建筑門式腳手架可以最大限度確保施工作業(yè)人員安全,同時能夠降低工人勞動強度,節(jié)省勞動力,大大提高生產(chǎn)效率。
建筑門式腳手架是一種多功能腳手架,主要由門架、交叉架、交叉支撐桿、插銷、掛口式腳手板和連接棒等部件組成。由于主架呈“門”字型,所以稱為門式或門型腳手架,也稱鷹架或龍門架。門式腳手架20世紀50年代起源于美國,20世紀60年代風行歐洲、北美國家。目前國外門式腳手架在建筑領域已占50%,我國于20世紀80年代引進這項技術,逐步應用于建筑、市政和大型設備安裝及裝修等工程。此外,門式腳手架不但能用作建筑施工的內外腳手架,又能用作樓板、梁模板支架和移動式腳手架等,具有較多的功能,所以又稱多功能腳手架。
施工現(xiàn)場的腳手架是一個復雜的空間受力體系,門式鋼管腳手架在門架立桿的豎直方向采用連接棒和鎖臂連接,縱向以交叉支撐、掛扣式腳手板連接門架立桿,由此構成門管腳手架的基本組合單元。這些基本組合單元相互連接,逐層疊高,左右伸展,再加以水平加固桿、剪刀撐、掃地桿、封口桿及連墻件等增強門式鋼管腳手架的剛度和整體性的加固件,構成整體門式鋼管腳手架或模板支撐架。
結構穩(wěn)定保安全
一般腳手架的失穩(wěn)原因
腳手架的結構穩(wěn)定性是工程結構安全性的重要內容,也是確保施工人員安全作業(yè)的前提。通常高處墜落事故的發(fā)生是由于腳手架結構的失穩(wěn)現(xiàn)象造成,而失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生的主要原因主要有:構架結構本身存在缺陷;附墻拉桿設置不足,連墻件剛度不夠;水平加固桿或剪刀撐設置不夠;對鋼管的材料性質了解不夠,對不同壁厚鋼管的不當混用;荷載考慮不夠充分,穩(wěn)定驗算有誤;施工管理不到位。按其發(fā)生的范圍可分為整個結構或部分失穩(wěn),個別構件失穩(wěn)和構件的局部失穩(wěn);且均可分為平面內及平面外失穩(wěn)。有時在彈性范圍內不發(fā)生屈曲,而在全截面達到塑性以前發(fā)生彈塑性屈曲,因此還可分為彈性穩(wěn)定、彈塑性穩(wěn)定與塑性穩(wěn)定。任何一種失穩(wěn)現(xiàn)象都可能使結構不能有效地工作。
門式腳手架結構特點
門式腳手架架體穩(wěn)定表現(xiàn)在:門架的內外側均設交叉支撐,其尺寸與門架間距相匹配,并與門架立桿鎖牢。此外,門式腳手架是連墻件的設置,在架高45m以下時,垂直≤6m,每兩層設一處,水平≤8m;架高45~60m時,垂直≤4m(每層設一處),水平≤6m,并應符合規(guī)范規(guī)定。門式腳手架在設置時,若架高45m以下則每兩步門架設置一道;架高45~60m時,水平架每步門架設置一道。此外,連墻件的設置按規(guī)定間距隨腳手架搭設同步進行。連墻件采用剛性作法,其承載力不小于10kN,靠近門架橫梁設置,在腳手架轉角處及一字型或非閉合的腳手架兩端增設連墻件。
架體防護上,門式腳手架在施工作業(yè)層外側按臨邊防護要求,設置了兩道防護欄桿和擋腳板,防止作業(yè)人員墜落和腳手板上物料滾落。腳手架的外側設置的密目安全網(wǎng)使用合格要求的系繩將網(wǎng)周邊每隔45cm(每個環(huán)間隔)系牢在腳手桿上。
安裝方面,門式建筑腳手架每層都滿鋪鋼制腳踏板,無需再次移裝,安全性和方便性較好;門式建筑腳手架插裝連接,無損耗。傳統(tǒng)一般最上層和最下層配備安裝竹踏板,上層施工完畢再將該層竹踏板移轉至下一層使用,增加工作強度,增加二次搭裝費用,安全性和施工方便性較差。
注意承載能力
承載方面,門式腳手架每根立桿容許荷載超過25kN,為傳統(tǒng)鋼管腳手架的2.5倍,此外,門式腳手架滿鋪鋼制腳踏板,并將腳踏板與腳手架用鎖片連接,保證腳踏板不會隨意活動從而能確保施工人員安全。另外,門式腳手架組裝高度原則上不超過60m,超過60m要采用三角托架重新起搭。
