建筑工程脚手架与安全防护施工技术分析

2022-03-24马建荣

河南科技 2022年16期

马建荣

（甘肃第二建设集团有限责任公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

随着国内建筑行业的迅猛发展，建筑施工事故也时有发生，其中脚手架不合理使用导致事故发生占比42%。《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59—2011）对脚手架搭设与使用有明确的规范标准，严格按照技术规范进行脚手架的搭建与施工，是减少施工事故的重要途径。

1 工程项目概况分析

该工程项目为甘肃某地区的棚户区改造工程项目1 号楼，位于城区中心。该项目主体建筑结构即1号楼以及地下车库。其中1号楼的地上建筑面积为13 589.77 m2，地下车库的建筑规模大约为1 683.88 m2。就1 号楼的整体结构来说，总楼层数为33 层。其中，地下1 层，地上32 层，还包括裙房2 层一类的公共建筑结构。整体建筑层高度为99.7 m，其中主楼通常采取钢筋混凝土剪力墙结构进行作业，地下车库的主体结构为框架结构［1］。

2 施工方案选择

在本工程项目应用脚手架工程的过程中，针对主楼2 层以下的部分，大多数情况下会使用双排钢管落地式脚手架，超过2 层的区域一般会采用型钢悬挑钢管脚手架。

3 脚手架以及安全防护

3.1 选择搭设方案

综合工程项目实际案例予以分析，在该项目作业期间，针对其地下室外墙进行施工中，往往需要应用大量的回填土。鉴于此，在地下室主体结构完工后，需要在地下室外墙与围护桩之间进行回填施工［2］。

在二层底进行施工的过程中，要求沿着屋面外墙部分搭设悬臂式钢管脚手架，把其当作主体施工结构以及工程作业操作平台。其中，针对悬臂式脚手架的主体材料，优先采用普通热轧16 号工字钢，直径大约是4 m，而双排脚手架的宽度大约是1 m。针对立杆的纵距需要依据各个立面予以明确，场地在1.5 ～1.8 m。针对脚手架以及主梁，则利用钢管作为连接件，外壁上悬挂密目型安全网，操作层上铺竹材脚手板［3］。

3.2 落地脚手架施工技术

扣件式钢管脚手架主要由立杆、大小横杆以及斜杆和底部基座构成。其中不同类型的杆结构均为钢管材料，直径为4.8 cm，管壁厚度为3.5 mm。通常状况下，需要将杆直径控制在4～6.5 m，且重量不超过50 kg。

就脚手架扣件以及底座的基本形式来说，主要应用直角扣件，其功能为实现垂直交叉钢管之间的衔接，而底座主要起到固定作用，目的在于实现混凝土地面和立杆的有效衔接。在安装的过程中，上述材料的质量均应符合高层建筑的施工技术要求。

3.3 脚手架的搭设以及拆除要点分析

3.3.1 地基处理。在搭设落地式脚手架期间，通常要预先对脚手架进行处置［4］。结合本工程项目施工案例进行分析可知，由于地基常常处在回填土区域，要求施工技术人员务必做好回填土夯实和平整工作。倘若脚手架的基础处在原土地基上，就要求针对原土地基予以处置。当处理结束后，需要施工技术人员做好浇筑工作，施工技术人员可以浇筑厚度为100 mm 的素混凝土材料来当作脚手架基础层。同时还要在脚手架的周围区域设置集水坑，确保后续施工过程中脚手架基础部分不存在积水情况。

3.3.2 脚手架安装要点分析。要做好脚手架的安放工作，尤其是在脚手架管座布置的过程中，要提前做好拉线工作，并严格根据施工要求做好固定工作。在脚手架杆件进行搭设时，应该严格按照脚手架搭建流程施工，确保扣件的安装方向准确。

3.3.3 脚手架拆除注意事项分析。为了确保脚手架拆除过程中的安全，在移除脚手架期间，务必要划定针对性的工作区域，并设置警戒线，警戒线以内不允许有行人进入。在拆除脚手架期间，要严格按照其拆除流程，秉承从上到下的拆除原则进行拆除。在拆除脚手架的过程中需要做好现场指挥工作，在解除结扣时，要提前告知，避免出现坠落事故。针对拆除后的脚手架杆件，要固定在一个堆放位置，严禁随意堆放。

