扣件式钢管模板高支撑架的施工设计验算和使用安全
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中华人民共和国行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范Technical code for safety of steel tubular scaffold with couplers in constructionJGJ 130-20111 总则1.0.1 为在扣件式钢管脚手架设计与施工中贯彻执行国家安全生产的方针政策,确保施工人员安全,做到技术先进、经济合理、安全适用,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于房屋建筑工程和市政工程等施工用落地式单、双排扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管脚手架、型钢悬挑扣件式钢管脚手架、满堂扣件式钢管支撑架的设计、施工及验收。
1.0.3 扣件式钢管脚手架施工前,应按本规范的规定对其结构构件与立杆地基承载力进行设计计算,并应编制专项施工方案。
1.0.4 扣件式钢管脚手架的设计、施工及验收,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号2.1 术语2.1.1 扣件式钢管脚手架 steel tubular scaffold with couplers为建筑施工而搭设的、承受荷载的由扣件和钢管等构成的脚手架与支撑架,包含本规范各类脚手架与支撑架,统称脚手架。
2.1.2 支撑架 formwork support为钢结构安装或浇筑混凝土构件等搭设的承力支架。
2.1.3 单排扣件式钢管脚手架 single pole steel tubular scaf-fold with couplers 只有一排立杆,横向水平杆的一端搁置固定在墙体上的脚手架,简称单排架。
2.1.4 双排扣件式钢管脚手架 double pole steel tubular scaf-fold with couplers 由内外两排立杆和水平杆等构成的脚手架,简称双排架。
2.1.5 满堂扣件式钢管脚手架 fastener steel tube full hall scaffold 在纵、横方向,由不少于三排立杆并与水平杆、水平剪刀撑、竖向剪刀撑、扣件等构成的脚手架。
扣件钢管架支模的安全性范本在实施建筑工程时,扣件钢管架作为支模设备的一种常见选择,具备一定的安全性,以下是针对扣件钢管架支模的安全性范本,无分段语句限制。
1. 扣件钢管架的选用在选择扣件钢管架时,应根据具体的工程要求和承重需求进行合理选择。
采用优质的钢材和耐久性好的连接件,确保扣件钢管架具备足够的强度和稳定性。
2. 架设前的检查和准备工作在架设扣件钢管架之前,必须对所用材料进行检查,确保无明显缺陷和损伤。
同时,对支模用地进行勘察,确保地基坚实平整,无任何杂物或障碍物存在。
3. 拼装和安装过程中的安全措施在拼装和安装扣件钢管架时,应确保操作人员严格按照标准施工规范进行操作。
同时,采取以下安全措施:- 操作人员必须佩戴符合规范要求的安全防护用品,如安全帽、防滑鞋等。
- 严格按照扣件连接的拼装方法进行操作,确保所有连接紧固可靠。
- 在高处作业时,应设置安全围护栏或护栏网,确保工作人员的安全。
- 若需要使用梯子进行作业,必须确保梯子的稳定性,并进行固定和加固,以防滑动或倾斜造成人员摔落。
4. 扣件钢管架的稳定性控制钢管架的稳定性对于施工安全非常重要。
在架设钢管架时,应采取以下措施进行稳定性控制:- 采取适当的支撑和固定措施,如设置支撑杆和耐力墙等,确保架设过程中的稳定性。
- 定期检查扣件连接的紧固情况,发现有松动或异常应及时进行重新固定,确保稳定性不受影响。
- 施工现场必须设立明显的安全警示标志和安全警告线,以及安全指导人员进行安全监督和指导,确保施工人员了解并遵守安全要求。
