高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全性分析.doc

高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全性分析【摘要】本文从材料、承力结构、卸载、安全防护及构造等方面分析了影响高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全的因素及相应的保证安全使用的措施，以期在安全方面对高层建筑脚手采的设计、搭设和使用有所借鉴。【关键词】悬挑扣件钢管脚手架 材料 承力结构 卸栽 安全防护 构造1 概况随着经济的发展、综合国力的提升，基本建设工程不断地向高、大、难方向发展。高层建筑在建筑工程中的比例不断上升，随之而来的是施工中脚手架的搭设成为一项重要的技术课题，而安全性则是其重点之一。对于高度较小的脚手架，施工单位一般都有较为成熟的经验，但在高层建筑脚手架方案设计及搭设使用中，常常因考虑问题不全面，给脚手架的使用安全留下隐患。在此，作者根据多年的施工经验，就影响高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全的几个因素作一分析。2 影响高层建筑悬挑扣件钢管脚手架安全的因素2.1 搭设材料2.1.1 钢管脚手架搭设方案设计时，设计人员均以Q235钢制作的483.5钢管为依据，并且认为钢管处于理想状态，但就目前的情况而言，施工单位搭设脚手架的钢管存在的问题有：(1)钢管进货渠道复杂，质量难以保证。施工单位从经济角度考虑，有从非正规厂家进货的，有租赁的。又因钢管为非建筑本身所用，从厂家进货后很少有施工单位对其进行材质、机械性能、壁厚的复试。调查表明，施工中所用钢管的壁厚严重不均，从2.64.0mm不等。(2)Q235钢易锈蚀，使用中忽视防腐保护，严重的表面出现麻坑，影响其承载力。(3)钢管变形严重。经多次周转使用后，出现弯曲、管壁压扁等现象，其抗弯、抗压能力下降。(4)钢管使用中的气割、电焊使端头断面不平整，对接时在扣件部位出现初始弯曲，作为立柱来说影响其抗压承载力，且容易失稳。2.1.2 扣件国内常用的扣件应为可锻铸铁制作，其机械性能为：抗拉强度330N/mm2，延伸率8，硬度HB120163。而且前市场上扣件品种鱼龙混杂、质量参差不齐，有的厂家使用灰口铸铁、地槽钢来制作扣件，其机械性能难以满足要求。一些施工单位贪图便宜，使低价劣质扣件进入施工现场。另外，一些单位疏于管理，扣件螺丝锈蚀、滑丝仍然使用，致使拧紧力矩达不到规定要求。2.2 悬挑承力结构现行建筑施工脚手架行业标准中，没有悬挑式脚手架搭设的相关内容，施工中使用的悬挑架的承力结构种类较多，但并不是每一种结构形式都是满足安全使用要求的。安全隐患较为突出的是使用扣件式钢管承力结构。表现形式主要有：钢管扣件挑撑式、钢管扣件挑拉式、型钢挑梁钢管横梁式。无论上述何种结构形式，作为连接件的扣件，在承力结构中被当作主要受力件，扣件承受抗滑、抗扭和抗剪，一旦其中的一点出现极限破坏，将导致整个外架的稳定性产生不良的连锁反应，很可能造成外架坍塌，产生灾难性的后果。因此，这种承力结构的安全性能难以得到保证。2.3 卸载体系高层建筑扣件式钢管脚手架较多采取分段卸载的方式来减小承力结构架体自身的受力，常用的方法是在某一位置的架体节点上设置钢丝绳，将架体吊拉于混凝土结构边缘构件上形成卸载体系实际应用中存在的不安全因素有：(1)预埋吊环采用螺纹钢。