4 脚手架的构造以及具体的搭设要求分析

4.1 基本要求

在工程项目施工过程中，落地式脚手架属于临时性的施工结构［5］，其核心目的在于确保施工人员安全施工以及承担施工过程中来自垂直以及水平方向的荷载力。鉴于此，要求脚手架要有基本的承载力和稳定性。在施工作业中，避免出现倒塌等情况。

4.2 受荷载情况分析

在本工程项目之中，应用型号为Φ48 mm×3.5 mm钢管材料等组件而成的脚手架材料，其立杆、横杆是核心的受力件，斜撑和剪刀撑通常发挥脚手架的重要支撑作用。在脚手架组件中，连墙杆主要承担风力荷载，而扣件式脚手架是整体结构中的重要连接件。

4.3 具体搭设要求分析

在实际的搭设过程中，针对脚手架的立杆，主要应用扣件材料相连接，一般情况下，需要在邻近的立杆接头位置错开，且距离超过50 cm。而针对纵向的水平立杆，要求使用对接扣件予以连接，而且还需要搭载邻近的立杆接头，进行一定错置。另外，针对同一步两根呈现垂直方向的斜杆长钢管与脚手架的底座呈45°～60°。斜杆用转动的固定装置固定在垂直和横向的水平杆上。

此外，需要在脚手架的外侧立杆处设置防护设备以及挡脚板，以此来保证操作人员在施工过程中的人身安全。同时，施工单位要在外侧立杆的内部和外部区分设置严密的安全网，也要同步做好防护栏的设置工作。在门洞区域，也要做好相关防护措施的设置工作。

在实际的搭设过程中，要求在里侧的立杆和墙面之间设置长度统一的安全竹片笆，主要起到支撑作用，施工人员用铁丝材料将安全竹片笆和钢管进行绑扎。脚手架和主体施工结构之间必须呈刚性连接，且要求连接杆和墙面呈垂直状态，同时在连墙杆和框架梁结构开展预埋连接工作的过程中，要求混凝土结构的强度数值以15 N/mm2最佳。

5 悬挑脚手架方案分析

5.1 搭设参数分析

在搭设悬挑式脚手架期间，要求其立杆的纵距控制在1.2 m 以内，立杆的横距离要控制在1.05 m以内。而且还需要确保在内侧立杆间隔建筑物外墙边线0.4 m，所铺设的竹片笆脚手板大约有两层。在建设悬挑式脚手架期间，要求其整体的施工荷载数值为2 kN/m2。

5.2 脚手架搭设

在悬挑式脚手架进行搭设的过程中，首先要求施工技术人员根据具体的施工技术要求在结构楼板上提前做好吊环的预埋工作。一般情况下，需要将吊环下埋至钢筋混凝土中，其锚固直径大约是24 mm，且要严格控制吊环的材料，同时针对锚环材料做好焊接工作。针对设置在阳台、空调板区域的脚手架，其悬挑工字钢和板面需要呈架空状态，不允许直接把工字钢运用至悬挑构件板面上。而针对钢筋锚环，则优先采取电弧焊，焊条为E422，焊条的长度应为10 mm，并应由专业的焊工施工。安装时，必须确保竖杆之间的间隔，纵向误差不得超过5 cm，竖杆与墙壁之间的距离是300 mm。立杆的每一节都要用扣件做好连接工作，每一节上的对合扣件要错开，两个相邻竖杆的连接处不能同时安装，每一条平行竖杆之间的距离不能小于500 mm，每一节之间的距离不能超过步距的1/3。端部扣件盖板的边沿与杆端之间的距离不允许小于100 mm。柱头高度应高于屋脊上皮1.5 m。

脚手架上必须有纵横向扫地杆，垂直的横杆要用直角的扣件固定在离基部上皮不超过200 mm 的竖杆上。立杆必须与建筑牢固连接，在浇注各个楼板混凝土的过程中，还需要把连接钢管下埋至楼板之中，每一层每隔3 m 安装一根连接棒。连接件的方位要尽可能地贴近主节点，与主节点之间距离不可大于300 mm，并且要从一层的一根垂直横杆开始，整个外立面的连接部应是梅花形状。连墙构件中的连墙杆应横向布置，如果不能横向布置，则与脚手架相连的一端必须向下倾斜，不可上斜。

