理论教育 脚手架类型与施工安全研究

脚手架类型与施工安全研究

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)外脚手架外脚手架是指搭设在外墙外面的脚手架。在建筑施工中要大力推广碗扣式脚手架和门型脚手架。钢管扣件式多立杆脚手架目前应用最广泛,装拆方便、搭设高度大,能适应建筑物平立面的变化。碗扣式钢管脚手架的设计杆配件按其用途可分为主构件和专用构件。主构件用以作为脚手架主体的杆部件有以下五种。高层脚手架应增加连墙点的布设密度。

脚手架类型与施工安全研究

(一)外脚手架

外脚手架是指搭设在外墙外面的脚手架。其主要结构形式有钢管扣件式、碗扣式、门式、方塔式、附着式升降脚手架和悬吊脚手架等。在建筑施工中要大力推广碗扣式脚手架和门型脚手架。

1.钢管扣件式多立杆脚手架

早期的多立杆脚手架主要是采用竹、木杆件搭设而成,后来逐渐采用钢管和特制的扣件来搭设。这种多立杆脚手架有扣件式和碗扣式两种。

钢管扣件式多立杆脚手架由标准钢管杆件(立杆、横杆、斜撑)通过特制扣件组成的脚手架框架与脚手板、防护构件、连墙件等组成,它可用作外脚手架,也可用作内部的满堂脚手架,是目前常用的一种脚手架。钢管扣件式多立杆脚手架目前应用最广泛,装拆方便、搭设高度大,能适应建筑物平立面的变化。虽然一次投资较大,但摊销费较低。

2.碗扣式钢管脚手架

碗扣式钢管脚手架也称多功能碗扣型脚手架,是我国参考国外经验自行研制的一种多功能脚手架。这种脚手架的核心部件是碗扣接头(见图3-1),由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。

图3-1 碗扣接头形式

碗扣接头适合搭设扇形表面及高层建筑施工和装修作业用外脚手架,还可做模板支撑主构件分为立杆、顶杆、横杆、底座、辅助构件(小横杆、脚手板、斜道板、挡脚板、挑梁、架梯、连接销、直角销、连接撑、立杆托撑、立杆斜撑、横托撑、安全网、垫座、转角座、可调座、提升滑轮、悬挑架、爬升挑架)。

碗扣式钢管脚手架的设计杆配件按其用途可分为主构件和专用构件。主构件用以作为脚手架主体的杆部件有以下五种。

(1)立杆

立杆是主要受力杆件,由一定长度的巾48 mm×3.5 mm(Q235)钢管上每隔0.6 m套一组碗扣接头,并在其顶端焊接立杆连接管制成。立杆有3.0 m和1.8 m长两种规格。

(2)顶杆

顶杆即顶部立杆,其顶部设有立杆连接管,便于在顶端插入托撑或可调托撑。顶杆有2.1 m、1.5 m和0.9 m长3种规格,主要用于支撑架、支撑柱和物料提升架等的顶部。顶杆与立杆配合可以构成任意高度的支撑架。

(3)横杆

横杆组成框架的横向连接杆件,由一定长度的φ 48mm×3.5mm(Q235)钢管两端焊接横杆接头制成。横杆有2.4 m、1.8 m、1.5 m、1.2 m、0.9 m、0.6 m和0.3 m长7种规格。

(4)斜杆

斜杆是为增强脚手架的稳定性而设计的系列构件,在φ 48 mm×2.2 mm(Q235)钢管两端钏接斜杆接头而成,斜杆接头可以转动,同横杆接头一样可装在下碗扣内,形成节点斜杆。斜杆有1.69 m、2.163 m、2.34 m、2.546 m和3.0m长5种规格,分别适合于1.2 m×1.2 m、1.2m×1.8m、1.5m×l.8m、1.8 m×1.8 m和1.8 m×2.4 m 五种框架平面。

(5)底座

底座是安装在立杆根部防止其下沉,并将上部荷载分散传递给地基的构件,有垫座、立杆可调座和立杆粗细可调座三种。

辅助构件有用于作业面及附壁拉结等的杆件,如用于作业面的小横杆、脚手板、斜道板、挡脚板、挑梁和架梯等;用于连接的,如立杆的连接销、直角销、连接撑等;用于其他用途的,如立杆托撑、立杆斜撑、横托撑和安全网支架等。

