大悬挑结构满堂脚手架的施工与安全技术
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作者: 高志发 韩 广
摘要:大悬挑结构满堂脚手架不受层高限制,但对地基要求较高,一般用于单层、大跨距、高承重的建筑施工。在建筑物形状、结构复杂、地基条件不佳的工程中,加强大悬挑结构满堂脚手架施工与安全技术的研究尤为重要。因此,本文就大悬挑结构满堂脚手架的结构特点及搭拆要点进行探讨,并提出施工中应注意的几点问题。
关键字:大悬挑结构满堂脚手架;单层;大垮度;高承重;施工;安全
一、大悬挑结构满堂脚手架的结构特点
建筑物的全部荷载通过脚手架传递给地基。因此,脚手架施工的重点有两个:一是脚手架必须具有足够的强度、刚度和稳定性,悬挑部分的脚手架与主体脚手架要可靠连接,确保脚手架的荷载安全地传递给地基;二是要进行地基处理,确保地基有足够的承载力。
二、大悬挑结构满堂脚手架的搭设及预压
1、地基处理
先将表层耕质土、有机土推平并压实;承台基坑清淤后采用分层回填亚粘土并整平压实。地基整平压实后,在其上填筑大约30cm的黄土,并在最佳含水量时进行辗压,辗压次数不少于3遍,如果发现弹簧土须及时清除,并回填合格的砂类土或石料进行整平压实,然后在处理好的黄土层上铺设20cm石子,铺平后进行辗压。在石子层上按照搭设脚手架时立杆所对应的位置铺设枕木;为尽量减少地基变形的影响,在承重较大部位的地基上铺设废钢模板,钢模板铺设时,面板朝下。地基处理的宽度按照实际情况确定。为避免处理好地基受水浸泡,在其两侧开挖排水沟并形成坡度,低点开挖集水坑。
2、支架搭设
脚手架是一种以地基为承载对象的施工用支撑体系,建筑物的荷载通过脚手架传递给地基。脚手架材料采用钢管、扣件,必要时使用型钢支承架。
①材料要求
钢管:每根钢管的最大质量不应大于25kg,钢管尺寸宜采用Φ48x3.5mm的钢管,横向水平杆最大长度为2.2m,其它杆件最大长度为6.5m,钢管表面必须涂有防锈漆,钢管上严禁打孔,材质及质量应符合相关规范要求。
扣件:扣件的材质应符合相关规范要求,使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,新、旧扣件均应进行防锈处理。
②构造规定与搭拆要求
结构形式如下:纵向立杆间距为90cm,横向立杆间距一般按90cm间距布置,遇特殊结构可按45cn布置,在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向连接钢管,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和横向立杆各设置一道剪刀撑。在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,纵向铺设好枕木,便可进行支架搭设。支架搭设好后,测量放出几个高程控制点,然后拉线,用管子割刀将多余的脚手管割除,在修平的立杆上口安装可调顶托,顶托是用来调整支架高度和拆除模板,顶托的调整范围为20cm。
脚手架的外侧应采用密目网(或其他围护材料)全封闭围护,必要时密目网外侧应加挂钢丝网或竹笆等,以确保架上操作人员的安全和避免物件坠落。同时在有通行要求的地方必须设置可靠的供人员通行的安全通道、斜道等。
拆除脚手架时,必须由上而下逐层进行,严禁上下同时拆除;分段拆除高差不应大于两步;卸料时严禁抛掷,应有专人转运。
3、支架预压
在一些对建筑物型体要求高或承重大的工程中,安装模板前,需对支架进行压预。预压目的:1、检查支架的安全性。2、消除地基和支架的非弹性变形影响,有利于建筑物线形控制。
预压荷载一般为建筑物单位面积最大重量的1.1倍,具体预压方案可根据工程实际情况确定。
为了解支架沉降情况,在施重预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点可按建筑物具体情况布置。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高,加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时,表明地基及支架已基本沉降到位,可以开始卸载,否则还须持荷进行预压,直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸水后标高减去持荷后所测标高),用总沉降量(即支架持荷后稳定沉降量)减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。
4、支撑稳定验算
主要包括:模板下支撑梁验算、立杆顶托横梁验算、立杆强度验算、地基容许承载力验算等,具体验算方法在此不作阐述,具体验算方法可按工程实际情况参照相关规范执行。
三、其他主要技术与安全措施
1、脚手架搭设的作业人员必须是持证上岗的架子工,作业时戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。对施工人员进行详细的技术、安全交底,施工中及时检查,对未按施工方案施工之处及时整改,确保万无一失。
2、剪刀撑、斜撑要随立杆、水平杆同步搭设,底层斜杆下端必须支撑在枕木上。施工中要经常校验立杆垂直度,全高垂直偏差不得大于架高的1/400,且不大于100mm。
3、加强对构配件的质量检查,不合格不准使用。
4、控制扣件螺栓扭力矩:采用扭力扳手,将扣件节点扭力矩控制在40～65N・m。
5、在脚手架搭设和拆除过程中,应设置临时围护和禁戒标志,并有专人监护;脚手架的底部和外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
6、在混凝土浇筑施工时,安排专人负责观察支撑有无异常响声、变形,发现异常情况立即通知现场施工人员处理。
7、施工时要从建筑内侧向外侧平行浇筑,泵管尽量不要放到悬挑部位,施工人员不可在悬挑部位聚集太多。在混凝土浇筑施工前要向施工人员就这些注意事项详细交底。
结束语
大悬挑结构属于超常规的混凝土结构,其结构荷载通过高密钢管传给地基,且传递的荷载往往超过设计荷载,因此脚手架以及地基处理的方案至关重要,必须建立在较为精确计算的基础上,同时在施工中必须采取足够的措施来保证脚手架的安全、稳定。对于一些复杂的建筑施工,在施工前可邀请相关专家对整个体系进行论证,保证整个脚手架在施工中安全运行。
参考文献
[1] 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2001
[2] 土力学与地基基础 武汉理工大学出版社
[3] 建筑结构荷载规范 GB50009―2001 中国建筑工业出版社
[4] 建筑地基基础设计规范 GB50007―2002 中国建筑工业出版社
[5] 建筑施工安全检查标准 JGJ59-99
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