脚手架及模板支架安全技术培训ppt课件

.,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56元只，脚手架钢管壁厚只有2.52.75mm，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1617t，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2.52.75mm，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2.52.75mm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513.0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483.5的脚手架用钢管改为48.33.6。（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=0.7zsw0（w0取n=50）修改为：wk=zsw0（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,.,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）,.,注：1、表中所示2+2+20.35(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；20.35(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o=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直径不宜小于16。,.,.,挑梁结构及其锚固的验算内容：悬挑梁的强度；悬挑梁的挠度；当无有效支撑体系时悬挑梁的稳定性；悬挑梁锚固段压点处U型钢筋拉环或螺栓的强度；压点处楼板承受锚固负弯矩时的抗弯强度；悬挑梁前端支点下混凝土梁（板）的承载力。,.,构造要求：U型钢筋拉环或螺栓应采用冷弯成型。U型钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。型钢悬挑梁固定端应采用2个（对）及以上U型钢筋拉环或锚固螺栓与梁板固定，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并应与混凝土梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固，其锚固长度应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010中钢筋锚固的规定。悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。悬挑架的外立面剪刀撑应自下而上连续设置。锚固悬挑梁的主体结构混凝土实测强度等级不得低于C20。,.,满堂脚手架和满堂支撑架,1、满堂脚手架和满堂支撑架的结构体系满堂脚手架定义为在纵、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。该架体顶部作业层施工荷载通过水平杆传递给立杆，顶部立杆呈偏心受压状态。满堂支撑架定义为在纵、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、扣件等构成的承力支架。该架体顶部的施工荷载通过可调托撑传给立杆，顶部立杆呈轴心受压状态。,.,满堂脚手架和普通型满堂支撑架加强型满堂支撑架,.,满堂支撑架可分为普通型和加强型二种。当架体沿外侧周边及内部纵、横向每隔5m8m，设置由底至顶的连续竖向剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面设置连续水平剪刀撑且水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑的间距不超过8m时，定义为普通型满堂支撑架；当连续竖向剪刀撑的间距不大于5m，连续水平剪刀撑距架体底平面或相邻水平剪刀撑的间距不大于6m时，定义为加强型满堂支撑架。当架体高度不超过8m且施工荷载不大时，扫地杆布置层可不设水平剪刀撑。满堂脚手架的剪刀撑布置方法同普通型满堂支撑架。,.,水平剪刀撑,竖向剪刀撑,失稳方向,.,2、满堂脚手架和满堂支撑架的结构性能按照规范规定的构造所搭设的满堂脚手架或满堂支撑架，在极限荷载作用下，其可能的破坏形式分为二种：以水平剪刀撑设置层为反弯点的沿较弱方向的架体大波整体失稳和架体较大步距间立杆段的局部弯曲失稳。对于满堂支撑架，也有可能发生顶步距立杆段的局部弯曲失稳。通常情况下，架体的极限承载力由架体大波整体失稳时的承载力值确定。当架体的步距过大时，其立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。当满堂支撑架的顶步距过大或顶步距以上立杆悬伸长度过大，其立杆段的稳定承载力可能低于整体失稳时的承载力。以上破坏形式和脚手架结构的特点很相似，因此在设计计算上可以归为同一类。根据满堂脚手架和满堂支撑架结构的破坏特点，可以看出剪刀撑体系及其布置方式对于架体的极限承载力具有很大的影响。分析表明，影响架体承载力的主要因素有：立杆的纵、横向间距（立杆的横截面面积立杆所支撑的工作面的面积）、竖向剪刀撑和水平剪刀撑的布置方式和数量、纵横向水平杆的步距、架体上活荷载的加载方式。