浅谈扣件式钢管脚手架工程施工安全控制措施

魏新荷 王续增 张素敬

脚手架是重要的建筑施工工具,其中扣件式钢管脚手架具有加工简便,搬运方便,通用性强等优点,已成为当前我国使用量最多、应用最普遍的一种脚手架,占脚手架使用总量的绝大部分,在今后较长时间内,这种脚手架仍将占主导地位。

1 扣件式钢管脚手架施工安全问题

扣件式钢管脚手架因为具有装拆方便、通用性强、承载力高、整体刚度好等优点,在国内被广泛应用于多、高层建筑的施工中。然而,作为一种重要的暂设工程设施,在过去相当长的一段时间里,其结构的安全性一直威胁着具体工程的施工。从脚手架材质方面来说,一些材质差、壁薄的扣件钢管投放市场,存在着严重的质量安全隐患,并在近年发生了多起重大安全事故。在施工工效方面,施工工效低,需要技术熟练的架子工,工人劳动强度较高等;在安全性能方面,每根立杆容许载荷不超过10 kN,安全保证较差,脚手架组装高度原则上不超过30 m,超过30 m时,底层钢管需要用双根组装等;在经济效益方面,用钢量多,脚手架一次性投资小,但组装较费工,综合经济效益较差,施工使用费高。

2 扣件式钢管脚手架伤亡事故案例分析

某工程维修工地,在外墙窗口抹灰时,脚手架扣件突然断裂,架体横杆塌落。分析事故原因:脚手架材质不符合要求,使用前未进行必要的检验检测,脚手架搭设不规范的现象仍比较普遍:1)脚手架操作层防护不规范;2)密目网、水平兜网系结不牢固,未按规定设置随层兜网和层间网。

某项目用于外装修搭建的约有30 m高、20多米宽的脚手架整体发生坍塌,造成13名民工受伤。分析其事故主要原因:脚手架在搭建过程中,连墙件数量设置少,使连墙杆件拉力严重不足,加之事故发生时脚手架基础土方不密实,又有雨水等地表水浸入以及其他工种的施工影响,使得脚手架的基础下沉局部悬空,从而导致脚手架整体发生坍塌。

总体说来,脚手架事故的发生有很多影响因素,主要是自然因素和人为因素两种。自然因素主要有地质变化、台风、地震等,人为因素对脚手架的影响比较大,因为从脚手架的设计、生产、搭建、使用到拆除都有人的行为在起作用,加之忽视安全管理,使设计、施工和操作在不规范的情况下进行,这些影响因素都是造成事故发生的主要原因。

3 扣件式脚手架施工安全控制措施

3.1 严格遵照设计依据及构造要求进行脚手架专项施工组织设计

依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》及《建筑施工脚手架实用手册》,施工中不允许超过设计荷载;要满足相关构造要求。

3.2 合理选择使用材料

钢管宜采用力学性能适中的Q235-A(3号)钢,其力学性能应符合国家现行标准GB 700-89炭素结构钢中Q235-A钢的规定。每批钢材进场时,应有材质检验合格证。钢管选用外径48 mm,壁厚3.5 mm的焊接钢管,扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好,扣件表面应进行防锈处理。要严格控制钢管及扣件报废标准:钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀;扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。外架钢管一般采用金黄色,栏杆采用红白相间色,扣件刷暗红色防锈漆。

3.3 严格落实方案编制与审批

施工企业必须根据工程结构形式、荷载大小、基础情况(含地基土)、施工设备、施工方式和材料供应等条件编制脚手架施工技术专项方案,确保脚手架具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受结构重量、侧压力以及施工荷载。脚手架施工技术专项方案必须按规定程序编制、审定、审批,并逐一签字负责。必要时,可聘请有关技术专家对脚手架方案进行论证,以确保方案的科学性、可行性和安全性。

3.4 严格控制脚手架的施工过程

脚手架的搭设施工必须由专业施工队伍承担,施工人员必须持有建筑登高架设特种作业上岗证。必须坚持先教育、后培训、再上岗的原则,严禁无证人员上岗操作。作业前,施工企业和项目部必须对操作班组及人员就施工技术专项方案、搭设要求、构造要求和安全质量注意事项等进行书面技术交底,交底双方必须履行签字手续。脚手架的搭设、验收和拆除必须严格按照有关规范、标准和施工技术专项方案进行。

