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脚手架及模板支架安全技术前言今天和大家一起对将于2011年12月1日开始实施《的建筑施工扣件式脚手架安全技术规范JGJ130-2011》进行共同讨论和学习。我国扣件式钢管脚手架的使用和发展新规范与老规范的比较新主要针对规范新内容进行探讨工作实践中关于脚手架的问题讨论1.我国扣件式钢管脚手架的使用和发展1.1中国脚手架发展历程20世纪60年代以来，我国研究和开发了各种形式的脚手架，其中扣件式钢管脚手架具有加工简便，搬运方便，通用性强等优点，已成为当前我国使用量最多、应用最普遍的一种脚手架，占脚手架使用总量的绝大部分，在今后较长时间内，这种脚手架仍将占主导地位。但这种脚手架的安全保证性较差，施工工效低，不能满足高层建筑施工需要。20世纪70年代以来，我国先后从日本、美国、英国等国家引进门式脚手架体系，在一些高层建筑工程施工中应用。20世纪80年代初，国内有一些生产厂家开始仿制门式脚手架，到1985年，已有10家企业生产门式脚手架，在部分地区的工程中，开始大量推广应用，并且得到了广大施工单位的欢迎。但是，由于各厂的产品规格不同，质量标准不一致，给施工单位使用和管理工作带来一定困难。同时，由于有些厂采用的钢管材质和规格不符合设计要求，门架的钢度小，重量大，运输和使用中易变形，加工精度差，使用寿命短，严重影响了这项新技术的推广。20世纪90年代，门式脚手架没有得到发展，在施工中应用反而越来越少，不少门式脚手架厂关闭或转产，只有少数加工质量好的单位继续生产。因此，有必要结合我国建筑特点，研制新型的门式脚手架。从1994年“新型模板和脚手架应用技术”项目被建设部选定为建筑业重点推广应用10项新技术之一以来，新型脚手架的研究开发和推广应用工作取得了重大进展。最近，部里对建筑业10项新技术的内容作了局部调整，其中新型模板和脚手架的技术内容也稍有变动。新型脚手架是指碗扣式脚手架、门式脚手架；在桥梁施工中推广应用方塔式脚手架；在高层建筑施工中推广整体爬架和悬挑式脚手架。随着中国建筑市场的日益成熟和完善，竹木式脚手架已逐步淘汰出建筑市场，只在一些偏远落后的地区仍在使用；而门式脚手架、碗扣式脚手架等只在市政、桥梁等工程中使用，初步估计，普通扣件式钢管脚手架因其维修简单和使用寿命长以及投入成本低等多种优点，目前仍据中国国内70％以上的市场，并有较大的发展空间。1.2现阶段我国脚手架存在的问题生产质量近几年来，国内的民营脚手架租赁公司如雨后春笋般的成立起来，在搞活租赁市场的同时，因政府主管部门在某些方面的管理措施不到位，造成了脚手架市场的无序竞争，因片面追求利润致使一些材质差、壁薄的扣件钢管投放市场，如某些厂生产的扣件价格仅5～6元／只，脚手架钢管壁厚只有2.5～2.75mm，严重扰乱了建筑脚手架市场的正常发展，存在着严重的质量安全隐患并在近年发生了多起重大安全事故。生产标准门式脚手架在我国生产和使用的时间不长，各研究单位研制的脚手架自成体系，互不通用，品种规格多样。有些生产厂照搬国外的产品，采用英制尺寸。门式脚手架至今尚无统一的设计和产品标准，各厂的产品规格不同，质量不一致，不仅给施工单位使用和管理带来很大困难，不利于推广应用，同时也给建筑施工安全带来隐患。所以，应尽快地组织编制和颁发门式脚手架的统一标准。目前，在门式脚手架标准化中，存在的主要问题，一是各厂脚手架部件名称不一致，给脚手架的推广应用带来很大不便；二是主要部件的规格尺寸繁多。世界各国门式脚手架的规格尺寸繁多，有采用国际单位和英制两种计量单位。施工安全虽然扣件脚手架具有拆装灵活、运输方便、通用性强等特点。但是，这种脚手架安全保证较差，施工工效低，不能适应基本建设工程发展的需要，并存在以下几个方面问题。在施工工效方面，施工工效低，需要技术熟练的架子工，工人劳动强度较高等。在安全性能方面，每杆立杆容许载荷不超过10kN，安全保证较差，脚手架组装高度原则上不超过30m超过30m时，底层钢管需要用双根组装等。