顶部载荷是通过轴心传力构件(可调托撑)传递给立杆的,立杆轴心受力情况。

满堂脚手架高度比=计算架高÷计算架宽,计算架高:立杆垫板下皮至顶部

脚手板下水平杆上皮垂直距离。计算架宽:脚手架横向两侧立杆轴向水平距离。立柱间距4跨,均该注意高宽比的情况。

影响满堂支撑脚手架整体稳定性因素主要有竖向剪刀撑、水平剪刀撑、水平约束(连墙件)、支架高度、高宽比、立竿间距、步距、扣件紧固扭矩、立杆上传力构件、立杆伸出顶层水平杆中心线长度等。

模板支架设计计算应由工程技术人员完成。模板支架计算的内容一般包括立杆的强度,刚度和稳定性,扣件的抗滑能力,水平杆的强度和刚度验算,立杆地基承载力或支承立杆的楼面承载力等。通过计算确定出立杆的间距、步距等,并结合构造措施形成搭设方案。构造措施是非常重要的,由于立杆的计算是建立在一些假定的基础之上,施工过程中不安全的因素又很多,所以仅仅依靠计算是不够的,必须有一系列构造措施来保证计算条件的实现,考虑各种不安全因素。

4 支架构造

4.1 垫板底座

竖向模板支架立柱支撑部分安装在基础土上时,每根立柱底部应设置底座及垫板,垫板应有足够强度和支撑面积,且应中心承载,垫板尺寸应为长度4m,宽度200mm,厚度不得小于50mm。 4.2 支架立柱

(1)模板支架立柱间距应根据计算决定,通常取0.8~1.2m。对于水平混凝土构件模板支架高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载大于10kN/㎡,或集中线荷载大于15kN/m的模板支架,立杆的纵、横距离除满足设计要求外,不应大于900mm。

(2)处于梁下部的支架立杆,必须按荷载计算来采取支撑间距加密措施。如遇支架立杆间距过密而不便于施工操作时,也可采取双立杆支架;双立杆每层高度内相邻立杆的接头应错开设置,立杆的接头位置应避开架体中间1/3高度范围内,立杆接头应采用对接扣件,且上、下各加一个旋转扣件。

(3)钢管支架立杆间距、扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合前述规定。当立柱底部不在同一高度时,高处的纵向扫地杆应向低处延长不少于2跨,高低差不得大于1m,立柱距边坡上边缘不得小于0.5m。

(4)钢管立柱顶部应设可调支托,U形支托与楞梁两侧间如有间隙,必须楔紧。 (5)立柱接长严禁搭接,必须采用对接扣件连接,相邻两立杆的对接接头不得在同步内,且对接接头沿竖向错开的距离不小于500mm,各接头中心距主节点不宜大于步距的1/3。

(6)严禁将上段的钢管立柱与下端钢管立柱错开固定在水平拉杆上。

(7)当支架立柱超过5m时,应在立柱周圈外侧和中间有结构柱的部位,按水平间距6~9m、竖向间距2~3m与建筑结构设置一个固结点。 4.3 扫地杆、水平杆

(1)钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用φ48.333.6mm钢管,用扣件与钢管立柱扣牢。

(2)在立柱地距地面200mm高处,沿纵横水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。

(3)可调支托底部的立杆顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。

(4)扫地杆与顶部水平拉杆之间的距离,在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下,进行平均分配确定步距后,在每一步距处纵横向应各设一道水平拉杆。 (5)当层高在8~20m时,在最顶步距两水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆。所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢,见图6-4示。无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。

(6)当层高大于20m时,在最顶两步距水平拉杆中间应分别增加一道水平拉杆。见图6-4。

图6-4 高大模板支架顶步“增设水平拉杆”示意图

(7)实验证明,当步距由1.2m扩大到1.8m时,架体所能承受的极限荷载下降26.1% 4.4 可调托撑

可调托撑螺杆伸出钢管顶部不得大于200mm,螺杆外径与立柱钢管内径的间隙不得大于3mm,安装时应保证上下同心。 4.5 架体连接

所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。并应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑。在混凝土框架结构在施工中,应充分利用楼盖跨中的框架柱作用,框架柱的模板及其支架不应过早拆除,应和梁板模板支架结构形成刚性连接的统一整体。同时,应在框架柱混凝土具备足够的强度后,再进行梁板混凝土的浇筑。

