为便于施工企业使用、简化设计计算,凡满足本规程限定条件的脚手架均可按本规程进行搭设。本规程是在调研京津冀房屋建筑工程承插型盘扣式钢管脚手架使用现状和系统总结其应用经验,并经过大量理论研究和试验验证的基础上编制的。适用于京津冀行政区域内房屋建筑工程施工用承插型盘扣式钢管脚手架的设计、构造、搭设与拆除、检查验收及管理等。本规程是依据现行国家标准《施工脚手架通用规范》55023、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》51210、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231,针对一般性工程情况编制的;凡工程条件与本规程选用条件存在差异的,可遵照相关规范进行设计及组织施工。503基本规定3.0.1脚手架的构件配套、体系完整、构造合理等是确保架体整体和局部稳定的基本条件,只有保证架体形成空间稳定的承载结构体系,构造合理、防护严密、连接可靠、使用合理,才能确保脚手架稳定、安全可靠。3.0.2承插型盘扣式脚手架是由众多几何不变的结构单元所组成,只有当所有相对独立的稳定结构单元牢固连接为整体时,才能保证脚手架的整体稳定。对于作业脚手架,需按计算和构造要求设置专用斜杆、连墙件、水平剪刀撑等;对于支撑架,需按计算和构造要求设置水平剪刀撑、斜杆及其他加固件等。
脚手架采用工具式周转材料搭设而成,使用时间较长。在脚手架使用过程中,脚手架结构不得发生改变,是保持其性能的基本要求。在使用期间,节点及杆件受荷载反复作用,极易松动、滑移而影响脚手架的承载性能。因此,本规程要求架体的节点连接性能及承载力不应因上述等原因降低。3.0.3按照住房和城乡建设部和地方政府规定,施工方案在实施前必须按照相关规定进行方案编制、审核、审批及专家论证等,在方案修改完善,并进行安全技术交底后方可组织实施。施工方案需要修改时,应重新履行原相关程序后实施。3.0.4参考现行国家标准《建筑施工脚手架安全技术统一标准》-2016中第3.2.1条、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021中第3.0.4条、3.0.5条规定引入脚手架安全等级、结构重要性系数的概念。由于落地脚手架外立面承受风荷载较大,承插型盘扣式钢管脚手作为双排作业脚手架时,相对传统架体立杆接头较多、节点转动刚度较弱,为此本规程将超过24m高的作业脚手架安全等级规定为I级,其他脚手架安全等级均执行相关规定。3.0.5依据现行国家标准《施工脚手架通用规范》-2022、《建筑施工脚手架安全技术统一标准》-2016中第6.1.7条、《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T503-2016、《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021等对脚手架连接节点承载能力作出规定。
3.0.7为了防止水平杆和斜杆杆端扣接头的插销在脚手架使用过程中滑脱,插销应设计为具有自锁功能的楔形,有效保障盘扣节点的连接可靠性。3.0.8依据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021的规定,脚手架步距不应超过2m。承插型盘扣式钢管脚手架必51须设置斜杆,不能用扣件式钢管剪刀撑代替斜杆。脚手架立杆下应设置底座,因为施工现场垫板厚度和质量不可控,设置垫板时脚手架基础有可能不稳,为此立杆底部建议只设置可调底座。524构配件4.1节点构造及杆件参数4.1.1本条明确了承插型盘扣式钢管脚手架的节点构造,以及水平杆、立杆、斜杆等连接的构造形式。4.1.3立杆采用外套管连接,因生产加工无法保证焊缝100%检测且合格,故立杆传递竖向载荷中不宜出现焊缝受力的工况。可调底座与立杆连接位置宜设置基座,避免焊缝传递荷载。外套型基座外套型基座组装图(a)外套型基座示意53内插型基座内插型基座组装图(b)内插型基座示意4.1.4脚手架的主要构配件是工厂化生产的标准系列构件,立杆连接盘按照国际上习惯做法每隔0.5m间距设置,则步距以0.5m为模数构成,使脚手架具有标准化、通用性的特点,便于控制施工质量。
