程學(xué)明,羅國嶺,孫佳
(中建二局第三建筑工程有限公司,北京 100070)
腳手架施工需要滿足一定的設(shè)計(jì)要求,并采用規(guī)范化的施工方式應(yīng)對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境,構(gòu)建穩(wěn)定的施工平臺(tái)。腳手架懸挑長(zhǎng)度通常在1.2~1.5 m,需要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工,降低大跨度對(duì)懸挑的影響,確保腳手架的受力穩(wěn)定。在不規(guī)則立面的影響下,腳手架施工的難度會(huì)增加,需要確保施工方案的完善性,促使立面施工有序開展。
腳手架施工過程中,需要注重材料的選擇,一方面,應(yīng)將材料組件準(zhǔn)備齊全,確保能夠順利搭接腳手架,提高各部分構(gòu)件連接的穩(wěn)定性。另一方面,需要保證材料本身的質(zhì)量,對(duì)腳手架的損傷情況進(jìn)行檢查,避免施工安全事故。腳手架施工前,需要對(duì)組件的質(zhì)量合格證書進(jìn)行檢查,確保腳手架的出廠質(zhì)量,同時(shí),還要對(duì)腳手架進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn),將存在損傷的腳手架進(jìn)行剔除,控制好腳手架的整體質(zhì)量。核驗(yàn)過程中,需要對(duì)鋼管的直徑進(jìn)行檢驗(yàn),確保鋼管之間能夠順利組裝,使鋼管達(dá)到安全性能指標(biāo)。對(duì)于存在銹蝕、裂紋的鋼管,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換,提高構(gòu)件應(yīng)用的安全性,做好材料準(zhǔn)備工作[1]。
不規(guī)則建筑施工較為復(fù)雜,需要進(jìn)行人員方面的準(zhǔn)備,選擇合適的施工人員,采用適宜的施工形式。施工人員需要具備從業(yè)資格證明,具有一定的工作經(jīng)驗(yàn),能夠熟練掌握腳手架的使用,防止在操作過程中出現(xiàn)失誤,增加施工過程的安全隱患。不規(guī)則立面建筑施工需要進(jìn)行高層作業(yè),施工人員應(yīng)具有較強(qiáng)的心理素質(zhì),在確保安全的前提下適應(yīng)高空環(huán)境,能夠在腳手架上迅速完成攀爬,保證施工過程安全進(jìn)行。施工前,需要對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn),對(duì)其講解高空作業(yè)的規(guī)范,提高腳手架施工的正確性,采用規(guī)范化的施工形式,做好施工安全控制工作。同時(shí),需要做好技術(shù)交底工作,對(duì)關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行確認(rèn),確保施工人員能夠掌握施工要點(diǎn),提高腳手架施工的合理性。
不規(guī)則立面施工過程中,需要對(duì)懸挑外架進(jìn)行設(shè)計(jì)(見圖1),提高懸挑結(jié)構(gòu)的控制效果。腳手架的搭建受到立面結(jié)構(gòu)的影響,方案設(shè)計(jì)前,需要對(duì)立面結(jié)構(gòu)展開分析,通過懸挑腳手架應(yīng)對(duì)立面的不規(guī)則變化,確保懸挑分布的合理性。而且,建筑立面的不規(guī)則性會(huì)影響下梁結(jié)構(gòu),導(dǎo)致架梁無法順利搭建。為此,應(yīng)采用預(yù)埋的方式,通過錨栓對(duì)架梁進(jìn)行預(yù)埋,對(duì)腳手架的架梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充,保證腳手架結(jié)構(gòu)的完整性。錨栓的預(yù)埋深度不能小于20 cm,確保預(yù)埋結(jié)構(gòu)搭接的穩(wěn)定性。對(duì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)露臺(tái)的數(shù)量進(jìn)行控制,確保預(yù)埋長(zhǎng)度的統(tǒng)一性,防止由于預(yù)埋問題造成浪費(fèi),對(duì)預(yù)埋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)。