脚手架发展历史和脚手架趋势
(温州紧固件-脚手架)
脚手架是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台。按搭设的位置分为外脚手架、里脚手架;按材料不同可分为木脚手架、竹脚手架、钢管脚手架;按构造形式分为立杆式脚手架、桥式脚手架、门式脚手架、悬吊式脚手架、挂式脚手架、挑式脚手架、爬式脚手架。 上世纪80年代初,我国先后从国外引进门式脚手架、碗扣式脚手架等多种型式脚手架。门式脚手架在国内许多工程中也曾大量应用过,取得较好的效果,由于门式脚手架的产品质量问题,这种脚手架没有得到大量推广应用。在国内又建了一批门式脚手架生产厂,其产品大部分是按外商来图加工。碗扣式脚手架是新型脚手架中推广应用最多的一种脚手架,但使用面还不广,只有部分地区和部分工程中应用。 90年代以来,国内一些企业引进国外先进技术,开发了多种新型脚手架,如插销式脚手架,CRAB模块脚手架、圆盘式脚手架、方塔式脚手架,以及各种类型的爬架。至2013年,国内专业脚手架生产企业百余家,主要在无锡、广州、青岛等地。从技术上来讲,我国脚手架企业已具备加工生产各种新型脚手架的能力。但是国内市场还没有形成,施工企业对新型脚手架的认识还不足。 随着我国大量现代化大型建筑体系的出现,扣件式钢管脚手架已不能适应建筑施工发展的需要,大力开发和推广应用新型脚手架是当务之急。实践证明,采用新型脚手架不仅施工安全可靠,装拆速度快,而且脚手架用钢量可减少33%,装拆工效提高两倍以上,施工成本可明显下降,施工现场文明、整洁。 脚手架的特点有哪些 不同类型的工程施工选用不同用途的脚手架。桥梁支撑架使用碗扣脚手架的居多,也有使用门式脚手架的。主体结构施工落地脚手架使用扣件脚手架的居多,脚手架立杆的纵距一般为1.2~1.8m;横距一般为0.9~1.5m。脚手架与一般结构相比,其工作条件具有以下特点: 1、所受荷载变异性较大; 2、扣件连接节点属于半刚性,且节点刚性大小与扣件质量、安装质量有关,节点性能 存在较大变异; 3、脚手架结构、构件存在初始缺陷,如杆件的初弯曲、锈蚀,搭设尺寸误差、受荷偏心 等均较大; 4、与墙的连接点,对脚手架的约束性变异较大。 对以上问题的研究缺乏系统积累和统计资料,不具备独立进行概率分析的条件,故对结构抗力乘以小于1的调整系数其值系通过与以往采用的安全系数进行校准确定。因此,本规范采用的设计方法在实质上是属于半概率、半经验的。脚手架满足本规范规定的构造要求是设计计算的基本条件。 脚手架类型 扣件式 1、优点 1)承载力较大。当脚手架的几何尺寸及构造符合规范的有关要求时,一般情况下,脚手架的单管立柱的承载力可达15kN~35kN(1.5tf~3.5tf,设计值)。 2)装拆方便,搭设灵活。由于钢管长度易于调整,扣件连接简便,因而可适应各种平面、立面的建筑物与构筑物用脚手架。 3)比较经济,加工简单,一次投资费用较低;如果精心设计脚手架几何尺寸,注意提高钢管周转使用率,则材料用量也可取得较好的经济效果。扣件钢管架折合每平方米建筑用钢量约15公斤。 2、缺点 1)扣件(特别是它的螺杆)容易丢失;螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m; 2)节点处的杆件为偏心连接,靠抗滑力传递荷载和内力,因而降低了其承载能力; 3)扣件节点的连接质量受扣件本身质量和工人操作的影响显著。 3、适应性 1)构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架; 2)组装井字架; 3)搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物, 4)作其它种脚手架的辅助,加强杆件; 4、搭设要求 钢管扣件脚手架搭设中应注意地基平整坚实,设置底座和垫板,并有可靠的排水措施,防止积水浸泡地基。根据连墙杆设置情况及荷载大小,常用敞开式双排脚手架立杆横距一般为1.05~1.55m,砌筑脚手架步距一般为1.20~1.35m,装饰或砌筑、装饰两用的脚手架一般为1.80m,立杆纵距1.2~2.0m。其允许搭设高度为34~50m。当为单排设置时,立杆横距1.2~1.4 m,立杆纵距1.5~2.0m。允许搭设高度为24m。 纵向水平杆宜设置在立杆的内侧,其长度不宜小于3跨,纵向水平杆可采用对接扣件,也可采用搭接。