淺析扣件式鋼管腳手架設(shè)計與施工安全

曠遠許

(貴州高速公路開發(fā)總公司)

1 前言

在建筑施工中，高空作業(yè)施工平臺以及梁板結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工都離不開腳手架的搭設(shè)與應(yīng)用，扣件式鋼管結(jié)構(gòu)支架體系由于其組合能力強、結(jié)構(gòu)多樣性、適應(yīng)于各種地形、成本低廉等優(yōu)點，被大量應(yīng)用于腳手架施工平臺等施工場合。雖然采用鋼管腳手架桿配件搭設(shè)各類模板支架已是施工常用作法，且有JGJ130-2001《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》作為設(shè)計、施工標準，但從當前現(xiàn)場支架的搭設(shè)情況來看，仍存在著諸多不安全因素。

2 工程介紹

2.1 支架基礎(chǔ)施工

支架設(shè)計中，充分考慮鋼筋、模板、混凝土、支架自重，以及施工荷載、振搗荷載、風荷載等因素的影響，取橫梁處最大受力環(huán)境進行驗算，計算得出:單排方木受力要求地基荷載(及施工要求地基最大承載能力):184.3 kPa。考慮到施工中可能出現(xiàn)的其它不利條件以及突發(fā)事件的影響，經(jīng)論證，決定將地基承載力進一步加強?，F(xiàn)場施工中，支架基礎(chǔ)底層采用30 cm炮渣石，上層采用20 cm二灰，在密實度達97%以上時，其承載力可達到0.7 MPa以上，完全滿足施工要求。

2.2 支架設(shè)置

(1)立桿的加密布設(shè)

由于梁體結(jié)構(gòu)不均勻分布，以及避免不均勻沉降造成的質(zhì)量事故，支架設(shè)計中，著重針對箱梁箱室側(cè)壁、橫梁(中橫梁)處進行了加密布設(shè)，加密段寬度超出側(cè)壁或橫梁一定尺寸，作為應(yīng)力緩沖區(qū)。

應(yīng)力緩沖區(qū)長度在《規(guī)范》中并無詳細規(guī)定，此處提供現(xiàn)場搭設(shè)數(shù)據(jù)，僅做為參考:箱室側(cè)壁立桿加密段寬出側(cè)壁60 cm(及腹板底未加密段立桿的橫向間距)，橫梁加密段寬出橫梁180 cm(及支架縱向間距的2倍)。

(2)掃地桿、天桿、剪刀撐的重點布設(shè)

關(guān)于掃地桿、天桿、剪刀撐的布設(shè)方法在《規(guī)范》中都有詳細規(guī)定，值得一提的是，在現(xiàn)場施工中，由于施工管理的疏忽，或者由于材料尺寸限制、連接部位節(jié)點過多等原因，其搭設(shè)的質(zhì)量并不樂觀。

在匝C橋支架搭設(shè)過程中，管理者充分認識到掃地桿、天桿、剪刀撐對于支架整體穩(wěn)定性的重要性，除嚴格按照《規(guī)范》施工外，還針對以上原因做出了進一步的加強處理，如:由于鋼管長度不足的搭接處理，采用雙扣件或三個扣件進行連接;由于局部節(jié)點過多，引起扣件無法連接的現(xiàn)象，采用其它部位增設(shè)連接點的處理辦法。

(3)門洞的特殊處理

《規(guī)范》中針對門洞結(jié)構(gòu)的介紹被視為范例，在實際施工中應(yīng)根據(jù)特殊的地形和用途，遵行《規(guī)范》編制原則，做出相應(yīng)的處理措施。

在匝C橋號橋第一跨和最后一跨支架搭設(shè)過程中，由于采用擋墻結(jié)構(gòu)，支架采用門洞形式渡過擋墻斜坡。

以下簡述門口布置情況。

(1)從《規(guī)范》門洞布置圖中分析，門洞頂立桿第一步距之所以設(shè)置短斜桿，是為了使其縱向結(jié)構(gòu)為“幾何不可變桿系結(jié)構(gòu)”，從而起到梁體承擔上部壓力的效果。如果只用于施工平臺，或頂部荷載較小的情況下，在立桿第一步距處設(shè)置此結(jié)構(gòu)，不會出現(xiàn)太大的問題，但應(yīng)用到以承載為主要目的支架系統(tǒng)中，就顯得過于單薄。在現(xiàn)場施工中，施工方采取大量斜桿，將門洞頂支架縱向方向全部改造成“幾何不可變桿系結(jié)構(gòu)”。

(2)縱橫向剪刀撐的布設(shè)，優(yōu)先考慮跨越門洞?；谏弦稽c，剪刀撐有提高整體穩(wěn)定性的作用，同時，可以通過扣件，承擔一部分豎向荷載。

(3)門洞兩側(cè)立桿是變形應(yīng)力集中區(qū)域，其變形形式如圖1所示。如果把門洞頂?shù)摹皫缀尾豢勺儣U系結(jié)構(gòu)”比做梁的話，那么《規(guī)范》中門洞兩側(cè)采用的雙立桿結(jié)構(gòu)則主要起到加強支撐能力的作用?，F(xiàn)場施工中為了進一步加強門洞兩側(cè)的承載能力，門洞兩側(cè)各兩排立桿都進行了加密。加密立桿頂部單獨設(shè)置工字鋼，以提高承載能力。如圖2所示。