4.2材料要求4.2.1~4.2.4依据现行行业标准《承插型盘扣式钢管支架构件》JG/T503-2016给出相关规定。4.2.8目前国内立杆的接长连接方式有内插管和外套管两种。考虑到工地使用方便和减少内插管的损耗,逐渐趋向于立杆杆端设置外套管的连接方式。采用外套管的优点为同轴度高,套管管壁厚度可适当加厚,增加杆端管口的抗变形能力。4.2.11立杆、水平杆、斜杆及构配件内外表面建议采用热浸镀锌,不应涂刷油漆和电镀锌;构件表面应光滑,在连接处不应有毛刺、滴瘤和结块,镀层应均匀、牢固。构件不采用热浸镀锌时,表面易产生锈蚀,缩短构件使用年限;施工现场不应使用严重锈蚀的构件。544.2.15本条规定了脚手架杆件及有关主要配件的规格及材料特性指标,可参照本规程附录A和附录B的要求制作。555作业脚手架5.1选用条件5.1.2本条规定了双排作业脚手架选用基本条件,凡超出表格所列条件的双排作业脚手架不适用本规程所列选用表,应另行设计。对于河北省围场、张家口,天津市滨海新区等风压较大地区,应另行设计。按照本表进行选用时,各杆件应力比控制在0.8以内,风荷载按照作业脚手架外立面全封闭计算。另外,根据计算情况可以看出,落地脚手架立杆的间距主要决定于承受脚手板自重和施工活荷载的水平杆的承载能力。
5.1.3本条规定了满堂作业脚手架适用基本条件,凡超出表格所列条件的满堂作业脚手架不适用本规程选用表,应另行设计计算。5.2构造要求5.2.1因立杆接头处承载力较弱,如果立杆接头都在同一个水平面,在水平力作用下,会使部分立杆产生拉力、翘曲等现象。为此,作业脚手架应采用不同长度的杆件交错布置,相邻立杆接头不应在同一水平位置。5.2.2当在户外搭设满堂作业脚手架有风荷载作用时,工程经验和有限元计算均表明,风荷载作用会成为脚手架受力的控制性荷载,可能导致立杆出现受拉状态。因此,要求立杆对接处应设置螺栓或其他专用连接构件,防止立杆接头处拔脱或出现过大变形,导致立杆作用失效。5.2.3此条是对双排作业脚手架搭设基本尺寸的要求。立杆横距与步距依据现行国家标准《建筑施工脚手架安全技术统一标准》-2016作出规定:作业脚手架的宽度若小于0.8m,不能满足操作人员下蹲、弯腰操作活动所需空间的要求,可能存在不安全因素。为便于人员作业,结合脚手架水平杆的常规模数,建议立杆横距选用0.9m或1.2m,同时应根据脚手架用途,通过计算确定脚手架立杆纵距和步距。当采用承插型盘扣式钢管脚手架作为双排外脚手架时,相对传统架体立杆接头较多、节点转动刚度较弱,并且为方便作业人员通行架体内外排立杆间不宜过多增设竖向斜杆,因此规定承插型盘扣式钢管双排脚手架搭设高度不宜超过24m。
565.2.4依据现行行业标准《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016第6.3.1条指出操作平台高度不应大于15m。风荷载对作业脚手架影响非常大,有风荷载作用时,作业脚手架搭设不宜搭设太高,应结合实际风荷载作用工况对脚手架进行设计计算。5.2.5、5.2.6双排脚手架的失稳可分为垂直于墙面的大波浪鼓曲横向失稳和平行于墙面的整体纵向失稳,按规定设置斜杆有利于增强架体横向稳定性和纵向整体稳定性。根据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021中双排脚手架斜杆布置的规定,对双排脚手架斜杆布置方式提出要求。5.2.7设置连墙件可有效防止作业脚手架产生倾覆;同时,连墙件也起着立杆支座的作用,将脚手架受到的风荷载或其他荷载通过连墙件传给结构。增大连墙件竖向间距(或跨度)会使立杆承载力能力大幅下降,因此,连墙件对脚手架稳定至关重要。脚手架搭设、使用过程中经常与塔式起重机、施工升降机、物料提升机平台等位置发生重叠,因此彼此间应断开,脚手架断开处属于自由边界,极易失稳,为了不影响各自受力性能,应增设斜撑和连墙件。依据现行行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》-2011第6.4.7条规定,对于6m以下脚手架,考虑到首层较高不便设置连墙件,可以采取设置临时抛撑的方式。