4.6 剪刀撑

符合论证条件的满堂支撑架,其剪刀撑搭设按照加强型的要求进行设计与搭设。其他类型的按照普通型的剪刀撑搭设。 满堂支撑架应根据架体的类型设置剪刀撑,并应符合下列规定: 普通型:

1)在架体外侧周边及内部纵、横向每5-8米,应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5-8米,见图:p40

2)在竖向剪刀撑顶部 交点平面应设置连续水平剪刀撑,当支撑高度超过8米,或施工总载荷大于15KN/m2,或集中线载荷大于20KN/m

的支撑架,扫地杆的设置层应设置水平剪刀撑。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过8m。 加强型:

1)当立杆纵、横间距为0.9mx0.9m至1.2mx1.2m时,在架体外侧周边及内部纵、横向每4跨(且不大于5m),应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为4跨。

2)当立杆纵、横间距为0.6mx0.6m至0.9mx0.9m(含0.6mx0.6m,0.9mx0.9m)时,在架体外侧周边及内部纵、横向每5跨(且不大于3m),应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为5跨。 3)当立杆纵、横间距为0.4mx0.4m至0.6mx0.6m(含0.6mx0.6m,0.4mx0.4m)时,在架体外侧周边及内部纵、横向每3m至3.2米,应由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度应为3m至3.2米。 4)在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置连续水平剪刀撑,扫地杆的设置层水平剪刀撑的设置应符合普通型第二条的规定。水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过6m。剪刀撑宽度应为3m至5米.

5支架搭设

5.1 支架地基

(1)地基基础强度必须满足支模施工和计算要求,验收合格后按施工方案的要求放线定位。若支撑搭设在斜道上,搭设立杆前,要先根据支模平面图放出每根立杆的位置,然后在斜道上凿平不小于1503150平面,以确保放置底座面水平,保证立杆垂直。 (2)当满堂或共享空间模板支架立柱高度超过8m时,若地基土达不到承载要求,无法防止立柱下沉,则应先施工地面下的工程,再分层回填夯实基土,浇注地面混凝土垫层,达到强度后方可支模。 (3)模板支架支承在地面时,基土应坚实,在其上铺设木垫板,厚度不小于50mm;非室内部位松散的土应夯实,地面强度达不到支承要求时,在室内部位应先浇筑地面垫层混凝土,可打木桩或浇筑混凝土垫层等方式加固。在模板的支架支承范围内,地面应采取排水措施。

(4)支架现浇混凝土工程的施工,控制地基沉降变形非常重要。为了保证现浇混凝土的质量,原则上各种典型的地基均应做地基预压试验。地基预压,目的是为了检验地基处理的程度,防止施工过程中地基沉降对现浇混凝土结构施工质量

和支架稳定的影响。地基预压应根据地质勘查报告,将支架搭设区域地基土承载力、压缩性等指标综合考虑。 5.2 支架验收

应建立模板支架的验收制度。模板工程安装后,应由项目经理、技术负责人组织,项目总监、安全员、搭设班组长等人员参加验收,主要依据规范、标准和施工方案进行验收。对验收结果应逐项认真填写,并记录存在问题和整改后达到合格的情况。重点查立杆的间距、步距、接头、垂直度、基础等是否满足设计要求,立杆的纵横水平拉杆、扫地杆、剪刀撑等构造方面是否达到了要求。没有达到设计要求和规范要求时必须坚决返工或采取有效措施加固,不得迁就,绝对不能抱有侥幸心理。整改后要重新组织验收,验收要做记录,有会签。未经验收,支架不得使用。模板支架验收内容主要有以下。 (1)施工方案

1)施工方案内容应该包括模板及支撑的设计、制作、安装和拆除的施工程序、作业条件以及运输、堆放的要求等,并经审批和论证。

2)模板工程施工应针对混凝土的施工工艺(如采用混凝土喷射机、混凝土泵送设备、塔吊浇注灌、小推车运送等)和季节施工特点(如冬季施工保温措施等)制定出安全、防火措施,一并纳入施工方案之中。 (2)支撑系统

3)模板的设计内容应包括:模板和支撑系统的设计计算、材料规格、接头方法,构造大样及剪刀撑的设置要求等均应详细注明并绘制施工详图。

4)支撑系统的选材及安装应按设计要求进行,基土上的支撑点应牢固平整,支撑在安装过程中应考虑必要的临时固定措施,以保证稳定性。 (3)立柱稳定

1)立柱材料可用钢管、门型架、木杆,其材质和规格应符合设计要求。 2)立柱底部支承结构必须具有支承上层荷载的能力。由于模板立柱承受的施工荷载往往大于楼板的设计荷载,因此常需要保持两层或多层立柱(应计算确定)。为合理传递荷载,立柱底部应设置木垫板,禁止使用砖及脆性材料铺垫。当支承在地基上时,应验算地基土的承载力。

