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腳手架
來源:互聯網

腳手架(scaffold)是為了保證建筑過程順利進行而搭設的工作平臺。

腳手架發發明一說源于中國的神農;一說源于美國的F.B.Gilbreth(),都旨在為提高工作效率而設計。在當代,腳手架成為作業人員操作并解決垂直和水平運輸而搭設的各種支架。應用在廣告業、市政、交通路橋、礦山等領域。腳手架具有不變形、不搖晃和不傾斜;構造簡單、便于裝拆和搬運,并能多次周轉使用等特點。

腳手架對施工速度、工作效率、工程質量以及工人的人身安全有著直接的影響。腳手架是一種系統工程,每一個環節都與其他環節緊緊關聯,容易引發連鎖反應,由很小的危險演變為重大或特大安全事故,造成人員傷亡,財產損失。需要根據情況,建立健全安全管理體系,同時培養工人更科學的安全意識,盡最大的努力,保障工人的生命安全,企業的財產安全。

發明簡史

起源發展

神農發明說

中國古代,神農教會了人民伐木。古代的樹都很高,搭起架子,往更高的山上爬,這些架子現在被認為是腳手架的起源雛形。現在建筑工人使用的腳手架,發明權被認為是神農。神農想通過腳手架,爬到山的深處發現、摘取草藥。

吉爾伯勒斯發明說

1911年,F.B.Gilbreth(吉爾伯勒斯)對美國建筑公司工人砌磚作業進行了試驗,為使工人的砌磚速度提高,發明腳手架。使得砌磚工人在所有的情況下能夠在最合適的高度處工作。

發展階段

20世紀50年代,日本在以單管扣件腳手架為主,由于不斷發生施工傷亡事故,到20世紀60年代大量推廣應用門式腳手架。由于門式腳手架裝拆方便、承載性能好、安全可靠。

中國腳手架工程的發展大致經歷了三個階段。第一階段是解放初期到20世紀60年代,腳手架主要利用竹、木材料。

20世紀60年代末到20世紀70年代,中國出現了鋼管扣件式腳手架,各種鋼制工具式里腳手架與竹木腳手架并存的第二階段。

20世紀80年代后,隨著土木工程的發展,中國國內一些研究、設計、施工單位在從國外引入的新型腳手架基礎上,經多年研究應用,開發出新型腳手架,進入了多種腳手架并存的第三階段。

性能特點

綜述

腳手架具有不變形、不搖晃和不傾斜;構造簡單、便于裝拆和搬運,并能多次周轉使用等特點。

性能參數

設置要求

腳手架的設置應確保結構穩定、受力明確、承載可靠和使用安全。

腳手架作業層的架面寬度根據施工需要確定,一般情況下,結構工程腳手架和外裝修腳手架的架面寬度不小于0.9米,里裝修腳手架不得小于0.6米。鋪板的里邊緣距墻不得大于150毫米。

腳手架的步距、單雙排腳手架的立桿縱距和滿堂腳手架的立桿間距應根據腳手架的搭設高度、施工要求、承載和構架的需要確定,且均不宜大于1.8米。對于洞口、通道口、荷載加大部位、拉結和卸載措施設置處等部位均應增設加強構造。

架高超過6米時,腳手架與工程結構之間必須設置拉結措施——連墻點。連墻點應按豎向架面均勻分布,豎向間距最大不超過8 米,每點覆蓋面積最大不超過40平方米。

一般情況下,禁止不同材料和連接方式的腳手架的桿配件混用。但由于所用腳手架材料的構架能力不能完全滿足施工的需要,而要采用其他桿配件或材料予以加強時,若其規格或連接方式與原構架不同,則不得取代原腳手架構架結構的基本桿配件,且混用的加強立桿必須自地面(樓面)或其他承重結構起向上連續搭設并進行可靠連接。

當架高超過20米,構架尺寸、荷載和受力狀態有顯著改變的部位(局部腳手架),作模板支撐和其他承重用途的腳手架;實際使用的施工荷載或作業層數超過二層或相應規范的規定,尚未制定規范的新型腳手架、特種和特殊造型腳手架以及其他無可靠安全依據搭設的腳手架,必須進行設計、驗算或實物荷載檢驗,以確保其達到安全使用的要求。

