机电安装施工钢管脚手架的安全应用范文

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[摘要]脚手架钢管，建筑施工中最常见的施工材料。广泛应用于建筑作业中的整个过程。从基础、土建、安装、装饰都可以发现，我们在这里要讨论的是在建筑安装中的安全施工应用。建筑安装行业中，脚手架的使用频率应该仅次于土建施工中的应用。在高处安装风管、水管、线槽、排线作业中大量使用脚手架的搭设。

[关键词]脚手架；安装；安全

1用脚手钢管搭设的登高特殊移动平台

在一个建筑工程中，如果把各个施工拆分开来作业，那建筑施工现场几乎都是满堂、满铺脚手架。但现代的建筑施工往往都是交叉施工，一般一个建筑施工单位还未退场，另外一个建筑单位又要进场施工了。而满堂脚手架会在两个同时进行的作业中阻碍一方施工；再者一些有特点的建筑中应用满堂脚手架即浪费材料，又达不到很好的施工效果。所以，由脚手架衍生出一个特例，钢管脚手架搭设的移动平台。在我从事的浦东机场西货运区工程中就应用了一个特殊的移动平台。在浦东机场西货运区工程中，我发现机电安装过程中的登高作业总工作量相当大，使用普通的门式脚手架做登高设施无法满足施工作业面积及稳定性，市场上出售和租赁的门式脚手架操作面积小，搭设到两层以上后由于支撑面积小而容易发生倒塌造成坠落事故，而根据现场的实际施工状况，像这种门式脚手架需要搭设3层到4层，更加容易发生倒塌事故。因此我针对此问题向项目经理建议使用更加可靠的登高设施，并且得到了项目经理的支持，立即根据施工现场实际情况绘制出移动登高作业平台的基本构造示意图，向专业制作单位购买了40套标准化的移动登高平台，配备了辅助斜支撑系统，确保了登高平台的稳定性。并且作业平台四周设有可靠的防护栏杆，作业平台底板可根据情况调节高度，满足不同层高的作业要求，并且配备了专用的上下爬梯，爬梯超过2米以上部位采用了防护圈，增加了安全系数，提升了登高设施的安全性。在作业施工前就把可能存在的危险源及安全隐患分门别类的做分析。

