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课程设计（学年论文）

说明书

课题名称：

“脚手架坠落死亡”的事故分析

学生学号：

1101050102    

专业班级：

安全工程01班    

学生姓名：

陈正         

学生成绩：

指导教师：

    雷克江       

课题工作时间：

2013-12-23至2014-1-3

武汉工程大学教务处  制

填写说明：

1. 一、二、三项由指导教师在课程设计（学年论文）开始前填写并交由学生保管；

2. 四、五两项由学生在完成课程设计后填写，并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师；

3. 成绩评定由指导教师按评定标准评分。

4. 此表格填写好后与正文一同装订成册。

一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：

某宿舍楼建筑工地因安全管理不善，多层施工不设安全网；工人有时不配戴安全带或安全带有劣质产品。

瓦工李某在脚手架搬砖时，上层突然掉下一块短木，该瓦工躲闪致使身体失去平衡，重心超出脚手架而坠落，撞在硬水泥地上死亡。

1.查找有关建筑施工、脚手架施工的资料及典型案例；

2.分析该事故发生的原因（可从人、物、环境、管理等几方面进行）；

3.编制脚手架施工的安全检查表；

4.绘制“脚手架坠落死亡”的事故树，求出该事故树的最小割集、最小径集；

5.假定各基本事件发生概率均为0.01，求顶上事件发生概率及各事件的结构重要度顺序、概率重要度及临界重要度；

6.通过事故树分析，你认为预防此类事故的发生有哪些途径，哪种途径最经济有效。

指导教师签字：

 雷克江                              教研室主任签字：

胡文军

  2013年12月23 日                                    2013年12月23 日   

二、进度安排：

（1）2013年12月23日-2013年12月24日查找有关脚手架施工的法律、法规、规章制度及有关脚手架事故的典型事故案例

（2）2013年12月25日-2013年12月25日分析该事故发生的原因（可从人、物、环境、管理等几方面进行）

（3）2013年12月26日-2013年12月27日编制脚手架施工的安全检查表

（4）2013年12月30日-2014年1月2日绘制“脚手架坠落死亡”事故树并求出该事故树的最小割集、最小径集、顶上事件发生概率、结构重要度顺序、概率重要度及临界重要度；

（5）2014年1月3日-2014年1月3日分析事故的预防途径

三、应收集资料及主要参考文献：

1.《安全系统工程》，煤炭工业出版社，2002；

2.《安全评价》，煤炭工业出版社，2002；

3.《脚手架施工安全规范》；

4.《工程事故的系统分析》；劳动人事出版社，2000；

5.《建筑安全生产》；中国法制出版社，2003；

6.《新型脚手架的结构原理及安全应用》，2001；

7.《深圳市附墙升降式脚手架项目安全检查表》，《建筑安全》，1997，05；

8.《脚手架及其防护》，《建筑安全》，1997，08；

9.《脚手架安全技术浅议》，《建筑安全》，1997，11；

10.《从两起高空坠落事故谈高空作业安全》，《安全》，1998，01。

四、课程设计（学年论文）摘要（中文）：

五、课程设计（学年论文）摘要（英文）：

六、成绩评定：

指导教师评语：

指导教师签字：

                                   201年  月  日

项目

评价

项目

评价

调查论证

工作量、工作态度

实践能力

分析、解决问题能力

质量

创新

得分

七、答辩记录：

答辩意见及答辩成绩：

答辩小组教师（签字）：

201 年  月  日

总评成绩：

（教师评分×75%+答辩成绩×25%）

课程设计评审标准（指导教师用）

评价内容

具   体   要   求

权重

调查论证

能独立查阅文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。

0.1

实践能力

能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。

如装置安装、调试、操作。

0.2

分析解决问题能力

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

0.2

工作量、工作态度

按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。

0.2

质量

综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。

0.2

创新

工作中有创新意识；对前人工作有改进或独特见解。

0.1

前言

近年来，由于建筑事业的发展，旅游和城市住房的迫切需要，在我国一些大、中城市和沿海地区，相继建造了一批高层、超高层建筑。

随着高层建筑的迅速发展，在施工中对脚手架工程有着越来越高的要求。

脚手架工程施工作业劳动强度高，工人多为露天作业，受天气、温度影响大，特别是对高层建筑，劳动对象庞大，工人围绕对象工作，劳动工具粗笨，工作环境不固定，危险源防不胜防。