單排腳手架不得用于墻厚小于180 mm的砌體,也不得用于土坯墻、空斗砌墻、輕質磚墻以及靠腳手架一側實體厚度小于180 mm的空心墻和有輕質保溫層的復合墻體中。

各種落地式腳手架的搭設高度一般不應超過以上表格要求 。

部件組成

腳手架包括基本結構、整體拉結桿件、作業層桿配件、其他安全防護措施以及附墻拉結、卸載和支承措施等組成部分。

基本結構

基本結構是腳手架直接承受和傳遞垂直荷載及其內力的構架部分,由基本結構單元組合而成。基本結構單元是腳手架基本結構的最小組成部分,是可以承受和傳遞腳手架垂直荷載及其內力的桿件,包括矩形平面構格(常用于單排腳手架、防護欄桿)、矩形立體格構(常用于雙排腳手架、空間腳手結構)、三角形平面構架(常用于懸挑腳手架的支架、大型模板的支承架等)、不規則平面構架(常用于爬升腳手架的爬架,掛、挑腳手架的豎向承力架,腳手架的水平承力桁架等)、門式構架(常用于雙排腳手架、滿堂腳手架、安全防護棚等)、單桿式格構立柱(常用于各類腳手架的立桿)等。

整體拉結桿件

整體拉結桿件能使腳手架形成穩定構架,加強腳手架整體、局部或某一薄弱方向的剛度,加強腳手架抵抗側向力的能力。包括斜桿、剪刀撐和水平加強桿等構件。

作業層桿

作業層桿配件包括腳手板擋腳板欄桿等架面和外側防護材料。

其他安全防護措施

其他安全防護措施為除作業層防護之外的安全防護措施,包括進出口的防護和各種安全柵欄、安全欄網等。

附墻拉結

附墻拉結是提高腳手架穩定承載力和防止傾覆的重要措施,一般應采用剛性拉結構造,即使用可以承受拉力和壓力作用的剛性桿件和連接構造,亦可采用柔性拉結和剛性支頂桿合用的辦法,常見的附墻拉結構造形式有屬柔性拉結的鐵絲拉結、花籃螺絲拉結、帶花籃螺絲的鋼絲繩或拉桿拉結、鏈索拉結等,屬剛性拉結的鋼管拉結、穿墻螺栓拉結等形式。

支承設施

支承設施用于支承腳手架并將腳手架荷載傳給工程結構承受的構造部分。

分類

腳手架按搭設的位置分為外腳手架、里腳手架;按材料不同可分為木腳手架、竹腳手架、鋼管腳手架;按構造形式分為立桿式腳手架、橋式腳手架、門式腳手架、懸吊式腳手架等類型。

外腳手架

特點

外腳手架是沿建筑物外圍搭設的一種腳手架,用于外墻砌筑和外墻裝飾。常用的有多立桿式腳手架和門式鋼管腳手架。多立桿式腳手架可用木、竹和鋼管等搭設,主要采用鋼管腳手架。

優缺點

雖然其一次性投資較大,但可多次周轉、攤銷費用低、裝拆方便、搭設高度大,且能適應建筑物平立面的變化,多立式鋼管腳手架有扣件式和碗扣式兩種。

鋼管扣式

特點

鋼管扣件式腳手架由鋼管和扣件組成。扣件為鋼管與鋼管之間的連接件,其基本形式可分為直角扣件、回轉扣件和對接扣件,用于鋼管之間的直角連接、直角對接接長或成一定角度的連接。

優缺點

鋼管扣件式腳手架但穩定性差,需要在墻上要留腳手眼,不宜用于半磚墻、輕質空心墻、砌塊墻體,而墻上留腳手眼的位置世有一定限制。

碗扣式

特點

碗扣式鋼管腳手架又稱多功能碗扣型腳手架,其基本構造和搭設要求與鋼管扣件式腳手架類似,不同之處在于其桿件接頭處采用碗扣連接。由于碗扣是固定在鋼管上的,因此連接可靠,組成的腳手架整體性好,也不存在扣件丟失問題。碗扣式接頭由上、下碗扣及橫桿接頭、限位銷等組成。

