扣件式钢管脚手架施工安全控制分析

2023-11-25李云震

四川水泥 2023年10期

李云震

（中铁十六局集团第四工程有限公司，北京 101499）

0 引言

随着我国工业、民用建筑、道路等基建设施规模的不断扩大，脚手架作为提供安全防护、便于施工操作的支架体系，已经成为建筑施工中不可或缺的一部分。扣件式钢管脚手架凭借搭建方便快捷、结构坚固稳定、可重复使用率高等优点，已在脚手架领域占据主导地位，并且发展前景广阔，但脚手架的安全事故成为制约我国建筑业进一步发展的难题[1]。因此，本文从施工安全影响因素、安全控制措施等方面展开分析，并结合实际工程案例对基于施工安全控制的扣件式钢管脚手架施工方案进行介绍。

1 扣件式钢管脚手架施工安全影响因素

1.1 设计

（1）在进行脚手架设计时，由于现行规范中未对外扣件架的荷载取值进行充分考量，大多使用简化后的荷载效应组合进行设计，导致其荷载承载能力不足[2]。规范中未结合实际施工情况，只是简单地将施工荷载简化为均布载荷，与实际施工情况不符，随着时间推进，脚手架在遇到复杂荷载的叠加时，立杆轴向力会立刻达到峰值，脚手架会失稳。

（2）在设计环节未考虑到周围环境的变化，如温度、地基承载力变化等，导致扣件架的设计对支撑系统的稳定性考虑不足，设计图与现场实际施工情况有一定差异。

1.2 材料

（1）脚手架的安全事故引发原因中尤以钢管、扣件质量问题最常见，在脚手架质量抽检时，出现设计参数不符合标准规范要求的情况。很多不良商家为有利可图，肆意削减钢管厚度，导致截面惯性降低，使脚手架的刚度和承载力下降，因此存在极大的安全隐患。

（2）没有对重复使用的脚手架进行定期检测、维修，同时没有做好出入库登记、使用次数、储存安放的信息管理。钢管扣件使用频次较高，在多次周转使用后会出现严重磨损，加上未定期进行维护保养，导致其锈蚀、变形、开裂，致使脚手架的承载力和稳定性明显下降。

1.3 施工技术

施工前未对工人进行充分、完整的施工安全技术交底，导致工人对脚手架安装缺乏有效认知。尤其目前大多数建筑工人为进城务工者，受教育程度普遍偏低，大多凭借个人经验施工，使得在施工中存在下列问题：

（1）地基处理不当。立杆安装于夯实不合格的土层上，杆底设定不合格，不能满足承载力的要求，脚手架基础周围的排水不充分。地基沉降观测不到位，地基发生沉降、滑移、泡水现象时未及时发现，发现后又未及时纠正[3]。

（2）搭设不规范。在进行搭设时脚手架步距、横距等不满足规范要求。施工人员擅自主张，不能严格遵守技术规范要求执行，质检人员往往因抢进度而疏于管理，导致脚手架的整体承载力不足，为后续的施工工作埋下安全隐患。

（3）方案落实不到位。现场实施尚未按照施工设计方案严格执行，如立杆与水平杆的接扣未有效连接，还有脚手架作业面小、横杆间距过大等问题，导致脚手架整体稳定性差。

2 扣件式钢管脚手架施工安全控制措施

2.1 技术保障

严格按照规范要求进行脚手架的设计，为保证脚手架整体的安全性，按最不利荷载组合进行设计计算。由于现场浇筑时集中载荷以及交变载荷出现的极限状态具有一定的突发性[4]，因此在脚手架的设计时，其参数取值需要对遇到此类突发情况的应急措施进行额外设置，并在方案设计时，在支撑平面、立面布置图及构造详图上予以准确标注，明确标出图中的各尺寸，方便后期施工。

2.2 材料控制

（1）扣件式钢管脚手架的材料管理应形成制度化与标准化[5]。在多次使用过程中，应对脚手架进行严格检查与控制报验，以降低安全风险。

（2）在选择脚手架材料时，需要严格执行标准规范进行采购。对加强构件、配件材质进行严格检查，并按规定进行检测，重点检测项目为壁厚、直径、外观等，对检验不合格的批次钢管和扣件应及时清退。

（3）需要对经检验合格并投入使用的材料定期进行维护和保养，同时形成记录表。对于重复使用的脚手架要定期检测、更换，同步做好出入库登记、使用次数、储存安放的信息管理。

2.3 过程管理

在施工过程中，必须保证扣件式钢管脚手架整体的稳定性。脚手架必须设计有一定坡度，以便排除雨水。在脚手架投入使用前，应由项目经理组织相关技术人员形成检测团队，对脚手架进行自检并形成验收记录。

3 基于安全保障的扣件式钢管脚手架施工方案

3.1 工程概况

案例工程为中国老挝磨憨-磨丁经济合作区（中方区域）围网区二期工程，位于云南省西双版纳州勐腊县磨憨—磨丁经济开发区（中方区域），其中项目施工包括平场工程二、三、四地块、综合服务中心以及联合运营中心，总建筑面积达60055m2。