5. 扣件钢管架拆除时的安全操作拆除扣件钢管架时,同样需要遵循安全操作规范:- 在拆除过程中,操作人员应站在安全位置,并使用安全工具进行拆解,避免直接用力敲击或使用不当工具。
- 若需要进行高处拆除,必须确保周围没有人员和其他施工设施和设备,以防发生意外伤害。
扣件钢管架是一种常见的支模设备,具备一定的安全性。
通过正确的选材、严格的拼装和安装、合理的稳定性控制以及安全操作,可以保障扣件钢管架的安全性,有效降低施工过程中的风险,并为工程的顺利进行提供支持。
扣件式钢管脚手架用作高大模板支撑时应注意的事项根据建设部建质[2004]213号文件关于《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定,高大模板(支撑系统高度超过8m,或跨度超过18m,施工总荷载大于10KN/m2,或集中线荷载大于15KN/m的模板支撑系统)的专项施工方案必须组织专家评审。
目前,扣件式钢管脚手架作高大模板的支撑体系在建筑施工中的应用也比较普遍,然而,在使用过程中,如果没有充分认识到扣件式钢管脚手架的特点,就可能发生模板支撑坍塌的安全事故,造成严重的后果。
笔者在参与高大模板的支撑设计、方案评审及实际的施工操作过程中也有所体会。
所以,在用扣件式钢管脚手架作高大模板支撑时,从支撑系统的设计计算、搭设到混凝土的浇筑施工,都应做足安全技术措施,务求万无一失,确保施工安全。
1、支撑设计计算方面应注意的事项:1.1材料的取值。
目前我们施工中普遍使用的都是规格为Ф48*3.5的钢管,但因旧钢管使用时间长后,都有不同程度的锈蚀,钢管的有效壁厚一般达不到 3.5mm,即使是新购置的钢管壁厚也很难达到3.5mm,一般壁厚在3.0~3.5mm之间,《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(下称《规范》)8.1.2规定,壁厚小于3.0mm及锈蚀深度超过0.5mm的钢管是禁止使用的,在施工过程中也还有一些不可预见的因素,因此,为使模板支撑的设计做到安全合理,在计算取值时,钢管的壁厚取3.0mm较为合适。
1.2立杆间距及水平纵横拉杆步距的设置,一方面要满足立杆的承载力及支撑整体稳定性的要求,另一方面,也要考虑施工时便于工人攀爬操作。
立杆间距过小、水平拉杆步距过大或立杆间距过大、水平拉杆步距过小均不便于施工操作。
1.3支撑系统的支承面应进行承载力的验算。
同时,支撑立杆下还应垫钢板或5cm厚的木板,避免局部立杆下沉变形造成支撑系统整体坍塌。
1.4除应对支撑系统的强度、刚度、稳定性进行验算外,还应对模板的底板、托梁的强度和刚度进行验算,以保证模板及支撑系统的整体安全。
建筑施工扣件式钢管模板支架技术规程1总则1.0.1为了规范扣件式钢管模板支架的设计与施工,确保安全生产和工程质量,制定本规程。
1.0.2本规程适用于工业与民用建筑水平混凝土结构工程施工中模板支架的设计与施工。
网架、钢结构的施工支撑架,斜向混凝土梁板结构的模板支架在考虑水平荷载影响后可参照使用。
1.0.3建筑施工扣件式钢管模板支架的设计与施工除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和地方法律法规、标准的规定。
2术语与符号2.1术语2.1.1模板支架formwork support用于支撑水平混凝土结构模板的临时结构。
2.1.2钢管steel tube用于搭设模板支架的专用材料,标准规格为f48′3.5mm。
2.1.3扣件coupler采用螺栓紧固的扣件连接件。
2.1.4直角扣件right-angle coupler用于垂直交叉杆件间连接的扣件。
2.1.5旋转扣件swivel coupler用于平行或交叉杆件间连接的扣件。
2.1.6对接扣件butt coupler用于杆件对接连接的扣件。
2.1.7底座jack base设于立杆底部的垫座。
2.1.8垫板bearing pad设于立杆下的支承板。
2.1.9立杆upright tube模板支架中垂直于水平面的竖向杆件。
