一、影响脚手架稳定性因素
1.内力因素
脚手架任何一个杆件和节点都会对脚手架整体稳定性与承载能力产生影响。步距对脚手架的临界荷载关系密切。脚手架的临界荷载与立杆的长度的平方成反比,它随脚手架的步距的加大而减少;连墙件的设置同样至关重要。如果随意扩大连墙件的竖向间距,就会导致脚手架临界荷载大大降低,增大了脚手架的立杆的计算长度。由于脚手架的纵向刚度大于脚手架的横向刚度,如果脚手架发生整体稳定,则脚手架呈现出外力杆与横向杆组成的横向框架沿垂直与主体结构的大波弯曲现象。整体失稳破坏始于连接墙件、横向刚度或弯曲较大的部位,如果连接墙件竖向间距较大,则弯曲波长较长,脚手架失稳就越严重。连接墙件的存在是对立杆起到一个中间支座的作用;扫地杆的设置同样对脚手架稳定性起到关键性作用。扫地杆在脚手架中主要起到对立杆的约束作用,起到降低立杆计算长度的作用。脚手架设计中将一个脚手架段计算简化为按单轴心受压杆来计算,而公式中的h指的是扫地杆到上步纵向水平杆的步距,而规定中确定的脚手架首步架高为1.5m指的就是扫地杆的步距。
如果实际施工中忽视对扫地杆进行控制、检查,会造成的加大,加大了脚手架的长度计算,从而降低脚手架的承载力,导致脚手架稳定性降低;立杆横距对脚手架稳定性的影响。加大立杆横距,在其他条件不变的情况下,会加大立杆的长度计算系数,导致脚手架临界承载力下降;剪力撑对脚手架稳定性影响因素。剪力撑的存在将脚手架立杆连接在一起,提高了脚手架整体的空间刚度,也提高脚手架的整体稳定性;扣件的拧紧程度的影响。扣件的拧紧程度越高,则脚手架的压杆类型可近似的向两端固定接近,可大大降低脚手架的立杆计算长度,提高脚手架的承载能力。
2.外力因素
风荷载是空气流动形成的风在遭遇建筑物时,在建筑物表面产生的压力或吸力。风荷载与风的性质、建筑物所处的地貌及周围环境有关,同时也与建筑物本身的体型、高度等有关。风荷载是导致脚手架失稳的最主要的外力因素,工程中常常发生因强风作用引起的外力超过脚手架极限承载力而导致垮塌造成人员伤亡和经济损伤。再者是风振作用,风的脉动部分对脚手架结构所引起的动态作用。一般结构对风力的动态作用并不敏感,可仅考虑静态作用。但对于高耸结构(如塔架、烟囱、水塔)和高层建筑的脚手架而言,除考虑静态作用外,还需考虑动态作用。动态作用与脚手架自振周期、结构振型,结构阻尼和结构高度等因素有关,可将脉动风压假定为各态历经随机过程按随机振动理论的基本原理导出。为方便起见,动态作用常用等效静态放大系数,即风振系数的方式与静态作用一并考虑。脉动风作用机理是有节奏的激励脚手架,使得脚手架产生共振使得脚手架产生较大的横向振动位移,导致脚手架失稳垮塌。中国的地理位置和气候条件造成的大风为:夏季东南沿海多台风,内陆多雷暴及雹线大风;冬季北部地区多寒潮大风。其中沿海地区的台风往往是设计工程结构的主要控制荷载。台风造成的风灾事故较多,影响范围也较大。雷暴大风可能引起小范围内的风灾事故。
二、有效提高脚手架稳定性的措施
1.提高施工人员的综合素质
近年来因脚手架施工设计不合理而导致的建筑事故常常发生,给施工人员和业主带来人员伤亡与巨大的财产损失。因此,认真研究脚手架施工设计方案,并做好安全预案,是确保建筑施工安全实施的重要课题。对相关的脚手架施工人员进行培训,并且在培训结束后进行考核。此外,领导阶层定期到先进的项目实地考察学习,取长补短,帮助员工提高综合素质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在脚手架的施工获得许可之后,首先安排技术人员向有关的领导汇报自身技术情况,积极回应各种施工中的问题,切实了解脚手架搭建的真实情况,便于工作的实际展开,有效降低发生安全事故的风险。经常开展全体员工制度学习的活动,加强对内部人员的制度考核,掌握所有人员的真实情况,及时发现问题并纠正。脚手架搭建完成之后不要急于使用,首先进行全面系统的检查,排查安全隐患,及时纠正。如果排查出比较严重的问题,必须马上整改。负责人要立场坚定,做好监督工作,保证相关人员进行全面的检查及修正。
