建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范.doc

建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范条文说明前 言建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ 128-2000）。经建设部二000年十月十一日以建标2000223号文批准，业已发布。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范编制组按章、节顺序编制了本标准的条文说明，供国内使用者参考。在使用过程中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函寄哈尔滨工业大学（地址：哈尔滨市南岗区西大直街66号原哈尔滨建筑大学643信箱，邮政编码150006）。1总则1.0. 1本条文是制定本规范的目的，也是门式钢管脚手架设计与施工必须遵循的基本原则。1.0.2 本条对本规范的适用范围进行了明确规定。1.0.3 脚手架搭设太高，不但不利于安全，而且也不经济，本条对脚手架的高度规定是根据国内外门式脚手架的实验和理论分析成果，参考国外同类标准以及我国的使用经验确定。1.0.4 本条所指有关标准包括门式钢管脚手架（JGJ76）、碳素结构钢（GB/T700）、冷弯薄壁型钢结构技术规范（GBJ18）、钢结构设计规范（GBJ17）、钢管脚手架扣件（GB15831）等。2 术语、符号本章条文只列出本规范叙述中若不列出则使用者可能发生误解的术语。3 构配件材质性能3.0.1 门架及其配件的品种、规格、技术要求、试验方法、检验规则和产品标志、包装、运输、贮存等细则，在现行行业标准门式钢管脚手架（JGJ76）中均有规定，因此条文对新购门架及配件要求应有出厂合格证明书。3.0.2 本条文对周转使用的门架及配件要求在每次使用前进行抽样检查，然后按外观质量，根据附录A中门架及配件质量分类表进行质量类别判定，分别对门架及配件作出保养、修理保养、试验后确定类别的报废处理等四种类别处理，以保证门架配件的性能质量。附录A中对门架配件质量类别判定的方法是参考四川省地方标准提出的。3.0.3 由于加固杆均须与门架立杆连接，采用与杆件外径配合的扣件可使连接紧密可靠，所以条文规定“宜选用422.5mm的高频接管”，但在施工现场中，多数脚手管为483.5mm的焊接钢管，故又规定“也可采用483.5mm的焊接钢管”。这就要求相应采用规格为42/48的异形扣件。3.0.4 严重锈蚀指有贯穿性锈孔、大面积鱼磷状锈片等的锈蚀情况。3.0.5 连接外径42mm钢管及分别连接外径48mm与42mm钢管的扣件虽然已有产品，但为便于分辨那端为42mm或48mm，生产厂家作出明显标记，以提高安装效率。因其性能、质量尚无国家统一标准，为保证安全，本条文要求这类扣件应参照扣件标准（GB15831）规定执行。3.0.6 连墙件的种类和构造形式较多，本条只对其所采用的钢管和型钢的材质做了规定。4 荷载4.0.1 为了适应现行国家结构设计规范设计方法的需要，本条将脚手架的荷载划分为永久荷载和可变荷载，按照现行结构设计规范规定：对结构、构件进行承载能力计算时，应采用荷载的设计值，荷载的设计值等于荷载的标准值乘以荷载分项系数，永久荷载的分项系数为1.2（但抗倾覆验算其荷载作用有利时取0.9），可变荷载的分项系数为1.4。4.0.2 本条将安全网、栏杆、脚手板等划为永久荷载的根据是：虽然这些附件的设置位置随施工进度变化，但对用途确定的脚手架来说，它们的数量和重量也是确定的，设计脚手架时，应根据它们的实际设置进行计算。4.0.3 本条给出的施工荷载标准值是根据对国内施工现场调查及国外同类标准确定的。现场调查结果表明，门式钢管脚手架主要用于外墙装修，脚手架在同一跨距范围立体交叉作业层数一般并不超过两层，每施工层的施工荷载一般不超过2.0kN/m2；门式钢管脚手架少数用于结构主体施工，施工层上荷载一般不超过3.0 kN/m2，同一跨距内同时施工荷载及施工的一般也不超地二个作业层。