2.1.10水平构件horizontal member模板支架中水平布置的构件,包括底模、方木、横向和纵向水平杆。
2.1.11底模bottom form与新浇筑混凝土下表面直接接触的承力板。
2.1.12方木rectangular timber支撑底模的矩形承力木材。
2.1.13水平杆horizontal tube模板支架中水平杆件。
2.1.14横向水平杆transverse horizontal tube垂直于梁设置的水平杆。
2.1.15纵向水平杆 longitudinal horizontal tube沿梁长度方向设置的水平杆。
2.1.16扫地杆bottom horizontal tube贴近楼(地)面,连接立杆根部的水平杆。
世纪星城(三期)3#、4#楼地下室扣件式钢管模板高支撑架施工专项方案一、工程概况世纪星城三期位于咸阳市世纪大道与秦皇路十字东南角,地理条件优越,施工环境较为复杂。
3、4#楼为地下二层,地上三十三层.总建筑面积71829。
41㎡,其中地下为8464。
8㎡,地上为63364。
61㎡,建筑高度99。
9m,±0。
000相当于绝对标高(黄海系)389。
40m,笩板底标高为-9.3m,框架-剪力墙结构.建筑工程等级为二级,抗震设防烈度为8二:编制依据1、世纪星城三期3#、4#楼施工设计图纸2、建筑施工技术手册3、建筑工程施工质量验收统一标准4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5、《建筑机械使用安全技术规范》6、《木结构设计规范》三:模板施工计划根据本工程的质量和整体进度要求,结合工程主体结构的实际情况及本项目部的生产计划,本工程模板全部采用多层板木模施工,模板施工必须按照整体进度计划,根据整体进度安排,考虑到资金周转,可以先安排地下室模板进场,等到主体施工时再根据现场进度安排模板进场,为了砼面感观质量,模板全部采用新模,考虑到模板周转次数一般为5—8次,所以地下室、一、二层模板的数量已经足够标准层周转,梁板必须配足三个楼层以上的模板材料以及三个楼层的支架支撑体系和备足一层剪力墙墙体模板,标准层梁底板和木楞成整体集中垂直运输和水平运输,加快施工进度,并且把外侧墙模板采用模板一次性吊装安装加快外侧墙模板装拼及运输。
四:模板的配制集水井(坑),电梯坑的支模,采用18㎜的九合板为面板,60×80的方木为木楞间距@300,内用方木双方横撑,间距为@500.后浇带的支模,采用14的钢筋电焊固定,然后用粗细2道铁丝网封闭,之间用14钢筋成“*”字形相互顶牢,后浇带的侧面筏板上下用锯齿形的木胶板与60×80方木固定。
底板变厚度处的支模:采用扣件钢管加固。
低跨筏板离交接点800~1000处,用钢管与筏板钢筋电焊固定,作为支撑的支点,同时,设置三道螺杆,模板采用18㎜木胶板。
高大模板扣件式钢管支撑体系施工安全管理规定第一条为规范和加强我省建设工程高大模板扣件式钢管支撑体系施工安全管理,预防安全事故发生,保障施工现场人员生命和财产安全,特制定本规定。
第二条本规定所称的高大模板扣件式钢管支撑体系(以下简称高大模板支撑体系)是指采用扣件式钢管脚手架进行搭设的高度超过8m,或跨度超过18m,或施工总荷载大于10kN/m2,或集中线荷载大于15kN/m的模板支撑体系。
第三条高大模板支撑体系的设计、搭设、拆卸、检查、验收和管理等应遵守《建筑结构荷载规范》(GB50009)、《钢结构设计规范》(GB50017)、《混凝土结构设计规范》(GB50010)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59)、《编制建筑施工脚手架安全技术标准统一规定》等现行国家标准、规范外,尚应遵守本规定。
第四条工程设计单位应当考虑施工安全操作和防护的需要,对高大模板支撑体系等涉及施工安全的重点部位和环节,应在设计文件中注明,并对防范生产安全事故提出指导意见。
第五条高大模板支撑体系施工前应由项目技术负责人编制专项施工方案。