2.把住脚手架材料关
杜绝不合格脚手架材料进场。对新进的材料要加强验收,确保其质量符合脚手架施工设计的相关质量要求;对回用的脚手架材料,要加强分检,严把质量关,对不适合于施工使用的材料一律剔除出去,绝不能使用,并要有专人管理,杜绝混用。
3.有效提高脚手架稳定性的关键步骤及安全措施
(1)结构单元应为稳定的构造形式:从单元结构方面,斜杆、连墙杆、剪刀撑以及相关拉结件的设置一定要符合相关要求,特别是在洞口以及通道部分,要尽可能的加大其结构尺寸,并且根据需要对杆件以及拉撑杆等进行设置,从而提高其荷载能力。(2)连墙件(拉结点):针对连墙件而言,其与拉结点之间的距离一定要符合相关规范当中的最小间距距离,并且其间距不能够随意的进行改变,否则就会造成大横杆和立杆之间的搭接稳定性受到影响。另外,连墙点以及悬吊点和撑拉点的设置也必须能够满足荷载需要,从而确保其稳定性,在需要的情况下可以进行相应的验算,以确保万无一失。(3)剪刀撑的设置:剪刀撑在稳定脚手架和防治脚手架出现安全事故当中发挥着至关重要的作用。1)纵向剪刀撑的斜杆很长,在固定剪刀撑斜杆时应把剪刀撑斜杆固定在立杆或者是横向水平杆伸出端上,这样剪刀撑杆就不会出现因刚度不够而产生失稳现象了。2)针对于横向的剪刀撑,其主要作用是为了更好的满足脚手架的横向刚度,为了有效的确保脚手架的荷载能力,必须对横向剪刀撑进行科学设置,特别是对于一字型的脚手架而言,科学的设置横向剪刀撑,两端设置横向斜撑,外侧设置剪刀撑,能够使其荷载能力比之前提升20%以上,有效确保脚手架的安全以及稳定。
4.加强对脚手架的监管
当脚手架投入使用时,必须有专门的人员对其进行监管。尤其是在脚手架最初搭建及最后的拆除过程中,不能放过对任何一个环节的检查、监督,相关人员应及时发现问题并对其进行处理。此外,加强对脚手架的安全监管,明确划分不同人员所承担的责任范围,还要制定并完善相关的安全生产责任制度,严格执行日常的监管工作,降低脚手架的使用安全风险。建筑施工监督人员的管理包括人员的业务知识培训学习与施工作业时的工作状态。业务知识培训学习是提高建筑施工监督人员业务水平的重要基础,也是更新知识提高技术的保证,因此,必须定期分批组织建筑施工监督人员进行业务学习。同时,提高建筑施工监督人员职业素养,要有高度的责任感与敬业精神,工作一丝不拘,严防不安全因素遗留。
结语
脚手架安全隐患表现形式多样,如不加以控制,会给施工造成很大的危害,所以必须高度重视,杜绝习惯性隐患和不良行为的出现。在施工过程中,针对具体的施工环境,运用技术和管理手段,从脚手架材料检验和架体设计、制作、施工全过程进行把控,并加大安全检查及隐患排查治理力度,提高作业人员的技术素质和安全意识,在建筑施工中减少或避免脚手架上恶性事故的发生。
参考文献
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[2]张承亮.剖析施工现场扣件式钢管脚手架搭设使用的若干安全问题[J].建筑安全,2017,(11).
[3]杨飞,张冰,安琳.扣件式钢管脚手架在施工中的常见危险分析[J].建筑安全,2017,(11).
论文作者:陈奇,
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/15
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