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。
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《钢管脚手架扣件》(GB15831)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65N.M时不得发生破坏。
扣件主要有三种形式:
(1)直角扣件,用于连接扣紧两根垂直相交杆件;
(2)回转扣件,用于连接两根呈任意角度相交的杆件;
(3)对接扣件,用于连接两根杆件的对接接长。
3、脚手板:
本工程采用由毛竹制作的竹制笆板。
4、连墙件:
连墙件的材质符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
(二)构造要求
按规范要求,本项目为扣件式钢管脚手架,其设计尺寸见下表:
连墙件设置
立杆横距
Lb
步距
b
立杆纵距
La
荷载(KN/m2)
二步三跨
1.05
1.80
≤1.8
2+2+6×0.1=4.6
(1)立杆
立杆底部应设置底座或垫板
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上。
横向扫地杆则固定在紧靠纵向扫地杆上方。
立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件按上表规定设置。
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、搭接时,立杆上的对接扣件必须交错布置;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;搭接长度不应小于1M,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。
(2)水平杆、脚手板
纵向水平杆宜采用对接扣件连接,亦可采用搭接,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设在同步或同跨内,且在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
搭接长度不应1于1M,应等间距设置3个旋转扣件固定。
纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上;当使用竹笆脚手板时,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,等距离设置且间距不大于400mm。
横向水平杆的设置:
在主节点必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣紧,且严禁拆除,主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
靠墙一端的外伸长度不应大于500mm。
作业层上的非节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。
使用竹笆脚手板时,横向水平杆的两端应用直角扣件固定在立杆上。
作业层上脚手板应铺满、铺稳、离开墙面120-150mm,脚手板应设在三根横向水平杆上,当其长度小于2M时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠的固定,严防倾翻。
脚手板可采用对接平铺或搭接铺设。
对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长度130-150mm。
脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,伸出横向水平杆的长度不应小于100mm,竹脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,采用对接平铺,四角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
(3)连墙件
连墙件按二步三跨设置时,其最大间距:
①竖向间距2h=2×1.8=3.6m,
②水平间距3La=3×1.8=5.4m
连墙件设置应符合以下规定:
①宜靠近主节点设置,其偏离主节点的距离不应大于300mm;
②应从低层第一步纵向水平杆处开始设置,当有困难时,应采用其他可靠措施固定;
③优先采用菱形布置,亦可采用矩形布置;
④脚手架两端必须设置连墙件。
连墙件宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接,亦可采用拉筋和顶撑相配合的附墙连接方式。
严禁使用仅有拉筋的柔性连接件。
当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接,与地面的倾角为45-60度。
连接点中心至主节点的距离不应大于300mm,抛撑在连墙件搭设后方可拆除。
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。
当斜腹杆在一跨内跨越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。
(4)剪刀撑
剪刀撑的设置应:
①每道剪刀撑的宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角在45-60度之间;
②高度在24m以下的脚手架,均须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并由底至顶连续设置,中间各道之间的净距不应大于15m。
③剪刀撑斜杆宜采用搭接;
④剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向斜撑。
七、扣件式钢管脚手架的施工
(1)施工准备
①项目部施工负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底;
②按规范要求和方案的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格品不得使用;
③将合格的构配件按品种,规格分类堆放整齐并作好标识,堆放场地不得有积水;
④当脚手架基础下有设备基础、管沟时,在脚手架使用过程中不应开挖,否则必须采取加固措施。
(2)地基与基础
本工程满堂脚手架直接支承在钢筋砼地面上,满足脚手架搭设对基层承载力的要求。
(3)搭设
脚手架搭设必须配合施工进度情况进行,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
底座、垫板均应准确地安放在定位线上。
垫板宜采用长度不少于2跨。
厚度不少于50mm的木垫板或采用槽钢。
立杆严禁将外径不同的钢管混合使用。
开始搭设立杆时,应每隔6跨设一根抛撑,直至连墙件设置后拆除。
连墙件、剪刀撑、横向斜撑应符合《构造要求》中的规定扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m。
作业层、斜道应设置栏杆和挡脚板(密目网可不设挡脚板)
且应符合:
①栏杆及挡脚板应设在立杆的内侧;
②上栏杆上皮高度应为1.2m;
③挡脚板高度不应小于180mm;
④中栏杆应居中设置。
脚手板的铺设应符合《构造要求》中的规定,在拐角处的脚手板应与横向水平杆可靠连接、防止滑动。
自顶层作业层的脚手板往下计,宜每隔12米满铺一层脚手板。