腳手架的極限承載力與腳手架的破壞形式密切相關,而破壞形式又取決于腳手架的結構組成情況。門式腳手架是在其抗彎剛度弱的平面外方向屈曲失穩(wěn)破壞。由于門式腳手架具有很大的橫向(門架平面內方向)剛度,因此實測的腳手架橫向位移和彎曲變形與門架平面外彎曲變形相比,小1 個量級以上。當連墻件間距為6 個步距時,門式腳手架將發(fā)生橫向整體破壞。在連墻件正常設置條件下(豎向及橫向間距小于或等于3 步3 跨),門式腳手架不會發(fā)生橫向的整體失穩(wěn)破壞。交叉支撐只在腳手架單側設置時,雖然失穩(wěn)方向仍在門架平面外,但失穩(wěn)變形曲線由雙側設置交叉支撐的多個小波轉變?yōu)樯贁?shù)大波。小波屈曲屬于門架立桿局部失穩(wěn),大波屈曲屬于門架整體失穩(wěn),后者的穩(wěn)定承載力遠低于前者。
保安全穩(wěn)定的措施
使用要求
門式腳手架除了結構穩(wěn)定、承載力大的特點,在使用時必須增加一些構造措施,才能增強門架的支撐能力,這也是門式腳手架能夠做到安全不倒的訣竅。
高度在4.5m以上的高支模在施工前必須由施工單位編制專項技術方案。技術方案應包括模板及其支撐系統(tǒng)的設計、搭設及拆除,混凝土澆筑方法,澆筑過程觀測及安全控制要求等方面內容。沒有編制技術方案的不得施工。
此外,門式腳手架產(chǎn)品的輕型化使得它拆裝方便,也就減輕了建筑工人的勞動強度,腳手架的設計趨向輕型化,選用內外源動性鋼管,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的鋼材耗材量比傳統(tǒng)的鋼管式腳手架節(jié)約40%以上。因此,在建筑施工拆裝方面減輕了作業(yè)人員的勞動強度,使他們在作業(yè)中沒有那么累,精神狀況也就相對好了,安全系數(shù)自然上升。
安裝標準
門式腳手架安裝有自己的標準,要整齊劃一,并在相互垂直的兩個方向上有保證其穩(wěn)定的支撐系統(tǒng),在搭設之前要在實地按設計要求嚴格放線。門架支撐安裝時要求每安裝一層門架就要加一道48×3.5鋼管水平拉桿將其扣住。縱橫向垂直剪刀撐按間距小于6m布置。門式鋼管腳手架支撐受力主要靠支撐架整體受力,要發(fā)揮這種整體效應,就要靠縱橫向水平拉桿和縱橫向垂直剪刀撐將各榀單薄的門架“捆綁”連接起來。如果不設置縱橫向水平拉桿和縱橫向垂直剪刀撐,就好像筷子一樣容易折斷, 門架支撐就極易坍塌,這種情況必須杜絕。可調托座(底座)調節(jié)螺栓伸出長度不宜大于200mm,當可調托座(含底座)的螺栓伸出長度大于200mm時,可采取增加一道水平拉桿的固定措施。許多操作工人不了解這一點,把螺栓擰出較長,又不采取措施加固,使門架受力大打折扣,往往導致坍塌事故發(fā)生。
連接構建方面,門架的各種連接扣件螺栓擰緊扭力矩在40~65 N·m之間,以防構件不能有效承力或被破壞,搭設完成后用扳手隨機抽樣檢查,不合格的必須重新擰緊,直至合格為止。不允許缺少連接構件或螺栓擰而不緊或在安裝后隨意拆卸,使門式腳手架發(fā)生變形而受到破壞。支撐立桿要垂直,縱橫向水平桿要平整。立桿應盡量采用通長鋼管,如需接管,接頭要錯開,不在同一步距內,立桿口必須按規(guī)范對接,確保架體垂直度。相鄰的兩根縱向水平桿的接頭要互相交錯,接駁口必須按規(guī)范對接。
事故搶救措施
若發(fā)生腳手架坍塌事故不要盲目去搶險,如有危及用電安全的突發(fā)事件應立刻切斷電源, 在確認沒有繼續(xù)坍塌危險的情況下組織搶救人員,采取有效措施進行搶救工作,首先搶救受傷人員,再搶救財產(chǎn)。只有注意了這些事項,采取了這些加強門式腳手架支撐的構造措施,門式腳手架才能有效、安全地發(fā)揮作用,也才能最大限度地防止作業(yè)人員發(fā)生高處墜落現(xiàn)象。