扣件式腳手架安全探討

劉曉帆

扣件式腳手架在施工現場已被廣泛使用,其主要優點是承載能力強(單管立柱可達15 kN～35 kN);裝拆方便,搭設靈活,可適用于各種平面,立面;搭設速度快,成本低,可重復使用。腳手架作為施工載體,不僅承受著各種材料和設備重量,同時還是施工人員的交通通道和作業平臺,也是施工人員傷亡事故多發部位。

近年來,隨著基本建設力度的加大,高層建筑加速發展,發生在腳手架上的事故逐漸呈上升的趨勢。據資料顯示,腳手架事故死亡人數占高空事故墜落總數的12.6%,這就提示我們,找出事故原因,采取相應措施,保障施工現場安全,成為當務之急。

1 腳手架事故種類

從腳手架搭設、使用、拆除過程中來看,腳手架常發生的事故有以下幾種類型：1)腳手架整體失穩,造成整體腳手架垂直坍塌。2)不按規定搭設腳手架,造成整體向內、向外傾斜,或局部坍塌。3)防護措施不到位,人員從架上墜落。4)不做施工方案,不進行荷載計算,不編施工組織設計,僅憑經驗搭設,造成搭設不合理。5)管理不到位,造成高空墜物傷人。6)由于突發事故,引發意外。

2 腳手架事故原因

通過多年工程實踐和對一些事故實例調查分析,主要有以下幾方面因素：1)材料不合格。按標準要求,用于扣件式腳手架的鋼管應采用φ 48×3.5 mm的普通鋼管。但目前許多生產廠家為了搶市場,多掙錢,低價競爭,生產的鋼管壁厚僅為2.8 mm～3.2 mm,有的甚至薄到2.0 mm。這種鋼管的慣性矩要減少10%以上,承載力嚴重降低。而鋼管經過多年使用,勢必發生銹蝕,使管壁又減薄,慣性矩更加減少,嚴重威脅腳手架的安全。腳手架的扣件應采用標準鑄鋼或可鍛鑄鐵。而現實生產廠家為降低成本,在扣件生產過程中,減少加工程序,不進行退火處理,使扣件變脆,損害扣件質量。而有的扣件尺寸模糊不清,搭設困難;有的焊縫夾渣,有氣孔,致使承載力嚴重下降。2)有些建筑公司為降低經營成本,加快施工進度,采用租賃腳手架方式,而租賃公司為降低成本,多賺利潤,采用劣質腳手架租給建筑公司。3)不重視施工組織設計。對腳手架搭設不做施工方案,不進行荷載計算,僅憑經驗搭設,造成漏搭、錯搭。在使用過程中,沒有專業技術人員檢查,出現隱患不能及時排除,給腳手架施工造成極大的不安全。4)監理單位監管不力。對編制的施工方案不審查,對腳手架框架體系不驗收,而建設單位對工程也沒有有效的監管。5)為了搶工期,趕進度,多層結構同時作業,造成整架嚴重超載,或腳手架推料過多,以使局部超載。6)腳手架搭設不規范。不按構造要求搭設,缺少剪刀撐和掃地桿,使支撐體系穩定性無保證。7)不重視腳手架連墻桿的作用,或在建筑立面不規則處連墻桿數量不足,在使用過程中任意拆除連墻桿。8)地基不均勻沉降,造成腳手架局部塌沉,致使整體失穩。

3 腳手架各桿件作用與構造要求

3.1 扣件式腳手架結構特點

扣件式腳手架是由縱橫向水平桿與立柱組成的多層多跨框架結構。但它不同于一般的框架結構,因為腳手架橫向寬度較縱向長度、豎向高度要小得多,因此對一面墻的腳手架,可視為格構式的平板。另外由于它在垂直于建筑物表面方向剛度較差,遠遠小于其縱向剛度,因而腳手架必須依靠與建筑物的牢固連接,才具有承受自重、施工荷載、風荷載的能力。連接桿件的扣件節點,在荷載作用下才具有抗轉動能力。但它既不是完全剛接,也不是完全鉸接,而是一種半剛性半鉸性節點。扣件節點抗轉動能力與扣件質量及其擰緊程度密切相關。它直接影響腳手架的結構剛度。剪刀撐和連墻桿的作用主要是保證腳手架的整體剛度和穩定性。增加抵抗垂直和水平荷載的能力。連墻桿承受腳手架全部風荷載。

3.2 桿件作用與構造要求

1)橫向水平桿件。小橫桿是組成腳手架框架的主體桿,是腳手架直接承受和傳遞垂直荷載的重要桿件,是腳手架傳力和受力的主體。雙排腳手架主要破壞形式為整體橫向失穩。通過小橫桿的設置,可以減少立柱的計算長度,同時也可約束立柱的內外變形。小橫桿的構造要求：兩端與立柱必須用直角緊扣,并在作業層每跨內腳手板下,增加一道小橫桿,小橫桿的間距不大于1 m。在計算時小橫桿按外伸簡支梁計算?？紤]到小橫桿受壓后產生變形,要求小橫桿伸出長度要大于10 cm,以防止端部滑出。2)縱向水平桿(牽杠)是平行于建筑物在縱向連接各立柱的通長水平桿件,也是承受并傳遞施工荷載給立柱的主要受力構件。3)立柱是平行于建筑物并垂直于地面的桿件,是傳遞腳手架自重、施工荷載、風荷載的重要構件。由于受力特點為偏心受壓,其接頭應采用對接,并經常校正其垂直度,以保證同步內,縱、橫單跨結構的穩定性。4)剪刀撐設在腳手架外側面與墻面平行的十字交叉斜桿。增加腳手架的縱向剛度,保證腳手架有足夠的承載力。由于腳手架屬于半剛半鉸結構,易產生變形,呈不穩定體系,為保證整體性和剛度,必須設置剪刀撐。腳手架上下左右連續貫通不間斷設置。5)連墻桿是連接腳手架與建筑物的構件。作用：a.承受傳遞風荷載,防止腳手架橫向失穩或傾覆。b.限制腳手架豎向變形的約束點。c.架體結構的中間約束,減少立柱的計算長度,提高承載力,保證整體穩定。構造要求：a.嚴格控制材質;b.考慮其受力特點(拉、壓、扭)應設在節點處;c.呈梅花形布置,確保每根立柱都有連墻桿;d.外架轉角、斷開處必須設置連墻桿。6)縱橫向拉地桿?？v向拉地桿,連接立柱下端,距底座下皮200 mm處。約束立柱底端縱向變形。橫向拉地桿連接立柱下端,位于縱向拉地桿上方。約束立柱底端橫向變形。拉地桿另一個作用是減少地基不均勻沉降造成腳手架傾斜。

4 安全措施

1)嚴格控制腳手架所用材料和加工質量,不得使用不合格產品。為防止鋼管銹蝕,要及時涂刷防銹漆。鋼管內壁每3年清理一次,扣件每3年用煤油洗凈,有條件可除銹鍍鋅。2)腳手架必須進行施工方案設計。特別是高層建筑,復核驗算其承載力,做出完整搭設、使用、拆除方案。3)操作人員必須持證上崗。搭設時要逐排逐跨進行。操作人員要穿防滑鞋,系安全帶,佩戴安全帽。4)操作現場應設安全圍護或警示標志。5)腳手架拆除應從上而下,逐層向下進行,嚴禁上下同時作業。6)使用過程中嚴格遵守規定要求,嚴格控制施工荷載和鋪板的層數。7)必須按規定搭設安全網,以保證架上和架子周圍人員安全。8)要建立和加強腳手架檢查和監督制度,消除事故隱患。

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