形成原因
高層施工採用掛腳手架技術越來越普遍。但是,多種形式的掛腳手架沒有一套完善的防脫施工方法,存在一定的安全隱患。為了克服該類問題,江蘇省建工集團有限公司、中設建工集團有限公司組織工程技術人員研發了一種《內伸外掛腳手架施工工法》。該施工工法通過在太陽星城E區9號樓工程、濟南華夏金色陽光7號和8號工程以及對外經濟貿易大學學生公寓項目中的套用取得了比較好的經濟效益和社會效益且均獲得省級文明安全工地和省優質工程。
工法特點
1、原掛架技術施工特點:
(1)原大部分採用螺桿掛鈎,掛鈎極易翻轉架體墜落,引發安全事故。
(2)由於是螺桿掛鈎,不便設定保險裝置,在外力作用下,易脫落。
(3)螺桿掛鈎操作時需要操作人員站在室外安裝且在腳手架提升時,需室內、室外操作人員同時裝拆螺桿掛鈎才能進行。操作複雜、費時費力,存在人員高空墜落隱患(見下圖)。
2、《內伸外掛腳手架施工工法》施工特點:
(1)採用16毫米厚鋼板掛鈎,設定防脫保險桿,安全可靠。
(2)作業人員操作時,只需站在牆裡從預留孔洞裡向外穿出鋼板掛鈎,掛腳手架由吊車提升,直接掛在鋼板掛鈎上。操作簡單,安全經濟、操作時間短。
(3)掛鈎固定件尾部採用10毫米厚鋼板直接焊接在掛鈎鋼板上,依靠固定鋼板與牆體固定。不需要設螺帽固定,防止掛鈎固定件移動或脫落而引起事故。
(4)常規腳手架在地面組裝後吊至建築施工外牆的安裝點,操作工人可以在室內將防脫掛鈎穿入牆體預留套管,為高空作業者提供安全及方便;腳手架吊桿鋼管通過附牆連線板上的U形凹槽和防脫鉤保險桿定位,避免吊桿鋼管的失穩和脫落。(見下圖)。
操作原理
適用範圍
《內伸外掛腳手架施工工法》適用於外牆為剪力牆結構的高層建築施工。
工藝原理
《內伸外掛腳手架施工工法》的工藝原理敘述如下:
腳手架在地面組裝後吊至建築施工外牆的安裝點,操作工人可以在室內將防脫掛鈎穿入牆體預留套管,為高空作業者提供安全及方便。腳手架吊桿鋼管通過附牆連線板上的U形凹槽和防脫鉤保險桿定位,避免吊桿鋼管的失穩和脫落。
施工工藝
《內伸外掛腳手架施工工法》的施工工藝流程見下圖。
《內伸外掛腳手架施工工法》的操作要點如下:
一、設計編制掛腳手架方案
根據現場結構形式和樓層高度、平方尺寸,設計掛腳手架,編制專項施工方案,並進行專家論證。
二、地面組裝掛腳手架架體
1.根據設計和專項施工方案,專家論證意見,在施工現場塔吊迴轉半徑有效起重範圍內,搭設標準規範腳手架。
2.掛
腳手架搭設完畢後,應根據掛腳手架的重心位置,設定起重吊點,並按規範標準要求,設定塔吊吊鉤連線件,連線件採用不小於Φ12鋼絲繩(必須經過計算),不少於3個繩卡固定連線,並在相應位置處加雙扣件保護。
3.掛腳手架搭設完成後,應根據專項方案,設計圖紙規範要求以及專家論證意見進行掛腳手架組裝驗收。
三、預製掛鈎並預埋掛鈎套管
1.根據掛鈎尺寸和設計要求預製
鋼板預留孔,鋼板預留孔長度根據結構牆厚尺寸略縮小1~2毫米。
2.鋼板預留孔安裝前,套管內應填塞泡沫或鋸末,防止水泥漿滲入,堵塞預留孔洞。套管應根據樓層結構標高線,按設計和方案進行安裝。所有套管均必須安裝在同一標高線上,並進行有效連線。
3.套管安裝完畢後,應組織專職人員對安放位置進行驗收,合格後方可進行模板安裝。
四、穿鋼板掛鈎
1.牆模板拆除後,清理套管內泡沫等雜物。
2.手提鋼板掛鈎拉環,對準預留孔洞,從室內向室外穿出。
五、掛架子吊裝就位
採用
塔吊吊裝掛架子,檢查各吊裝節點受力情況,緩緩提升掛架子到掛鈎所在部位上方約300毫米處,然後對準掛鈎部位,緩緩下落,使掛腳手架中的受力桿件擱置在鋼板掛鈎上。(見下圖)。
六、安裝掛鈎保險桿
採用Φ12制的螺栓保險桿,固定住掛腳手架架體。
七、驗收
