李 巖
(甘肅省建筑科學研究院(集團)有限公司,甘肅 蘭州 730060)
在建筑工程施工過程中,腳手架的使用幾乎貫穿整個施工過程,從主體工程的支模與澆筑混凝土到裝飾工程、安裝工程都需要腳手架進行輔助施工,為相應的施工操作及施工用料的堆放提供作業平臺和空間[1]。有關腳手架的安裝、拆除、防護等工作的安全和質量,直接影響工程施工的安全和質量,必須嚴格進行控制。本文以某棚戶區改造項目為例,對該工程中采用的落地式雙排鋼管腳手架、型鋼懸挑斜拉式腳手架、吊籃腳手架的有關安全防護的技術要求和措施進行分析和論述,形成該工程腳手架施工的技術體系,為類似工程提供參考。
根據該工程施工方案,本工程在各階段各部位的腳手架搭設方案具體如下:車庫及3#樓、5#樓二層以下外防護架采用雙排落地式鋼管外架;3#樓、5#樓二層以上采用型鋼懸挑斜拉式腳手架;外裝飾施工采用吊籃腳手架。
雙排落地式鋼管腳手架必須具備足夠的承載力、剛度和穩定性,保證其在承受施工過程中的各種荷載時能保持穩定,其搭設應規范、牢固、安全,為施工人員和施工設備提供一個安全穩定的作業平臺[2,3]。
根據本工程腳手架施工方案布置,腳手架的立桿采用單立管,其縱向、橫向間距、步距分別為1.5m、1.2m、1.5m,內立桿距墻300mm,采用的鋼管類型為Φ48×3.50,連墻件采用兩步三跨,腳手架與主體連接的連墻桿設置間距水平方向三步,垂直方向二步,豎向間距3m,水平間距4.5m,呈梅花狀布置。
落地搭設的施工腳手架需要設置腳手架基礎,其作用是將腳手架的自重和所受施工荷載均勻地傳遞給地基。在立桿縱向挖300mm寬、100mm深的溝槽,內鋪碎石墊層,夯實平整,在碎石墊層上鋪混凝土預制塊(150×200);在腳手架外側500mm處設排水明溝,以便地基遇到外來水時能及時排出,保持地基的最佳含水率,保證地基的穩定性。
腳手架立桿的連接采用對接,兩個相鄰的立桿接頭在水平和垂直方向都應交錯布置。縱向水平桿之間的連接采用對接扣件連接,腳手架內外及上下方向相鄰的2個接頭不得同時出現在同步同跨內,且水平距離不應小于500mm。橫向水平桿采用1500mm標準桿,兩端用直角扣件固定在縱向水平桿上,外側伸出200mm,內側距墻100mm。
竹腳手板鋪設應垂直于橫向水平桿方向,采用對接平鋪,兩端與橫向水平桿用12#鐵絲固定,在一層頂及每隔四層滿鋪一層腳手板,滿鋪腳手板外側設置180mm高檔腳板。
連墻桿拉接于內側立桿與水平桿交點處,與主體結構形成剛性連接,從第一步水平桿開始設置且與腳手架連接端不得高于連墻端。
剪刀撐應設置在腳手架密目網外側,在立面兩端、轉角等處均設置一道,由底至頂連續設置,中間每道剪刀撐凈距不大于10m且大于7根立桿。剪刀撐斜桿接頭采用對接扣件連接,與腳手架連接于小橫桿上,采用直角扣件連接,兩斜桿交叉點用旋轉扣件連接。
斜道附著于外腳手架,桿件與外架獨立,斜道寬度1.8m,坡度采用1:3,拐頭處設置寬1.8m的平臺。斜道板采用50mm厚木板,其上每隔250mm~300mm距離設置防滑條,斜道兩側設置欄桿及擋腳板。
腳手架桿件搭設順序為:(1)鋪設縱向掃地桿;(2)在已鋪好的縱向掃地桿上搭設立桿;(3)在縱向掃地桿之間設置橫向掃地桿;(4)在立桿的基礎上搭設第一步橫向水平桿;(5)設置連墻件(或加拋撐),固定已搭設結構;(6)搭設第二步橫向水平桿;以此類推。
搭設立柱所采用的鋼管,其外徑必須相同,外徑不同的鋼管不得混用;相鄰立桿的對接節點應在高度方向上相互錯開一定距離,以免發生應力集中而發生變形或失穩。