3)模板支架立杆应垂直设置,2m高度的垂直度允许偏差为15mm。

4)当梁模板支撑架立杆采用单根立杆时,立杆应设在梁模板中心线处,其偏心距不应大于25mm。 (4)施工荷载

1)现浇式整体模板上的施工荷载一般按2.5kN/m2计算,并以2.5kN的集中荷载进行验算,新浇的混凝土按实际厚度计算重量。当模板上荷载有特殊要求时,按施工方案设计要求进行检查。

2)模板上堆料和施工设备应合理分散堆放,不应造成荷载的过多集中,尤其是滑模、爬模等模板的施工,应使每个提升设备的荷载相差不大,保持模板平稳上升。

6 支架拆除

6.1 准备工作

现浇整体模板拆除之前,必须经验算复核,应对照拆除的部位查阅混凝土强

度试验报告,必须达到拆模强度进方可进行;承重结构应按照不同的跨度确定其拆模强度;预应力结构必须达到张拉强度,并张拉、灌浆完毕手方可拆模。滑升模板提升时的混凝土强度必须达到方案的要求时方可进行。在符合现行规范规定及其它有关规定的同时,严格控制拆模时间,拆模前必须有拆模申请,并经审批。

满堂支撑架高宽比=计算架高÷计算架宽,计算架高:立杆垫板下皮至顶部可调托撑支托板下皮垂直距离。计算架宽:满堂支撑架横向两侧立杆轴线水平距离。

当满堂支撑架高宽比不大于3时,满堂支撑架应在支架的四周和中部与结构柱进行刚性连接,连墙件水平间距应为6m~9m,竖向间距应为2m~3m。在无结构柱部位应采取预埋钢管等措施与建筑结构进行刚性连接,在有空间部位,满堂支撑架宜超出顶部加载区投影范围向外

延伸布置2~3 跨。

满堂支撑架高宽比示意图

满堂支撑架整体稳定试验证明,在一定条件下,宽度方向跨数减小,影响支架临界荷载。所以要求对于小于4 跨的满堂支撑架要求设置了连墙件(设置连墙可提高承载力),如果不设置连墙件就应该对支撑架进行荷载、高度限制,保证支撑架整体稳定。

十 常见事故原因及预防措施

建筑脚手架在搭设、使用和拆除过程中发生的安全事故,一般都会造成不同程度的人员伤亡和经济损失,甚至出现群死群伤重大事故,带来严重的后果和不良的影响。据资料统计,2003年1月~2008年12月期间,某省共发生建设职工因工伤亡事故175起,事故导致死亡198人和重伤49人。其中在脚手架搭设、拆除过程中和作业时发生的4级以上事故26起,死亡31人,重伤7人,分别占事故总起数、死亡人数、重伤人数的14.86%、15.66%和14.29%,其中绝大多数为高处坠落事故。这些事故的教训是深刻的,从对事故发生的主要原因的分析中,可以得到许多有益的启示,帮助我们改进技术及管理工作,采取相应的预防措施,防止和减少事故的发生。

1 脚手架工程常存在的问题

(1)脚手架基础达不到规范要求。脚手架的传力最终是通过立杆传给基础。

在脚手架搭设时,基础出现的问题是立杆底不垫垫板、回填土后土未夯实、基础没有排水设施基础被水浸泡,这样会使立杆产生不均匀沉降,导致架体倾斜甚至倾覆。

(2)连墙件不按方案要求设置,连墙件与架件连接的连接点位置不在离主节点300mm范围内。连墙件是保证架体与建筑物连接抵抗风荷载的主要构件,个别施工现场不预埋连墙件而是利用洞口或框架柱,使连墙件设置达不到要求。

(3)架体未设横向斜撑。降低了脚手架的横向刚度,影响架体的稳定性。 (4)杆件接头不规范。

(5)作业层脚手板未满铺。 (6)脚手架未做防雷接地。 (7)剪刀撑搭接长度不足1m。

(8)小横杆离主节点距离随意搭设,根据脚手板的长短来搭设小横杆,影响了架体横向的整体性。

(9)脚手架体未与提升设备围护架断开,使脚手架承受多余的动荷载。 (10)物料平台与架体相连。物料平台堆料比较多,如与架体相连给架体局部集中荷载,可导致架体破坏。