专项施工方案应突出工程施工特点,有针对性,内容应包括:地基处理及排水、模板和支撑体系的设计计算、材料规格、钢管连接方式、架体四周与建筑物的可靠连接、水平与纵向剪刀撑等构造设置、混凝土浇筑方案等,施工方案中应绘制支撑体系搭设详图,有特殊要求的应作详细说明。
第六条支撑体系应按概率极限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计,设计计算应包括立杆地基承载力、立杆稳定性计算等内容,荷载取值应符合《建筑结构荷载规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等要求,同时要考虑混凝土浇筑顺序、泵送混凝土等不利影响因素。
钢管抗压强度设计值取205N/mm2,钢管按Φ48×3.0计算惯性矩、回转半径等截面特性。
当支撑体系落在地面时,地基承载力设计值取值应经施工单位技术负责人、监理单位总监理工程师确认,必要时应通过试验确定;当支撑体系落在楼面时,应对楼面承载力进行验算。
扣件式钢管模板高支撑架的施工设计验算和使用安全
作者:郑火生
来源:《科技与企业》2013年第08期
【摘要】本文通过工程实例,扣件式钢管脚手架的构造和技术要求、技术参数,不安全因素分析,高支模排架的结构计算,各种构件的强度和稳定性,满足安全要求是重中之重。
施工过程能顺利安全无事故,很重要的一点就是在技术上充分地考虑到满足安全条件,重视技术手段去消除安全隐患,确保施工全过程的安全。
由此说明在建筑工程施工过程中,重视技术措施为安全生产起到了重要的作用。
【关键词】高支模;钢管脚手架;风险评估;安全
1、工程概况及施工风险评估
某电力变电站工程长110.68m,宽96.34m,呈矩形布置。
一、二层层高7m,三层层高
6m。
柱距为10*12m,沿12m方向梁截面尺寸多为400*1300mm,本工程模板采用18mm厚木胶合板,方木采用50×100mm2,模板支撑体系采用48×3.2mm扣件式钢管脚手架,验算主要针对梁400*1300mm,板厚140mm。
工程作业风险评估(节选中等风险及以上)见下表1所示:
2、模板安全验算
2.1参数信息
横向间距或排距(m):0.80;纵距(m):0.80;步距(m):1.50;荷载参数模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m2):25.000;施工均布荷载标准值(kN/m2):2.500;面板采用胶合面板,厚度为18mm;板底支撑采用方木;面板弹性模量E (N/mm2):4000;面板抗弯强度设计值(N/mm2):11.5;木方抗剪强度设计值
(N/mm2):1.200;木方的间隔距离(mm):250.000;楼板的计算厚度(mm):140.00。
2.2模板面板计算
模板面板为受弯构件,按三跨连续梁对面板进行验算其抗弯强度和刚度模板面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=80×1.82/6=43.2cm3;
I=80×1.83/12=38.88cm4;
2.2.1荷载计算
(1)静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重(kN/m):
q1=25×0.14×0.8+0.35×0.8=3.08kN/m;
(2)活荷载为施工人员及设备荷载(kN/m):
q2=2.5×0.8=2kN/m;
2.2.2强度计算
计算公式如下:
M=0.1ql2
其中:q=1.2×3.08+1.4×2=6.496kN/m
最大弯矩M=0.1×6.496×2502=40600N·m;
面板最大应力计算值σ=M/W=40600/43200=0.94N/mm2;
面板的抗弯强度设计值[f]=11.5N/mm2;
面板的最大应力计算值为0.94N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 11.5N/mm2,满足要求!
