根据多年来对作业脚手架的检查,发现很多施工现场的作业脚手架剪刀撑都存在一个通病——剪刀撑钢管未与架体有效固定。若部分施工管理人员自身不清楚该通病,可能会带来严重后果。
现行行业标准JGJ-《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.6.2条中,单、双排脚手架剪刀撑的设置应符合下列规定。
(1)每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按规范确定。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间。
(2)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于mm。
由以上行业标准的规定可看出,剪刀撑跨越立杆最少为5根立杆。组成剪刀撑的4根钢管每根至少都应以2个扣件与2根与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆固定,4根钢管搭接位置至少用1个扣件与横向水平杆的伸出端或立杆固定。即每组剪刀撑至少应有9个扣件与横向水平杆或立杆固定,如图1所示(图中圆圈代表扣件)。
图1剪刀撑搭设示意但检查中发现,大部分现场的一组剪刀撑与架体连接都只有5个扣件(图1中的“1~5”)。现场照片如图2所示。
图2现场示意缺少与架体连接的旋转扣件主要存在2个方面的安全隐患。
1.严重削弱剪刀撑的作用
剪刀撑是对脚手架起着纵向稳定,加强纵向刚性作用的重要杆件。脚手架立面都是竖向的长方形,长方形结构不是稳定结构,当达到一定高度时支撑效果不好,若加上一个斜向的剪刀撑,就变为三角形。三角形具有稳定性,这样脚手架结构就变成了稳定结构,但前提是剪刀撑钢管要与相交立杆或小横杆伸出端有效连接才能发挥作用。
下面以剪刀撑宽度为4跨,剪刀撑斜杆与地面倾角60°为例,5个扣件固定与9个扣件固定2种方式分别验算剪刀撑钢管的容许承载力,计算过程如下。
双排脚手架立杆纵距1.5m,横距0.9m,纵向横杆步距1.8m;每道剪刀撑跨越宽度6m(跨越5根立杆),高度10.4m;斜杆采用48×3.0的钢管,截面积A=m㎡,回转半径i=1.59cm;施工荷载按2kN/㎡和2层作业。
施工荷载产生的轴向力标准值总和ΣNQik=21.6kN。
剪刀撑每根斜杆承受的轴力设计值N=0.2γQΣNQik/ncosα=3.kN<8kN。
(1)按9个扣件固定时:剪刀撑斜杆长细比λ=l0/i=<;稳定系数φ9=0.;剪刀撑斜杆稳定性N/φA=36N/m㎡<f(N/m㎡)。
(2)按5个扣件固定时:剪刀撑斜杆长细比λ=l0/i=>[λ]=;稳定系数φ5=/λ2=0.;剪刀撑斜杆稳定性N/φA=N/m㎡<f(N/m㎡)。
(3)当固定扣件为9个时,斜杆容许承载力[N9]=φ9fA=17.kN>Rc;取[N9]=Rc=8kN。当固定扣件为5个时,斜杆容许承载力[N5]=φ5fA=4.kN<Rc。当固定扣件由9个减为5个,剪刀撑钢管容许承载力减少:([N9]–[N5])/[N9]=44.6%。
通过以上验算可看出,扣件减少剪刀撑的承载力减少了45%,大幅降低了剪刀撑对架体的稳定作用,遇到其他不利因素时更易发生架体坍塌事故。
2.拆除时剪刀撑钢管有掉落风险
如果每组剪刀撑只用5个扣件与架体固定,在拆除作业脚手架时,先拆除剪刀撑上部分2根钢管端头扣件1、扣件2,仅剩余剪刀撑中心位置的扣件5及下部2根钢管端头的扣件3、扣件4,在该种情况下,上面2根钢管的重量就是由剪刀撑中心位置的扣件5承受,在该种情况下,当扣件质量存在缺陷时很容易发生扣件破坏、钢管掉落伤人事故(以前有过此类事故)。检查过程中某项目部仅拆除上面的扣件就停止作业的施工现场如图3所示。
图3现场示意综上所述,剪刀撑钢管与架体的固定如果不按规范规定搭设,不仅会降低剪刀撑的作用,对架体整体稳定性存在影响,在拆除作业时还存在重大安全隐患。所以应重视该通病,严格按行业标准规范搭设。