在经济效益方面，用钢量多，每1000m2墙面脚手架总用钢量为16~17t，脚手架一次性投资小，但组装较费工，综合经济效果较差，施工使用费高于门式脚手架。1.3事故原因分析总的来说，造成脚手架、模板倒塌的主要原因是材料质量、方案设计以及施工管理存在问题。材料问题脚手架主要是钢管和扣件。按标准要求，用于扣件式脚手架的钢管应采用外径48mm，壁厚3.0-3.5mm的焊接普碳钢管。目前，许多网管生产厂家为了抢占市场，低价竞争，生产的钢管壁厚仅为2.5～2.75mm，与用户结算仍按壁厚3.5mm的理论重量计处。由于钢管租赁是按长度计价，不是按重量计价。因此租赁单位愿意购买壁厚2.5～2.75mm的低价钢管。但是，这种钢管的惯性矩损失20％左右，如果经过多年施工应用后，钢管锈蚀使壁厚减薄，钢管惯性矩还要减少，所以，这些钢管将是脚手架安全的隐患。设计问题脚手架和模架倒塌的主要原因是支撑失稳,由于许多施工企业在模板工程施工前，没有进行模板设计和刚度验算，只靠经验来进行支撑系统布置，使支撑系统的刚度和稳定性考虑不足。另外，目前在模板支撑系统或脚手架设计计算时，其计算简图采用钢结构的铰接节点，各杆件交于一点，而钢管搭设是用扣件连接，钢管受力是偏心荷载。因此，现场实际情况与设计计算有相当大的差距。还有的钢管材料锈蚀或磨损严重，有的局部弯曲或开焊等，使钢管实际受载能力减少很多，在现场管理不严的情况下，极易发生模板支撑失稳现象。施工问题目前有不少施工工地的技术负责人，没有对操作工人进行详细的安全技术交底，加上有些工人素质较差，难免发生应用问题。如有的模架倒塌事故是由于操作工人没有按设计要求设置剪力撑或纵横水平拉杆的间距，造成模架稳定性不足；有的事故是工人私自拆除外脚手架与建筑物之间的连接拉杆，导致脚手架整体倒塌；还有的事故是在脚手架和模架上集中堆放建筑材料、预制构件或施工设备等，造成局部杆件超载失稳，引起整体倒塌。因此，施工现场管理混乱，操作人员没有严格按设计要求安装和拆除支撑，也是造成倒塌事故的重要原因。1.4解决的办法1.4.1设计方案审批及施工过程的控制严格落实方案编制与审批严格控制脚手架的施工过程采用安全性能好的新式脚手架1.4.2脚手架的检查及安全管理控制1.4.3建立脚手架质量监控机构1.4.4尽快统一国内脚手架标准1.5发展的方向根据我国脚手架的实际现状并结合国外先进经验，认为我国的脚手架及其行业的发展方向如下。(1)提升脚手架的安全性脚手架和脚手板在设计上不仅要求装拆方便，更要求安全可靠，在脚手架搭设时，周围要有安全栏杆和网栏，脚手板接头之间不能有缝隙，防止杂物掉落伤人。一种新式的安全性能较好的脚手架将是我国脚手架发展的最终目标。(2)发展脚手架的多样化。同类型的工程施工选用不同用途的模板和脚手架，有多种框式脚手架、直插式脚手架、承插式脚手架、扣件式脚手架和专用脚手架，可按工程要求选用。(3)实现脚手架的轻型化。减轻建筑工人的劳动强度，建筑模板、脚手架的设计要趋向轻型化，装拆方便、外表美观，要不断开发新产品。(4)提升脚手架的环保要求。目前我国对环保的要求日益加强，对废旧脚手架的处理也要符合环保要求。(5)成立专业化的脚手架承包公司。目前在我国建筑施工过程中，脚手架的施工形式是多样的，不同地区有所不同，但专业化的脚手架承包公司是发展方向。2.新规范与老规范的比较规范修订的背景《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）的编写工作于1986年开始，经历了调研、统计、实验研究、结构分析、总结和讨论后，于1993年定稿上报，2001年修改后批准实施。规范使用期内国家的建设规模、建筑工地的安全管理和脚手架使用等方面都发生了很大变化，规范内容应适应变化。和本规范配套的相关规范在内容作了修订，使本规范在内容上应作出修改，和相关规范协调。施工现场高大支架和模板工程数量增多，事故频发。在技术上给予指导和规范。2005年开始对《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）规范的修订工作。