(4)拆除
扣件式钢管脚手架的拆除应符合以下规定:
①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;
②应根据检查结果确定拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;
③应由施工负责人进行安全技术交底;
④拆除作业应由上而下逐层进行;
⑤连墙件必须随脚手架逐层拆除,严禁先拆连墙件整层或数层后再拆除脚手架,分层拆除,高度不应大于2步,如大于2步,应增设连墙件加固;
⑥当拆至最后一根立杆高度(约6.5)时,应在适当位置加临时抛撑后再拆除连墙件;
⑦各构配件严禁抛掷至地面。
八、扣件式钢管脚手架设计计算
设计计算:
采用中华人民共和国行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001
脚手架的承载能力按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计。
1)纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算;
2)立杆的稳定性计算;
3)连墙杆的强度、稳定和连接强度的计算;
4)立杆地基承载力计算。
(一)水平杆
qk=(3+0.3)×0.4=1.32KN/m
q=(1.4×3+1.2×0.3)×0.4=1.824KN/m
纵向、横向水平杆的抗弯强度按下式计算:
(1-1)
式中:
M——弯矩设计值
W——截面模量,查JGJ130-2001附录B表B为5.08cm3。
f——钢材的抗弯强度设计值,查JGJ130-2001表5、1、6为205N/mm2。
1、纵向水平杆:
按三跨连续梁计算
M=0.117qla2=0.117×1.824×1.22=0.307KN.m
式中la——立杆纵距,本工程为1.2m
代入公式(1-1)得:
抗弯强度满足要求
纵向、横向水平杆的挠度应符合下式规定:
式是:
υ——挠度
[υ]——容许挠度查JGJ130-2001表5、1、8为1/150,I为受弯构件的跨度。
计算挠度:
式中:
E——钢材的弹性模量,查JGJ130-2001表5、1、6为2.06×105N/mm2。
I——钢管截面惯性矩查JGJ130-2001附录B表B为12.19cm2,换算得12.19×104mm。
挠度满足要求。
2、横向水平杆:
按简支梁计算
M=FS1=1.1qias1=1.1×1.824×1.2×0.35=0.843KN.m
代入公式(1-1)得:
抗弯强度符合要求
计算挠度:
式中Ib——立杆横距,本工程为1.05m。
挠度满足要求。
3、扣件抗滑承载力
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式规定:
R≤Rc
经计算:
R=1.5F=1.5×1.1×1.824×1.2=3.61kN式中:
R——纵向、横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值
Rc——扣件抗滑承载力设计值,查JGJ130-2001表5、1、7为8KN
故扣件抗滑承载力符合要求
(二)立杆的稳定性
1、计算立杆的细长比(λ)
(1-2)
式中:
lo=kuh
k——计算长度附加系数,其值取1.155;
u——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,本工程查JGJ130-2001表5、3、3,取其值1.5。
h——立杆步距
i——截面回转半径,查JGJ130-2001附录B表B,为1.58cm。
代入(1-2)公式得:
查表得:
稳定系数
=0.186
2、计算立杆的稳定性,按组合风载时公式
(1-3)
式中:
N——计算立杆段的轴向力设计值
——轴心受压构件的稳定系数
Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯距
A——立杆截面面积查规范4.89cm2
①计算立杆段的轴向设计值N,应按下列公式计算:
组合风荷载时:
N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK(1-4)
式中:
NG1K——脚手架结构自重标准值产生的轴向力
NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力
∑NQK——施工荷载标准产生的轴向力总和。
内、外立杆可按一纵距(跨)内施工荷载总和的1/2取值。
计算:
NG1K=h·gk=24×0.1161=2.786kN
NG2K=1.05×1.2×6×(0.3+0.14)+0.05×1.2×24=3.47kN
∑NQK=0.5×1.05×1.2×3×2=3.78Kn
代入(1-4)公式得N=1.2(2.786+3.47)+0.85×1.4×3.78
=7.5+4.49=11.99kN
②计算立杆段由风荷载设计值产生的弯距(Mw)
应按下列公式计算:
(1-5)
式中:
Mwk——风荷载标准值产生的弯距
WK——风荷载标准值,应按下列公式计算
WK=0.7Uz·Us·Wo
式中Uz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》GBJ9取1.0
Us——脚手架风荷载体型系数,查JGJ130-2001为1.3×0.099
Wo——基本风压(kN/M2),查GBJ9《建筑结构荷载规范》为0.3KN/M2
代入(1-5)公式得
代入(1-3)公式得:
<[f]=205N/mm2
立杆稳定性满足要求
(三)连墙件
连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18)、《钢结构设计规范》(GBJ17)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10)的规定计算。
1、连墙件的轴向力设计值应按下式计算:
Nc=N1w+No(1-6)
式中:
Nc——连墙件轴向力设计值(kN)
N1w——风荷载产生的连墙件轴向力应按下列公式计算
N1w=1.4·Wk·Aw
式中:
ωk=0.7×1×1.3×0.099×0.3=0.027
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积,本工程取3.6×5.4=19.44m2
No——连墙件约束脚手架平面外形所产生的轴向力(kN),单排架取3,双排架取5。
现代入公式(1-6)计入:
Nc=1.4×0.7×1×1.×0.099×0.3×3.6×5.4+5
=0.736+5=5.736kN故连墙件强度、抗滑承载力均符合要求。
2、连墙件的细长比
查表得稳定系数
=0.949
代入不组合风荷载时公式
得
稳定性符合要求
(四)地基承载力
计算地基承载力立杆基础底面的平均压力应满足下式要求:
P≤fg(1-7)
式中:
P——立杆基础底面的平均压力
上式中N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值
A——基础底面面积,本工程取0.6×0.3
fg——地基承载力设计值,应按公式fg=kc·fgk
式中:
fc——脚手架地基承载力调整系数,查JGJ130-2001规范5.5.3规定取0.4
fgk——地基承载力标准值,查GBJT《建筑地基基础设计规范》附录五规定取210
故fg=0.4×210=84kN/m2
经上述计算P=66.6Kn/m2立杆地基承载力符合要求
此满堂架搭设经过计算符合规定要求.
