水利工程施工与建筑材料
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第三节 脚手架施工

一、概述

(一)脚手架的作用

脚手架是建筑施工中不可缺少的空中作业工具,无论是结构施工、室外装饰施工或是设备安装,都需要根据操作要求搭设脚手架,其主要作用如下:

(1)可以使施工作业人员在不同部位进行操作。

(2)能堆放及运输一定数量的建筑材料。

(3)保证施工作业人员在高空操作时的安全。

(二)脚手架的分类

脚手架是为建筑施工或安装施工而搭设的上料、堆料以及施工作业用的临时结构架。

按所用的材料,分为木脚手架、钢脚手架和软梯。

按是否可移动,分为移动脚手架和固定脚手架。

按施工的性质,分为建筑脚手架和安装脚手架。

按搭接形式和使用用途分为单排脚手架、双排脚手架、结构脚手架、装修脚手架、悬挑脚手架和模板支架。

(1)单排脚手架(单排架),只有一排立杆,横向水平杆的一端搁置在墙体上的脚手架。

(2)双排脚手架(双排架),由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架。

(3)结构脚手架,用于砌筑和结构工程施工作业的脚手架。

(4)装修脚手架,用于装修工程施工作业的脚手架。

(5)悬挑脚手架,用于设备安装或检修悬挑作业的脚手架。

(6)模板支架,用于支撑模板的、采用脚手架材料搭设的架子。

按遮挡面积大小分为敞开式脚手架、局部封闭脚手架、半封闭脚手架、全封闭脚手架、开口型脚手架和封圈型脚手架。

(1)敞开式脚手架,仅设有作业层栏杆和挡脚板,无其他遮挡设施。

(2)局部封闭脚手架,遮挡面积小于30%。

(3)半封闭脚手架,遮挡面积占30%~70%。

(4)全封闭脚手架,沿脚手架外侧全长和全高封闭。

(5)开口型脚手架,沿建筑周边非交圈设置。

(6)封圈型脚手架,沿建筑周边交圈设置。

其他脚手架类型如下:

(1)移动挂梯、挂篮:可以移动的固定梯子或挂篮,一般在顶部设挂钩或设滑道,挂在牢固的部位。

(2)软梯:横杆用短木棍或钢管,绳子绑在横杆上,使用时在顶部固定;催化大烟道、斜管、反应器、再生器等检修时常使用。

(三)脚手架的要求

1.基本要求

(1)重要的脚手架必须制定施工方案,必要时制定安全保证措施。

(2)高度在25m以上的脚手架必须采用扣件式钢管脚手架,其单立杆脚手架高度宜控制在50m以内;高度超过50m的脚手架应采用双管立杆、钢丝绳斜拉、分段卸荷等有效措施,并另行专门设计。

(3)脚手架的设计须满足工程的需要,并标明其用途、最大静荷载、最大动荷载及水平受力等;所选定的设计参数和构配件,不得低于现行国家和行业相关安全技术规范标准。

(4)脚手架在施工中如需要改变原有结构、加高、加宽或改为他用,须经技术部门验证,并经审批。

2.技术要求

钢管脚手架所用材料须符合下列要求:

(1)钢管外径应为48~51mm,壁厚3~3.5mm,长度以2.1~2.8m和4~6.5m为宜,有严重锈蚀、弯曲、裂纹、损坏的不得使用。

(2)扣件应有出厂合格证明,凡脆裂、变形、滑丝的不得使用。

(3)钢制脚手板应采用厚2~3mm的3号钢板,以长度1.4~3.6m、宽度23~25cm、肋高5cm为宜,两端应有连接装置,板面有防滑孔;凡有裂纹、扭曲的不得使用。

(4)脚手架的立杆、大小横杆的间距根据脚手架的使用情况具体确定,但横向立杆、纵向立杆、大横杆、小横杆、小横杆挑出的悬臂长分别不得超过1.5m、2.0m、1.2m、1.5m、0.45m。

(5)斜道板、跳板的坡度不得大于1∶3,宽度不得小于1.5m。

(6)木架杆:绑扎铁丝用8号。

3.脚手架搭设要求

(1)坚固而确保安全。脚手架要有足够的强度、刚度和稳定性,施工期间在规定的天气条件和允许荷载作用下,脚手架应稳定,不倾斜、不摇晃、不倒塌,确保施工安全。

(2)满足使用要求。脚手架要有足够的作业面(如适当宽度、步架高度、离墙距离等),以保证施工人员操作、材料堆放和运输的需要。

(3)易搭设。脚手架的构造要简单,便于搭设和拆除,脚手架材料能多次周转使用。

二、扣件式钢管脚手架

扣件式钢管脚手架是由钢管和扣件组成,它塔拆方便、灵活,能适应建筑物中平立面的变化,强度高,坚固耐用,既可用于结构施工,又可用于装修工程施工,应用十分广泛。

(一)材料及构造

(1)杆件及构造。落地扣件式钢管脚手架,由立杆、纵向水平杆(大横杆或顺水杆)、横向水平杆(小横杆)、剪刀撑(十字盖)、横向斜撑、连墙杆等组成,如图3-19所示。

图3-19 落地扣件式钢管脚手架构造

立杆(十字盖)垂直于地面的竖向杆件,是承受自重和施工荷载的主要杆件。纵向水平杆(又称大横杆),沿脚手架纵向(顺着墙面方向)连接各立杆的水平杆件,其作用是承受并传递施工荷载给立杆。横向水平杆(又称小横杆),沿脚手架横向(垂直墙面方向)连接内、外排立杆的水平杆件,其作用是承受并传递施工荷载给立杆。

