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十米高移動式腳手架設(shè)計、制作和使用
十米高移動式腳手架設(shè)計、制作和使用
【摘要】本文介紹了無錫會展中心一期工程9.85米高移動式腳手架
的設(shè)計、制作和使用
【關(guān)鍵詞】移動式腳手架 槽鋼底座 鑄鋼輪子 焊接 剪刀撐 梯子
一、前言
無錫市會展中心一期工程，位于無
錫太湖新城尚賢河濕地貢湖大道以東、
震澤路以北、和風路以南；框架剪力墻
結(jié)構(gòu)，地下一層地上二層，建筑面積
91610m2（地上58225 m2，地下33385 m2）。一層室內(nèi)層高達12米，建筑面積近三萬平方米，為了滿足安裝、裝修等工種的施工需要，必須搭設(shè)滿堂腳手架，搭設(shè)滿堂腳手架將需近一千多噸的腳手鋼管和大量的扣件、腳手板和安全網(wǎng)，施工費用近六十萬，且搭、拆時間長，將要影響到工程的施工進度；且搭設(shè)滿堂腳手架后，影響人員行走、材料運輸及其它工種的施工；為了減少腳手架費用投入，決定采用移動式腳手架進行施工。但移動式腳手架目前未有國家和行業(yè)標準，沒有詳細的施工搭設(shè)圖，一般都是施工單位自己根據(jù)搭設(shè)高度和自己的經(jīng)驗搭設(shè)，結(jié)構(gòu)不合理，缺少驗算，以至發(fā)生過不少的傾覆事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。
二、移動式腳手架搭設(shè)方案
2．1移動式腳手架搭設(shè)方法
移動式腳手架的底座采用【14a槽鋼焊接，架體采用Φ48×3.5mm
的腳手架鋼管用扣件相扣接進行制作搭設(shè)，立桿與底座槽鋼采用焊接連接，這種方法較為簡便安全。上部平臺次梁間距為300mm，臺面滿鋪50mm厚腳手板，一一加以固定，使其不松動。操作平臺的面積為3m×4m，總高度為9.85m(包括欄桿)；移動腳手架的周邊，按照臨邊作業(yè)的要求設(shè)置防護欄桿和安全網(wǎng)、踢腳板等，并配置登高扶梯，梯子采用φ12鋼筋焊接,梯子不得缺檔，橫檔間距以30cm為宜。架體移動采用四個φ500×70的成品鑄鋼輪子，輪軸直徑32㎜，在底部移動的輪子上設(shè)置轉(zhuǎn)向和鎖止裝置。
底座平面示意圖
側(cè)面圖一
側(cè)面圖二
三、 移動式腳手架驗算
1、平臺次梁計算
取次梁間距為300cm，次梁（均布荷載）計算簡圖見下圖
（1） 先按均布荷載驗算次梁
q=615.6N/m
次梁計算簡圖(均布荷載)
次梁計算簡圖(均布荷載)
次梁計算簡圖(集中荷載)
次梁計算簡圖（集中荷載）
得荷載設(shè)計值為：
木鋪板自重 220N/m2×0.30m×1.2=79.2N/m
鋼管自重 40N/m×1.2=48N/m
施工活荷載 1000N/m2×0.30m×1.4=420N/m
荷載設(shè)計值 =547.2N/m
故彎矩為M=1/8ql2=1/8×547.2×32=615.6N·m
（2）按次梁承受集中荷載驗算
恒載為：
木鋪板自重 220N/m2×0.30m×1.2=79.2N/m
鋼管自重 40N/m×1.2=48 N/m
恒載設(shè)計值 =127.2N/m
取集中荷載為1000N計，得荷載設(shè)計值為1000×1.4=1400N 故彎矩為M=1/8ql2+1/4pl=1/8×127.2×32+1/4×1400×3 =143.1+1050=1193.1 N/m
（3） 取以上兩彎矩值中的較大值M=11193.1 N·m，驗算次梁的彎曲強度。
D48×3.5mm 鋼管的截面抵抗矩為Wn=5.078cm3，得Wn·f=5.078
×215=1091.77N·m，故知取集中荷載為1000N時，M>Wn·f。 但M值超過Wn·f僅10%，未超出20%安全系數(shù)，尚可用。
2、平臺主梁驗算
q=2576N/m
主梁計算簡圖 次梁計算簡圖(均布荷載)
（1） 主梁按兩跨簡支梁連續(xù)梁計算，其荷載為：
木鋪板自重：220 N/m2×1.2×2m=528N/m
次梁鋼管自重：40N/m/0.3×1.2×2m=320N/m
施工活荷載： 1000N/m2×1.4×2m=2800 N/m