专用构件有支撑柱垫座、支撑柱转角座、支撑柱可调座、提升滑轮、悬挑架和爬升挑架等。

3.门式钢管脚手架

门式钢管脚手架由门式框架、剪刀撑和水平梁架或脚手板构成基本单元,如图3-2(a)所示。将基本单元连接起来即构成整片脚手架,如图3-2(b)所示。

图3-2 门式钢管脚手架

1—门式框架;2—剪刀撑;3—水平梁架;4—螺旋基脚;5—连接器;6—梯子;7—栏杆;8—脚手板

门式钢管脚手架的主要部件之间的连接形式有制动片式和偏重片式。

(1)制动片式

门式钢管脚手架之间的连接是采用方便可靠的自锚结构,常用形式为制动片式,如图3-3(a)所示。在挂扣的固定片上伽有主制动片和被制动片,安装前是脱开的,就位后将被制动片逆时针方向转动卡住横梁,主制动片自动落下将被制动片卡住,使脚手板或水平梁架自锚于门架上。

(2)偏重片式

如图3-3(b)所示,偏重片用于门架与剪刀撑的连接。具体是在门架竖管上焊一段端头形式为φ 12 mm圆钢,槽呈坡形,上口长23 mm,下口长20 mm,槽内设一偏重片(φ 10 mm圆钢制成厚2 mm,一端保持原直径),在其近端处开一椭圆形孔,安装时置于虚线位置,其端部斜面与槽内斜面相合,不会转动,而后装入剪刀撑,就位后将偏重片稍向外拉,自然旋转到实线位置,达到自锁。

门式钢管脚手架的搭设步骤为:铺放垫木(板)→拉线、放底座→自一端起立门架并随即装剪刀撑→装水平梁架(或脚手板)→装梯子→需要时,装设通长的纵向水平杆→装设连墙杆→按照上述步骤,逐层向上安装→装加强整体刚度的长剪刀撑→装设顶部栏杆。(www.daowen.com)

图3-3 门式钢管脚手架的连接形式

1—固定片;2—主制动片;3—被制动片 1—圆钢偏重片;2—铆钉

搭设门式钢管脚手架时,基座必须严格夯抄平,并铺可调底座,防止发生塌陷和不均匀沉降。首层门式脚手架垂直度偏差不大于2 mm;水平度偏差不大于5 mm。

门架的顶部和底部用纵向水平杆和扫地杆固定门架之间必须设置剪刀撑和水平梁板或脚手板其间连接应可靠,以确保脚手架的整体刚度匚作业需要临时拆除脚手架内侧剪刀撑时,应先在该层内侧上部加设纵向水平杆以后再拆除剪刀撑。

作业完毕后,立即将剪刀撑重新安装上,并将纵向水平杆移到下一作业层或上一作业层上。一整片作业架必须适量放置水平加固杆(纵向水平杆),前3层要每层设置,第3层以上则每隔3层设一道。在架子外侧设置长剪刀撑348 mm脚手架钢管,长6~8 m,其高度及宽度为3~4个步距和柱距,与地面夹角为45°~60°,相邻长剪刀撑之间相隔3~5个柱距,沿全高设置。使用连墙管或连墙器将脚手架与建筑结构紧密连接,连墙点的最大间距在垂直方向为6 m,在水平方向为8 m。高层脚手架应增加连墙点的布设密度。

拆除架子时应自上而下进行,部件拆除顺序与安装顺序相反。不允许将拆除的部件直接从高空掷下,应将拆下的部件分品种捆绑后,使用吊运设备将其运到地面保管。

(二)里脚手架

里脚手架常用于楼层上砌砖、内粉刷等工程施工。由于使用过程中不断转移施工地点,装拆较频繁,故其结构形式和尺寸应力求轻便灵活和装拆方便。

里脚手架的形式很多,按其构造分为折叠式里脚手架和支柱式里脚手架等。

1.折叠式里脚手架

折叠式里脚手架为一种用角钢制成的里脚手架。其架设间距,砌墙时不超过2 m,粉刷时不超过2.5 m,可搭设两步,第一步为1 m,第二步为1.6 m,也可以用钢管或钢筋做成类似的折叠式里脚手架。