本次规范修订的主要内容1、修订了钢管规格。取消φ51×3.0钢管；为符合《焊接钢管尺寸及单位长度重量》（GB/T21835-2008）的规定，将原标准中φ48×3.5的脚手架用钢管改为φ48.3×3.6。（3.1.2条）2、对钢管壁厚的下差更严格。将原规定壁厚下差限值为0.5mm改为0.36mm。当所用钢管的壁厚不符合规范规定时，可以按钢管的实际尺寸进行设计计算。（附录D）3、双管立杆脚手架的经济性不好，在施工现场已经很少使用，本次修订中予以取消。（老6.3.7条）4、脚手架柔性连墙件的做法粗糙，可靠性差，不符合安全要求，本次修订中予以取消。(老6.4.3、6.4.5条）5、与建筑结构荷载规范的内容统一。将作用于脚手架上的水平风荷载标准值的计算公式形式由：wk=0.7μz·μs·w0（w0取n=50）修改为：wk=μz·μs·w0（w0取n=10）。（4.2.5条及条文说明）6、将荷载效应组合表中的可变荷载组合系数由0.85提高为0.9。（表4.3.1）7、将连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力由单排架取3kN改为2kN，双排架取5kN改为3kN。（表4.3.1）8、根据施工现场脚手架应采用密目式安全立网全封闭的安全管理规定，此次修订内容中弱化了开敞式脚手架，对常用脚手架的允许搭设高度做了调整(6.1.1条、6.1.2条）。表1荷载效应组合荷载效应组合荷载效应组合纵向、横向水平杆强度与变形永久荷载+施工荷载脚手架立杆地基承载力型钢悬挑梁的强度、稳定与变形永久荷载+施工荷载永久荷载+0.9（施工荷载+风荷载）立杆稳定永久荷载+可变荷载（不含风荷载）永久荷载+0.9（可不荷载+风荷载）连墙件强度与稳定单排架，风荷载+2.0kN双排架，风荷载+3.0kN表2常用密目式安全立网全封闭式双排脚手架的设计尺寸（m）连墙件设置立杆横距lb步距h下列荷载时的立杆纵距la(m)脚手架允许搭设高度[H]2+0.35(kN/m2)2+2+2×0.35(kN/m2)3+0.35(kN/m2)3+2+2×0.35(kN/m2)二步三跨1.051.52.01.51.51.5501.81.81.51.51.5321.301.51.81.51.51.5501.81.81.21.51.2301.551.51.81.51.51.5381.81.81.21.51.222三步三跨1.051.52.01.51.51.5431.81.81.21.51.2241.301.51.81.51.51.2301.81.81.21.51.217注：1、表中所示2+2+2×0.35(kN/m2)，包括下列荷载：2+2(kN/m2)为二层装修作业层施工荷载标准值；2×0.35(kN/m2)为二层作业层脚手板自重荷载标准值。2、作业层横向水平杆间距，应按不大于la/2设置。3、地面粗糙度为B类，基本风压Ｗo=0.4kN/m2。9、增加了悬挑脚手架挑梁结构及其锚固的构造和计算内容。（5.6条、6.10条）10、补充了与满堂脚手架和满堂支撑架相关的内容。包括结构体系、构造要求、荷载取值、设计计算等。规范中将此类支架体系划分为满堂脚手架（顶部荷载通过纵、横向水平杆传至立杆）和满堂支撑架（顶部荷载通过立杆顶端的可调顶撑传至立杆）二种体系。满堂支撑架根据剪刀撑的间距（5m）细分为普通型满堂支撑架和加强型满堂支撑架。（5.3条、5.4条、6.8条、6.9条）针对规范新内容进行探讨悬挑脚手架挑梁结构及其锚固满堂脚手架和满堂支撑架悬挑脚手架挑梁结构及其锚固规范中推荐以双轴对称截面钢梁做悬挑梁结构。悬挑脚手架的搭设高度不超过20米。悬挑梁截面高度不小于160mm。每个型钢悬挑梁外端宜设置钢丝绳或钢拉杆与上一层建筑结构斜拉结，钢丝绳、钢拉杆作为附加安全措施，在悬挑钢梁受力计算时不考虑其作用。悬挑梁尾端应有不少于二点和钢筋混凝土梁板结构拉结锚固，用于锚固型钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