優缺點

碗扣式鋼管腳手架搭設應按立桿、橫桿、斜桿、連墻件的順序逐層搭設,耗費工時;每段搭設后必須經檢查驗收合格,方可投入使用;當腳手架內外側加挑梁時,在一跨挑梁范圍內不得超過1名施工人員操作,嚴禁堆放物料。

特點

門式腳手架又稱為多功能門式腳手架,是應用較為普遍的腳手架之一。門式腳手架有多種用途,除可用于搭設外腳手架外,還可用于搭設里腳手架、施工操作平臺或用于模板支架等。

優缺點

門式腳手架的搭設要與施工進度同步,考驗工人水平,一次搭設高度不宜超過最上層連墻件的兩步,且自由高度不應當大于4 米;門式腳手架的組裝應自一端向另一端延伸,應自下而上按步架設,并應逐層改變搭設方向;每搭設完兩步門式腳手架后,應校驗門架的水平度及立桿的垂直度;門式腳手架作業層應連續滿鋪與門架配套的掛扣式腳手板,并應當有防止腳手板松動或脫落的措施。

里腳手架

里腳手架是搭設在施工對象內部的腳手架,主要用于在樓層上砌墻和進行內部裝修等施工作業。由于建筑內部施工作業量大,平面分布十分復雜,要求里腳手架頻繁搬移和裝拆,因此里腳手架必須輕便靈活、穩固可靠,搬移和裝拆方便。常用的里腳手架分為折疊式里腳手架和支柱式里里腳手架。

此外,里腳手架除采用上述金屬工具式腳手架外,還可以就地取材,用竹、木等制作“馬凳”,作為腳手板的支架。

折疊式里腳手架

折疊式里腳手架可用角鋼、鋼筋、鋼管等材料焊接制作。

支柱式里里腳手架

支柱式里里腳手架由支柱及橫桿組成,上鋪腳手板。

應用領域

腳手架一般應用于建筑工程領域,是為建筑搭建進行而搭設的工作平臺。腳手架為作業人員操作并解決垂直和水平運輸而搭設的各種支架。在廣告業、市政、交通路橋、礦山等部門廣泛使用。腳手架是建筑施工中必不可少的臨時設施,比如砌筑、澆筑混凝土、墻面抹灰、裝飾和粉刷、結構構件的安裝等。

標準規范

《中華人民共和國建筑法》等法律法規,明確了工程項目建設單位、設計單位、施工單位、監理單位和質量監管部門等參建各方主體的法律責任。在施工腳手架設計和搭設過程中,監管、施工、監理方面的工程技術人員必須對采用的技術方法和措施是否符合《施工腳手架通用規范》要求進行判定。

《施工腳手架通用規范》(GB 55023-2022)于2022年10月1日起實施。規范為強制性工程建設規范,全部條文必須嚴格執行。

安全預防

安全規定

施工過程中,要建立健全腳手架工程管理制度,施工單位要對工程給予足夠高的重視,再根據施工組織結構,使用系統的基本思路對腳手架工程進行管理,建立更加完善的腳手架工程安全管理制度。因為腳手架工程的原材料要進行多次重復使用,所以應該對這些材料進行動態管理,即對鋼管、扣件、板材等,每次使用后的強度、剛度、彎曲程度、扣件合格率等進行信息管理,設置一個信息系統,以提高對材料的管理控制。

在工程中使用建筑信息模型(BIM),進行優化設計,可以有效提升設計計算結果的有效性。

事故傷害

腳手架事故引發傷害有兩種發生方式,從腳手架上跌落或腳手架倒塌。腳手架工程引發事故發生的因素有很多,但都可能引起人員傷亡、跌落、塌等事故。其原因主要還是腳手架材料的質量問題、在腳手架建設之前的計算和設計方面、以及施工過程中,企業的安全管理方面。

參考資料 >

scaffold.merriam-webster.2023-11-27

以扣件式鋼管模板支撐腳手架為例.廣西建設網.2023-11-26

住房和城鄉建設部關于發布國家標準 《施工腳手架通用規范》的公告.住房和城鄉建設部.2023-11-26

住房和城鄉建設部發布一批國家標準!10月1日起實施.濰坊市住建局.2023-11-26

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