因此，表4.0.3给出的施工荷载及施工荷载总值的规定符合我国施工现场实际，与国外同类标准相比，略大于日本规定（见后面表3）。4.0.4 公式4.0.4系根据（GBJ9）第6.1.1条，并参考国外同类标准规定给出的。建筑结构荷载规范规定，垂直于建筑物表面的风荷标准值按下式计算：k=zs0式中zz高度处的风振系数，用于考虑风压脉动对结构的影响，脚手架系附着在建筑物上的，取z=1.0；s、z分别为风荷载体型系数及风压高度变化系数；0基本风压。条文中对上式采用了一个0.7系数，该系数是按脚手架的实际结构情况而采用的基本风压修正系数。规范（GBJ9）规定的基本风压0值是根据重现期为30年确定的，脚手架使用期一般仅为13年，相对来说，遇到强劲风的概率要小得多。参考英国同类标准（BS5973-1981），根据脚手架使用期限采用不同的风压折减系数，本条采用0.7系数，相当于脚手架的期限为5年，这是偏于安全的。脚手架是附着于主体的结构设置的框架结构，在风荷作用下，风荷对其压或吸力的分布规律比较复杂，与脚手架采用的围护材料、围护情况有关，表4.0.4给出的风荷体型系数是参照（GBJ9）有关观规定给出的。为便于应用，在表（4.0.4注1）中，对门架杆钢管外径为42mm的敞开式脚手架，直接给出了风荷载体型系数stw=0.25，以简化计算；对于门架立杆管外径不为42mm的脚手架，则应根据（GBJ9）表6.3.1项次31、32、36规定计算得出风荷体型系数。下面介绍敞开脚手架stw=0.25的来源。参照（GBJ9）表6.3.1项次32、36规定，敞开式脚手架宜按空间桁架的体型系数计算，其计算表达式为：stw=st(1-n)/(1-) (1) 式中st单榀桁架的体型系数，st=s；=An/A挡风系数；s桁架构件的体型系数，由（GBJ9）表6.3.1项次36得知圆管s=1.2；An挡风面积；A桁架的轮廓面积；据及b/值由（GBJ9）表6.3.1项次32查得；n桁架榀数，对敞开式外脚手架应取2.0；b、l脚手架的宽度及跨距。门式脚手架中，因门架、配件的规格尺寸为定型产品，故以上各参数均可直接计算得出。挡风面积根据规范（GBJ9）规定，取门架b=1.22m， h0=1.93m，跨距l=1.83m，门架、交叉支撑及水平架规格如下图1所示。An=（1.93+1.83）0.042+0.02682.162 1.2=0.328m2式中1.2考虑加固件的增大系数。=An/A=0.328/1.931.83=0.093据36.1kN以上计算结果说明，一榀门架的稳定承载力设计值（亦即脚手架的稳定承载力设计值）大于一榀门架的轴向力设计值，满足规范式（5.2.1-1）NNd，故此脚手架的稳定性满足要求。例2 门式脚手架采用密实的轻质纤维编织材料（其自重与立网相当）全封闭围护，脚手架背靠建筑物墙开门、窗洞，其余条件同例1，验算脚手架稳定性。根据条件可知，脚手架恒载对计算单元生产的轴心力NGk1、NGk1、施工荷载产生的轴向力NQik以及一榀门架的稳定性承载力Nd均与例1相同，仅需计算组合风荷载时的脚手架计算单元最大轴向力设计值。根据围护材料条件，偏于安全考虑，按不透风的全封闭情况查本规范表4.0.4，风荷载型系数应取s=1.3,=1.0，风荷载标准值为：k=0.7zs0=0.71.621.30.55=0.81kN/m2作用于脚手架计算单元的风线荷载标准值：qk=kl=0.811.83=1.48kN/m风荷对脚手架计算单元产生的弯矩标准值：Mk= qkH21/10=1.4862/10=5.33kNm风荷参与组合时对一榀门架产生的轴向力设计值：N=1.2(NGk1+NGk2)H+0.851.4(NQik+2 Mk/b)=1.2(0.276+0.081)45+0.851.4(11.16+25.33/1.22)=42.96kN Nd=40.16kN说明此脚手架稳定性不满足要求。