2.2.3挠度计算
挠度计算公式为
ν=0.677ql4/(100EI)≤[ν]=l/250
其中q=q1=3.08kN/m
面板的最大挠度计算值0.052mm小于面板的最大允许挠度1mm,满足要求。
3、实施过程中存在的主要风险分析
3.1方案执行不到位
由于扣件式钢管脚手架固有的可随意调整的特点,使得在模板支架施工方案执行过程中,特别是在支架搭设时,出现下列问题:
(1)不按规定尺寸搭设,施工人员扩大支架纵向和垂直杆间距,或经常在减少一个方向每隔排立杆缺乏水平杆,使计算一些螺柱长细比成倍增加。
(2)不注意拧紧紧固件,紧固件螺帽厚度小于14mm,缺少垫片,容易在上紧后回丝,工人操作通常是将杆扣紧缩两端固定在中间的紧固件紧固非常随意,紧固件一般拧不紧,不能达到要求的40-65n·m。
3.2安装与拆除中的主要风险
(1)在安装与拆除高模前。
该项目技术总监不是及时认真计划的技术交底、施工过程监督草率,操作人员根据施工的经验,随意性大,导致实际安装的结果和解决方案差别很大,有严重的安全隐患。
(2)垂直杆基础的土层未进行土壤压实处理。
基础高低不平。
立杆稳定性不够。
(3)垂直杆排距,单杠间隔超过设计要求,梁侧板直接在梁横方向,没有采取任何措施。
(4)扫地杆和地面距离超出规范要求的200~300mm,年由垂直和水平系梁板柱模量。
无法拉通过形成整体,水平杆多数未与已浇筑的结构混凝土柱拉结,整体抵抗倾覆能力弱。
4、采取有关对策措施
4.1管理措施
(1)应在安全意识加强教育,作为一个载体,建设的高模板不仅承受钢筋、混凝土和其他大型施工荷载,而且具有施工人员上下通道与作业操作平台,因此是伤亡事故的多发的建筑工地,相比其他施工安全事故,由于高的模板由不受控制的释放巨大的潜能,容易发生群死群伤重大伤亡事故,各级领导和相关的行政部门和管理人员应给予特别的重视。
采取有效措施,确保施工安全。
(2)加强团队建设和人员管理是关键,要求模板脚手架施工队伍应由一个独立的法人资格,应当取得相应的“施工企业资质证书”和“安全生产许可证”脚手架安装工作,从事施工作业人员必须按照国家有关规定参加安全生产专业培训和有特种作业证书操作人员。
(3)加强检验,由于脚手架钢管、扣件生产和流通领域有许多问题,导致施工现场使用质量的钢管和扣件产品不合格产品的标准,所以应对钢管和扣件使用的取样检测,见证了抽样检验,合格后方可投入使用,或设计材料参数根据实际情况来确定。
4.2预防坍塌事故安全技术措施
模板作业前,根据设计要求、施工工艺、作业条件及周边环境编制专项施工方案,经单位负责人审批签字,项目经理组织有关部门验收合格签字后,方可作业。
支撑系统采用钢管和钢扣件,不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢管和钢扣件。
支撑立杆基础应坚固稳定,并经承载力验算合格。
支撑立杆底部应加设满足支承。
4.3预防高空坠落事故安全技术措施
高支模安装完毕,经高支模管理机构有关人员组织验收合格后,通知公司质安部、技术部到现场检查、验收,合格后方能进行钢筋安装等下道工序的施工作业。
所有高处作业人员应学习高处作业安全知识及安全操作规程,工人上岗前应依据有关规定接受专门的安全技术交底,并办好签字手续。
特种高处作业人员应持证上岗。
采用新工艺、新技术、新材料和新设备的,应按规定对作业人员进行相关安全技术交底。
项目部应按类别,有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位。
5、结束语
要确保在高大空间情况下现浇砼的施工安全,必须认真做好专项施工方案的安全核算工作。
特别是高支模排架的结构计算,各种构件的强度和稳定性,满足安全要求是重中之重。
施工过程能顺利安全无事故,很重要的一点就是在技术上充分地考虑到满足安全条件,重视技术手段去消除安全隐患,确保施工全过程的安全。
参考文献
[1]施炳华.探讨扣件式钢管模板支架的稳定计算问题[J],施工技术,2008,2.
[2]刘建民.扣件式钢管模板支撑计算模型回顾与思考[J],建筑技术,2007,11。