探析建筑工程中扣件式钢管脚手架搭设使用安全问题

探析建筑工程中扣件式钢管脚手架搭设使用安全问题

江门市新会区圭峰建筑工程有限公司广东江门529000

摘要:扣件式钢管脚手架是目前我国使用最为广泛的一种外墙脚手架、模板支架搭设方式,但其在施工中还发现其存在不少隐患,基于此,为保障施工安全,推动建筑施工的顺利进行,本文就现场施工中,扣件式钢管脚手架在搭设和使用中存在的常见的安全隐患展开探究。

关键词:建筑工程;脚手架;扣件式;安全搭设

扣件式钢管脚手架由钢管和扣件组成、具有加工简便、搬运方便、通用性强等特点,已成为当前我国使用量最大、应用最普遍的一种脚手架。相对毛竹、木脚手架而言,虽然其安全性、重复使用次数均有较大提高,而人们在长期的搭拆使用中对扣件钢管架体的运用存在一些习以为常的冒险做法,是现场安全事故防范中的重点和难点。对此,为保障建设效益,必须重视扣件式钢管脚手架搭设使用的安全问题,分析不安全因素,做好安全控制。

1.杆件称呼上的南北差异问题

扣件式钢管脚手架能如此广泛运用要归功于它的杆件、配件及组合形式。所谓扣件钢管架体,就是使用准48(早期还有准50)钢管作为主要杆件、用铸铁扣件进行连接组合而成的脚手架,搭拆灵便,工具简单。这种架体与我们老祖先留下来的杉篙架、毛竹架相比,只不过把杉篙、毛竹换成了钢管,把棕绳、竹篾换成了各式扣件,搭设手法、承接方式如出一辙,在建筑业普及运用的同时,也出现了一些问题,如架体杆件的名称术语不统一。可想而知,早年间以长江为界,南北气候水土差异大,北方干燥工地多使用杉、松、柳木为材,以棕绳铁线绑扎架体,所以贯称立杆为立柱、站杆,称纵向水平杆为大横杆、顺水,称横向水平杆为小横杆、排木,称剪刀撑为十字撑,称抛撑为压篮子;而南方多产毛竹,气候湿润,工地多用3年以上毛竹、楠竹作为主要杆件,以竹篾、铁线绑扎架体,称立杆为冲天、竖杆,称纵向水平杆为牵杠,称横向水平杆为六尺杠,称剪刀撑为十字盖。上述对架体杆件的口语俗称被完整地保留并沿用到钢管扣件脚手架系统中,虽说十分形象易懂,但却给一些跨省市、越南北的工程带来诸多不便,尤其是使用当地架子工作业时,常因叫法不一引发误会,埋下隐患。

2.杆件配件的进场验收问题

扣件式钢管架体主材只有直缝电焊钢管,配件也只有直角扣件、旋转扣件、对接扣件三种(见图1),简单易得,绝大多数项目选择以租赁形式获取,成本低廉。这些市面上的租赁机构也多能提供合法的材质检验报告及相关证明,致使项目从一定程度上降低了对材料进场验收的警惕性。值得注意的是,近年来由于脚手架材质不合格引发的事故不占少数,可为什么不能通过进场抽检有效避免呢?笔者考虑有以下原因,一是抽检钢管样品不具代表性。项目对抽检的钢管样品只做外观、端头管壁厚度的检查,很难发现钢管内侧的锈蚀减薄状况,往往这些减薄缩内径的部位正好位于钢管的中间段位,难以直接检测。二是用量大,进场批次多,每一批次材料用途、用处记录不清。钢管扣件架体在现场的使用部位众多,用途各异,对架体的承载能力、抗冲击能力要求各不相同,一旦劣质杆件进场,就很难再找到它的确切位置。三是扣件普遍质量低劣,材质良莠不齐。进场验收、抽检内容主要以外观、螺纹为主,不能保证每个扣件紧固到标准力矩后的实际状态(见图2)。

3.架体基础处理不当的问题

对于施工现场落地式扣件钢管脚手架的搭设,基础处理是尤为关键的第一个环节。古云“九层之台,起于垒土”,一个坚实平整的基础就是脚手架结实稳固的根本。在施工现场,作为主体结构外防护用途的落地式脚手架,立杆生根的基面无外乎这么几种———原状土、回填土、建筑物的结构面。对于原状土基础(见图3),多见于一些工业厂房、场馆等浅基础建筑结构现场,落地架体搭设区域地面未受施工扰动,处理的难点主要在于基础夯实后的抄平工作,不能出现垫板下方悬空。对于回填土基础,多出现在住宅、商场、办公楼等存在地下结构的施工现场,外防护架体受地下结构外防水、保温施工影响,必须待回填槽土后才可搭设,该种情况对回填土的分层夯实要求较高,极易在雨季引发架体根部的不均匀沉降变形,必须在基础处理时,做好土体表层的混凝土硬化工作。对于直接在建筑物的结构面上搭设防护架体(见图4)的,多见于高层、超高层地下结构的顶板、裙房屋面、屋顶装饰结构及主体截面变径区域。这些部位的脚手架立杆大多会直接放置在混凝土梁板结构或钢结构表面,重点工作在于架体的立杆底座及垫板的设置,除考虑架体根部平整外,还需重点复核下方建筑结构的承载能力,避免结构开裂破坏。

图1三种扣件

架体基础处理还包括雨季排水设施的设置(见图5),主要采用明沟暗井集水排水,在保证架体立杆底部高于现场地坪50mm的基础上,快速疏导收集雨水进入暗井抽排。其中容易出现的问题是明沟设置得离架体立杆根部过近,此时如果沟内防水处理不当,会因雨水渗入立杆下方土层,导致架体基础沉降变形。