主梁鋼管自重： 40×1.2=48 N/m
荷載設(shè)計值為： = 3696 N/m
中間柱頂處彎矩為：MB=-0.125ql2
=-0.125×3696×22
=-1848 N·m
（2） 驗算彎曲強度，得MB（1848 N·m）>Wn·f(1091.77 N·m) 因此活荷載1000N/m偏大, 施工活荷載�。�600N/m2×1.4×2m=1680 N/m則:q=2576 N·m
MB=-0.125ql2
=-0.125×2576×22
=-1280 N·m>Wn·f(1091.77 N·m)
但M值超過Wn·f僅11%，未超出20%安全系數(shù)，尚可用;施工中要控制活荷載不得大于600 N/m2
3、支撐鋼管強度的驗算
荷載的計算：
立桿、剪刀撐、水平桿自重：（6*9.2m+6m*16+8*7m+5m*4）×40 N/m×1.2=9088N×1.2=10905.6N
腳手架自重：(220+193)N/m2×3m×4m×1.2+10905.6N=16852.8N 施工活荷載�。�600N/m2×1.4×3m×4m=10080N
Q=26932.8N
單根立桿荷載:q=4488.8N
δ=4488.2N/489㎜2=9.17 N/m2
遠小于 [f]=215 N/m2,強度滿足要求!
4、底座槽鋼強度的驗算
1)槽鋼一
4M槽鋼計算簡圖
自重：145N/m×1.2=174 N/m
M=4488.8×2+1/8×174×42=8977.6+348 N·m=9325.6 N/m
δ=M/W=9325.6N·m/(80.5cm3)=115.8N/㎜2< [f],強度滿足要求!
2)槽鋼二
槽鋼計算簡圖二
自重：145N/m×1.2=174 N/m
M=5386.56×0.5+1/8×174×42=2693.28+348=3041.28 N/m δ=M/W=3041.28N·m/(80.5cm3)=38N/㎜2< [f],強度滿足要求!
5、 移動時傾覆驗算
移動時,上部停止施工,僅考慮腳手架自重,推腳手架時,人員直接推底座槽鋼,作用力在槽鋼上部,距地為(0.65+0.14)=0.79m 槽鋼自重:16m×145 N/m=2320N
腳手架自重:16852.8N
總自重
G=19172.8N
Tmax=19172.8N×2m/0.79m=48538N
Tmin=19172.8N×2m/8.65m=4433N
腳手架傾覆推力最小為作用在頂部操作層時，大小為4433N，此工況不可能發(fā)生；實際腳手架移動時,直接推動腳手架槽鋼底座,最小水平推力要達到48.533KN時才可能發(fā)生傾覆事故,實際經(jīng)試驗僅需6人左右推移，其推力大約在8KN左右，遠達不到
48.533KN,因此移動腳手架推移時是比較安全的，不會發(fā)生傾覆。
四、移動腳手架施工
4、1搭設(shè)要求
移動式腳手架的輪子與底座平臺要焊接牢固。立桿接長必須采用對接扣件連接。對接，搭接應(yīng)符合下列規(guī)定：
4．1．1 立桿上的對接扣件應(yīng)交錯布置：兩根相鄰立桿的接頭不應(yīng)設(shè)置在同步內(nèi)，同步內(nèi)隔一根立桿的兩個相隔接頭在高度方向錯開的距離不宜小于500mm；各接頭中心在主節(jié)點的距離不宜大于步距的1/3；
4．1．2 搭接長度不應(yīng)小于1m，應(yīng)采用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣距離不應(yīng)小于100mm。
移動式操作平臺四個立面必須設(shè)置剪刀撐，中部和頂部設(shè)置二道水平剪刀撐；斜桿與地面的傾角宜在45度～60度之間，剪刀撐斜桿的接長應(yīng)采用搭接或焊接，剪刀撐斜桿應(yīng)用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點的距離不宜大于150mm。
4.2 搭設(shè)前應(yīng)檢查所有材料是否符合要求。
4.3 底座和梯子制作由專業(yè)焊工焊接，上部架體搭、拆必須由經(jīng)安全教育合格且持上崗證的架子工承擔，凡有高血壓、心臟病者不得操作。
4.4 搭、拆作業(yè)人員不得喝酒，在搭、拆過程中不得開玩笑。