1.掛腳手架在投入使用前,應在接近地面做荷載試驗,加荷時間最少持續4小時,以檢驗懸掛點的強度,焊接及預埋件的質量,經檢驗合格,方可正式使用。
2.安裝和升降過程中,應嚴格把好檢查驗收關,注重各節點的加固。按腳手架施工規範要求,認真檢查每道工序的完成情況,並及時填寫統一的檢驗表格,存檔備查。
材料設備
《內伸外掛腳手架施工工法》所用的材料及設備明細如下:
1、主要材料
(1)搭設掛腳手架架體鋼管扣件應符合《鋼管腳手架扣件》GB 15831-95的技術要求;鋼管採用外徑48毫米,壁厚3.5毫米的Q235的焊接鋼管,有嚴重鏽蝕、彎曲、壓扁、損傷和裂紋者不得使用。
(2)附牆連線板:採用16毫米厚鋼板,應符合《普通碳素結構鋼技術條件》中Q235A級的規定,並設有防脫保險桿。
(3)掛鈎固定件:採用10毫米厚的鋼板直接固定在附牆連線板上,材質應符合《普通碳素結構鋼技術條件》中Q235A級的規定。
(4)鋼板預留孔:採用2毫米厚的鋼板彎折焊接而成。
(5)架體吊裝採用鋼絲繩連線,不小於Φ12,具體根據計算確定。
2、主要機具設備
《內伸外掛腳手架施工工法》所用的機具設備:塔吊、電焊機、專用扳手、水準儀、墨斗、紅漆、鋼捲尺等。
質量控制
《內伸外掛腳手架施工工法》的質量控制要求如下:
1、規範標準
(1)《建築施工安全檢查標準》JGJ 59-99。
(2)《建築施工扣件式鋼管腳手架安技術規範》JGJ 130-2001。
(3)《鋼結構工程施工質量驗收規範》JGJ 130-2001。
(4)《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81-2002。
2、防脫掛鈎質量驗收標準(見下表)
3、其他質量技術措施
(1)防脫掛鈎焊接完成後應在焊件冷卻到工作環境溫度後再進行焊縫質量檢驗。
(2)焊縫外觀質量及尺寸允許偏差應達到《建築鋼結構焊接規程》對二級焊縫的要求。
(3)根據掛鈎尺寸和設計要求預製鋼板預留套管,套管長度根據結構牆厚尺寸略縮小1~2毫米。
(4)預留套管安裝完畢後,應組織專職人員對安放位置進行驗收,合格後方可進行模板安裝。
(5)架體搭設和吊裝必須經過驗算,而且經專家論證通過後,方可實施。
安全措施
採用《內伸外掛腳手架施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1、建立安全生產組織機構,落實崗位安全責任制。
2、要求施工人員樹立安全第一、預防為主的思想,加強安全生產的意識教育,認真執行班前安全教育。
3、安全員進行監督檢查,發現問題及時整改。
4、施工前必須進行安全技術交底,交底要具體,針對性要強。
5、操作工必須按規定穿戴勞保用品,電焊作業人員和架工必須經過安全技術培訓考核合格持證上崗。
6、電焊機用電必須符合《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46-2005的要求。
7、施焊場地周圍10米以內不準堆放易燃、易爆品,應辦理動火證,有防火措施。
8、掛腳手架的吊裝、升降應統一指揮定員定崗,指揮人員命令果斷明確,操作人員動作準確迅速。
9、施工人員不得隨意拆除腳手架上的鋼管、扣件、螺栓、安全網等,尤其不能拆除附牆拉接桿。
10、在腳手架上的施工人員儘量避免上下交叉作業。
11、掛腳手架在投入使用前,應在接近地面做荷載試驗,加荷時間最少持續4小時,以檢驗懸掛點的強度,焊接及預埋件的質量,經檢驗合格,方可正式使用。
環保措施
《內伸外掛腳手架施工工法》的環保措施如下:
1、施工現場應遵照《中華人民共和國建築施工場界噪聲限值》GB 12523-90的規定。
2、制訂降噪措施和管理制度,並進行嚴格控制,最大限度的減少噪聲擾民。增強全體施工人員防噪聲的自覺意識。
