建筑施工扣件式钢管脚手架的安全

　　【摘要】本文以保证建筑施工扣件式钢管脚手架的安全为目的，来阐述建筑施工扣件式钢管脚手架连墙件的作用、型式、设置以及构造要求，最后探讨如何加强建筑施工扣件式钢管脚手架连墙件的设置工作。
　　【关键词】建筑施工；扣件式钢管脚手架；安全
　　扣件式钢管脚手架因为具有构造简单，搭设方便，传力合理，安全可靠，造价不高等特点，所以广泛应用于建筑施工中。其实，连墙件的设置在建筑施工中极其重要。国内外发生的脚手架倒塌事故，几乎都是由于连墙件设置不合理或连墙件被拆除而引起的，因此本文就脚手架连墙件设置谈一些做法和体会。（职称论文发表）
　　一、连墙件的作用
　　扣件式钢管脚手架可以看成是由纵、横向水平杆与立杆组成的特殊的多层多跨框架钢结构：
　　1、刚性：脚手架连接杆件的扣件节点，在荷载作用下具有相当的抗转动能力；半刚架：由于扣件本身质量和拧紧程度均影响节点的抗转动能力，因此此框架为半刚性节点框架。对一面墙的脚手架又可视为一块“格构式”平板，因为脚手架的横向宽度比其纵向长度、竖向高度要小得多，由于它在垂直于建筑物表面方向的刚度较差，远小于其纵向，因而脚手架必须依靠与建筑物的可靠连接(即设置连墙件)才具有承受其自重、施工荷载和风荷的能力。
　　2、连墙件作为承受水平力作用的支座，并为脚手架与结构主体之间的撑拉杆和限制脚手架纵向自由变形长度的约束连杆。
　　①为了确保脚手架整体稳定以及使用安全，应将脚手架与建筑工程结构联结起来。
　　②为了提高其向内或向外的抗倾覆能力和承载稳定性，应约束脚手架在竖向荷载作用下的变形，减少立杆计算长度，增强脚手架横向刚度。 
　　③抵抗风荷载以及其他的水平荷载作用并传给工程结构。
　　④抵抗因地基不均匀沉降引起的内力，使内力重新分布，以降低架体内部的集中应力。避免架体出现局部破坏。
　　⑤加强脚手架整体或局部薄弱方面的刚度。
　　二、连墙件型式
　　连墙件非常的经济实用，其设置适宜采用的型式就是要求其构造简单、取材方便，易于安装和拆除，并有很好的承载能力。根据其不同的传力性能及构造方式，可将连墙件分为刚性与柔性两种：
　　1．刚性连墙件：由连墙杆、扣件与预埋件组合而成。其连墙杆既能承受拉力又能承受压力，具有较大的刚度，因此在荷载作用下变形很小。实际使用中，预埋点的预埋件常用30cm～40cm的短钢管同梁板筋焊接，与梁板一齐浇捣砼，连墙件采用钢管，用扣件将连墙件分别与预埋短钢管和脚手架立杆固定。
　　2．柔性连墙件由拉筋2股4mm镀锌钢丝(或6mm钢筋)、顶撑、扣件等构件组成，其拉筋只能承受拉力，压力由顶撑传递。该连墙件刚度较差，因此应用受到限制，一般只能用在高度不大于24m的脚手架上，而且不能单独使用，必须同顶撑组合设置。
　　三、连墙件构配件的使用要求
　　1．连墙杆
　　①宜采用适长的杆件。可按照架体搭设的需求来调节连墙件两端固定结点的位置，以适应脚手架与墙件之间的距离并确保脚手架的垂直度。
　　②其杆件要求至少有一端可自由伸缩。宜采用扣件固定，以便于调整架体；可将连墙件一端同预埋件焊接，另一端用扣件同内立杆固定，还须满足不偏离节点30cm这一标准，可同时固定内外立杆，其作用更好。
　　③连墙杆所采的钢管，其外径、壁厚的尺寸等截面特性以及材质特性、力学特性应该与脚手架立杆相同，同时要求其没有大的质量缺陷(如凹陷、弯曲、空洞等)，也不宜用锈蚀严重的钢管。因为不同外径，不能用扣件将其很好地组合成一个整体(扣件不能同钢管紧密咬合)，而钢管缺陷又会降低连墙杆自身承载能力，从而降低脚手架的整体承载。
　　2、扣件
　　扣件的抗滑力是由扣件同钢管之间紧密咬合产生的摩擦力所决定的，这种摩擦力又同拧紧扣件所用的扭力矩密切相关。通常扭力矩是在一定范围内(40～65N．m)这些杆件两端必须伸出扣件一定的长度，要求伸出扣件盖板边缘长度不应小于10cm以防止连墙杆件可能出现的滑移；必要时还应该根据抗滑要求增设非连接用途的防滑扣件。
　　3．预埋件 
　　短钢管外周必须平直而且无严重锈蚀、缺陷，因为水平风荷载最终是通过预埋件而传递到主体结构的(通常为结构梁)。
　　四、连墙件的设置和构造要求
　　1．连墙件的设置要求
　　①连墙件一般按2O～4Om2(垂直于竖直架面方向的迎风面积)设置一点，连墙件布置最大间距如下表：
　　连墙件布置最大间距