(11)脚手架与模板支承体系连在一起。

2 脚手架事故案例

【案例一】装修施工中手架倒塌案例 (1)事故简介

某一建筑工地正在使用中的脚手架突然倒塌,如图9-1所示。

该工程脚手架东西长约50米、高20米,事故发生前,施工人员在脚手架上进行楼房外墙体挂花岗岩施工。正操作时,施工现场50m长的东面脚手架的中部第7~8排纵向水平杆向东拱出并下沉了10~20cm,听到断裂响声,脚手架随之向下垂直坍塌,导致4名施工人被散落的钢管砸伤头部。坍塌的脚手架为东墙面脚手架,其余部分因受牵引而被拉成斜梯状。

图9-1 脚手架倒塌事故现场(一)

(2)事故分析

1)搭设前无正规施工方案,无搭设图样。

2)脚手架搭设各部位尺寸是由项目负责人凭经验自行确定的。 3)立杆间距过大,最大处超过2m。

4)装修施工工程中,部分连墙件提前拆除。 5)使用荷载严重超载,在脚手架上集中堆放大理石,施工荷载达到4.0KN/m2。 6)工地安全员没有及时发现使用超载及提前拆除连墙件现象。 (3)防范措施

1)依据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)及有关规定,脚手架搭设前必须要编制专项施工方案,方案由施工现场技术负责人编制,经上一级技术部门、安全部门审核,公司或分公司技术负责人审批后执行。方案内容应包含:工程概况、周边环境、编制依据、材料选用、搭设要求、杆件间距、连墙件设置位置、连接方法、剪刀撑布置、绘制施工详图及大样图。施工方案应与施工现场搭设的脚手架类型相符,当现场因故改变脚手架类型时,必须重新修改脚手架方案并经审批后,方可施工。

2)脚手架搭设各部位尺寸应由设计计算确定,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第六章构造要求中明确规定,立杆最大间距不得大于1.8m。

3)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第九章安全管理中强制性规定中指出,在脚手架使用期间严禁拆除连墙件。连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并不应大于4m。

4)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第四章荷载中明确规定,装

2

修脚手架施工均布荷载标准值为2.0KN/m。

5)施工项目各方管理人员及安全员应当严格执行定期安全检查制度,并经常进行不定期的、随机的检查,及时发现问题和事故隐患,及时报告,要按照“定人、定时间、定措施”的原则进行及时整改,并进行复查,消防事故隐患,防止职工伤亡事故的发生。

【案例二】脚手架拆除过程中倒塌

(1)事故简介

某一建筑工地正在拆除中的脚手架突然倒塌,如图9-2所示。 某闹市区临街一栋27m高建筑物的脚手架在拆除过程中突然坍塌,当场造成2名工人不幸坠亡,2人重伤和10人轻伤,路边1辆汽车被压在脚手架下的重大事故。事故现场的脚手架紧贴着公路搭建,四周也没有防护围墙和明显的警示标志。

图9-2 脚手架坍塌事故现场(二)

(2)事故分析

1)拆除前,没有进行安全技术交底,操作工人凭借经验进行拆除作业。 2)拆除脚手架前施工现场没有拉好警戒围栏。

3)在脚手架拆除之前已有杆件缺少连接扣件现象。

4)在拆除过程中,剪刀撑、连墙件比脚手架杆的拆除速度快了二步脚手架。 (3)防范措施

1)依据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)及有关规定,脚手架拆除作业前,施工单位负责项目管理的技术人员应当对将有关安全施工的技术要求向施工作业班组、作业人员进行安全技术交底,并由双方签字确认。安全技术交底的主要内容包括:工程概况、脚手架工程的危险部位、应采取的具体预防措施、作业中应注意的安全事项、遵守的安全操作规程和规范、发现事故隐患应采取的措施和发生事故后应及时采取的躲避和急救措施等。

2)拆架前施工现场先拉好警戒围栏。现场安全技术管理人员应对拆除作业进行巡查,及时纠正违章作业。

3)拆架应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。

4)脚手架剪刀撑、连墙件不准一次性全部拆除,要求杆拆到哪一层,剪刀撑、连墙件拆到哪一层,取出并随即吊下。

5)施工现场施工各方管理人员及安全管理员应对拆除作业进行巡查,及时纠正违章作业。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/1yyv.html

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