1.1施工设计

根据工程的实际情况及施工人员登高作业所使用的移动平台再加工具设计载荷150kg/m2能符合要求，具体设计图样如下：

1.2设计

根据JGJ130-2011国家行业标准中扣件式钢管脚手架安全技术规范中规定的尺寸要求，并且符合国家规范表所规定要求，这里不再另做计算。本平台只计算平台自重及轮子载荷。（1）钢管立柱0.0384kN/m×90m＝3.42kN（2）钢管横楞、牵杠、扶手0.0384kN/m×108m＝4.1kN（3）钢管剪刀撑0.0384kN/m×101m＝3.9kN（4）扣件0.0132kN/个×86只＝1.1kN（5）迴转扣件0.0146kN/个×59只＝0.8kN（6）爬梯及钢笆0.2kN（7）底座14#槽钢0.0145kN/m×20m＝0.29kN架体重量13.81kN施工载荷1kN/m2×4m2＝4kN架体重量及施工载荷总重量17.81kN移动平台滑轮（“8”铁芯聚胺脂脚轮）4只，每只载重量为5kN×4只＝20kN因滑轮载重量20kN大于架体总重量17.81kN，所以安全。这样的施工设计使用通过专家认证评审，具有实际使用效果。有以下几点好处：①机动性强，灵活应用于各个施工地点。②收口设计保全了移动平台的稳定性，倾覆可能性小。③本身使用的钢管重量也保证了整体的稳定性。④避免了施工作业的交叉施工。还有几个需要注意点：（1）移动平台在底部搭设时必须要求平整牢固，立杆必须垂直、间距符合规定要求，横杆、纵横必须平衡。斜撑搭设必须符合规定要求，特别是角度和间隔距离的设置符合规定。架体横平竖直整体稳定牢固。（2）用焊接来解决架体连接的问题，焊缝要饱满牢固，完全符合连接部位的连接要求规定。（3）在操作层面四周设置安全防护栏杆，操作层面铺设阻燃材料不留空隙，做到密实、可靠、安全。登高扶梯齐全，架体一侧设置踏步至操作层，踏步间距约为280mm～300mm一档。（4）何人未征得专业搭设人员的同意，不得擅自拆、卸该移动平台所有零、配件。（5）特殊移动登高平台在使用过程中必须保持支撑脚平稳，严禁在高低不平或斜坡上使用，如确要使用必须做好相应的措施且措施须得到有关人员批准。（6）该移动平台允许载荷100㎏/㎡，只允许2人同时操作，移动时严禁单边受力，造成倾斜，使用时四脚应将支撑斜脚撑牢。（7）特殊登高平台在移动过程中必须将人员及物品移至地面人员必须站在移动的受力方一侧，架体定位后，要求把可刹轮刹牢，方可操作。（8）严禁在平台上放置电焊机、氧乙炔瓶等重型工具。（9）平台层操作人员必须佩戴好三点式安全带，保险钩必须挂在安全牢靠的地方。禁止将保险钩扣在移动平台栏杆或其它部件上。如果遇到地坪不平整，一定要调节好平衡，刹车刹死，防止溜动移动。露天操作时，注意防滑。（10）禁止在平台上打闹、嬉笑，且平台下方必须有人看护。（11）在平台上操作时，除要遵守以上规定外，还必须严格遵守其他有关登高设施工作的一切安全规定。

2安装设施的安全防护脚手架

2.1设计计算钢脚手管搭设的特殊登高移动平台的计算标准参照（JGJ130）规范技术要求。计算钢管搭设的特殊移动平台高度为5米，立杆采用∮48×3.5单独立管。搭设尺寸为：立杆的相互间横向、纵向距，步距均为1.8米。采用∮48×3.5的标准脚手钢管。连接件采用2米钢管连接，搭设成连体形架，再用3m的钢管斜撑到操作平台4m小横中间，作为顶撑保护设备作用。施工均布载荷2.7kN/㎡，脚手钢笆铺满。2.1.1横杆的计算用规范内简支梁标准来计算特殊移动平台横杆的强度和挠度，大横杆在小横杆的下方。小横杆上操作面的脚手板动载荷都按作用力平均分布来来计算小横杆的最大变形及弯矩大小。（1）均布载荷值计算小横杆的自重取值为：P1=0.038kN/m（标准值）脚手板的载荷取值为：P2=0.350×1.200/3=0.14okN/m（标准值）活载荷取值为：Q=2.000×1.200/3=0.800kN/m（标准值）载荷的计算值：q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×0.800=1.334kN/m（2）强度计算弯曲矩最大处也用均匀分布载荷作为用下的弯曲矩计算公式如下：Mg²max=ql²/8M=1.334×1.0502/8=0.184kN•mσ=0.184×106/4491.0=40.938N/mm²根据计算：小横杆所受力强度小于（205.0N/mm²）标准值要求，满足要求！2.1.2挠度计算用横杆分布均匀作用力下的最大挠度计算公式如下：Vg²max=5ql4/384EI平均作用力取标准值q=1.956（0.038+0.140+0.800+0.978kN/m）均匀分布作用力下的小横杆挠度最大值计算：V=5.0×0.978×1050.04/（384×2.06×105×107780.0）=0.697mm小横杆的最大挠度满足要求！