九、技术管理
1、方案制定
本工程根据现场情况制定专项施工方案,并按有关程序报请总工批准后实施。
2、技术交底
脚手架工程设计审批后,在实施前现场技术员要向施工员、质检员、安全员、操作工班长等进行书面交底,必要时结合口头讲解和答疑,目的是使上述人员了解脚手架的设计意图,掌握脚手架的搭设使用和拆除过程中的安全要求。
3、脚手架的检查与验收
在搭设、使用和拆除脚手架的全过程中,必须对其进行严格的监督和管理,包括:
①搭设后由安全设备处组织技术质量处参加进行验收。
参加人员包括设计,搭设和使用三方面,验收合格后方可使用,并挂牌标示。
②使用中的例行保养和日常检查,可由使用者与专职人员结合进行。
③每月对脚手架进行一次全面检查,并形成记录,对查出的问题限期改正,并经验收合格后方可正常使用。
④在长期停用后又需重新使用的情况下,需作全面检查,合格后才能投入使用。
4、技术资料
脚手架的技术资料是工程施工技术资料的重要组成部分,主要包括:
①施工组织设计;
②专项设计方案;
③技术及安全交底书
④施工日记中有关部分
⑤搭设及交接记录
⑥验收文件
⑦定期检查记录
⑧整改通知单及整改验收记录
⑨拆除前检查记录
十、安全管理
1、验收
按脚手架的验收标准,组织有关人员进行检查,全部合格后并办妥手续后方可使用。
在验收中发现部分不合标准,必须限期改正,改正完毕后再经检查,完全符合要求并办妥手续后才能使用。
分段脚手架应分段进行验收,严禁边搭边投入使用。
对于分段搭设的脚手架,不允许下部在使用的同时在上部搭设,使用与搭设应交叉进行。
2、例行保养和检查
每月要作全面检查,除使用者要进行规定的例行保养和检查外,还应设专职人员进行保养和检查,检查的重点是脚手架的垂直度,底部立杆的沉降量,槽钢的挠度,吊索的工作状态以及连墙件的状态等,发现隐患,及时消除,切忌临时观念。
此外,例行保养和检查,自检和专业检查都要形成记录。
3、防雷、防电和防火
脚手架防雷接地采用单独埋没接地或利用建筑物的防雷接地方式,接地电阻应小于4欧姆。
脚手架上使用的竹木脚手板,安全网和其它堆放在脚手架上的易燃品,极易引起火灾,因而要及时清理外架上堆放的易燃品,并在脚手架一定部位设置灭火器材。
此外要限制在脚手架上吸烟,杜绝火种来源,脚手架材料主要是金属,当电线直接绑扎在脚手架上时应有可靠的绝缘保护。
4、堆荷管理
脚手架上严禁超载堆荷、支模、外挑卸料平台,向室内卸荷的溜槽等不允许支承在脚手架上,绝对禁止振动设备与脚手架联系,禁止将其它设备的缆风绳固定于脚手架上,也禁止将垂直运输设备置于脚手架上。
5、对脚手架施工人员的管理
脚手架搭设人员必须是经过《特殊作业人员安全技术考核管理规则》考试合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可上岗。
搭设脚手架人员必须戴好安全帽,衣着灵便,系好安全带,穿软底防滑鞋。
操作时不得上下抛掷物件不得在未固定的物件上行走,不得在外架上躺坐、休息。
下班时应收集好工具及材料,消除不安全因素。
6、其它要求
作业层上的施工荷载符合设计要求,不得超载,不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆输送管等固定在脚手架上。
在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件,主节点处的纵横向水平杆,纵横向扫地杆、连墙件,不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业。
在脚手架上进行电、气焊作业时,有防火措施和专人看守。