5.2.8脚手架连墙件承受风荷载的水平力很大,为此应与主体结构承重构件连接。装配式建筑预制外墙的脚手架连墙件不应设置在灌浆区域和非承重预制墙体处,且严禁与结构外叶板固定,并应保证后期封堵、防渗质量。5.2.13三角架起到防护作用,上部严禁堆载。5.2.14依据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021中第6.3.4条规定。5.2.15规定了满堂作业架斜杆、水平剪刀撑的布置要求。实际工程经验和有限元分析结果均表明:通过增加斜杆、水平剪刀撑,可显著增加架体抗侧刚度和抗扭刚度,提高脚手架承载力和稳定性。当架体搭设于回填土上时,扫地杆层应设置水平剪刀撑。575.2.16当满堂作业脚手架搭设于室外时,风荷载的水平作用在满堂脚手架设计时起到控制性作用,斜杆将承受较大的拉力或压力,因此应根据架体的设计计算确定斜杆的规格和设置方式,且在斜杆承受较大荷载的部位,宜设置成受拉杆件。5.2.17设置钢脚手板时需要计算水平杆的承载能力,如果踏板连续设置在同一个方向,那么水平杆长度在1.8m时,水平杆的强度可能不满足要求,所以需要考虑踏板搭设方式。586支撑架6.1选用条件6.1.2为方便工程技术人员进行支撑架设计,编制了混凝土板类模板支撑架设计选用表,并规定了选用条件。
本表没有考虑主龙骨承载能力和变形,使用者选择此表时,必须选择与支撑架间距配套的龙骨。凡超出表6.1.2-1所列条件的模板支撑架均不适用于本搭设参数选用表。表中支撑架搭设参数、斜杆布置方式等按现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021的相关规定确定。支撑架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度取500mm;扫地杆距地面高度取500mm;立杆稳定性验算时,应力值控制在270N/mm2左右。6.1.3本规程模板支撑架仅限于搭设高度在16m以内使用。本条依据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021第6.2.2条作出规定。6.2构造要求6.2.1理论计算盘扣脚手架立杆荷载设计值大于40kN(B型)或60kN(Z型)时,架体易发生失稳破坏,存在安全隐患。考虑到目前市场材料质量及设计构造问题(如斜杆布置位置等)对承载能力影响很大,为此,实际工程中不应超过此数值。当标准型(B型)立杆荷载设计值为32kN~40KN,重型(Z型)立杆荷载设计值为48kN~60KN时,顶层步距宜比标准步距缩小0.5m。6.2.2本条参照现行国家标准《建筑施工脚手架安全技术统一标准》的规定,水平杆、斜杆是架体的主要结构杆件,在支撑架中具有重要作用,是支撑架设计计算必须满足的基本假定条件。