扫地杆连接立杆下端和贴近地面的水平杆,其作用是约束立杆下端部的移动。剪刀撑是在脚手架外侧面设置的呈十字交叉的斜杆,可增强脚手架的稳定和整体刚度。横向斜撑是在脚手架的内、外立杆之间设置并与横向水平杆呈“之”字形相交的斜杆,可增强脚手架的稳定性和刚度。连墙杆连接脚手架与建筑物的杆件。主结点为立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点;底座为立杆底部的垫座,垫板为底座下的支承板。

(2)底座。扣件式钢管脚手架的底座(图3-20)是由套管和底板焊成的,套管一般用外径57mm、壁厚3.5mm的钢管(或用外径60mm、壁厚3~4mm的钢管),长为150mm;底板一般用边长(或直径)150mm、厚为5mm的钢板。

(3)扣件。扣件是用铸铁锻制而成,螺栓用Q235钢制成,其形式有三种 (图321):①回转扣件,用于连接扣紧呈任意角度相交的杆件,如立杆与十字盖的连接;②直角扣件,又叫十字扣件,用于连接扣紧两根垂直相交的杆件,如立杆与顺水杆的连接;③对接扣件,又称一字扣件,用于两根杆件的对接接长,如立杆、顺水杆的接长。

图3-20 扣件式钢管脚手架的底座(单位:mm)

图3-21 扣件形式

(二)脚手架的搭设

脚手架搭设必须严格执行脚手架安全技术规范,采取切实可靠的安全措施,以保证安全可靠的施工。脚手架搭设前做好脚手架杆、配件的进场验收、施工技术交底、脚手架的地基处理、脚手架的放线定位、垫块的放置准备工作。

脚手架必须配合工程的施工进度进行搭设。脚手架一次搭设的高度不应超过相邻连墙杆以上两步。对脚手架每一次搭设高度进行限制,是为了保证脚手架搭设的稳定性。脚手架按形成基本构架单元的要求,逐排、逐跨、逐步地进行搭设。

矩形周边脚手架可在其中的一个角的两侧各搭设一个1~2根杆长和一根杆高的架子,并按规定要求设置剪刀撑或横向斜撑,以形成一个稳定的起始架子,然后向两边延伸,至全周边都搭设好后,再分步沿周边向上搭设。

在搭施脚手架时,各杆的搭设顺序为:①摆放纵向扫地杆→逐根树立杆(随即与纵向扫地杆扣紧)→安放横向扫地杆(与立杆或纵向扫地杆扣紧)→安装第一步纵向水平杆和横向水平杆→安装第二步纵向水平杆和横向水平杆→加设临时抛撑(上端与第二步纵向水平杆扣紧,在设置两道连墙杆后可拆除)→安装第三、四步纵向和横向水平杆;②设置连墙杆→安装横向斜撑→接立杆→加设剪刀撑;③铺脚手板→安装护身栏杆和挡脚板→立挂安全网。

扣件安装注意事项如下:

(1)扣件规格必须与钢管规格相同。

(2)对接扣件的开口应朝下或朝内,以防雨水进入。

(3)连接纵向(或横向)水平杆与立杆的直角扣件,其开口要朝上,以防止扣件螺栓滑丝时水平杆的脱落。

(4)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

(5)扣件螺栓拧紧力矩应不小于40N·m,同时不大于60N·m。

(三)脚手架的检查及验收

脚手架搭到设计高度后,应对脚手架的质量进行检查、验收,经检查合格方可验收交付使用。脚手架进行质量检查、验收时,应重点检查下列项目,并需将检查结果记入验收报告:

(1)脚手架的架杆、配件设置和连接是否齐全,质量是否合格,构造是否符合要求,连接和挂扣是否紧固可靠。

(2)地基有无积水,基础是否平整、坚实,底座是否松动,立杆是否悬空。

(3)连墙杆的数量、位置和设置是否符合规定。

(4)安全网的张挂及扶手的设置是否符合规定要求。

(5)脚手架的垂直度与水平度的偏差是否符合要求。

(6)是否超载。

(四)脚手架的拆除

工程施工完毕,应经单位工程负责人检查验证,确认不再需要脚手架时方可拆除。拆除脚手架应制订方案,经工程负责人核准后方可进行。拆除脚手架应遵循下列规定:

(1)拆除脚手架前,应清除脚手架上的材料、工具和杂物。

(2)拆除脚手架时,应设置警戒区,设立警戒标志,并由专人负责警戒。

(3)脚手架的拆除,应按后装先拆的原则,按下列程序进行。

1)从跨边起先拆顶部扶手与栏杆柱,然后拆脚手板(或水平架)与扶梯段,再卸下水平杆加固杆和剪刀撑。

2)自顶层跨边开始拆卸交叉支撑,同步拆下顶撑连墙杆与顶层门架。

3)继续向下同步拆除第二步门架与配件。脚手架的自由悬臂高度不得超过3步;否则应加设临时拉结。

4)连续同步往下拆卸,连墙杆、长水平杆、剪刀撑必须在脚手架拆卸到相关跨门架后方可拆除。

5)拆除扫地杆、底层门架及封口杆。

6)拆除基座,运走垫板和垫块。

脚手架的拆卸必须遵守下列安全要求:

(1)工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆除作业。

(2)拆除工作中严禁使用榔头等硬物击打、撬挖。拆下的连接部件应放入袋内,钢管应先传递至地面并放入室内堆存。

(3)拆卸连接部件时,应先将锁座上的锁板与搭钩上的锁片转至开启位置,然后开始拆卸,不准硬拉,严禁敲击。

(4)拆除的门架、钢管与配件,应成捆用机械吊运或井架传送至地面,防止碰撞,严禁抛掷。