3、加強施工現場環境噪聲的長期監測,採取專人監測、專人管理的原則,根據測量結果填寫建築施工場地噪聲測量記錄表,對不符合《中華人民共和國建築施工場界噪聲限值》標準的,要及時對施工現場噪聲超標的原因進行分析並進行整改,達到施工噪聲不擾民的目的。
4、現場堆場進行統一規劃,對不同的進場材料設備進行分類合理堆放和儲存,並掛牌標明,重要設備材料利用專門的圍欄或庫房儲存,並設專人管理。
5、對廢料、舊料做到每日清理回收。
效益分析
《內伸外掛腳手架施工工法》的效益分析如下:
1、與當前中國同類技術綜合比較(見下表)
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| 螺桿掛鈎安裝時,工人必須站在高空室外操作,存在安全隱患 | 操作工人可以在室內將防脫掛鈎穿入牆體預留套管,安全可靠 |
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2、經濟效益
(1)太陽星城E區9號樓項目工程:
經核算:每個人工費按80元,套用該工法技術共節約1440個人工,節約資金115200元;總工期縮短20天,降低周轉材料租賃費40000元(腳手架0.1萬/天,柱牆模板0.1萬/天),減少現場管理經費20000元。合計共節約175200元。
(2)濟南華夏金色陽光7號、8號工程:
經核算:每個人工費按80元,套用該工法技術共節約876個,節約資金70080元;總工期縮短36天,降低周轉材料租賃費20000元。(腳手架0.1萬/天,柱、牆模板0.1萬天),減少現場管理經費10000元。合計共節約100080元。
(3)對外經貿大學學生公寓工程:
經核算:每個人工費按80元,套用該工法技術共節約620個,節約資金49600元;總工期縮短20天,降低周轉材料租賃費38000元(腳手架0.1萬/天,柱、牆模板0.1萬/天),減少現場管理經費20000元。合計共節約107600元。
3、社會效益
該工法的推廣套用,在施工安全方面得到了提高,太陽星城E區9號樓工程、對外經濟貿易大學學
生公寓,濟南華夏金色陽光7號、8號工程分別獲得了省市級文明安全工地稱號和省市優質工程稱號。該工法在施工工藝上得到了簡化,工人的勞動強度降低了,並節省了人力,施工效率得到了提高,在一定的程度上降低了成本。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《內伸外掛腳手架施工工法》的套用實例如下:
1、太陽星城E區9號樓工程
總建築面積22000平方米,總造價5400萬元,全現澆混凝土框架剪力牆結構,開工日期2005年8月,竣工日期2007年7月,外牆施工採用該工法技術,降低了工人的勞動強度,提高了施工效率,降低了成本。施工安全得到了保證。
2、濟南華夏金色陽光7號、8號工程
總建築面積22656平方米,總造價3820萬元,全現澆剪力牆結構,開工日期為2005年9月,實施完工日期為2006年9月,外牆施工採用該工法技術,降低了工人的勞動強度,提高了施工效率,降低了成本。施工安全得到了保證。
3、對外經貿大學學生公寓工程
總建築面積93628米,總造價22000萬元,全現澆框架剪力牆結構,開工日期為2004年4月,竣工日期為2005年11月,外牆施工採用該工法技術,降低了工人的勞動強度,提高了施工效率,降低了成本。施工安全得到了保證。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
榮譽表彰
2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《內伸外掛腳手架施工工法》被評定為中國國家二級工法。