试述建筑工程外脚手架的安全专项施工

周波

摘要：作为建筑工程中非常重要的临时性设施，脚手架关系着工程项目的整体安全和进度。本文结合南昌市轨道交通一号线瑶湖定修段工程综合办公楼的外脚手架安全专项施工，简要探讨了预防脚手架发生安全事故的措施。

关键词：外脚手架；安全专项施工；方案

中图分类号： TU714文献标识码： A

一、工程概况

综合办公楼为地上11层框架结构及地下室一层，建筑高度47.35m，层高3.9-4.5m不等，标准层高4.2m。根据工程特点，综合办公楼五层面以下设置落地式双排架，搭设高度为17.4m，五层以上设置悬挑脚手架，在五层面至八层面（搭设高度为16.8米）和九层至十一层及以上（搭设高度为14.6米，含2米高防护架）分两次悬挑。

二、施工方法

1、立杆的构造

(1）采用双排单立杆，立杆下设置底座，并平行于墙面铺设4000mm×250mm×50mm通长硬木垫板。

(2）立杆除顶层顶部可采用搭接外，其余各层各步必须采用对接扣件连接。

(3）立杆与大横杆采用直角扣件连接，立杆上的对接扣件交错布置，两根相邻立杆的接头不设置在同步内，两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内，且在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3，本工程为不大于600mm。

(4）搭接长度不小于1m，采用等间距三个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。

(5）内立杆距结构外皮400mm。

(6）立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。

2、纵、横向扫地杆的构造

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

3、纵向水平杆的构造

（1）纵向水平杆设置在横向水平杆之下，立杆的内侧，长度不小于3跨。采用直角扣件与立杆扣紧。

（2）纵向水平杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不在同步或同跨内，两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至最近主接点的距离不大于纵距的1/3，本工程各接头距最近立杆的距离不大于500mm。

4、横向水平杆的构造

（1）每一主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，严禁拆除。

（2）作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据作业层脚手板铺设的需要，在两根立杆之间等间距设置一根小横杆，最大间距不大于纵距的1/2。本工程不超过750mm。

（3）横向水平杆靠墙一端外伸长度为300mm，以满足铺一块脚手板的要求。

（4）横向水平杆轴线偏离主节点的距离不大于150mm。

（5）上下层小横杆在立杆处错开布置，同层相邻的小横杆，在立杆处相向布置。

横向水平杆布置

（6）小横杆伸出外立杆长度不小于100mm。

5、脚手板设置要求

本工程采用木脚手板，自重不超过0.35kN/㎡。

（1）脚手板采用松木，厚50mm，宽250mm，长4000mm的硬木板，两端设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。

（2）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。

（3）木脚手板应设置在三根横向水平杆上。

（4）脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度取130～150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm，靠墙一侧脚手板离墙距离不应大于150mm。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置，避免出现探头板及空档现象。

（5）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，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。

（6）作业层端部脚手板探头长度取150mm。脚手板探头采用镀锌铁丝固定在支承杆件上。

（7）脚手板在作业层及其下一层铺设并随层上翻周转。整个架体上作业层不超过2层，铺板不超过3层。首层满铺一层脚手板，以上每隔12米（三层）铺一层脚手板。

(a)脚手板搭接构造(b)脚手板对接构造

脚手板连接构造

6、连墙件

连墙件用钢管、扣件与双管内外杆连接的刚性连墙件，在框架柱部位采用抱箍与混凝土结构框架柱抱紧。在剪力墙部位结构施工时预留孔洞，通过钢管与结构硬结成整体。

连墙件与框架柱的拉结

连墙件与楼板的拉结

7、剪刀撑与横向斜撑

（1）双排脚手架需设剪刀撑与横向斜撑。

（2）每道剪刀撑跨越立杆的根数按表3-3的规定确定。每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°-60°之间。

剪刀撑跨越立杆的最多根数

剪刀撑斜杆与地面的倾角α 45° 50° 60°

剪刀撑跨越立杆的最多根数n 7 6 5

（3）脚手架沿外侧立面整个长度和高度上连续设置单杆剪刀撑，斜杆与地面的倾角按50°控制。

（4）剪刀撑斜杆的接长采用搭接。搭接长度不小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。端部扣件盖板边缘至杆端距离不小于100mm。

（5）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。

（6）横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置，在里外排立杆之间上下连续布置，斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