連墻件是確保腳手架穩定的重要構件,搭設完有連墻件的構造層處的立柱和縱、橫向水平桿后,應立即設置連墻桿,以盡快將已搭設腳手架結構固定牢靠。在搭設過程中會出現腳手架操作層高出連墻件兩步,但是還沒有達到設置連墻件的高度的情況,此時應采取臨時穩定措施,保證現有結構的安全,再繼續搭設架體結構,直到連墻件搭設完后再將臨時穩定結構拆除。
在搭設封閉式腳手架時,每一步縱向水平桿都應該整體搭設,縱向水平桿在同一步內必須連續交圈設置,不得留有缺口或錯位,在角柱部位采用直角扣件將縱向水平桿與內、外角柱連接固定。操作人員搭設架體時一般是站在兩排桿件內部進行操作,所以為方便操作,對接扣件的開口方向應朝上或朝內,另外為確保連接可靠,各桿件端頭應伸出扣件蓋板邊緣至少100mm。
腳手架剪刀撐和橫向支撐應該與縱、橫向水平桿和立桿同步搭設,以保證其整體性和穩定性,剪刀撐、橫向支撐與腳手架主體桿件連接的節點與腳手架主節點的距離不應過大(不大于150mm),因為離主節點越遠,桿件的剛度越小,越容易變形,對腳手架的整體穩定性不利。
腳手板的作用是為工人行走和轉運材料提供通道和平臺,腳手板的鋪設應滿鋪,不得出現缺口,并且要鋪設穩固,不得出現滑移和翹起。靠建筑物墻體一側的腳手板距離墻面的距離不應大于150mm,防止人員或材料墜落。腳手板兩端伸出橫向水平桿的探頭部分,應采用鍍鋅鐵絲將其固定在支承桿上,在拐角處或斜道平口處的腳手板,應與橫向水平支承桿進行可靠連接,防止發生滑動。
腳手架的拆除是在與腳手架相關的施工工作均已完畢后,經項目技術負責人審批同意后方可拆除。腳手架拆除順序應按照“先支的后拆,后支的先拆”原則,從上到下對稱均衡進行[4]。在相鄰兩個連墻件之間的架體未完全拆除完畢之前,連墻件不得提前拆除。當條件允許,將連墻件拆除后,還應快速組織相關人員將該處墻面進行修補,修補后的墻面應與周圍墻面無明顯差異。
腳手架拆除前,應確保在其上面的所有工作均已完畢,并將剩余的材料或雜物清理干凈,防止在拆除過程中有雜物掉落,發生傷人事故。拆除腳手架時,應在腳手架周邊范圍設置警戒區,并派專人負責巡視,禁止非作業人員進入。拆下來的桿件和零配件,應按規格和種類分類堆放整齊或收納在容器內,以便用吊車吊下,嚴禁從高空拋擲[5]。
搭設腳手架必須由經過安全教育并持有有效崗位證的架子工承擔。作業前,操作人員需進行體檢,凡有高血壓、心臟病者不得上腳手架操作。工人在進行腳手架搭設或拆除作業時,應遵守相關規定,佩戴好安全帽、安全帶、防滑鞋等安全防護裝備,將工具及零配件放在工具袋內,扎緊袖口及褲口袋。如有帶電線路需穿過腳手架,則必須設置可靠的安全措施,如無可靠的安全措施,則不準通過,拉接電線電器裝置必須由電工操作,非電工不得擅自操作。
腳手架與主體結構之間的連墻件應連接可靠,一端與預埋在主體結構的預埋鐵件滿焊連接,另一端與腳手架立桿采用扣件連接,連墻件設置點間距為三跨步。腳手架上應保持通暢,堆放物品荷載不得超過設計值,不得在腳手架上堆放施工材料和設備,嚴格控制施工荷載。鋪設腳手板時,腳手板和鋼管的吊運必須要用專用的吊鉤,并合理設置吊點,嚴禁單點起吊;腳手架四角部位應設置接地保護和避雷裝置。
懸挑外架采用20#工字鋼和Φ20鋼絲繩組成懸挑外架支座體系,在懸挑層的現澆板預埋挑梁錨環,在上一層外梁或外柱上預埋Φ20錨環。內外架均鋪竹架板并綁扎牢固,外架全部采用密目網圍擋遮蓋,自下而上將整個主樓外立面全面圍擋。
懸挑架架體寬度1000mm,立桿橫距1500mm,懸挑架挑梁采用20#工字鋼,挑梁一段用錨環固定在樓面上,懸挑出的一段,設置鋼絲繩,斜拉到上一層梁柱上即可,型鋼懸挑架搭設如圖1所示。懸挑梁為架體基礎,搭設雙排外架,搭設技術要求與落地式鋼管腳手架基本相同。
圖1 型鋼懸挑架搭設現場
型鋼懸挑式腳手架在工程施工前要根據工程結構特點,編制專項施工方案,經過嚴格的應力計算,確定懸挑架的搭設具體要求及施工操作要點,專項施工方案必須經施工單位技術負責人審核簽字后才能實施。