试改变连墙件竖向间距H1=4m，以减小风荷载作用对脚手架计算单元产生的弯矩，下面再进行验算：Mk= qk/SUBH21/10=1.4842/10=2.37kNmN=1.2(0.276+0.081)45+0.851.4(11.16+22.37/1.22)=37.18kNNd=40.16kN满足要求。说明加密连墙件竖向间距，有效地减小了风荷作用对一榀门架产生的轴向力，从而满足了脚手架的稳定性要求。2） 门式脚手架的搭设高度计算例3 设门式脚手架施工荷载Qk=3.0kN/m2，连墙件竖向及水平间距为2步3跨（H1=4m，L1=6m），搭设高度未知其余条件同例1，求此脚手架的搭设高度（亦即容许搭设的最大高度）。根据本规范第5.2.2条规定。脚手架的搭设高度应考虑不组合风荷与组合风荷两种工况，分别按公式（5.2.2-1）、（5.2.2-2）计算，并取其小者作为最后计算结果。不组合风荷载时，按式（5.2.2-1）计算：Hd=A-1.4NQik/1.2(NGk1+NGk2) 上式中，调整系数k与脚手架高度有关，因高度待求，故只能试取k= 1.22；由例1计算知：NGk1=0.27kN/m，NGk2=0.081kN/m，据=1.221930/15.25=154，查得=0.294，A=3102mm2，=205N/mm2；Qk=3.0 kN/m2时NQikHd=0.29431025010-3-1.46.07/1.2(0.276+0.081)=65m组合风荷时，按式(5.2.2-2)计算：Hdw=A-0.851.4(NQik+2Mk/b)/1.2(NGk1+NGk2)上式中，仅风荷产生的弯矩需计算。先试按H=60m，地面粗糙度B类查（GBJ9）表6.2.1得风压高度系数z=1.77，由例1知风荷体型系数stw=0.443，基本风压w0=0.55kN/m2，风荷载标准值：k=0.7zstw0=0.71.770.4430.55=0.302kN/m2风线荷载标准值：qk=kl=0.3021.83=0.552kN/m风荷作用对计算单元产生的弯矩标准值：Mk=qkH21/10=0.55242/10=0.88 kNm代入脚手架搭设高度计算公式：Hdw=0.294310220510-3-1.19(6.07+20.88/1.22)/1.2(0.276+0.081)65m由计算结果说明试取的调整系数k和风压高度系数z合适。如果所得搭设高度与取高度相差较大，可参考一次计算结果对调整系数k、风压高度系数z加以修正，再代入搭设高度公式计算，一般最多反复23次，即可得到精确结果。两种工况计算结果搭设高度均为65m，但根据规范第1.0.3条规定，当施工荷载值Qk3.0kN/m2时，脚手架搭设高度不宜超过60m，故本例脚手架搭设高度应取H=60m。7经计算表明，敞开式脚手架因受风荷载作用很小，只要满足本规范表1.0.3及第6章的构造要求，稳定性可以得到保证，不必计算。5.3.15.3.3和扣件钢管脚手架一样，连墙件的设置及其安全可靠的承载是保证门式脚手架的整体稳定性的重要关键，因此本规范把连墙件计算做为脚手架、连墙件与主体结构连接强度的计算。式（5.3.1-1、5.3.1-2）是将连墙件简化为轴心受力构件进行计算的表达式，由于实际上可能偏心受力，故在公式右端对强度设计值乘以0.85的折减系数，以考虑这一不利因素。本规范对连墙件推荐用钢材牌号为Q235（3号钢），并给出了Q235钢的强度设计值；当采用其他牌号钢材时，钢材强度设计值应按实际采用的钢材根据有关规范规定采用。连墙件与门架和主体结构连接强度应按式(5.3.3)计算。当采用扣件连接时，一个直角扣件的连接承载力设计值Ncv为8.0kN，此值系根据（GB15831）规定的一个扣件的抗滑承载力标准值为10kN 除以抗力分项系数得来的。当采用焊接或螺栓连接时应按（GBJ18）规定计算；还应注意，如果连墙件主体结构混凝土中的预埋件连接时，则此预埋件的强度设计值尚应按混凝土结构设计规范的规定计算。 6结构要求6.1.1 门架及配件均为定型产品，门式脚手架的跨距应根据门架配件规格尺寸确定。现行国家标准门式钢管脚手架对水平架、交叉支撑及脚手板规格均有规定，搭设时应保证按标准的构造规定进行。