　　②一字型、开口型脚手架必须设置连墙件，连墙件的垂直间距数值不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2步)。脚手架边部和角部的连墙件应加密设置，应在角部最近的内立杆上(两个方向)设置连墙件，以加强脚手架的整体性和抵抗风荷载作用的能力。如图la、b。

　　脚手架开口处
　　图1a图1b
　　1.立杆2．横向水平杆3．纵向水平杆4．端杆5．预埋短杆
　　③连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于30cm。只有连墙件在主节点附近方能有效地阻止脚手架发生横向弯曲失稳或倾覆。当偏心超过30cm时，有以下两种处理方法。如图2a、b。
　　④连墙件宜从底层第一步大横杆开始设置，实际搭设中因为第一层的建筑屋高多大于脚手架最大控制步高(2m)，而于结构一层梁处开始设置，或者由于第一层梁板处尚未进行预埋件设置和浇筑混凝土，导致在搭设第一步脚手架并设置连墙件时有实际困难。在此时就应采用斜撑来代替水平连墙件作为临时加固设置，其设置同7m以下架体采用抛撑的形式一样：抛撑应采取通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45°~60°之间，在连墙件搭设后方可拆除。具体设置如图2c。

　　图2a图2b
　　1.横向辅助水平杆2.纵向辅助水平杆3.横向支撑

　　图2c
　　⑤结构顶层应设置连墙件。若结构顶层没有设置连墙件(只是在其下一层有设置)，则最后5m左右高度(一个层高加上女儿墙及防护栏杆高度)就没有可靠性拉结，同时由于风荷载随地面高度呈线性增大，而脚手架最后几步处于悬臂状态，风荷载对此段(即悬臂高度)架体影响必须加大，从而降低脚手架的稳定性，导致脚手架变形，甚至发生坍塌事故。
　　⑥为了避免架体发生局部失稳破坏，对整体稳定性进行控制。连墙点宜采用菱形(花排)布置、也可采用方形、矩形(并排)布置，并按竖向架面尽量均匀分布(在结构层高和建筑外围有变化时不易达到)。
　　⑦荷载试验结果表明：在相同的连墙件每点覆盖面积的前提下，减小连墙件垂直间距比减小水平间距更能提高脚手架的承载力。
　　2．连墙件构造要求
　　①架体在24m以下时可以采用顶撑与柔性连墙件结合设置，但超过24m时就不宜用采柔性连墙件。柔性拉结可采用在主体内预埋6钢筋与架体拉结，与此同时必须配顶撑，使其可靠地顶在圈梁、柱等结构部位；刚性连墙件宜采用水平并垂直于墙面来设置，与脚手架连接的一端可稍稍有点下斜，因为钢管的拉杆稳定比压杆稳定要好，连墙件上翘时不仅承受水平风荷载的压力，同时也承受脚手架竖向荷载的压力。因此作为脚手架稳定的重要构件，连墙件不适宜上翘。
　　②连墙件两端节点应连接牢固。其扣件应具备足够的抗滑能力，应通过荷载验算来确定每根连墙件所设置的防滑扣件数量，以便同时承受柔性连墙件顶撑所传递荷载的墙件以及承受刚性连墙件预埋件所传递荷载的主体结构，都应足够的承载能力。
　　③穿过门窗洞口在室内支撑杆固定的连墙件，宜用下图所示的支撑构造。如图3a、b

　　图3a(有窗套)图3b(无窗套)
　　1.刚性连墙杆2.坚向固定杆3.拉撑4.顶撑
　　④靠近边柱与角柱的预埋件，宜离柱相应侧缘10~20cm，以利于连墙件的设置和安装时的施工操作。
　　⑤为防止连墙件在受力状态下破坏结构边缘，连墙件的预埋件宜距离结构边缘10～20cm。
　　⑥可以有三种处理方式用来设置建筑物的现浇栏板式阳台处的连墙件：a、采用柔性连墙件；b、采用刚性连墙件；c、直接利用栏板进行设置。如图4。

　　图4现浇栏板式阳台处的连墙件设置
　　1.拉撑2.顶撑3.刚性连墙杆4.坚向固定杆5.纵向木楞
　　五、连墙件拆除的安全措施
　　1．外脚手架在使用过程中严禁拆除连墙件，如果有局部的确须要临时拆除，必须采取更换设置的补救措施后，方可拆除。
　　2．在外墙装饰作业完毕后的扣件式钢管外脚手架拆除时，连墙件必须随同脚手架同步进行拆除，严禁先将连墙件整层拆除后再拆脚手架。脚手架在分段拆除的工程中，其拆除高差不宜大于2步，如果高差大于2步，就应设法增设其他相应加固措施。
　　总而言之，建筑施工钢管脚手架连墙件的设置工作十分重要，我们在脚手架搭设和使用过程中，必须严格按规范和施工方案进行设置和管理，以减少脚手架因连墙件设置存在的问题而引起的安全事故。【参考文献】
　　[1]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001.

《建筑施工扣件式钢管脚手架的安全》

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