纵向横梁应该按照规定的距离（1.8 m）横向布置，横纵横梁通过交叉扣件进行固定，并且安装在竖杆内部，并且纵向横梁的末端不能从支架上突出。大横杆除了在端部的第一个接合处使用搭接以外，其他都使用对接扣件，大横杆的搭接长度不得小于1 m。在竖杆和大横杆的交叉点上安装一小横杆，小横杆的两端要紧贴着立杆，并用大横杆固定，如果遇到工作层，则在两个竖杆之间加一条小横条，这样可以缩短脚手板的长度；如果工作层转移到另一层，则可以将中间的小横条连同脚手板一起拆掉，但交叉点上的小横条不能拆卸。

在外立面的整体长度和高度上，采用剪刀支撑，以提高其纵向刚性。每一组剪刀撑的长度为5～7 m，斜杆与地面的角度为450°～600°，剪刀撑斜杆采用转动扣件与垂直杆和延伸杆相连接，转动扣件与主结点之间的距离不能超过150 mm。下端的斜杆也需要安置在衬垫之上。剪刀撑斜杆的接长也要通过搭接的形式开展，其搭接直径不允许小于1 m。

针对扣件的安装应符合以下规定。第一，对接扣件的开孔应该向上或向里；第二，针对不同杆件要求其必须从扣件的盖板边缘有所突出，其中突出长度不得小于100 mm。

在工程建筑施工过程中，脚手架作为非常关键的辅助施工部件，是施工技术人员作业的工作平台。在放置脚手架的过程中，应该严格按照脚手架的宽度进行搭设。要求脚手架距离建筑物内侧主体厚度为120～150 mm，使用时，在连接部位设置两个小横条。此外，要求脚手架工作台尾部的探头长度小于150 mm，同时要求板长的两端要与支撑棒牢固相连。在实际的工程项目作业施工中，一定要严格控制脚手架的材料质量。

在实际的施工作业时，为了确保工程项目的施工安全，必须在脚手架外侧的大横梁间设置防护栏和挡脚板。同时脚手架的防护栏和挡脚板要设置在立杆的内侧，中部区域的护栏应该位于中间位置，且高度不能超过180 mm。此外，要求在脚手架的外侧全方位布置密目安全防护网，且要求安全网必须和建筑物的外侧柱子相连接。

一般情况下，在建筑工程项目施工过程中，要求脚手架必须要超过两层，其中上面是工作层，下面是保护层。如果没有条件在工作层布置防护网，则需要在其周围区域悬挂一层平网来充当防护网，平网必须为3 m×3 m 结构，且不能和工作层间隔的距离过远，这样即便发生坠落事故，也可以最大限度地减少伤害。

6 脚手架的检查与验收

6.1 构配件的检查与验收

6.1.1 钢管。在实际的工程项目施工过程中，如果应用到的脚手架钢管材料为全新钢管，则要求在材料进场时提供完整的质量保证书以及合格证书。充当脚手架材料的钢管外壁必须平整光滑，不能存在裂缝、分层以及毛刺等。一般情况下，应用于脚手架的钢材其管径厚度误差不得大于0.5 mm，如果其存在相对严重的腐蚀情况，则严禁用于脚手架施工。

6.1.2 扣件。为了确保脚手架材料的安全性，要求其扣件材料必须完整。针对新的扣件，要求其入场时要具备完善的质检合格证书。针对旧的扣件在入场后，要对其质量进行重点检验，如果发现其存在裂缝或变形情况，严禁使用。

6.1.3 脚手板。脚手板采取竹笆，不允许采取受损腐朽的竹笆。

6.2 架体的检查与验收

在安装之前，要对脚手架进行施工，确保其符合施工质量和技术规范的要求。在脚手架使用过程中，遇到6 级强风、暴雨或停工一个月后，应进行系统的检测。在实际的脚手架应用过程中，为了确保其使用安全，一定要注意以下3 个方面。首先，要及时检查脚手架杆件的连接状况，确保其连接构件的质量符合施工要求。其次，要检查支撑结构是否存在松动情况。再次，核查其安全保护措施，同时架体的承载力要大于设计标准等，当脚手架安装结束后，在使用之前务必要待验收过关后投入应用。

6.3 脚手架的拆除

在拆卸脚手架之前，要对扣件、连接件、支撑体系等进行全面检查，并将其清理干净。拆除工作要从上到下，一层一层地进行。连墙构件要随着脚手架一层一层地拆下，不得在拆脚手架时先拆下一层或几层，分段拆高不允许大于两级，倘若高差大于两级，就需要继续添加连墙构件。脚手架拆至最后一根长立杆高度时务必要在相应的位置使用临时抛撑予以加固，然后才能拆掉连墙构件。