2.支柱式里脚手架

支柱式里脚手架一般都用钢材制作,由支柱(或横杆)等组成。支柱所用的主要材料有钢管、角钢、钢筋等。

钢管支柱是由套管、支腿等部分焊成。这种脚手架由于配件多,支柱是3个腿的,运输、储存不便。故目前有所改进,改造成双联式的它是将一对钢管支柱用钢筋托架连在一起,横杆与插管连在一起,二支腿改成八字形。

角钢支柱是用40 mm×4 mm的角钢立柱与八字形钢筋支腿所焊成,在角钢立柱内侧每隔40 cm焊上一块支承钢板,在一对角钢立柱间装上钢筋托架,托架两端的弯钩卡在支承钢板上。钢筋支柱的构造与角钢支柱相似,只是用两根并列的钢筋(直径14 mm以上)代替角钢。

支柱式里脚手架可搭成双排或单排,双排架支柱的纵向间距不大于1.8 m,横向间距不大于1.5m。单排架支柱离墙不大于1.5 m,横杆搁入墙内长度应不小于24 cm。

(三)其他几种脚手架简介

1.木、竹脚手架

由于各种先进金属脚手架的迅速推广,使传统木、竹脚手架的应用有所减少,但在我国南方地区和广大乡镇地区仍时常采用木、竹脚手架。木、竹脚手架是由木杆和竹竿用铅丝、棕绳和竹篾绑扎而成的。木杆常用剥皮杉杆,缺乏杉杆时,也可采用其他坚韧质轻的木料。竹竿应用生长3年以上的毛竹。

2.悬挑式脚手架

悬挑式脚手架是利用建筑结构边缘悬挑结构支撑外脚手架。其必须有足够的强度、稳定性和刚度,并能将脚手架的荷载全部或部分传递给建筑物。架体可以用扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架和门式脚手架等搭设。一般为双排脚手架,架体高度可依据施工要求、结构承载力塔吊的提升力(当采取塔吊分段整体提升时)确定,最高可搭设12步架,约20 m高,可同时进行2~3层作业。

悬挑式脚手架的形式有悬挂式挑梁、下撑式挑梁和桁架式挑梁三种。

3.吊式脚手架

吊式脚手架的基本组成有吊架或吊篮、支撑设置、吊索及升降机。

(1)吊架或吊篮

吊架或吊篮的形式通常有桁架式工作台、框架钢管吊架、小型吊篮和组合吊篮。基本构件是巾48 mm×3.5 mm钢管焊成的矩形框架,其搭设时以3~4棉为一组,按2~3 m间距排列,用扣件连接钢管大横杆和小横杆,铺设脚手板,装置栏格、安全网和护墙轮组成一组可上下同时操作的双层吊架。这种吊架在屋面上设置悬吊点,用钢丝绳吊挂框架。

(2)支撑设置

吊式脚手架的悬吊结构应根据工程结构情况和脚手架的用途而定。普遍采用的是在屋顶上设置挑梁或挑架;用于高大厂房内部施工时,可悬吊在屋架(其抵抗力矩可保证大于倾覆力矩的3倍,如果用电动机升降车时,其抵抗力矩可保证大于倾覆力矩的4倍)或大梁之下;也可专设构架来悬吊。

(3)升降方法

吊式脚手架升降时要注意以下事项:①具有足够的提升力,保证吊篮或吊架平稳地升降。②要有可靠的保险措施,确保作业安全。③提升设备要易于操作。④提升设备要便于拆装和运输。

4.爬升式脚手架

爬升式脚手架也称附着式脚手架,是依靠附着在建筑物上的专用升降设备来实现升降的施工脚手架。其优点是不但可以附墙爬升,而且可以节约大量脚手架材料和人工费用。

爬升式脚手架的分类多种多样,按支撑形式分为悬挑式、吊拉式、导轨式和导座式等;按附着升降动力类型可分为电动、手扳葫芦和液压等方式;按升降方式可分为单片式、分段式和整体式;按控制方法可分为人工控制和自动控制;按爬升方式可分为套管式、挑梁式、互爬式和导轨式。

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