对支撑架水平杆、斜杆设置作出规定是为了控制支撑架的失稳破坏形态,保证架体达到专项施工方案设计规定的承载力。6.2.3多个楼层间模板支撑架的支撑层数,应根据连续支模层间的荷载分配计算及混凝土强度增长情况确定底层支撑架拆除时间,在《混凝土结构工程施工规范》-2011中4.3.13与4.5.4条、《建筑施工模板安全技术规范》-2008中7.2.3~7.2.4条及-2016中9.0.11中明确规定连续模板支撑层数59一般不少于3层,上下立杆宜对位。若取消三层支撑架时,应经设计单位复核确认。6.2.4、6.2.5盘扣支撑架体系由于承载能力高,立杆间距一般比扣件和碗扣支撑架大;为了充分发挥盘扣支撑架的承载能力,主龙骨应选择与立杆间距相匹配的承载能力大的型钢等材料。若采用平板可调托撑,主龙骨采用单槽钢,且未放置在可调托撑中间位置时,容易使托板翼缘受弯,同时对支撑架立杆也产生偏向力,导致可调托撑承载能力远低于立杆的承载能力。在实际工程中工程技术人员对可调托撑的承载能力关注较少,因此存在安全隐患。通过试验验证:单槽钢偏心放置在平板可调托撑上时,托板翼板先发生破坏,破坏荷载平均值为20.3kN,平均变形量为13mm。
如使用双开口可调托撑,大开口用于主龙骨搭接位置或大尺寸龙骨,小开口用于一根龙骨时使用。6.2.6可调托撑螺杆的外露长度严格控制在300mm以内,支撑架立杆顶部插入可调托撑,其伸出顶层水平杆的悬臂长度过大会使支撑架立杆因局部失稳而导致架体坍塌。6.2.8本条依据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021第6.2.5条作出规定。6.2.10由于目前国内脚手架厂家生产水平专用斜杆较少,在满足规范要求下,水平专用斜杆可用水平剪刀撑代替。水平剪刀撑可增加架体刚度,提高脚手架承载力,增加架体结构稳固性。6.2.11当架体搭设高度过高时,整体稳定性差,为此,架体四周外排立杆上满布斜杆,增强架体整体稳定性和抗侧移刚度,提高架体承载能力;同时参考现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021第6.2.3条给出此条规定;当搭设高度大于16m支撑架构造措施应加强,并另行设计。6.2.13采用托梁搁置在立杆连接盘上进行梁的模板支撑的构造做法,在满足结构安全前提下,可提高施工效率,降低施工成本;大量工程实践应用证明,采用双横梁托梁搁置在立杆连接盘上支撑梁模板的构造做法能够解决梁底立杆布置不合模数的情况。
采用图(b)托梁构造形式时,托梁上部杆件间宜设置纵横方向60水平杆约束。6.2.14本条依据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021中第5.5.1条及条文说明。托梁能否承受梁的荷载受梁宽、梁高、两侧立杆间距、双横梁型号等众多因素影响。使用双横梁托梁时,架体设计人员不仅需要根据现行行业标准《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》JGJ/T231-2021对盘扣节点抗剪承载力、立杆承载力等进行验算,还需根据现行国家标准《钢结构设计标准》、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中受弯构件的相关规定对双横梁托梁的承载能力和变形进行计算。支撑托梁的立杆总荷载设计值应符合下列规定:标准型(B型)立杆荷载设计值不应大于40kN,重型(Z型)立杆荷载设计值不应大于60kN。可调托撑、连接盘及托梁应满足设计要求。连接盘设计计算应包括抗剪承载力、抗弯承载力、焊缝抗剪承载力等。6.2.16托梁可采用双槽钢、双铝合金梁等形式,托梁间可通过螺栓或通过焊接进行横向连接,防止托梁平面外失稳。6.2.21桁架钢筋混凝土叠合板垂直于钢筋桁架方向的抗弯刚度较低,因此将支撑龙骨沿垂直于钢筋桁架方向布设,以防止桁架钢筋混凝土叠合板在施工过程中开裂。