如采用对接扣件方法,则对接扣件应交错布置;如采用搭接连接,搭接长度不应小于1 m,并应等间距设置3个旋转 扣件固定。 脚手架主节点(即立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点)处必须设置一根横向水平杆用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。在双排脚手架中,横向水平杆靠墙一端的外伸长度不应大于立杆横距的0.4倍,且不应大于500mm;作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。 作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm;狭长型脚手板,如冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等,应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾翻。宽型的竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺, 四个角应用镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。 每根立杆底部应设置底座或垫板。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于lm。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。 门式钢管 1、优点 1)门式钢管脚手架几何尺寸标准化。 2)结构合理,受力性能好,充分利用钢材强度,承载能力高。 3)施工中装拆容易、架设效率高,省工省时、安全可靠、经济适用。 2、缺点 1)构架尺寸无任何灵活性,构架尺寸的任何改变都要换用另一种型号的门架及其配件 2)交叉支撑易在中铰点处折断; 3)定型脚手板较重, 4)价格较贵 3、适应性 1)构造定型脚手架 2)作粱、板构架的支撑架(承受竖向荷载); 3)构造活动工作台; 4、搭设要求 1、门式脚手架基础必须夯实,且应做好排水坡,以防积水 2 、门式脚手架搭设顺序为:基础准备→安放垫板→安放底座→竖两榀单片门架→安装交叉杆→安装脚手板→以此为基础重复安装门架、交叉杆、脚手板工序。 3 、门式钢管脚手架应从一端开始向另一端搭设,上步脚手架应在下步脚手架搭设完毕后进行。搭设方向与下步相反。 4 、每步脚手架的搭设,应先在端点底座上插入两榀门架,并随即装上交叉杆固定,锁好锁片,然后搭设以后的门架,每搭一榀,随即装上交叉杆和锁片。 5、脚手架必须设置与建筑物可靠的连结。 6、门扣式钢管脚手架的外侧应设置剪刀撑,竖向和纵向均应连续设置。 碗扣式 1、优点 1)多功能:能根据具体施工要求,组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架,支撑架,支撑柱,物料提升架,爬升脚手架,悬挑架等多种功能的施工装备。也可用于搭设施工棚、料棚、灯塔等构筑物。特别适合于搭设曲面脚手架和重载支撑架。 2)高功效:常用杆件中最长为3130mm,重17.07kg。整架拼拆速度比常规快3~5倍,拼拆快速省力,工人用一把铁锤即可完成全部作业,避免了螺栓操作带来的诸多不便。 3)通用性强:主构件均采用普通的扣件式钢管脚手架之钢管,可用扣件同普通钢管连接,通用性强。 4)承载力大:立杆连接是同轴心承插,横杆同立杆靠碗扣接头连接,接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能。而且各杆件轴心线交于一点,节点在框架平面内,因此,结构稳固可靠,承载力大。(整架承载力提高,约比同等清况的扣件式钢管脚手架提高15%以上,) 5)安全可靠:接头设计时,考虑到上碗扣螺旋摩擦力和自重力作用,使接头具有可靠的自锁能力。作用于横杆上的荷载通过下碗扣传递给立杆,下碗扣具有很强的抗剪能力(最大为199kN)。上碗扣即使没被压紧,横杆接头也不致脱出而造成事故。同时配备有安全网支架,间横杆,脚手板,挡脚板,架梯。挑粱.连墙撑等杆配件,使用安全可靠。 6)易于加工:主构件用Φ48×3.5、Q235B焊接钢管,制造工艺简单,成本适中,可直接对现有扣件式脚手架进行加工改造.