同時(shí),需要注重剪力撐的使用,對(duì)架體的穩(wěn)定性進(jìn)行鞏固,確保立桿布置的有效性。剪力撐的搭設(shè)寬度不能小于4跨,否則將會(huì)影響整體支撐效果。應(yīng)當(dāng)合理控制桿件的搭接距離,以提高搭接點(diǎn)的穩(wěn)固性,降低立桿的拉結(jié)作用。另外,需要對(duì)腳手架的模型進(jìn)行分析,利用BIM技術(shù)構(gòu)建模型,對(duì)腳手架的結(jié)構(gòu)特征展開分析,確保鋼管、節(jié)點(diǎn)等構(gòu)件的數(shù)量,使立桿排布能夠得到精準(zhǔn)布置。另外,BIM模型能夠模擬腳手架的搭建過程,使施工人員對(duì)構(gòu)件位置的掌握更加精準(zhǔn),提高架體的穩(wěn)定性[2]。
圖1 懸挑外架
腳手架施工需要注重架體的穩(wěn)定性控制,做好其受力分析工作,對(duì)腳手架的搭接效果進(jìn)行檢驗(yàn)。立桿是腳手架的重要支撐結(jié)構(gòu),長(zhǎng)度一般在7.2~7.8 m,需要對(duì)其展開荷載計(jì)算,防止立桿出現(xiàn)彎曲、斷裂等現(xiàn)象,保障立桿受力的均勻性。
在不考慮風(fēng)荷載的情況下,立桿受力計(jì)算公式為:
在考慮風(fēng)載荷條件下,立桿受力計(jì)算公式為:
式中,N為立桿軸向力設(shè)計(jì)值,N;N1為立桿結(jié)構(gòu)軸向力,N;N2為立桿自重軸向力,N;Qk為立桿施工荷載下的軸向力,N。
另外,還需要對(duì)立桿的彎矩進(jìn)行分析。彎矩是導(dǎo)致立桿彎曲的主要因素,需要對(duì)彎矩狀況展開分析,對(duì)彎矩進(jìn)行控制可以減少彎矩對(duì)腳手架結(jié)構(gòu)的影響。具體計(jì)算公式為:
式中,Mw為立桿所受彎矩,N·m;Mwk為立桿風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩,N·m。
立桿是腳手架的重要支撐結(jié)構(gòu),需要確保立桿分布的合理性,使分布情況與不規(guī)則立面相匹配。立桿排布需要根據(jù)受力情況進(jìn)行分析,構(gòu)建立桿結(jié)構(gòu)的受力分析模型,驗(yàn)證立桿布置的可行性。底部立桿布置時(shí),通常采用交錯(cuò)布置的形式對(duì)立桿布置的合理性進(jìn)行檢驗(yàn),防止出現(xiàn)立桿布置不穩(wěn)定的情況。立桿的錯(cuò)開距離應(yīng)控制在500 mm以上,使接頭之間呈現(xiàn)一定的跨度,保證腳手架整體性能的穩(wěn)定性。立桿布置應(yīng)結(jié)合BIM模型,對(duì)立桿的工程量展開分析,同時(shí)確定立桿的分布情況,保證架體整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,防止出現(xiàn)架體不穩(wěn)定的情況。立柱排布過程中,需要注重邊界線的設(shè)定,對(duì)立面的結(jié)構(gòu)輪廓展開分析,使立桿布置基于實(shí)際情況進(jìn)行。
由于在腳手架的搭建過程中,需要對(duì)連墻件進(jìn)行預(yù)埋處理(見圖2),因此,建筑的不規(guī)則立面會(huì)影響腳手架的搭建。連墻件應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)邊界進(jìn)行設(shè)置,對(duì)受力模型展開分析,使連墻件能夠布置在主節(jié)點(diǎn)上,提高對(duì)架體的鞏固效果。同時(shí),需要對(duì)預(yù)埋的偏移距離進(jìn)行控制,不能大于300 mm,否則會(huì)影響連墻件的連接效果。預(yù)埋件應(yīng)穿插到框架梁中,做好預(yù)埋件的變形控制,提高對(duì)預(yù)埋效果的控制作用。在預(yù)埋過程中,還要注重拉結(jié)點(diǎn)的布置,綜合考慮其平面位置與長(zhǎng)度,使拉結(jié)點(diǎn)受力良好,保障架體的穩(wěn)固性。
圖2 連墻件