6.1.2 离墙距离指离结构边缘的距离。规定不大于150mm是为保证施工安全。但遇到有阳台等突出墙面的结构，可在脚手架内侧设挑架或其他措施，以满足脚手架内侧边缘的脚手板距离墙面距离不大于150mm。6.2.1交叉支撑是保证门式脚手架纵向刚度和稳定的主要配件，两侧均设交叉支撑并与门架立柱上的锁销锁牢是保证脚手架整体稳定及门架部稳定的重要构造规定。只在脚手架手架外侧设交叉支撑而在脚手架内侧不设交叉支撑时，虽然给施工带来方便，但将大大降底脚手架的稳定承载能力，根据国内外对比试验结果，降低幅底为30%40%，因此本规范规定门式脚手架必须两侧均设交叉支撑。6.2.2 连接棒是上下两榀门架间的联接配件，锁臂是保证联接的安全装置。目前有的厂家生产的连接棒较细，安装后与门架立杆钢管内壁的空隙较大，这会造成上下立杆钢管之间不能对中，导致脚手架的承载能力降低，这种情况应予避免。6.2.3 脚手架操作层次连续铺设脚手板是施工安全的要求。挂扣式脚手板是门式脚手架的重要配件，且其规格应与门架配套。6.2.4 本条是为保证脚手架的纵向刚度而对水平架设置提出的构造要求。水平架的竖向间距是根据调研资料、实验结果及施工经验确定的。6.2.5 选择固定底座或可调底座可根据施工现场情况自行决定。6.3.1 设置剪刀撑是为提高脚手架整架的纵向刚度，其具体构造规定主要是根据施工经验确定的。6.3.2 水平加固杆是增加脚手架纵向刚度的重要配件，只有连续设置形成水平闭合圈才能起到应有的作用。当水平加固杆设置在有连墙件的水平层时其作用更为明显，因此在搭设脚手架时应遵守本条的有关规定。6.4.1 脚手架转角处的构造对脚手架整体性十分重要，图6.4.1提出的两种作法可供选用，水平连接钢管必须步步设置，以使脚手架的建筑物周围形成连续闭合结构。6.4.2、6.4.3 水平连接杆的规格与水平加固杆相同，可便于采用扣件联接；要求与立杆及水平加固杆扣紧是为保证其整体性。6.5.1 脚手架与主体结构的可靠连接，是保证竖向荷载下脚手架的稳定和水平荷载作用下脚手架的安全可靠承载。本规范表6.5.1规定了不同搭设高度和基本风压的情况下连墙件的竖向及水平间距，表中数值是根据脚手架整架试验结果和调研资料确定的。6.5.2 脚手架转角处或独立脚手架两端的连墙件竖向间距缩小为4m，主要是为了加强这些部位与主体结构的连接，确保脚手架的安全工作。6.5.3 脚手架偏心荷载的作用使连墙件的水平力增加，为保证脚手架安全工作，连墙件间距应适当加密。6.6.1 规定洞口尺寸不宜过大，是为了避免脚手架受到较大的削弱并给洞口加固带来困难，施工中应尽量减小洞口尺寸，并应采取相应加固措施。6.6.2洞口处脚手架的构造，原则上应进行专门设计，只有当洞口较小（宽为一个跨距）时方可按6.6.2条规定搭设。6.8.1、6.8.2表6.8.2 对落地式脚手架基础的要求、作法系根据调研资料，总结施工经验提出的，可根据脚手架的用途、搭设高度以及地基的实际情况选用。6.8.3 脚手架搭设在结构楼面、挑台上时，立杆底座下铺垫板或垫块，是为了增加承压面积；对其下部结构验算应按有关结构规范进行。7搭设与拆除7.1.17.1.3 本条为施工准备工作的基本要求。在搭设前操作人员进行技术交底和对门架、配件进行检查，是保证设塔设质量的关键，故本规范对此做出明确规定。7.2.1 本条重申要按第6.8.2条规定执行，并结合工程实际情况，将基本作法纳入施工组织设计。7.2.2 本条对塔设前放线及安装底座提出具体施工要求，是为了保证底层门架位置准确。7.3.1 搭设门架及配件时的注意事项共规定8处，主要强调：要符合第6章的构造要求；不配套的门架与配件不能混用；配合施工进度按规定的搭设顺序进行操作；按规定设置安全防护等。这些内容均系根据施工现场门式脚手架的实际使用情况及施工经验规定的。7.3.2 本条强调水平加固杆和剪刀撑必须与脚手架同步搭设并连接牢固。不允许先塔脚手架后安装加固杆件，以保证脚手架在搭设过程中应具有的刚度。7.3.3 连墙件是脚手架的重要支承构件，其搭设必须与脚手架搭设工作同时进行，否则已搭设完的脚手架处于悬臂状态，有倒塌危险。