3.5 严格控制搭设技术措施

1)外架搭设要控制立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。立杆接头除在顶层可采用搭接外,其余各接头必须采取对接扣件。脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200 mm处的立杆上,横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。大横杆长度不宜小于3跨,并不小于 6 m。每一主节点(即立杆、大横杆交汇处)处必须设置一小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150 mm,靠墙一侧的外伸长度不应大于250 mm,外架立面外伸长度以100 mm为宜。操作层上非主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,最大间距不应大于立杆间距的1/2,施工层小横杆间距为1 m。2)脚手板一般应设置在三根以上小横杆上,当脚手板长度小于2 m时,可采用两根小横杆,并应将脚手板两端与其可靠固定,以防倾翻。脚手板平铺,应铺满铺稳,靠墙一侧离墙面距离不应大于150 mm,拐角要交圈,不得有探头板。3)搭设中每隔一层外架要及时与结构进行牢固拉结,以保证搭设过程中的安全,要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差,适度拧紧扣件。拉杆必须从第一层与窗口连接,拉杆与脚手架连接的一端可稍微下斜,不容许向上翘起。保证垂直4 m、水平6 m拉接。4)脚手架外立面的两端各设置一道剪刀撑,由底至顶连续设置;剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉,并与地面成 45°～60°夹角。作用是把脚手架连成整体,增加脚手架的整体稳定。中间每道剪刀撑的净距不应大于15 m。剪刀撑的接头除顶层可以采用搭接外,其余各接头均必须采用对接扣件连接。5)用于大横杆对接的扣件开口,应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝上,以防雨水进入,导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱,直角扣件不得朝上。6)外架施工层应满铺脚手板,脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道,栏杆上皮高1.2 m,挡脚板高不应小于180 mm。栏杆上立挂安全网,网的下口与建筑物挂搭封严(即形成兜网)或立网底部压在作业面脚手板下,再在操作层脚手板下另设一道固定安全网。7)合理处置过门洞及窗洞,过门洞时,双排脚手架可挑空1根～2根立杆,即在第一步大横杆处断开。悬空的立杆处用斜杆撑顶,逐根连接三步以上的大横杆,以使荷载分布在两侧立杆上,斜杆下端与地面的夹角要成60°左右,凡斜杆与立杆、大横杆相交处均应扣接。单排脚手架遇窗洞时,可增设立杆或吊设一根短大横杆,将荷载传递到两侧的小横杆;若窗洞宽超过1.5 m时,应于室内加设立杆(底部加铺垫木)和大横杆来承担小横杆传来的荷载。

3.6 加强脚手架工程实体检查

1)脚手架基础是否达到规范要求。脚手架的传力最终是通过立杆传给基础,在落地架中经常发现基础被忽视的现象,经常出现的问题是立杆底不垫垫板、回填土后土未夯实、基础没有排水设施被水浸泡,这样会使立杆产生不均匀沉降,导致架体倾斜甚至倾覆。2)保证架体与主体结构的连接。连墙件是保证架体与建筑物连接抵抗风荷载的主要构件,连墙件要按两步三跨设置,JGJ 130-2001限制连墙件偏离主节点的最大距离是300 mm。3)卸料平台是否与架体相连。卸料平台堆料比较多,如与架体相连给架体局部集中荷载,可导致架体破坏。4)其他检查重点。作业层脚手板是否满铺;脚手架是否做防雷接地;剪刀撑搭接长度是否不足1 m;小横杆离主节点距离是否随意搭设,许多施工单位为了铺脚手板的方便,根据脚手板的长短来搭设小横杆,影响了架体横向的整体性;脚手架架体是否与提升设备围护架断开。

4 结语

扣件式钢管脚手架在民用建筑施工中经常用到,它往往起到维护、提供工作面和支撑的作用,对建筑施工能否安全顺利进行起到关键作用,也是施工安全检查中的一项重要内容。扣件钢管脚手架施工安全管理包括设计方案、现场施工过程和安全管理,要根据现场实际条件与施工方法,采用分解分析法对扣件钢管脚手架安全施工进行细致的控制。

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

[2]JGJ 159-1999,建筑施工安全检查标准[S].

[3]肖 备,王建宏,谢建民.Φ 48钢管扣件式支模架与脚手架倒塌事故分析[J].建筑安全,2006(2):59-60.

[4]颜子钧.脚手架上发生的伤亡事故案例分析及预防措施[J].国外建材科技,2006,27(2):64-65.

[5]俞洪良,张土乔,潘新华.支模脚手架安全管理控制系统研究[J].建筑经济,2007(12):27-28.