,.,3、满堂脚手架和满堂支撑架立杆的验算部位1）当满堂脚手架采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段；2）当架体的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现最大步距、最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆段进行验算；3）当架体上有集中荷载作用时，尚应计算集中荷载作用范围内受力最大的立杆段；4）满堂支撑架尚应计算顶层立杆段。,.,规范中架体的可计算范围：满堂脚手架：立杆间距0.91.3m，架体高宽比2.0，结构跨数不少于45跨。满堂支撑架：立杆间距0.41.2m，架体高宽比2.02.5，结构跨数不少于48跨。此范围基本涵盖了结构施工的常用范围。如所使用架体不满足以上条件，应采取加大架体范围或设置与建筑结构刚性连接的方法。满堂脚手架尚应计算支撑工作平台的纵、横向水平杆和水平杆与立杆间扣件的抗滑移。,.,满堂脚手架和满堂支撑架的构造规范中给出了常用满堂脚手架和满堂支撑架的构造尺寸和相应的最大搭设高度。(表6.8.1）满堂脚手架的搭设高度不宜超过36m；满堂脚手架的高宽比不宜大于3；施工层不得超过1层。当高宽比大于2时，应在架体的四周和内部水平间隔6m9m，竖向间隔4m6m设置连墙件与建筑结构拉结，当无法设置连墙件时，应采取设置钢丝绳张拉固定等措施。当满堂脚手架立杆间距不大于1.5m1.5m，架体四周及中间与建筑物结构进行刚性连接，并且刚性连接点的水平间距不大于4.5m，竖向间距不大于3.6m时，可按双排脚手架的规定进行计算。,.,满堂支撑架搭设高度不宜超过30m；满堂支撑架的高宽比不应大于3；立杆自顶层水平杆中心线至托撑顶面的长度a不应超过0.5m。当高宽比超过本规范附录所给限值（大于2或2.5）时，应在支架的四周和内部与建筑结构刚性连接，连墙件水平间距应为6m9m，竖向间距应为2m3m。立杆接长接头必须采用对接扣件连接。水平杆长度不宜小于3跨。杆件的接头布置规定和单、双排脚手架相同。剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角应为4560，水平剪刀撑与支架纵（或横）向夹角应为4560，剪刀撑的固定及剪刀撑斜杆的接长规定和单、双排脚手架相同。,.,满堂支撑架顶部可调托撑的螺杆外径不得小于36mm，直径与螺距应符合梯型螺纹的规定；支托板厚不应小于5，螺杆与支托板应焊牢，焊缝高度不得小于6；螺杆与螺母旋合长度不得少于5扣，螺母厚度不得小于30mm。可调托撑的抗压承载力设计值不应小于40kN。满堂支撑架的可调底座、可调托撑螺杆伸出长度不宜超过300mm，插入立杆内的长度不得小于150mm。,主梁,可调托撑,钢管,钢管底座,.,工作实践中关于脚手架的问题讨论,一、规范中的强制性条文3.4.3可调托撑抗压承载力设计值不应小于40kN，支托板厚不应小于5。6.2.3主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。6.3.3脚手架立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm（图6.3.3）。6.3.5单排、双排与满堂脚手架立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。6.4.4开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高，并且不应大于4m。6.6.3高度在24m及以上的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑；高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置（图6.6.3）。,.,6.6.5开口型双排脚手架的两端均必须设置横向斜撑。7.4.2单、双排脚手架拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差大于两步时，应增设连墙件加固。7.4.5卸料时各构配件严禁抛掷至地面；8.1.4扣件进入施工现场应检查产品合格证，并应进行抽样复试，技术性能应符合现行国家标准钢管脚手架扣件GB15831的规定。扣件在使用前应逐个挑选，有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。9.0.1扣件式钢管脚手架安装与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工。架子工应持证上岗。9.0.4钢管上严禁打孔。9.0.5作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上；严禁悬挂起重设备，严禁拆除或移动架体上安全防护设施。9.0.7满堂支撑架顶部的实际荷载不得超过设计规定。,.,9.0.13在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：1主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；2连墙件。9.0.14当在脚手架使用过程中开挖脚手架基础下的设备基础或管沟时，必须对脚手架采取加固措施。,.,二、监理工作控制点（或技术交底要点）1、脚手架搭设尺寸符合方案要求，立杆伸出顶层水平杆中心至支撑点的长度不应超过500；2、连墙件设置应符合方案要求，每根连墙件覆盖面积:高度50M时，覆盖面积应40；高度50M时，