同时，高温和严寒使得工人体力和注意力下降，雨雪天气还会导致工作面湿滑，夜间照明不够，都容易导致事故。

从另一角度来讲，由于脚手架是临时工程，施工单位有时还不按规范要求去做，能省就省，可减的就减，尽量少投入人力物力，这些都是脚手架工程发生安全事故的概率相当高的原因。

相关统计表明：

在中国建筑施工系统施工每年所发生的伤亡事故中，约有1/3直接或间接地与脚手架及其使用的问题有关。

因此，解决脚手架工程的安全问题显得尤为重要。

目录

第一章绪论--------------------------------------------------------

1.1脚手架类型--------------------------------------------------

1.2扣件钢管脚手架----------------------------------------------

1.3碗扣式钢管脚手架--------------------------------------------

1.4门式钢管脚手架----------------------------------------------

1.5脚手架主要事故----------------------------------------------

第二章分析脚手架坠落死亡事故发生的原因---------------------------

2.1典型事故案例分析--------------------------------------------

2.2定性分析事故原因-------------------------------------------

第3章编制脚手架施工的安全检查表--------------------------------

3.1扣件式钢管脚手架检查用表-----------------------------------

3.2碗扣式钢管脚手架安全检查用表-------------------------------

3.3门型脚手架安全检查用表-------------------------------------

第四章事故树分析------------------------------------------------

4.1事故树分析事故原因----------------------------------------

4.2事故树相关结果及分析--------------------------------------

4.2.1事故树的最小割集------------------------------------

4.2.2事故树的最小径集------------------------------------

4.2.3顶上事件发生概率------------------------------------

4.2.4结构重要度-------------------------------------------

4.2.5概率重要度------------------------------------------

4.2.6危险重要度-------------------------------------------

4.3成功树--------------------------------------------------

第五章预防事故发生的措施----------------------------------------

参考文献-----------------------------------------------------

附图---------------------------------------------------------------------------------------------------

第一章绪论

1.1脚手架类型

1.按照与建筑物的位置关系划分：

1）外脚手架：

外脚手架沿建筑物外围从地面搭起，既用于外墙砌筑，又可用于外装饰施工。

其主要形式有多立杆式、框式、桥式等。

多立杆式应用最广，框式次之。

桥式应用最少。

2）里脚手架：

里脚手架搭设于建筑物内部，每砌完一层墙后，即将其转移到上一层楼面，进行新的一层砌体砌筑，它可用于内外墙的砌筑和室内装饰施工。

里脚手架用料少，但装拆频繁，故要求轻便灵活，装拆方便。

其结构型式有折叠式、支柱式和门架式等多种。

2.按照支承部位和支承方式划分：

1）落地式：

搭设（支座）在地面、楼面、屋面或其他平台结构之上的脚手架。

2）悬挑式：

采用悬挑方式支固的脚手架，其挑支方式又有以下3种。

架设于专用悬挑梁上；

架设于专用悬挑三角桁架上；

架设于由撑拉杆件组合的支挑结构上。

其支挑结构有斜撑式斜拉式拉撑式和顶固式等多种。

3）附墙悬挂脚手架:

在上部或中部挂设于墙体挑挂件上的定型脚手架。

4）悬吊脚手架:

悬吊于悬挑梁或工程结构之下的脚手架。

5）附着升降脚手架（简称“爬架”）：

附着于工程结构依靠自身提升设备实现升降的悬空脚手架。

6）水平移动脚手架:

带行走装置的脚手架或操作平台架。

3、按其所用材料分为:

木脚手架、竹脚手架和金属脚手架；

4、按其结构形式分为:

多立杆式、碗扣式、门型、方塔式、附着式升降脚手架及悬吊式脚手架等。

1.2扣件式钢管脚手架

扣件式钢管脚手架由立杆、（纵向水平杆）大横杆、（横向水平杆）小横杆、斜撑、脚手板等组成。

它可用于外脚手架（如图1-1），也作为内部的满堂脚手架，是目前常用的一种脚手架。

扣件式钢管脚手架的特点是：

通用性强；搭设高度大；装

卸方便；

坚固耐用。

1.构造要求

扣件式脚手架是由标准的钢管杆件和特制扣件组成的脚手架骨架与脚手板、防护构件、连墙件等组成的，是目前最常用的一种脚手架。

（1）钢管杆件

钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜杆和抛撑（在脚手架立面之外设置的斜撑）。

钢管杆件一般采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或无缝钢管，也有外径50～51mm，壁厚3～4mm的焊接钢管或其他钢管。

