(作者 黃俊東 呂萍)
一、《規(guī)范》、《標(biāo)準(zhǔn)》的要求
1999年5月1日起施行的《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-99),表3.0.4-2《懸挑式腳手架檢查評分表》保證項(xiàng)目“懸挑梁及架體穩(wěn)定”中明確規(guī)定,懸挑支座應(yīng)為型鋼或是定型桁架,規(guī)格尺寸必須經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定,安裝時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
2001年6月11日起施行的《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001),對建筑施工用落地式、懸挑式的單雙排扣件式鋼管腳手架的設(shè)計(jì)與搭設(shè)及使用管理各個(gè)環(huán)節(jié)做了較明確及細(xì)致的規(guī)定,但對懸挑支座的具體做法未作出規(guī)定,應(yīng)補(bǔ)充完善。
二、傳統(tǒng)做法的弊端
1.傳統(tǒng)做法
國內(nèi)許多地方(包括我市)的通常做法是:用扣件(鑄鐵扣件)、鋼管(絕大部分為φ48×3.5mm)組成水平支座,(有時(shí))加鋼管(或鋼絲繩)反拉,水平鋼管C與預(yù)埋在樓板上的短鋼管E扣接,內(nèi)外立桿A、B直接扣接在水平桿C上(如圖1)。
圖1 懸挑架的傳統(tǒng)做法
桿件A、B、C、D、E相互的連接點(diǎn)分別為1、2、3、4點(diǎn),連接件均為扣件。
外架在工程施工實(shí)際使用過程中,1、2、3、4點(diǎn)均有可能分別作為最大受力點(diǎn)出現(xiàn)。換而言之,整個(gè)外架最大受力點(diǎn)在扣件。作為連接件的扣件。在傳統(tǒng)做法中被當(dāng)作受力件,承受最大荷載??奂目够⒖古?、抗剪切能力如何?正是我們安全工作者擔(dān)憂的問題。一旦其中的一點(diǎn)出現(xiàn)極限破壞,將導(dǎo)致整個(gè)外架的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良的連鎖反應(yīng),很可能造成外架坍塌,產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。
2.扣件作為主要受力件是不允許的
《規(guī)范》第6.3.5條(強(qiáng)制性條文)規(guī)定,立桿接長除頂層頂步可采用搭接外,其余各層各步接頭必須采用對接扣件連接,接頭應(yīng)交錯(cuò)布置。在允許立桿搭接的部位,還必須根據(jù)抗滑要求增設(shè)防滑扣件。這一強(qiáng)制性條文的實(shí)質(zhì)意義就是要避免扣件承受偏壓和剪切,以及由此產(chǎn)生的扭力矩。
扣件的抗滑、抗剪能力與①材質(zhì)、②螺栓擰緊扭力矩緊密相關(guān)。
3.當(dāng)前施工使用的鋼管扣件存在的問題相當(dāng)嚴(yán)重
①材質(zhì)方面:一部分是先天性的,材質(zhì)達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)。如鋼管壁厚不足,焊縫質(zhì)量低??奂诤癫蛔悖嬖谏把?、裂紋等;一部分是保養(yǎng)不善。如嚴(yán)重銹蝕、變形、滑絲,該報(bào)廢的不報(bào)廢等。
②作業(yè)人員素質(zhì)較低,不具備力學(xué)常識。不選材,不管材料合格與否,拿來就用;扣件螺栓擰緊扭力矩達(dá)不到要求(40~50N.m);隨意拋擲,鋼管扣件損傷變形。
③檢測手段不足,未能按規(guī)定對進(jìn)場鋼管扣件抽樣檢測,驗(yàn)收程序流于形式。
2004年本人做了多次抽樣調(diào)查,扣件合格率約25%,鋼管合格率約50%,扣件螺栓擰緊合格率不到30%。
鋼管扣件被廣泛應(yīng)用于建筑施工模板支架和內(nèi)外腳手架中,由于材質(zhì)得不到保證和使用不當(dāng)造成模板及腳手架坍塌的事故時(shí)有發(fā)生。
綜上所述,用鋼管扣件形成懸挑支座,使扣件作為受力件的做法存在重大安全隱患,必須堅(jiān)決制止。
三、對策