腳手架搭接過程中,需要遵守一定的順序,確保搭接質(zhì)量和效率。首先,需要按照大橫桿、小橫桿的順序進(jìn)行搭接。其次,需要搭接臨時(shí)支撐杠,對(duì)架體結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)支撐,使架體能夠跨越建筑不規(guī)則立面部分,提高立桿的臨時(shí)穩(wěn)固性。在連墻桿搭建完成后,可進(jìn)行拆卸。然后,需要對(duì)連墻桿、剪刀撐等進(jìn)行搭接,對(duì)腳手架的細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充,確保架體搭接的有序性。最后,需要注重搭接部分的規(guī)格控制,對(duì)吊架、挑網(wǎng)、掛網(wǎng)等進(jìn)行搭接時(shí),應(yīng)進(jìn)行技術(shù)方面的審核,控制好搭接質(zhì)量,對(duì)腳手架搭接過程進(jìn)行充分指導(dǎo)[3]。
剪力撐是腳手架的重要結(jié)構(gòu)(見圖3),對(duì)立桿有固定作用,搭接距離應(yīng)在1 m以上,以提高搭接部位的穩(wěn)定性。剪力撐是實(shí)現(xiàn)縱向穩(wěn)定的關(guān)鍵,能夠?qū)U件的受剪情況進(jìn)行控制,提高桿件布置的有效性,將剪力控制在一定范圍。對(duì)剪力撐進(jìn)行布置時(shí),水平夾角一般在45°~60°,以降低外部荷載對(duì)剪力撐的影響,防止桿件發(fā)生集中受力。剪力撐具有搭接長(zhǎng)度的要求,搭接長(zhǎng)度在1.0~1.5 m,通過旋鈕對(duì)其進(jìn)行固定,使剪力撐在架體中呈現(xiàn)三角結(jié)構(gòu),進(jìn)而保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。剪力撐需要隨著建筑結(jié)構(gòu)的增高而加設(shè),搭接過程中不能留有空隙,對(duì)于關(guān)鍵部位,應(yīng)采用正反剪力撐進(jìn)行加固。
圖3 剪力撐
腳手架施工過程中,需要注重安全隔斷的設(shè)計(jì),確保結(jié)構(gòu)的安全性。在懸挑腳手架結(jié)構(gòu)中,需要在立面設(shè)置安全網(wǎng)進(jìn)行封鎖,安全網(wǎng)由綠色尼龍繩編織而成,能夠提高施工人員攀爬過程的安全性,保障施工人員的人身安全。對(duì)于懸挑腳手架的首層,應(yīng)采用厚木板進(jìn)行鋪裝,板厚不能小于60 mm,否則會(huì)影響板材的支撐效果。每層立桿附近需要設(shè)置安全網(wǎng),同時(shí)做好固定工作,采用螺栓加固的形式提高固定方法的有效性。另外,在安全網(wǎng)上還要捆綁密布網(wǎng),提高網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的安全性。
腳手架搭接完成后,需要進(jìn)行安全檢測(cè),檢驗(yàn)?zāi)_手架的搭接質(zhì)量。驗(yàn)收過程中,需要參考GB 51210—2016《建筑施工腳手架安全技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)腳手架進(jìn)行嚴(yán)格地檢測(cè),提高腳手架使用的規(guī)范性。驗(yàn)收工作主要包含以下內(nèi)容:(1)對(duì)桿件的連接情況進(jìn)行檢測(cè),確保連接過程的牢固性,防止桿件出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,使桿件能夠起到穩(wěn)定的支撐作用。(2)對(duì)底座、立桿等進(jìn)行檢查,確定無懸空情況出現(xiàn),避免立桿發(fā)生滑落,影響搭接的穩(wěn)定效果。(3)對(duì)扣件螺栓進(jìn)行檢查,確定關(guān)鍵點(diǎn)固定的牢固程度,對(duì)關(guān)鍵部分應(yīng)進(jìn)行加固處理。(4)檢測(cè)立桿的垂直度,降低彎矩對(duì)立桿的影響,提高立桿的穩(wěn)定支撐作用。
綜上所述,腳手架是建筑施工的重要平臺(tái),其施工具有一定的難度,尤其是在不規(guī)則建筑條件下,因此,應(yīng)對(duì)腳手架的搭接引起重視,確保搭接過程的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)腳手架的穩(wěn)定支撐,防止施工過程出現(xiàn)安全問題,提高安全控制措施的有效性。