与圆钢比较，螺纹钢延伸率、抵抗塑性变形能力小，不宜作抗拉吊环使用；另外螺纹钢表面带肋，很容易使钢丝绳表面磨损断丝。(2)卸载钢丝绳仅拉吊外排立杆。双排脚手架内外立杆受力相近，这种做法仅仅卸除了外排立杆的荷载，内排立杆的荷载未能得到卸载。(3)卸载点处未设加强顶墙小横杆和立杆。卸载点处扣件承受较大的水平力(小横杆方向)和竖向力，若扣件抗滑能力不足，脚手架将在卸载点处垮塌。(4)卸载钢丝绳采用“OC”或“CC”型花篮螺丝调节钢丝绳松紧，这两种花篮螺丝的“C”型钩在拉力作用下存在被拉直失效的可能。(5)卸载钢丝绳绕拐混凝土构件棱角处无保护，钢丝绳磨损断丝。2.4 安全防护体系安全防护设施是脚手架的重要组成部分，其对使用过程中的防高处坠落意义重大。一般存在的问题有：(1)底部水平硬防护封闭不严密或材料抗冲击能力不足：(2)架体内水平防护垂直间距超过规定，或架体与楼层间的较大间隙不作防护：(3)水平防护网、外侧密目网使用钢筋绑丝绑扎，不能承受外力的冲击；(4)外侧不设护身栏杆，脚手架搭设中，错误地认为步距小于1.8m时可不设护身栏杆。2.5 构造方面必要而可靠的构造设置是保证脚手架使用稳定的重要措施。影响脚手架稳定的构造主要有：(1)附墙件。问题有：不具备刚性连接的要求，仅用铅丝与结构拉接或虽用钢管但仅具有抗拉而无顶撑的效果；拉接点偏离架体主节点较远等。(2)剪刀撑。问题有：水平方向不连续；杆件不能通过主节点；仅在杆件的两端与架体扣结；杆件搭接长度不足或搭接用扣件位置不正确等。3 保证高层建筑脚手架安全的措施3.1 搭设材料(1)钢管、扣件应从正规厂家进货，并具有材料质量合格证、生产许可证，抽查钢管壁厚、称量扣件重量。对材质、机械性能有疑问时，可找专业检测单位对钢管、扣件进行复试，杜绝劣质材料的进场。(2)重视钢管、扣件的维护和保养。对锈蚀、变形严重的钢管和扣件(含滑丝)应作报废处理，不得使用。端头断面不平整的可用砂轮切割机整平。(3)考虑到所用钢管来路较多引起的壁厚差异，设计方案制定时钢管壁厚按3mm计算是较为安全的。3.2 悬挑承力结构根据建设部建筑业10项新技术(2005)(建质200526号)中有关悬挑脚手架的阐述，合理安全的悬挑承力结构应采用型钢挑梁、悬挑桁架或型钢挑梁与拉撑构件的组合，其结构承力形式可分为四类，即：挑梁式、挑拉式、挑撑式和撑拉结合式。若悬挑构件间距超过脚手架立杆间距时，应沿纵向在脚手架里外立杆的底部设置型钢粱来支承立杆。3.3 卸载体系(1)吊环所用材料应为圆钢：(2)钢丝绳调节花篮螺丝必须选用“OO”型：(3)卸载点处应在立杆两侧设顶墙小横杆和在里外立杆处增设一个步距的加强立杆，以抵抗较大的水平力(小横杆方向)和竖向力；(4)对于拐绕混凝土构件棱角的钢丝绳应裹棉布之类的柔性保护层。3.4 安全防护体系(1)底部水平硬防护可采用宽度不小于200mm、厚度不小于50mm的木脚手板满铺至结构边缘不留间隙，同时应紧贴板的底部兜底挂安全平网；(2)架体内水平防护若为硬防时，垂直间距不应超过12m，采用防护平同时，垂直间距应不超过两个楼层且不超过10m，水平防护距墙的间隙应控制在150mmm以内：(3)水平防护网应用网绳与横杆绑扎牢固，外侧防护密目网应采用14#双股铁丝或与网边绳材质相同的绳索绑扎；(4)步距大于1.2m时，均应设置护设栏杆。3.5 构造措施(1)刚性拉接连墙件。在建筑物中预埋48钢管，用扣件与脚手架连接，或采用钢管扣件与框架柱连接，或预埋铁件用20以上钢筋与脚手架焊接连接；连墙件偏离脚手架主节点不超过300mm。