國內(nèi)兄弟省市如上海、天津、山東等地,在JGJ59-99《標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施后即出臺(tái)了地方規(guī)定,明確了懸挑架支座用型鋼(槽鋼、工字鋼、角鋼)的做法,這一安全技術(shù)措施走在了全國的前列。在各方努力下,我省于2004年出臺(tái)了閩建科[2004]19號文《建筑施工懸挑式腳手架安全技術(shù)若干規(guī)定(試行)》,于6月1日起實(shí)施。以省建設(shè)行政主管部門規(guī)范性文件的形式對《建筑施工扣式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》做出了必要的補(bǔ)充。
《規(guī)定》第八條對懸挑支座的做法做出了明確的規(guī)定:懸挑架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)為型鋼制作的懸挑梁或懸挑桁架等,不得采用鋼管;其節(jié)點(diǎn)應(yīng)螺栓聯(lián)結(jié)或焊接,不得采用扣件連接……懸挑梁制作用的型鋼,其型號、規(guī)格、固端和懸挑端尺寸的選用須經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。
根據(jù)國務(wù)院令第393號《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》第二十六條,腳手架工程須編制專項(xiàng)施工方案(若為懸挑架,當(dāng)然包括懸挑支座的做法),經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人、總監(jiān)理工程師簽字后實(shí)施。
至此,關(guān)于懸挑架懸挑支座的做法,施工、監(jiān)理單位有了明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);監(jiān)督管理部門有了充分的法律法規(guī)依據(jù)。
四、示例
1.基本情況
某工程地下2層、地上32層。主樓7層以下為落地腳手架,7層以上采用懸挑式雙排鋼管腳手架,每5個(gè)樓層設(shè)一槽鋼懸挑梁(見圖2)。
圖2 懸挑腳手架推薦做法
2.主要材料
ф48×3.5鋼管、扣件、[16槽鋼、ф16鋼筋套環(huán)、ф10鋼絲繩。
3.基本尺寸
腳手架步高1.8m,立桿橫距0.9m,立桿縱距1.8m,懸挑梁間距(=立桿縱距)1.8m,梁長3.0m伸入樓板內(nèi)1.7m,ф16鋼筋套環(huán)距槽鋼內(nèi)端150mm。
注:驗(yàn)算懸挑梁時(shí)不考慮鋼絲繩的承載力,只作為附加安全保險(xiǎn)。
五、懸挑梁使用安全驗(yàn)算
架體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算,須按JGJ130-2001《規(guī)范》中的詳細(xì)規(guī)定進(jìn)行,本文不再贅述。
關(guān)于懸挑梁使用安全的驗(yàn)算,本文拋磚經(jīng)玉,提出幾個(gè)驗(yàn)算點(diǎn),與業(yè)界同行商討:
1.懸挑梁抗變強(qiáng)度驗(yàn)算。
2.懸挑梁抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算。
3.懸挑梁撓度驗(yàn)算。
4.鋼筋套環(huán)強(qiáng)度驗(yàn)算。
5.鋼筋套環(huán)錨固驗(yàn)算。
6.懸挑梁下框架邊梁或板(即懸挑梁支點(diǎn))的強(qiáng)度驗(yàn)算。
為了增強(qiáng)鋼筋套環(huán)的錨固力和懸挑梁底部梁板的局部承壓能力,在施工時(shí)可增加一些構(gòu)造措施,如:鋼筋套環(huán)預(yù)先與埋在板底的一根附加通長筋焊接牢固;在懸挑梁邊支座處混凝土梁板面預(yù)埋加強(qiáng)短筋(例:2×ф20×300mm);在四周轉(zhuǎn)角及其他薄弱環(huán)節(jié)處,設(shè)置斜撐桿。
六、結(jié)論
懸挑腳手架采用型鋼支座有效克服了扣件鋼管支座的薄弱點(diǎn),消除了傳統(tǒng)做法存在的重大安全隱患,是工程施工中避免發(fā)生群死群傷事故的重要技術(shù)措施之一,應(yīng)予重視。