脚手架操作层高于连墙点以上两步，由于操作层荷载较大，且上部又处于悬臂状态，这是不允许的，所以必须采用与主体结构临时拉结的措施。7.4.17.4.5 脚手架使用前必须质量检查验收合格后方准交付使用，本规范规定一般门式脚手架分别由不同级别的技术负责人验收，是考虑到脚手架搭设的复杂性、难易程度和破坏造成的损失不同而规定的。验收时应具备的文件及现场抽查的规定，是为了加强对脚手架工程的管理，以保证脚手架的搭设质量。脚手架搭设尺寸允许偏差规定是根据国内目前施工水平，以及保证脚手架安全承载的需要。8安全管理与维护8.0.3 本条是关于控制脚手架上施工荷载的规定。特别要严格控制集中荷载，以保证脚手架的安全。8.0.5、8.0.6 规定不允许随意拆除脚手架的配件。有些杆件因施工需要必须局部拆除时，应符合8.0.6的要求。如果拆除的交叉支撑或连墙件在作业完成后不及时恢复，将影响脚手架的安全使用，甚至成为脚手架倒塌的隐患。8.0.7 此规定是为防止在挖掘作业过程中或挖掘以后脚手架发生沉陷或倒塌。8.0.10 此条为施工安全措施，防止坠落摔伤。由于交叉支撑刚度较差，在架外侧攀登易使交叉支撑杆件变形。8.0.12 本条为关于门架及配件检验、维修、保存的规定，以使门架和配件保持良好状态，在工地周转使用时保证安全承载。9模板支撑与满堂脚手架9.1.1 模板支撑、满堂脚手架与门式钢管外脚手架相比，荷载作用和施工均有特点，故应作出其结构和构造设计，并列入施工组织设计中。9.1.2 门架作模板支撑时，主要用于梁模板、楼板模板及箱基顶板模板等，承受模板及支撑自重，新浇筑混凝土的自重，钢筋重量、施工人员及设备重量，以及振捣混凝土对模板产生的振动荷载等，混凝土结构工程施工验收规范（GB50204）及组合钢模板技术规范（GBJ214）中已对它们的取值和组合做了规定。门架用于满堂脚手架时，应根据实际的恒载和活荷计算取值，应注意在施工中避免荷载集中作用产生超载。9.1.4 一榀门架的承载能力与可调底座调节螺杆的伸出长度有关，修正系数是参考日本规范进行规定的。9.1.5 根据荷载试验，一榀门架承载能力与荷载作用部位相关，门架立杆直接传递荷载时其承载力最高（图4a）；荷载集中作用在横梁中央时（图4c），门架承载力为最低，图4b的荷载作用情况下门架承载力介于a、c之间。故进行满堂脚手架和模板支撑结构构造设计时，应尽量避免门架横梁中部受荷，而采用可调顶托上设托梁和搁栅、小愣，使立杆直接传力。9.2.1门架平行于梁轴线布置主要用于现浇梁、预制模板结构，为加快施工进度，门架用于梁底支撑，兼作楼板支架。但交叉支撑不易设置，有些厂家生产架距957、1375的交叉支撑，可采用这种形式。一般为门架轴线的布置方式。9.2.5 平台模板也称飞模、桌模，作为楼板模板，可整体装拆，整体工作，整体转运，故门架用于平台模板支撑架时应考虑吊运要求。图4门架的承载力与荷载作用位置9.3.1满堂脚手架的跨距为1.8m.和0.9m两种，荷载较大时采用0.9m，一般情况时为1.8m。门架的平面内刚度大于平面外刚度很多，最佳排列为纵横两向刚度等值，但实际工程不可能作到这一点，又没做过这方面试验，故规定间距不大于1.2m为宜。超过1.2m时，应加设水平架固杆。9.3.3 挂扣式水平架或脚手板或增加满堂脚手架的纵向刚度，保证每单元门架的几何整体性。9.3.4水平加固杆设置主要是加强满堂脚手架的刚度和整体性，在顶层、顶层外侧设置有环箍效应。中间每5排、5列、5步设置是为了加强行列之间联系。水平加固杆与剪刀撑可增强脚手架的整体刚度，以防止倾倒。9.3.5 满堂脚手架高度较大时，设置锁臂、抛撑、缆风绳是为防止倾覆、倒塌。9.3.6满堂脚手架平面尺寸大，门架布置较密，构配件运输困难，故可采用逐排搭设和逐层搭设两种。9.4.3 本条规定了门架用作模板支撑和满堂脚手架的主要注意问题。（1）防止砂浆等污物堵塞螺纹。主要方法为在可调底座顶托包裹塑料袋、牛皮纸等，可增加使用耐久性，施工快速、方便；（2）规定了荷载条件。使用时应严格控