4.5 搭、拆作業(yè)穿著要靈便，禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料鞋和帶釘?shù)男?/p>
4.6 施工前，應(yīng)逐級進行安全技術(shù)交底，落實所有安全技術(shù)措施和人身防護用品，未經(jīng)落實不得進行搭、拆施工。
4.7 搭、拆使用過程中，鋼管不準觸及有電線路。
4.8 施工中發(fā)現(xiàn)存在缺陷和隱患時，必須及時解決。
4.9 搭設(shè)移動式腳手架時，嚴格控制施工荷載。
4.10 因作業(yè)必需臨時拆除或變動安全防護設(shè)施時，必須經(jīng)施工負責人同意，并采取相應(yīng)的可靠措施，作業(yè)后應(yīng)立即恢復(fù)。
4.11 移動操作平臺上的操作工人作業(yè)時必須戴安全帽、系安全帶（連接平臺防護欄），穿防滑鞋。
4.12 應(yīng)設(shè)專人對腳手架進行日常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理、糾正、避免大的事故的發(fā)生。
4.13 在搭設(shè)腳手架的同時，必須設(shè)置登高扶梯，嚴禁在腳手架上攀登。
4.14 搭拆現(xiàn)場以及使用階段必須設(shè)專人看管，嚴禁非施工人員進入作業(yè)區(qū)域內(nèi)。
4.15 嚴禁將拆卸下來的材料和桿部件向地面拋擲。已吊至地面的架設(shè)材料應(yīng)隨時運出拆卸區(qū)域，并堆碼整齊，保持現(xiàn)場文明。
五. 移動式操作平臺搭設(shè)驗收
5.1 移動式操作平臺在使用前，搭設(shè)完后必須進行全面檢查和驗收，確保符合本方案設(shè)計及規(guī)范要求，并確認操作平臺搭設(shè)牢固，具有一定的剛度和穩(wěn)定性。
5.2 板材按規(guī)范要求固定牢固。
5.3 施工荷載不得超過600N/M2，嚴禁超載；架子上嚴禁堆放大量材料物品，雜物要及時清理，防止掉落傷人。
5.4 桿件相交位置符合節(jié)點的規(guī)定。
六、使用要求
6.1單位工程技術(shù)負責人應(yīng)按方案中有關(guān)移動式腳手架的使用要求向使用人員進行安全技術(shù)交底。
6.2搭設(shè)完成應(yīng)按規(guī)范及方案的要求對架子鋼管、扣件、板材、輪子、焊縫等進行檢查驗收，不合格不得投入使用。
6．3使用注意事項
6．3．1 底部移動的輪子在架體投入使用時，應(yīng)當設(shè)置鎖止裝置，限制平面上移動。
6．3．2架體移動時，上部應(yīng)沒有作業(yè)人員。
6．3．3如果上部全封閉后影響施工，必須有一部分位置敞開時，作業(yè)人員在敞開部位作業(yè)時，應(yīng)當按照高掛低用的原則系掛安全帶。
6．3．4 決不允許攀登桿件上下。
6.4 使用過程中的要求：
6．4．1高處作業(yè)，發(fā)現(xiàn)有缺陷和隱患時，必須及時解決；危及人身安全時，必須停止作業(yè)。
6.4.2高處作業(yè)中所用的物料，均應(yīng)堆放平穩(wěn)，不妨礙通行和裝卸。
6.4.3移動腳手架時，應(yīng)設(shè)10m警戒區(qū)，并應(yīng)派專人現(xiàn)場指揮。嚴禁在腳手架上有人時移動。
6.4.4禁止配電線路穿越移動式腳手架，或沿腳手架拉設(shè)。
七. 移動式腳手架的拆除
7.1 拆除移動式腳手架時，應(yīng)由專人負責監(jiān)護。
7.2 拆除移動式腳手架前，應(yīng)將腳手架上的留存材料，雜物等清除干凈。
7.3 腳手架拆除順序一般為板材→欄桿→剪刀撐→橫桿→立桿，按自上而下先裝者后拆，逐步拆除，一步一清。不準上下同時拆除。
7.4 拆下的桿件和配件分類堆放，運至室外。并及時按品種、規(guī)格放整齊。
八、結(jié)束語:
無錫會展中心一期工程采用移動式腳手架
替代滿堂腳手架，不僅節(jié)約了大量的腳手架費
用，而且有效的保證了工程施工進度和安全，極
大的方便了施工，取得較好的經(jīng)濟效益和社會效
益。
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