援外土建项目钢管脚手架施工技术与安全管理

肖炀燚肖冬炀杨涛

肖炀燚肖冬炀杨涛

通过工程实例,结合现场实际情况和实践经验,介绍了扣件式钢管满堂脚手架在援外土建项目模板支撑中的应用,着重阐述了材料,相关设计计算,搭设及拆除工艺,并提出了安全管理措施,为同类工程的施工提供了指导。

钢管脚手架,施工技术,安全管理

脚手架工程施工现场复杂,工序多,涉及面广,除有严格的安全技术一般规定外,还有脚手架杆件、构配件、连接件和手板符合规范规定的材质要求。同时,脚手架的设计计算也是极为重要的。

1 工程概况

中国援多哥农业技术示范中心项目是《中非合作论坛》——北京峰会对非农业合作的 14个农业示范中心项目之一,其土建项目包括专家宿舍楼、综合楼、晒场大棚及农机农资仓库等 8栋建筑,均为钢筋混凝土框架结构,总建筑面积约 4 123.27m2。其中晒场大棚是本工程单层高度最高,梁截面最大的单位建筑,单层斜屋面最高标高为 10.60m,属高支模。

由于梁截面较大,支模高度较高,若采用门式钢管脚手架,因其为标准构件,受其自身宽度和每组长度的约束,对平面布置有一定限制,很难满足施工要求。而扣件式钢管脚手架则具有平面布置灵活、架设效率高、可形成纵横通道等特点,为了确保模板系统有足够强度、刚度和稳定性,模板支撑系统采用扣件式钢管满堂脚手架。

2 材料选用

2.1 钢管

钢管选用GB/T 13793直缝电焊钢管,质量符合GB/T 700碳素结构钢Q235-A级钢要求。钢管尺寸采用φ48×3.5mm,表面锈蚀深度不大于 0.5mm,弯曲变形的各种不大于1.5杆件钢管端部弯曲不大于5mm,立杆钢管弯曲变形当3m＜L＜4m时不大于12mm,当4m＜L＜6.5m时不大于20mm,不大于6.5的水平杆,斜杆的钢管弯曲不大于30mm。钢管上打孔的严禁使用,有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的钢管不得采用。每根钢管的质量不应大于25 kg。

2.2 扣件

钢管脚手架扣件采用可锻铸性材料制作,其材质符合国家标准 GB 15831钢管脚手架扣件的规定,使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,扣件应做防锈处理,螺栓拧紧,扭力矩达65 N·m时不得发生破坏。

3 脚手架设计计算

3.1 脚手架参数

横向间距或排距为1.0m,纵距为0.9m,步距为1.80m。立杆上端伸出至模板支撑点长度为 0.10 m,脚手架搭设高度为10.2m。扣件连接方式为双扣件,扣件抗滑承载力系数为 0.80;钢管弹性模量E=206 000 N/mm2,钢管抗拉、抗压和抗弯强度设计值为f=205 N/mm2,截面抵抗矩W=5 080mm3,截面惯性矩I= 12 190mm4。

3.2 荷载参数

模板与方木自重为 0.350 kN/m2,混凝土与钢筋自重为25.000 kN/m3,楼板浇筑厚度0.100m,倾倒混凝土荷载标准值为2.000 kN/m2,施工均布荷载标准值为1.000 kN/m2。

3.3 计算步骤

荷载计算后,分别对模板、主次楞进行内力验算,其顺序如下：梁底模板的抗弯强度、挠度验算→次楞的抗弯强度、挠度验算→主楞的抗弯强度、挠度验算→支撑立杆的强度、稳定性验算。

3.4 利用Excel

从上面的计算可知,要想设计出安全、经济、可行的模板支撑,其计算过程是比较繁琐的,需要经过多次“试算”,即反复计算。由于“试算”都是将不同的数据套用同样的公式,因此,若利用Excel程序进行计算,则可以通过程序自带的公式计算功能,解决上述问题,比手算更快更好,且各次计算结果一目了然,方便对比设计。

本公司在房建行业有较为悠久的历史,对脚手架的搭设形成了自己的一套经验性计算公式,利用Excel的公式计算时,当单元格中的数值发生变化,Excel程序将自动修改这些公式的计算结果。该计算方法经多年若干工程实例的应用,证明是可行的,并取得较好的效果。

4 脚手架的搭设与拆除

4.1 构造要求

4.1.1 纵、横向水平杆

1)纵、横向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于 3跨; 2)纵、横向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接,对接、搭接应符合规范规定;3)纵、横向水平杆步距为1.5m～2.0m。

4.1.2 立杆

1)每根立杆的底部应设置底座或垫板;2)必须设置纵、横向扫地杆。纵、横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;3)立杆间距为1.5m～2.0m。

4.1.3 剪刀撑

1)满堂模板支架的四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;2)高于 4m的模板支架,其两端与中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔两步设置一道水平剪刀撑;3)非承重满堂脚手架也需设置一定数量的剪刀撑或斜杆;4)剪刀撑的构造应符合规范要求。

4.2 脚手架搭设

放置纵向扫地杆,自角部起依次向两边竖立底杆,底端与纵向扫地杆扣接固定后,装设横向扫地杆并与立杆固定(固定立杆底端前,应吊线确保立杆垂直),每边竖起 3根～4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆(与立杆扣接固定)和横向水平杆(小横杆,靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定),校正立杆垂直和水平使其符合要求,按40N·m～60 N·m力拧紧扣件螺栓,形成脚手架的起始段,按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。交圈后,再全面检查一遍脚手架质量和地基情况,严格确保设计要求和脚手架质量,设置连杆墙件(或加抛撑),按第一步程序和要求搭设第二步、第三步……,随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆(在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆)、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。

4.3 脚手架拆除

拆除顺序应遵守“由上到下,先搭后拆,后搭先拆”的原则。即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑,而后小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行,要严禁上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽,系安全带,穿防滑鞋上架作业,同时,周围设围栏或竖立警戒标志并有专人指挥,以免发生伤亡事故。

5 安全管理

1)脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准考核合格的专业架子工。2)搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3)作业层上的施工荷载符合设计要求,不得超载,严禁悬挂起重设备。4)在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆和连墙件。5)搭拆脚手架时,地面设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。

[1] JGJ 130-2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2] 《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2003：235-243.

[3] JGJ 59-99,建筑施工安全检查标准[S].

[4] 黄宜华.扣件式钢管脚手架的施工管理[J].山西建筑, 2010,36(4)：179-180.

The construction technology and safety managem ent of foreignaid civil projects steel tube scaffold

X IAO Yang-yi XIAO Dong-yang YANG Tao

Through engineering examples,combining with theactual situations and practice experience,introduces the application of fastener tubular steel scaffold in foreign aid civil projects formwork support,emphatically expounds thematerials,related design calculation and layoutand dismantling technology and puts forward the safetymanagementmeasures which provides guidance for the similar projects.

steel tube scaffold,construction technology,safetymanagement

TU731.2

1009-6825(2011)09-0105-02

2010-12-01

肖炀燚(1980-),男,工程师,江西华昌基建工程有限公司,江西南昌 330001

肖冬炀(1982-),男,助理工程师,国投洋浦港有限公司,海南海口 578101

杨涛(1982-),男,工程师,江西华昌基建工程有限公司,江西南昌 330001