2.2大横杆的计算以三跨连续梁且大横杆在小横杆的下方来计算大横杆强度和挠度。用小横杆的最大反作用力在大横杆上的最大变形度来进行计算。2.2.1载荷值计算小横杆的自重取值为：P1=0.038×1.050=0.040kN（标准值）脚手板的载荷取值为：P2=0.350×1.050×1.200/3=0.147kN（标准值）活载荷取值为：Q=2.000×1.050×1.200/3=0.840kN（标准值）经计算得载荷值为：P=（1.2×0.040+1.2×0.147+1.4×0.840）/2=0.700kN2.2.2强度计算最大弯矩计算；本特殊移动平台设定为大横杆自重均匀分布载荷及最不利因素下弯矩载荷最大弯矩计算值所用公式如下：Mmax=0.08ql²载荷集中情况下最大弯矩计算公式如下：Mpmax=0.267PlM=0.08×（1.2×0.038）×1.2002+0.267×0.700×1.200=0.230kN•mσ=0.230×106/4491.1=51.150N/mm²大横杆强度满足要求其值小于标准值（标准值：205.0N/mm²）2.2.3挠度计算计算最大挠度；设定大横杆自重均匀分布载荷及最不利分配的挠度作用力下最大挠度计算公式如下：Vmax=0.677ql4/100EI集中作用力下挠度最大值计算公式如下：Vpmax=1.883×Pl³/100EI计算大横杆最大挠度如下：V1=0.677×0.038×1200.004/（100×2.060×105×107780.000）=0.02mm集中载荷取值为：P=1.027kN（标准值）集中载荷标准值最不利因素引起的最大挠度V2=1.883×1027.320×1200.003/（100×2.060×105×107780.000）=1.51mm最大挠度和V=V1+V2=1.530mm大横杆挠度满足要求其值小于标准值（标准值：1200.0/150与10mm）

2.3扣件抗滑力的计算纵横向水平钢管与垂直钢管连接时，扣件在动载荷下抗滑力按照规范要求进行计算：R≤Rc钢扣件抗滑标准承载力取8.0kN—Rc；R—水平杆对立杆垂直方向的力设计值；2.3.1载荷值计算横杆的自重取值：P1=0.040kN（标准值）脚手板自重取值：P2=0.22.kN（标准值）活载荷取值：Q=1.260kN（标准值）载荷的计算值：R=1.2×P1+1.2×P2+1.4×Q=2.077kN扣件单个承载抗滑力小于标准值满足使用要求！

2.4脚手架载荷标准值用标准脚手钢管搭设的特殊登高平台的载荷包括静载荷、活载荷由于是室内不要考虑风载荷。静载荷包括以下一些标准值内容：（1）每米单位立杆所承受自身重量标准值（kN/m）；本设计确立为0.1161NG1=0.116×20.000=2.322kN（2）踏脚板自身重量标准值（kN/m）；本工程采用钢笆，取值为0.35（标准值）NG2=0.350×4×1.200×（1.050+0.150）/2=1.008kN（3）防护围栏与挡脚板自重取值0.14（kN/m）（标准值）NG3=0.140×1.200×4/2=0.336kN（4）安全网（kN/m²）安全保护措施载荷；0.005NG4=0.005×1.200×20.000=0.120kN静载荷计算得值：NG=2.322+1.008+0.336+0.120=3.786kN。活载荷为施工过程中人与物搬运中产生的载荷，按1.8米纵距内施工载荷总和的一半取值。

2.5立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式σ=N/∮A≤[f]立杆轴中心设计压力值为：N，（取8.07kN为标准值）∮—轴中心受压时立杆的稳定系数经查表得到0.19值σ—脚手钢管立杆受压强度经计算得到σ=100.45[f]—脚手钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm²；本工程为室内工程建设，因此不考虑风载荷，立杆稳定性满足施工要求！

2.6搭设后承载实验选用现场沙包，0.4KN*120包=4.8kN大于基本承载1.2倍。侧向拉力测试都符合要求。

3结语

以上是移动式钢管脚手架在本人参与施工安全管理的项目中的实际应用。事实证明，其灵活性及相对的安全稳定性能够广泛适用于局部登高施工作业的需求，从而有广泛的推广性，从而更好的服务于施工，保证施工顺利，作业安全。

作者：张德荣 单位：上海市安装工程集团有限公司