用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管最大长度为4～6.5m，最大重量不宜超过250N，以便适合人工操作。

用于小横杆的钢管长度宜在1.8～2.2m，以适应脚手宽的需要。

（2）扣件

扣件为杆件的连接件。

有可锻铸铁铸造扣件和钢板压制扣件两种。

扣件的基本形式有三种，如图1-2所示：

对接扣件：

对接扣件用于两根钢管的对接连接；

旋转扣件：

用于两根钢管呈任意角度交叉的连接；

直角扣件：

用于两根钢管呈垂直交叉的连接。

图1-2扣件形式

（3）脚手板

脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成，长度2～4m，宽度250mm，表面应有防滑措施。

也可采用厚度不小于50mm的杉木板或松木板，长度3～6m，宽度200～250mm；或者采用竹脚手板，有竹笆板和竹片板两种形式。

脚手板的材质应符合规定，且脚手板不得有超过允许的变形和缺陷。

（4）连墙件

连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、型钢或粗钢筋等，其间距如表3-1所示。

每个连墙件抗风荷载的最大面积应小于40m2。

连墙件需从底部第一根纵向水平杆处开始设置，附墙件与结构的连接应牢固，通常采用预埋件连接。

连墙杆每3步5跨设置一根，其作用不仅防止架子外倾，同时增加立杆的纵向刚度，如图1-3所示

图1-3连墙件

（5）底座

扣件式钢管脚手架的底座用于承受脚手架立柱传递下来的荷载，底座一般采用厚8mm，边长150～200mm的钢板作底板，上焊150mm高的钢管。

底座形式有内插式和外套式两种（图1-4），内插式的外径D1比立杆内径小2mm，外套式的内径D2比立杆外径大2mm。

图1-4扣件式钢管架底座

（a）内插式底座；（b）外套式底座

1---承插钢管；2---钢板底座

2.搭设要求

钢管扣件脚手架搭设中应注意地基平整坚实，底部设置底座和垫板，并有可靠的排水措施，防止积水浸泡地基。

立杆之间的纵向间距，当为单排设置时，立杆离墙1.2m-1.4m；当为双排设置时，里排立杆离墙0.4m-0.5m,里外排立杆之间间距为1.5m左右。

对接时需用对接扣件连接，相邻的立杆接头要错开。

立杆的垂直偏差不得大于架高的1/200。

上下两层相邻大横杆之间的距离（步架高）为1.8m左右。

大横杆杆件之间的连接应用对接扣件连接，如采用搭接连接，搭接长度不应小于1m，并用三个回转扣件扣牢。

与立杆之间应用直角扣件连接，纵向水平高度差不应大于50mm。

小横杆的间距不大于1.5m。

当为单排设置时，小横杆的一头搁入墙内不少于240mm，一头搁于大横杆，至少伸出100mm；当为双排设置时，小横杆端头离墙距离为50mm-100mm。

小横杆与大横杆之间用直角扣件连接。

斜撑（剪力撑）与地面的夹角宜在45°-60°范围内。

交叉的两根斜撑分别通过回转扣件扣在立杆及小横杆的伸出部分上，以避免两根斜撑相交时把钢管别弯。

斜撑的长度较大，因此除两端扣紧外，中间尚需增加2个-4个扣节点。

为保证脚手架的稳定，斜杆的最下面一个连接点距地面不大于500mm。

斜杆的接长宜采用对接扣件的对接连接，当采用搭接时，搭接长度不小于400mm，并用两只回转扣件扣牢。

连墙件设置需从底部第一根纵向水平杆处开始，布置应均匀，设置位置应靠近脚手架杆件的节点处。

与结构的连接应牢固。

每个连墙件抗风荷载的最大面积不应大于40平方米。

1.3扣碗式钢管脚手架

扣碗式钢管脚手架是一种多功能脚手架，可用于里、外脚手架。

其杆件节点处采用扣碗式承插连接，由于扣碗式是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。

在我国近年来发展较快，现已广泛用于房屋、桥梁、涵洞、隧道、水塔、大坝、大跨度棚架等多种工程施工中，取得了显著的经济效益。

1.基本构造

碗扣式钢管脚手架是我国参考国外经验自行研制的一种多功能脚手架，其杆件节点处采用碗扣连接，由于碗扣是固定在钢管上的，构件全部轴向连接，力学性能好，其连接可靠，组成的脚手架整体性好，不存在扣件丢失问题。

碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。

其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。

    碗扣接头是该脚手架系统的核心部件，它由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。

（图1-5）

上碗扣、上碗扣和限位销按60cm间距设置在钢管立杆之上，其中下碗扣和限位销则直接焊在立杆上。

组装时，将上碗扣的缺口对准限位销后，把横杆接头插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。

碗扣接头可同时连接4根横杆，可以互相垂直或偏转一定角度。

图1-5碗扣接头

a）连接前；b）连接后

1—立杆；2—上碗扣；3—下碗扣；4—限位销；5—横杆；6—横杆接头

2.搭设要求

碗扣式钢管脚手架立柱横距为1.2m，纵距根据脚手架荷载可为1.2m，1.5m，1.8m，2.4m，步距为1.8m，2.4m。

搭设时立杆的接长缝应错开，第一层立杆应用长1.8m和3.0m的立杆错开布置，往上均用3.0m长杆，至顶层再用1.8m和3.0m两种长度找平。

高30m以下脚手架垂直度应在1/200以内，高30m以上脚手架垂直度应控制在1/400～1/600，总高垂直度偏差应不大于100mm.

扣碗式脚手架的连接墙应均匀布置。

对高度在30m以上的脚手架，每40平方米竖向面积应设置1个；对高度大于40平方米的高层脚手架或荷载较大的脚手架，每20m-25m竖向面积应设置1个。

连墙件应尽可能设置在碗口接头内。

1.4门式钢管脚手架

门式钢管脚手架是一种工厂生产、现场拼组的脚手架，当今国际上应用最普遍的脚手架之一。

它不仅可作为外脚手架，也可作为移动式里脚手架或满堂脚。

门式脚手架因其几何尺寸标准化，结构合理、受力性能好，施工中装拆容易，安全可靠、经济实用等特点，广泛用于建筑、桥梁、隧道、地铁等工程施工，若在门架下部安放轮子，也可以作为机电安装、油漆粉刷、设备维修、广告制作的活动工作平台。

门式钢管脚手架的搭设一般只要根据产品目录所列的使用荷载和搭设规定进行施工，不必再进行验算。

如果实际使用情况与规定有不同，则应采用相应的加固措施或进行验算。

通常门式脚手架搭设高度限制在45m以内，采取一定措施可达到80m左右。

设计的施工荷载为：

均布荷载1.8KN/m2，或作用于脚手板跨中的集中荷载为2KN.

1.基本构造

门式脚手架是用普通钢管材料制成工具式标准件，在施工现场组合而成。

其基本单元是由2个门式框架、2个剪刀撑、1个水平梁架和4个连接器组合而成（如下图所示）。

若干基本单元通过连接器在竖向叠加，扣上壁扣，组成一个多层框架。

在水平方向，用加固杆和水平梁架使相邻单元连成整体，加上斜梯、栏杆柱和横杆组成上下步相通的外脚手架。

2.搭设要求

门型脚手架一般按以下程序搭设：

   铺放垫木（板）→拉线、放底座→自一端起立门架并随即装剪刀撑→装水平梁架（或脚手板）→装梯子→需要时，装设通常的纵向水平杆→装设连墙杆→照上述步骤，逐层向上安装→装加强整体刚度的长剪刀撑→装设顶部栏杆。