不需要复杂的加工设备。 7)不易丢失:该脚手架无零散易丢失扣件,把构件丢失减少到最小程度。 8)维修少:该脚手架构件消除了螺栓连接.构件经碰耐磕.一般锈蚀不影响拼拆作业,不需特殊养护、维修。 9)便于管理:构件系列标准化,构件外表涂以橘黄色。美观大方,构件堆放整齐,便于现场材料管理,满足文明施工要求。 10)易于运输:该脚手架最长构件3130mtm,最重构件40.53kg,便于搬运和运输。 2、缺点 1)横杆为几种尺寸的定型杆,立杆上碗扣节点按0.6m间距设置,使构架尺寸受到限制; 2)U形连接销易丢; 3)价格较贵; 3、适应性 1)构筑各种形式的脚手架、模板和其它支撑架; 2)组装井字架; 3)搭设坡道、工棚、看台及其它临时构筑物; 4)构造强力组合支撑柱; 5)构筑承受横向力作用的支撑架; 盘扣式 1)轻松快捷:搭建轻松快速,并具有很强的机动性,可满足大范围的作业要求; 2)灵活安全 可靠:可根据不同的实际需要,搭建多种规格、多排移动的脚手架,各种完善安全配件,在作业中提供牢固、安全的支持; 3)储运方便:拆卸储存占地小,并可推动方便转移,部件能通过各种窄小通道。 铝合金 1、铝合金脚手架所有部件采用特制铝合金材质,比传统钢架轻75% 2、部件连接强度高:采用内胀外压式新型冷作工艺,脚手架接头的破坏拉脱力达到4100-4400Kg,远大于2100Kg的许用拉脱力。 3、安装简便快捷;配有高强度脚轮,可移动。 4、整体结构采用“积木式”组合设计,不需任何安装工具。铝合金快装脚手架解决企业高空作业难题,它可根据实际需要的高度搭接,有2.32M/1.856M/1.392M三种高度规格。 有宽式和窄式两种宽度规格。窄式架可以在狭窄地面搭接,方便灵活。他可以满足墙边角,楼梯等狭窄空间处的高空作业要求是企业高空作业的好帮手。 脚手架使用要求 安全 1、搭设高层脚手架,所采用的各种材料均必须符合质量要求。 2、高层脚手架基础必须牢固,搭设前经计算,满足荷载要求,并按施工规范搭设,做好排水措施。 3、脚手架搭设技术要求应符合有关规范规定。 4、必须高度重视各种构造措施:剪刀撑、拉结点等均应按要求设置。 5、水平封闭:应从第一步起,每隔一步或二步,满铺脚手板或脚手笆,脚手板沿长向铺设,接头应重叠搁置在小横杆上,严禁出现空头板。并在里立杆与墙面之间每隔四步铺设统长安全底笆。 6、垂直封闭:从第二步至第五步,每步均需在外排立杆里侧设置1.00m高的防护样栏杆和挡脚板或设立网,防护杆(网)与立杆扣牢;第五步以上除设防护拦杆外,应全部设安全笆或安全立网;在沿街或居民密集区,则应从第二步起,外侧全部设安全笆或安全立网。 7、脚手架搭设应高于建筑物顶端或操作面1.5m以上,并加设围护。 8、搭设完毕的脚手架上的钢管、扣件、脚手板和连接点等不得随意拆除。施工中必要时,必须经工地负责人同意,并采取有效措施,工序完成后,立即恢复。 9、脚手架使用前,应由工地负责人组织检查验收,验收合格并填写交验单后方可使用。在施工过程中应有专业管理、检查和保修,并定期进行沉降观察,发现异常应及时采取加固措施。 10、脚手架拆除时,应先检查与建筑物连接情况,并将脚手架上的存留材料,杂物等清除干净,自上而下,按先装后拆,后装先拆的顺序进行,拆除的材料应统一向下传递或吊运到地面,一步一清。不准采用踏步拆法,严禁向下抛掷或用推(拉)倒的方法拆除。 11、搭拆脚手架,应设置警戒区,并派专人警戒。遇有六级以上大风和恶劣气候,应停止脚手架搭拆工作。 12、对地基的要求,地基不平时,请使用可掂底座脚,达到平衡。地基必须有承受脚手架和工作时压强的能力。 13、工作人员搭建和高空工作中必须系有安全带,工作区域周边请安装安全网,防止重物掉落,砸伤他人。 14、脚手架的构件、配件在运输、保管过程中严禁严重摔、撞;搭接、拆装时,严禁从高处抛下,拆卸时应从上向下按顺序操作。 15、使用过程注意安全,严禁在架上打闹嬉戏,杜绝意外事故发生。 16、工作固然重要,安全、生命更加重要,请务必牢记以上内容。 搭设 1、支撑杆式悬挑脚手架搭设要求支撑杆式悬挑脚手架搭设需控制使用荷载,搭设要牢固。搭设时应该先搭设好里架子,使横杆伸出墙外,再将斜杆撑起与挑出横杆连接牢固,随后再搭设悬挑部分,铺脚手板,外围要设栏杆和挡脚板,下面支设安全网, 以保安全。 2、连墙件的设置 根据建筑物的轴线尺寸,在水平方向每隔3跨(6m)设置一个。