在设计和选用支撑架时,应根据立杆和龙骨的布置情况,采用合理的计算模型计算立杆的内力,不应简单按照立杆的负荷面积进行估算)当龙骨的抗弯刚度较大时,可将龙骨作为预制底板的支撑,将预制底板简化为简支梁或连续梁,计算预制底板的变形和内力,龙骨的变形和内力以及立杆内力;并进一步复核预制底板的承载力、变形和裂缝,复核龙骨和架体的承载力。本规程建议桁架钢筋预制板厚度在不小于60mm的前提下,立杆间距不宜大于1.8m;在桁架钢筋预制板厚度小于60mm时,立杆间距不宜大于1.5m。)当实际工程中选用的支撑龙骨刚度较小的木龙骨时,将无法作为预制板的可靠支座,此时应根据预制板的实际支撑情况,选择合理的结构模型计算立杆和预制板的内力,而不应简单采用简支梁或连续梁模型;同时还需进一步缩小立杆的间距,建议不大于1.2m。工程设计和施工人员需要了解不同的立杆间距对应不同刚度需求的支撑龙61骨,切忌将较大的立杆间距与刚度较小的支撑龙骨配套使用。叠合楼板的支撑架宜选择刚度较大的支撑龙骨,可简化预制板的受力状态,减少预制板的开裂风险,同时还能适当加大支撑架的立杆间距,减少支撑架的安装工作量。施工过程中,周边构件(梁、墙等)往往无法对桁架钢筋预制板形成有效的侧向及竖向支撑,预制板端部沿桁架方向处于悬挑状态。
沿桁架方向,当预制板端悬挑长度较短时,边跨跨中位置的弯矩将明显大于中间跨,容易造成边跨跨中处预制板底部拉应力较大而出现裂缝,在计算并符合安全要求的前提下,预制板两端沿桁架方向适当的悬挑有助于减小边跨预制板跨中底部拉应力。计算表明,在均布荷载作用下,当板端悬挑长度接近相邻跨立杆间距的0.4倍时,边跨跨中弯矩与标准跨接近,但过大的悬挑长度易造成悬挑端弯矩过大而产生破坏,因此对预制板板端沿桁架方向的悬挑长度做出适当限制。当有充分依据时,桁架钢筋预制板板端的悬挑长度可适当加大。桁架钢筋预制板在垂直桁架方向的刚度和承载力明显小于沿桁架方向,因此预制板在垂直桁架的板侧方向主要依靠龙骨支撑,立杆距板侧的距离主要取决于支撑龙骨的刚度。当选用的龙骨刚度过小时,应严格控制立杆距板侧的距离。由于桁架钢筋预制板自身存在一定的面外抗弯刚度,当立杆顶标高存在一定的施工偏差,局部立杆的支撑龙骨与叠合板板底存在缝隙时,各立杆将不再均匀受力,其中存在间隙的立杆受力小,周边立杆的受力明显增大。结合常见的跨度和立杆布置,分析不同立杆顶标高偏差下的立杆受力变化,可以发现立杆的轴力放大系数在1.0~2.7之间。考虑到立杆顶标高偏差过大、数量过多属于施工不当,会导致架体局部破坏,需要避免,在实际施工过程中需严格控制立杆的顶标高偏差值,因此建议立杆轴力放大系数的取值范围宜为1.0~1.8之间。
当采取有效措施并严格控制立杆顶标高偏差时,轴力设计值的放大系数可适当减小,或不再放大。627施工7.1一般规定7.1.2本条规定是对脚手架搭设场地的基本要求。脚手架搭设前,应对场地进行清理、平整,并采取排水措施使排水畅通。7.2方案编制7.2.1在脚手架专项施工方案设计时,是按脚手架的用途、搭设部位、荷载、搭设材料、构配件及设备等搭设条件选择了脚手架的结构和构造,并通过设计计算确定了立杆间距、架体步距等技术参数,这也就确定了脚手架可承受的荷载总值。7.2.3依据现行国家标准《建筑施工脚手架安全技术统一标准》-2016中6.1.7条规定。7.2.4如果盘扣式脚手架应用在弧线或折线形结构时,插销插在连接盘时如果扣接头端部弧面与立杆外表面不能贴合,在水平荷载作用下,插销会滑脱,不能确保盘扣节点的连接可靠性。当盘扣式脚手架局部不合模数或异形时,可局部用水平杆通过扣件与盘扣脚手架连接。7.2.5支撑架及满堂作业脚手架的高宽比是指其高度与宽度(架体平面尺寸中的短边)的比。脚手架高宽比的大小,对架体的侧向稳定和承载力影响很大,随着架体高宽比的增大,架体的侧向稳定变差,架体的承载力也明显降低。
经过试验验证,当高宽比在3以下时,架体的承载力没有明显的变化,当高宽比在3以上时,架体的承载力出现明显的大幅度下降。本规程通过对试验和实践经验的总结,提出了高宽比限值要求。通过大量事故案例和工程案例证明,与结构进行可靠连接后,可增加架体的抗侧移能力,大大提高脚手架的抗倾覆能力,降低事故的发生。当满堂作业脚手架高宽比大于3时,应满足设计要求并宜采用下列构造措施:1与建筑物结构进行刚性拉接。
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