搭设门型脚手架时，基底必须先平整夯实。

外墙脚手架必须通过扣墙管与墙体拉结，并用扣件把钢管和处于相交方向的门架连接起来。

整片脚手架必须适量放置水平加固杆（纵向水平杆），前三层要每层设置，三层以上则每隔三层设一道。

在架子外侧面设置长剪刀撑。

使用连墙管或连墙器将脚手架与建筑物连接。

高层脚手架应增加连墙点布设密度。

拆除架子时应自上而下进行，部件拆除顺序与安装顺序相

门式脚手架架设超过10层，应加设辅助支撑，一般在高8～11层门式框架之间，宽在5个门式框架之间，加设一组，使部分荷载由墙体承受（图1-6）。

图1-6门式钢管脚手架的加固处理

a）转角用钢管扣紧；b）用附墙管与墙体锚固；c）用钢管与墙撑紧

1—门式脚手架；2—附墙管；3—墙体；4—钢管；5—混凝土板

1.5脚手架主要事故类型及原因

影响脚手架结构稳定和承载能力的因素很多，当设计不到位或者作业人员缺乏基本的安全知识时，都容易引发事故。

发生在脚手架工程中的事故类型主要有以下三类：

（1）脚手架整体或局部失能破坏。

是指由于脚手架结构构件及其支撑、升降和安全装置发生整体或局部破坏、损坏、失去安全状态和工作能力的变形而引起的事故。

包括整体或局部坍塌；整体或局部倾倒；杆、构件破坏和局部坍塌；整体或局部失去安全设置和工作状态；悬空脚手架（包括吊脚手架、吊篮、挂脚手架、附着升降脚手架）和悬挑受料架等倾翻或失去安全状态；悬空脚手架坠落以及其他情况的架子失能损坏。

（2）脚手架和架上作业安全事故。

是指由于对脚手架使用或处置不当，或架上作业不当及其他不安全行为造成的事故。

包括：

超量堆载、人员过度集中、在架上拉结缆绳、在架侧安设提升材料的滑轮和在架子上设外檐支撑等；不当拆除连樯件、结构杆件和防护设施；以及不当的行车、搬运、卸料、不安全操作、吊物等引起的高处坠落、落物伤害等和其他不安全行为引起的事故（碰撞、滑跌等）。

（3）脚手架安装与拆除作业事故。

是指在脚手架安装或拆除过程中因措施、操作不当和其他意外、因素发生的事故。

包括装拆中架体倒塌事故，作业人员坠落事故和落物伤人事故等。

造成脚手架事故的主要原因有：

（1）施工企业施工前未编制切实可行的施工组织设计和专项施工方案，未做到具体技术安全措施交底，特定施工项目未经专家评审论证；

（2）作业人员缺乏架上安全作业和安全防范意识和知识；

（3）违反安全规定，违章指挥或违章作业；

（4）结构和构造存在缺陷；

（5）设置和搭设质量存在缺陷；

（6）连墙和附着拉结设置不够或有严重缺陷或被拆除；

（7）未按规定的安全程序进行安装和拆除工作；

（8）缺少防倾、防坠等保险装置或者失效；

（9）基础沉降或立杆底部脱空；

（10）在有阻碍或故障时强行继续升降；

（11）强大的侧力（风力、拉力、碾压）作用。

脚手架事故具有易发性、多发性和难控性，当存在基地不牢、构架不好、设置不稳、防护不到和使用不当，存在材料缺陷、设备缺陷、安装缺陷、超载和不安全行为，以及出现意外作用、异常情况和应急处置不当时，都有可能发生事故。

这就要求施工单位加强安全管理和安全教育，全面、深入和力求完善地做好脚手架安全技术措施的编制工作并认真予以执行，使脚手架事故达到难发、少发和可控的要求，杜绝重大伤亡事故和死亡事故并大量减少和避免受伤事故的发生。

第二章分析脚手架坠落伤亡事故的原因

2.1典型事故案例分析

（1）案例一：

电梯井内脚手架高处坠落事故

上海铁路分局某工程建筑面积16950㎡，建筑总高度61.5m，由上海市某建筑公司总承包，上海另一建筑公司分包土建工程。

2001年8月1日，由土建分包公司安排架工班搭设电梯井内的脚手架。

该工程共有4部电梯，其中有两单体电梯井和两联体电梯井，至8月6日完成两单体电梯井脚手架后，开始搭设两联体电梯井内的脚手架。

8月7日，3名作业人员已将电梯井内脚手架搭设了8层的高度，此时脚手管已用完，于是3人便去拆除10层高度处的安全平网，打算使用其脚手管继续搭脚手架。

由于拆除安全网之前未进行仔细检查，未发现安全网东侧的固定点已被破坏，当3人踏入平网后，安全网即发生倾斜脱落，于是3人便从已搭设的电梯井脚手架的空隙间坠落地面，造成了3人死亡。

（2）案例二：

外脚手架上高处坠落事故

2007年1月6日6时40分，福州市鼓楼区某建筑工程公司承建的鼓楼区道路沿线景观改造工程小柳新村28#楼一名钢管架工人（死者罗某某）在攀爬外架时，脚踩原建筑