(4)雙立桿中的副立桿與天桿連接，及盡量加長至支架頂部最后一個橫桿。一方面是為了提高主力桿的支撐力，另一方面可以通過橫桿抵抗因變形產(chǎn)生的彎距。

(5)臺階上掃地桿應(yīng)單獨設(shè)置，不作為跨越門洞支撐結(jié)構(gòu)。

圖1 門洞頂變形示意圖

圖2 門洞兩側(cè)加密立桿頂部示意圖

2.3 扣件式鋼管腳手架施工中重點注意事項

(1)多層支架的立桿應(yīng)豎直，中心線應(yīng)一致。

(2)非承重是式支架高度超過10 m應(yīng)設(shè)一組(4～6根)纜風繩，每增高10 m設(shè)一組。纜風繩與地面夾角為45°～60°，纜風繩和地錨應(yīng)安設(shè)牢固。地錨安設(shè)處應(yīng)設(shè)安全標志。

(3)立桿的接頭應(yīng)用扣件扣緊，立桿與水平撐、剪刀撐之間應(yīng)連接牢固。

(4)使用前應(yīng)檢查、驗收，確認合格并形成文件。使用中應(yīng)隨時檢查，確認安全。

(5)立桿應(yīng)豎直，2 m高度的垂直偏差不得大于1.5 cm，每搭設(shè)完一步支架后，應(yīng)進行校正。立桿的縱、橫間距應(yīng)符合施工設(shè)計的規(guī)定，每搭完一步支架后，應(yīng)進行校正。

(6)支架拆除前，應(yīng)先清理施工現(xiàn)場，劃定作業(yè)區(qū)。拆除時應(yīng)設(shè)專人職守，非作業(yè)人員禁止入內(nèi)。

(7)拆除作業(yè)應(yīng)自上而下進行，不得上下多層交叉作業(yè)。

(8)拆除支架時，必須確保未拆除部分的穩(wěn)定性，必要時應(yīng)對未拆除部分采取臨時加固、支撐措施，確認安全后，方可拆除。

(9)拆除作業(yè)暫時停止時，必須將活動部件支穩(wěn)或固定后，方可離開現(xiàn)場。

(10)簡支梁、連續(xù)梁支架易從跨中向支座處依次循環(huán)卸落支架。

2.4 保證扣件式鋼管腳手架支模安全的措施

(1)嚴格施工現(xiàn)場與設(shè)計方案的實時比對，不能閉門造車，尤其是遇到特殊地形、地質(zhì)，更應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場測得數(shù)據(jù)，進行反復(fù)驗算，根據(jù)計算結(jié)果，修改或加強設(shè)計。在參考其它方案時，要及時根據(jù)傳力方式的改變對計算模式、立桿間距、構(gòu)造措施等作出調(diào)整。

(2)嚴格按照規(guī)范施工，超出規(guī)范或確立新工藝、新方法時，必須經(jīng)過專家論證、專項審批等手續(xù)，嚴格禁止照搬其它書籍中不合規(guī)范的內(nèi)容。

(3)支架采用雙立桿結(jié)構(gòu)時，需要嚴格進行其單立桿承載力計算，由于副立桿不直接參與支撐，且《規(guī)范》中就雙立桿提高支架穩(wěn)定系數(shù)未做明確規(guī)定，現(xiàn)場施工中，雙立桿僅作為輔助加強措施。

(4)必須完善增強支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性及承載力的各項構(gòu)造措施，腳手架設(shè)計方案中，不得遺漏腳手架的構(gòu)成元素。

(5)加強技術(shù)交底和檢查驗收工作，保證搭設(shè)能按方案進行。

3 結(jié)語

扣件式腳手架無論作為施工平臺，還是作為承力結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場施工中已經(jīng)是不可缺少的基本元素。雖然《規(guī)范》中就其材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計、施工均做出了統(tǒng)一標準，但從目前現(xiàn)場施工情況來看，仍然存在著許多不安全因素，而這些不安全因素的根源卻大部分都在于施工管理和對《規(guī)范》理解的偏差上。

《規(guī)范》具備著普遍性與權(quán)威性，不能因為尋求降低成本而選擇偽劣產(chǎn)品、降低安全系數(shù)，不能因為《規(guī)范》中無明確規(guī)定而選擇忽略其結(jié)構(gòu)的安全性。我們應(yīng)依據(jù)《規(guī)范》的編制理念，舉一反三、觸類旁通，在滿足《規(guī)范》的各項規(guī)定的前提下，做到“動態(tài)設(shè)計，信息施工”，這樣才能更好的保證施工安全、推動建筑科技進一步發(fā)展。

:

［1］杜榮軍.建筑施工腳手架實用手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1994.

［2］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京:人民交通出版社，2000.