吊籃腳手架施工前施工單位必須編制專項施工方案,應對吊籃的挑梁錨固、配種等抗傾覆裝置的受力狀態進行合理的計算和驗算,并對吊籃安裝及施工過程中可能遇到的問題制定合理的安全保障措施,專項方案必須經施工單位技術負責人審核、簽字蓋章后方可實施。吊籃進場時必須對其生產許可證、產品合格證、使用說明書的政府監督部門頒發的準用證進行檢驗,確保證件齊全,質量合格。
吊籃必須安裝有2根保險繩,保險繩為直徑不小于12.5mm的鋼絲繩,升降葫蘆還必須配有保險卡,吊鉤必須具有防止滑脫保險裝置,組裝完成后必須進行試運行,確保所有保險裝置能正常工作。作業人員應系好安全帶,并遵循高掛低用的原則,掛在工作區域上方可靠、牢固的部位,不得掛在吊籃升降用的鋼絲繩上。
吊籃操作人員必須經過專業培訓、考試合格,施工前還需接受安全技術交底,確定掌握正確的操作方法后方可進行施工。當遇到保險繩不起作用的情況,應停止提升或下降操作。當需要將兩個吊籃連在一起同步升降工作時,必須要設置安全可靠的同步裝置。
施工荷載不得超過設計要求和說明書的規定。吊籃內材料應均勻堆放,吊籃四周應有高度不低于150mm的踢腳板,吊籃四周防護欄桿和防護鋼絲網應連接牢固。
吊籃的組裝、升降和上人作業前,項目部技術負責人或吊籃施工專業管理人員必須對相關操作人員進行安全技術交底,對施工中需注意的安全技術要點、常見問題處理措施及發生危險時的應急措施進行詳細交底,交底雙方及安全管理人員應作書面簽字記錄。當吊籃組裝完成、每次提升或下降操作后,項目部應組織有關專業人員對吊籃的狀態進行驗收,確認安全可靠,填寫相關驗收記錄,驗收責任人員履行簽字手續后方可使用。
因本工程施工現場窄小,為了保證施工現場地面人員的安全,在建筑物四周搭設安全防護棚。建筑物東面臨街,在臨街面的人行道、自行道搭設安全防護棚,以免墜物傷人。室內進行砌筑和墻面抹灰、墻面刷漿時搭設簡易架。
在建筑物的出入口處搭設安全防護棚,供人員進出使用,防護棚兩側用竹笆片進行封閉,頂棚采用兩層竹腳手板滿鋪。在建筑物的施工層隨時都保持有高于施工面1.2m的隨層網,以防止施工面的人員發生高空墜落事件。高層部分由附著升降腳手架直接升降到要求的高度即可。在建筑物的各層臨邊部位、屋面邊、陽臺邊、基坑邊等部位進行臨邊防護,均安裝1.2m高的防護鋼網。
在樓梯休息平臺及梯段一側搭設1.2m高的防護欄桿,進料口、施工洞口、樓板上的預留洞口小于2.5m時,用腳手板滿鋪進行覆蓋,當洞口大于2.5m時,在其四周搭設1.2m高的防護欄桿(如圖2a),以防止人員高空墜落。每層的電梯口加設1.8m高的安全防護門,在電梯井內沿高度每層進行水平防護(如圖2b),即先將鋼腳手桿固定在電梯井的井壁上,再將安全網或腳手板滿鋪在腳手鋼管上。
圖2 電梯井洞口防護
本文以某棚戶區改造項目為例,針對該工程中采用的雙排落地式鋼管腳手架、型鋼懸挑斜拉式腳手架、吊籃腳手架的搭設和拆除的技術要求,從技術措施和安全管理方面進行了分析和論述。
(1)對雙排落地式鋼管腳手架,從其功能要求和參數、材質要求、構造與搭接要求、搭接順序、拆除要求及安全措施方面,對其施工各個環節的技術要求進行了說明。
(2)對型鋼懸挑斜拉式腳手架,結合雙排落地式鋼管腳手架搭設要求,從其挑梁結構、搭設要求及方案管理方面進行了說明。
(3)對吊籃腳手架,從其使用要求、制作組裝、安全裝置、交底與驗收等方面進行了說明。
(4)針對腳手架工程施工過程中可能出現的安全問題,給出相應的安全防護措施。
以實際工程應用為依托,通過對不同類型腳手架進行技術總結,形成建筑工程腳手架施工技術體系,以期為建筑工程腳手架工程的施工及類似技術提供借鑒。