图5架体基础雨季排水设置图

4.架体搭设过程中的易发问题

扣件式钢管脚手架搭设作业,必须由取得特种作业操作资格证的专业架子工(登高架设作业人员)来进行操作,严禁其他非专业人员从事架体搭设、拆除、改造等作业。针对南北方脚手架搭设特点,在过程中很容易出现以下几个问题:

(1)立杆、横向水平杆对接接头留置在架体的薄弱受力部位———步中、跨中该问题在施工现场非常多见,究其原因也非常简单,就是端部脚手管长度选择不当。租赁市场常见脚手管长度为1.2m、1.4m、2m、3m、4m、6m、6.5m几种,管长搭配不当就会出问题。先以扫地杆高度0.2m、步距1.5m脚手架为例,如果底部立杆采用4m、6m脚手管间隔设置搭设,则4m立杆的接头(4m=0.2m+1.5m+1.5m+0.8m)正好会位于一步架高度(1.5m)的中间;以扫地杆高度0.2m、步距1.8m脚手架为例,如果立杆选用3m、6.5m脚手管间隔设置搭设,则3m立杆接头(3m=0.2m+1.8m+1m)、6.5m立杆接头(6.5m=0.2m+1.8m×3+0.9m)正好都位于一步架高度(1.8m)的中间(见图6),纵向水平杆对接也是如此,都会大大削弱架体总体强度,必须合理规避。

(2)横向水平杆间隔跳跃设置

在某些主体结构高度不超过24m的公建项目现场,建筑外檐样式简单,外架体搭设不高,经常出现非施工作业层架体横向水平杆间隔跳跃设置的不规范行为,多是由于非施工作业层架体一般不铺设脚手板,项目考虑节省成本,间隔去除一部分主节点部位的横向水平杆(见图7)。殊不知横向水平杆是脚手架最关键的受力、传力杆件,也是有效联接里外两排架体的核心,更是双排脚手架形成空间刚度的关键。违规抽出部分主节点部位的横向水平杆,等同于把双排架体拆解成为两片单排架体,承载力、安全性大打折扣。

图6扣件接头位置不当

(3)外排架体加设“腰杆”之乱象

随着北方建筑市场的开放发展,我们舶来很多南方优秀施工企业的亮点做法,设置“腰杆”就是其中之一。所谓“腰杆”就是加设在相邻两道纵向水平杆之间的非构造杆件。本人理解“腰杆”作用就是施工作业层架体外侧的临边防护栏杆,那腰杆的设置规格想必要符合《建筑施工高处作业安全技术规范》及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的相关规定,间距不应大于60cm,可北方现场架体步距多为1.5m,这60cm一道的“腰杆”就显得有些突兀,有的项目干脆在步距中部0.75m的位置上设腰杆,更有甚者在步距1.8m架体步距中部设置腰杆(见图8),虽然解决了外观问题,却给架上施工作业人员埋下隐患,得不偿失。

图8临边防护栏杆的设置位置不当

(4)剪刀撑与架体的固定连接问题

剪刀撑是加强脚手架立面刚度、提升架体承载能力的重要加强杆件,但要使其物尽其用,就必须做好与脚手架外排杆件的固定连接,通常要求剪刀撑斜杆与水平面夹角控制在45°~60°之间,但并不意味着只要角度达到了,就能起到良好的强化效果。有不少架体为了一味追求剪刀撑角度,忽略了脚手架构造尺寸的特点,以至于剪刀撑与外排架体连接过少、甚至是固定在了脚手架构造杆件的薄弱区段内(立杆步距1/2处)(见图9),不仅起不到加强架体承载力的效果,反而增加了外排架体的不利受力。其实不论架体构造尺寸如何,只要剪刀撑斜杆通过架体主节点,与临近的小横杆探出端及立杆进行固定(见图10),就能达到规范要求和合理的传力效果。

图9剪刀撑的连接点

(5)作业层脚手板虚铺不固定

在脚手架上发生的高处坠落事故,有一大部分是由于误踩探头板引发的。其实所谓的探头板就是指脚手板固定端以外的悬臂部分(悬臂长度大于15cm)(见图11)。如果在对接、搭接铺设脚手板时,既满足板下横向水平杆加密设置要求,又对脚手板与横杆间进行绑扎固定,上述此类高坠事故一定能够得到很好的避免和控制。

图11脚手板未固定

5.架体在装修使用阶段架体拉结点随意设置的问题

脚手架专项施工方案中设计计算得出的拉结点间隔,不论是三步三跨还是二步三跨,都是建立在最理想施工条件之下的,很多施工现场都会因内外檐装修挪动、拆改拉结点的布设位置,但一定要谨慎为之,大面积的改动拉结点位置会造成脚手架构造杆件出现局部荷载集中,在无法察觉的情况下引发脚手架的变形甚至是坍塌。因此按实际设置情况进行设计复核是非常必要的,也是采取局部架体杆件强化、加固、卸荷的关键依据。

6.结束语

总之,安全管理任重道远。扣件式钢管脚手架的搭设对施工安全、工程质量、施工进度、工程成本都将产生极大的影响。在扣件式钢管脚手架的施工过程中,只有消除了人的不安全行为、物的不安全状态、日常安全管理监督常抓不懈,才能降低脚手架安全事故的发生,保障建筑工程顺利进行施工,取得良好建设效益。本研究具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]于淼.扣件式钢管脚手架施工安全控制措施研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016,6(8).

[2]张营.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术探索[J].工程技术:引文版,2017(2):00142-00142.

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[4]刘春光.扣件式钢管脚手架在搭设和使用中存在的问题及解决措施[J].建筑安全,2011(9):52-54.

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