在垂直方向应每隔3~4米设置一个,并要求各点互相错开,形成梅花状布置,连墙件的搭设方法与落地式脚手架相同。 3、垂直控制 搭设时,要严格控制分段脚手架的垂直度,垂直度允许偏差: 4、脚手板铺设 脚手板的底层应满铺厚木脚手板,其上各层可满铺薄钢板冲压成的穿孔轻型脚手板。 5、安全防护设施 脚手架中各层均应设置护栏和挡脚板。 脚手架外侧和底面用密目安全网封闭,架子与建筑物要保持必要的通道。 挑梁式脚手架立杆与挑梁(或纵梁)的连接。 应在挑梁(或纵梁)上焊150~200mm长钢管,其外径比脚手架立杆内径小1.0~1.5mm,用扣件连接,同时在立杆下部设1~2道扫地杆,以确保架子的稳定。 6、悬挑梁与墙体结构的连接 应预先埋设铁件或者留好孔洞,保证连接可靠,不得随便打凿孔洞,破坏墙体。 7、斜拉杆(绳) 斜拉杆(绳)应装有收紧装置,以使拉杆收紧后能承担荷载。 8、钢支架 钢支架焊接应该保证焊缝高度,质量符合要求。 技术 1、不管搭设哪种类型的脚手架,脚手架所用的材料和加工质量必须符合规定要求,绝对禁止使用不合格材料搭设脚手架,以防发生意外事故。 2、一般脚手架必须按脚手架安全技术操作规程搭设,对于高度超过15m以上的高层脚手架,必须有设计、有计算、有详图、有搭设方案、有上一级技术负责人审批,有书面安全技术交底,然后才能搭设。 3、对于危险性大而且特殊的吊、挑、挂、插口、堆料等架子也必须经过设计和审批.编制单独的安全技术措施,才能搭设。 4、施工队伍接受任务后,必须组织全体人员,认真领会脚手架专项安全施 [3] 工组织设计和安全技术措施交底,研讨搭设方法,并派技术好、有经验的技术人员负责搭设技术指导和监护。 验收 脚手架搭设和组装完毕后,应经检查、验收确认合格后方可进行作业。应逐层、逐流水段内主管工长、架子班组长和专职安全技术人员一起组织验收,并填写验收单。验收要求如下: 1、脚手架的基础处理、作法、埋置深度必须正确可靠。 2、架子的布置、立杆、大小横杆间距应符合要求。 3、架子的搭设和组装,包括工具架和起重点的选择应符合要求。 4、连墙点或与结构固定部分要安全可靠;剪刀撑、斜撑应符合要求。 5、脚手架的安全防护、安全保险装置要有效;扣件和绑扎拧紧程度应符合规定。 6、脚手架的起重机具、钢丝绳、吊杆的安装等要安全可靠,脚手板的铺设应符合规定。 脚手架常见问题 设计 (1)对重型脚手架应该有清楚的认识,一般如果楼板厚度超过300mm,就应改考虑按照重型脚手架设计,脚手架荷载超过15KN/㎡,则设计方案应该组织专家论证。要分清楚那些部位的钢管长度变化对承载影响较大,对于模板支架应该考虑:最上面一道水平杆的中心线距模板支撑点的长度a不宜过长,一般小于400mm为宜(在新规范中可能要进行修订),立杆计算时一般最上面一步和最下面一步受力最大,应该作为主要计算点。当承载力不满组要求时应增加立杆减少纵横间距,或者增加水平杆减小步距。 (2)国内脚手架普遍存在钢管、扣件、顶托及底托等材料质量不合格,实际施工中理论计算没有考虑到这些,最好在设计计算过程中取一定的安全系数。 施工 扫地杆缺失,纵横交接处未连接、扫地杆距地距离过大或过小等;脚手板开裂、厚度不够、搭接没有满足规范要求;大模板拆除后内侧立杆与墙体之间没有防坠网;剪刀撑在平面内没有连续;开口脚手架未设斜撑;脚手板下小横杆间距过大;连墙件没有做到内外刚性连接;防护栏杆间距大于600mm;扣件连接不紧,扣件滑移等。 变形事故 (1)因地基沉降引起的脚手架局部变形。在双排架横向截面上架设八字戗或剪刀撑,隔一排立杆架设一组,直到变形区外排。八字戗或剪刀撑下脚必须设在坚实、可靠的地基上。 (2)脚手架赖以生根的悬挑钢梁挠度变形超过规定值,应对悬挑钢梁后锚固点进行加固,钢梁上面用钢支撑加U形托旋紧后顶住屋顶。预埋钢筋环与钢梁之间有空隙,须用马楔备紧。吊挂钢梁外端的钢丝绳逐根检查,全部紧固,保证均匀受力。(3)脚手架卸荷、拉接体系局部产生破坏,要立即按原方案制定的卸荷拉接方法将其恢复,并对已经产生变形的部位及杆件进行纠正。如纠正脚手架向外张的变形,先按每个开间设一个5t倒链,与结构绷紧,松开刚性拉接点,各点同时向内收紧倒链,至变形被纠正,做好刚性拉接,并将各卸荷点钢丝绳收紧,使其受力均匀,最后放开倒链。
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