3.2 施工方案

3.2.1 搭设基础及排水

立杆搭设立在10cm的C15混凝土垫层上，搭设基础稳固可靠。混凝土垫层至少比脚手架每边宽20cm。沿混凝土垫层四周设排水沟往外排水。

3.2.2 脚手架搭设施工工艺流程

落地式脚手架搭设工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程

3.2.3 脚手架搭设流程要求

（1）主杆基础：该工程脚手架基础地基承载能力满足规范要求。

（2）立杆间距：脚手架立杆纵距1.5m，横距0.9m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m（即两步三跨）；里立杆距建筑物0.3m。底部立杆采用不同长度的钢管，立杆的接头交错布置，高度方向错开长度≥500mm。立杆应设置垫木。将纵、横扫地杆连接于立脚点杆上，距底部20cm。立杆的垂直偏差≤架高的1/400。

各杆件具体构造如图2所示。

图2 脚手架剖面图

（3）大、小横杆设置：将大横杆置于立杆里面，每侧外伸150mm，并与脚手架高度保持1.8m的间距；小横杆设置于立杆与大横杆交点处，以最大化整体结构的受力。

（4）剪刀撑：脚手架外立面两侧各设一道剪刀撑，并由下至上连续设置；位于中间处的剪刀撑间距≤15m；采用旋转扣件对剪刀撑斜杆进行固定，旋转扣件与主节点的距离≤150mm，旋转扣件个数应大于2个。

（5）脚手板、脚手片的设置：里排立杆与结构层之间铺设板宽为200mm的木板；满铺于里外立杆间的脚手片必须垂直墙面横向铺设；不具备满铺条件的，应采取其他措施；选用12～14#铅丝对脚手片进行绑扎牢固，交接处平整，脚手片需完整无损。

（6）防护栏杆：脚手架外侧使用经过认证合格的安全网进行封闭，并将其固定于立杆里侧；脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道；脚手架内侧形成临边的，应设置1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

（7）连墙件：连墙杆的设置主要分两种情况进行考虑：第一种是预埋连接。适用于脚手架搭设至跨中部位的情况；第二种是抱柱连接。适用于当脚手架搭设至构造柱部位的情况。该工程按两步三跨布置脚手架连墙件。特殊位置可根据具体情况减小距离，但必须满足规范要求。在每一外框架柱处设置双杆箍柱式拉杆。两框架柱间中点位置处，预埋钢管净高度约0.3m，距离边梁外缘150mm，用钢管与脚手架可靠拉结。在转角位置处，双向设置箍柱式拉杆于框架柱上。连墙件应均匀设置，并按顺序进行排列。与架体和结构立面保持垂直，并尽量与主节点的距离保持≤30cm。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆，靠近框架柱的小横杆可直接用扣件作连墙杆用。

（8）剪刀撑：设置于脚手架外侧，从端头开始，按水平距离每6m进行连续设置一排剪刀撑；与地面呈50°夹角，由底至顶，左右连续贯通；在搭设剪刀撑时，为避免将两根相交的斜杆钢管变弯，需先将一根斜杆扣在立杆上，另一根扣在横向水平杆的外延部分，斜杆两端扣件与立杆节点的距离≤15cm，最底部斜杆与立杆的结点距地面20cm，从而保证整体牢固可靠且稳定。

（9）架体内封闭：脚手架的架体里立杆与墙体距离应≤200mm，不得已情况下（如客观条件无法满足，间距不得不大于200mm时），必须铺设平整、牢固、可靠的站人板；工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭；施工层以下外架每3步封闭一次，选用密目网对底部进行封闭。

3.2.4 斜道搭设

（1）人行斜道宽度必须≥1m，坡度宜采用1:3。

（2）出于安全考虑，在拐弯处应设置宽度大于斜道宽度的平台。

（3）栏杆、挡脚板作为保障安全的辅助构件必须进行设置，其位置为人行斜道和平台的两侧。栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度200mm，不应小于180mm。楼梯踏步采用成品钢楼梯，宽度固定为28cm，整体长度根据现场实际情况确定。

（4）脚手板在进行顺铺时，接头采用搭接的方式，下方板头应覆盖住上方板头；脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距应≤500mm。

3.2.5 脚手架拆除

（1）在进行正式拆除前，需对拟拆除的脚手架整体情况进行全面仔细的检查。对检查情况评估后，拟定出拆除作业计划，并将其向上报批，审核批准后方可进行拆除作业。作业计划内容通常包括：关键要点、作业步骤和方法、拆除后的材料存放点、施工组织安排、安全防护措施等，作业人员应严格按照计划执行。

（2）在进行拆架作业时，地面应由专人指挥，同时应划分作业区，作业区周围应竖立警戒标识或设绳绑围栏，提醒周围此处正在作业，非相关作业人员禁止进入。

拆架的高处作业人员应做好个人安全防护措施，整个作业过程中必须配戴好安全帽、系紧安全带等。

拆架时应遵守“由上而下，先搭后拆”“、一步一清”原则进行，必须分步完成，严禁上下同时作业。在拆架作业过程中，非不得已情况不得中途换人，如必须进行换人操作，应交代好当前的拆除情况方可离开。

（3）连墙杆应根据整体进度进行逐层拆除。应先用临时撑支住，然后才能进行抛撑的拆除。