（7）脚手架除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

8、扣件

（1）螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65 N·m。

（2）主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

（3）对接扣件开口应朝上或朝内。

（4）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

9、安全网架设

（1）脚手架外侧采用满挂全封闭式的密目安全网。密目网采用1.8m×6m的规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧，上下网之间的拼接要严密。

（2）在架内高度1.8m处设首层平网（大眼网）为双层，往上每隔4步距设隔层平网，施工层应设随层网。作业层网应高于平台1.2m，并在作业层下步架处设一道水平兜网，随作业层上升。

（3）脚手架外围悬挂安全网（大眼挑网），使用双层安全网，首层及上部结构每3层采用钢管搭设水平挑网，第一道网挑出6m，第二道以上挑出3m。

10、作业层栏杆、挡脚板设置要求

（1）栏杆、挡脚板均搭设在外立杆的内侧，用扣件扣牢。

（2）上栏杆上皮高度为1.2m。

（3）挡脚板高度不小于180mm。

（4）中栏杆应居中设置。

三、脚手架质量检查与验收

脚手架使用前，项目技术、安全部门组织安全员、架子工长、班组长等相关人员验收，验收合格后，报请监理部验收，合格后方可使用。

脚手架应进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改。

1、 构配件的检查与验收

（1）严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001，2002年版）第8.1 条相关条款要求进行验收。

（2）按照南昌市关于施工用钢管、扣件使用管理的相关规定执行。

2、脚手架检查与验收

（1）严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001，2002年版）第8.2条要求进行验收。

（2）严格按照《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）表3.0.4-1落地式外脚手架检查评分表中所列项目和施工方案要求的内容进行检查。

四、悬挑梁的受力计算

本方案中，脚手架排距为0.85mm

内排脚手架距离墙体0.3m

受脚手架集中荷载 P=1.2×3.89 +1.4×3.83=10.02kN；

(1).受力计算

悬挑脚手架计算简图

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑脚手架支撑梁形变图(kN.m)

Ra = 32.05 kN；

Rb = 12.01 kN；

Mmax = 15.66 kN.m；

νmax = 2.84 kN.m；

(2).悬挑梁的强度计算:

最大应力σ=M/1.05W=15.66×106/(1.05×141×103)=105.78N/mm2；

"水平支撑梁的最大应力计算值小于水平支撑梁的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求！"

(3).悬挑梁的挠度计算:

[ν]=1250.00/400=3.13mm

"满足要求！"

(4).悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下

φb =2.00

σ=15.66×106 /(2.00×141000.00)=55.53N/mm2

"水平钢梁的稳定性计算,满足要求！"

(5).悬挑梁的平面外整体稳定性计算:

在弯矩作用平面外的整体稳定性计算公式：

其中：

N ---- 轴心压力的计算值(kN)；N=N1w/2=2.04KN

A ---- 井架横截面的毛截面面积，取A=26.10cm2；

y ---- 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；

b ---- 2.00

max ---- 等效弯矩系数, 取1.0；

M ---- 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m)；M=15.66kN.m；

l---- 弯矩作用平面内，截面高度 l=2×1.25=2.50mm；

W1 ---- 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 =141cm3；

i0----界面回转半径；i0=1.89cm

NEx ---- 欧拉临界力(kN)。

根据换算长细比：

=l/i0=250.00/1.89=132.28=132查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B得到=0.386。

ó=2041.20/(0.386×2610.00)+15660000.00/(141×103×2.00)=57.56N/mm2

"满足要求! "

(6).锚固段与楼板连接的计算:

水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋卡环，拉环强度计算如下：

R = 12.01 kN；

其中 [f] 为卡环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f] = 50N/mm2；

[D]=[0.5×4×Rb/(п×[f])]0.5= [0.5×4×12010.00/(3.14×50)]0.5=12.37mm；

所采用的卡环直径为D=18mm

"满足要求！"

支座卡环简图

五、结论

建筑施工安全管理中，脚手架安全管理尤为重要。各管理和施工人员警钟长鸣，不断提高安全意识，逐步减少或避免脚手架群死群伤恶性事故的发生。

参考文献：

[1] 宋华.扣件式钢管脚手架的特性及基本构造探讨[J].科技传播.2011(01)

[2] 王兵.脚手架工程安全专项施工方案中存在的共性问题[J].建筑.2010(04)

[3] 刘晓宁.建筑工程施工协调管理模式研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版).2011(09)

[4] 穆海平.浅谈建筑工程质量管理[J].科技信息.2010(19)

[5]《钢管脚手架扣件》GB15831-2006