桥墩脚手架专项方案带受力计算.docx

1、桥墩脚手架专项方案带受力计算第一章 编制依据及目的1.1 编制依据1、建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社；2、建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社；3、钢结构设计规范GB50017-2003 中国建筑工业出版社；4、建筑结构荷载规范GB50009-2001中国建筑工业出版社；5、建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社；6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 中国建筑工业出版社；7、建筑地基基础设计规范GB50007-2002中国建筑工业出版社；8、建筑施工安全检查标准JGJ59-99中国建筑工业出版社；10、兰新铁路建设管理制度体系；11

2、、兰山路立交特大桥设计图纸。1.2 编制目的为保证兰山路立交特大桥墩台施工安全，特编制此方案。1.3 使用范围本方案至适用于桥墩台脚手架施工。第二章 工程概况 2.1 工程概况兰山路立交特大桥位于甘肃省兰州市七里河区及西固区境内，桥址处为黄河右岸高阶地，大型冲沟发育，冲沟两侧多为悬崖，高差达30m左右，阶地表层地势平坦，桥址范围内分布有果园、深沟及成片居民区。桥址于DK6033.89DK10685.83处跨越兰州市南山路及白石沟、大金沟、黄胶泥沟而设。本桥为双线桥，位于曲线上，线间距5.0 m，全长4651.94m，中心里程DK8360，孔跨布置为（10-32m2-24m+25-32m ）简支

3、箱梁+(40+264+40)m连续梁+（2-24m+14-32m）简支箱梁+(40+60+40 )m连续梁+（18-32m+1-24m+31-32m）简支箱梁+(40+256+40 )m连续梁+（2-24m+8-32m）简支箱梁+3-24m简支箱梁+(32+48+32 )m连续梁简+8-32简支箱梁。全桥所有基础均为钻孔桩基础，承台为埋入式低承台，桥墩为双线圆端形实体和空心桥墩，桥台为双线矩形空心桥台。本方案的主要内容：脚手架的方案选择，材料选择，施工流程，安全技术措施等。2.2 工程水文地质条件2.2.1 地层岩性及地质构造(1) 人工填土；主要分布在DK7+840 DK8+000, DK1

4、0+480 DK10+620两段地表，厚度分别为2-6m和20-25m,杂色，成分主要以黄土为主，含少量砂、砾石、稍湿、稍密。(2)砂质黄土：主要分布于分积层下，局部沟床出露，一般厚度9-40m，黄褐色，主要成分以粉粒为主，土质均匀，含钙质结核，=120-150Kpa；(3)黏土黄土：主要以薄层分布碎石类土层中，厚度1-10m不等，浅黄色，土质不均，含少量砾石 =150Kpa；(4) 粉细土：呈透镜体状夹与砂质黄土中，厚2-6m,褐黄色，主要成分以石英，长石为主，云母次之，=150-200Kpa；(5) 中砂：呈透镜体状夹与砂质黄土中，厚2-6m,褐黄色，主要成分黄石英，长石为主，加砾砂薄层=

5、2500Kpa；(6)细圆砾土：呈层状分布于砂质黄土层下，灰色，浅灰色，浑圆状，粒石成分主要为石英，石质坚硬，具有胶结性，=450Kpa；(7) 粗圆砾土：呈层状分布于砂质黄土层下，灰色，浅灰色，浑圆状，粒石成分主要为石英岩，砂岩，花岗岩为主=550Kpa；(8)泥岩夹砂岩：棕红色，大里程有裸露，基岩面埋深大于57m，主要成分黏土矿质，泥质结构，层状构造=450Kpa；2.2.2 不良地质和特殊岩土泥石流、黄土陷穴、人工坑洞、2.2.3 水文地质特征A、地表水特征 桥址所经过沟内未见有常年流水B、地下水类型、埋藏情况及变化特征 根据调查，场地内水文地质条件较为简单，该桥址地下水埋藏较深，勘探深

6、度未见地下水位。第三章 脚手架方案选择本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收；5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合相关文明标化工地的有关标准。6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下脚手架方案：钢管落

7、地式脚手架。第四章 脚手架材料选择l、钢管落地脚手架，选用外径48mm，壁厚3mm，钢材强度等级Q235，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部钢管脚手扣件标准JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧力矩达

8、65N.m时不得破坏。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆红白相间色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.61.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及建筑安全监督管理部门发放的准用证。第五章 脚手架搭设

9、流程及要求5.1操作流程1、落地脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实基础承载力实验、材料配备定位设置通长脚手板、底座纵向扫地杆立杆横向扫地杆小横杆大横杆（搁栅）剪刀撑铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。2、定距定位：根据模板构造要求在桥墩四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。3、在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设。当脚手架操作层高出斜撑顶两步时，宜先立外排，后立内排，其余按下构造要求搭设。5.2 施工步骤1、地基处理(1)兰乌二线施（桥）参07结合兰

10、山路立交特大桥专业设计图对照发现，部分桥墩边缘距承台边缘较远，脚手架立杆可直接立在承台上，只需设钢垫板，不需要进行地基处理.(2)路线左右侧圆端顶帽已超出承台范围，需对土地基进行处理，从承台边缘向外围按照35找坡。回填土夯实后，搭设脚手架高低于等于15m时，上面铺设5cm厚、20cm宽以上的脚手板；搭设脚手架高度在（15-40）m时，上面铺设15cm厚、C15混凝土垫层沿桥墩周围通长布置；之后在脚手板上放置钢底座，钢底座上放置立杆，之后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。(3)下雨过后要对脚手架架体基础进行全面检查，严禁脚手架基底积水下沉。2、排水措施在距脚手架外排立杆

11、外0.5米处，设置一排水沟，排水沟坡度为35。在核实位置设出口，引排到指定地点，或者在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出场外。3、立杆设置(1)脚手架采用双排双立杆，立杆顶端高出结构1.5米，立杆接头采用对接扣件连接，立杆与横杆采用直角扣件连接。(2)脚手架立杆纵距1.5m，横距1m，步距1.8m；内侧立杆距模板边缘不超过20cm。图1 立杆及排水示意图(3)脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开50cm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。(4)立杆应设置垫木和钢底座，并设置纵横方向扫地杆，采用直角扣件固

12、定在距底座下皮20处的立杆上。(5)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1400。(6)同排内外侧两根立杆连线与墩身表面垂直。4、大横杆、小横杆设置(1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为15cm。(2)用直角扣件与立柱扣紧；其长度大于3跨、不小于6米，同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50，各接头距立杆的距离不大于50。(3)按立杆与大横杆交点（主节点）及大横杆跨中设置小横杆，小横杆与墩台身表面垂直，主节点处两端采用直角扣件扣紧在立柱上，跨中大横杆处扣紧在大横杆上，以形成空

13、间结构整体受力。(4)根据作业层脚手板搭设的需要，可在两立柱之间在等间距设置增设12根小横杆，保证脚手板端头距离小横杆不超过15cm。图2 立杆及纵横水平杆布置图5、剪刀撑(1)本脚手架剪刀撑随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。(2)脚手架外侧立面必须设剪刀撑，剪刀撑一般每5步5跨设置一道，斜杆与地面的夹角为50.2度。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。(3)剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间每个主节点处均设固定点。所有固定点距主节点距离不大于15。(4)最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在3

14、0内。(5)施工中应根据结构物的高度及脚手架的长度和宽度，结合现场实际情况合理设置剪刀撑和斜撑。(6)剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度100，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离10。6、脚手板铺设(1)脚手板首选采用松木，厚5、宽2030、长度不少于3.5米的硬木板；也可以采用竹串片脚手板。(2)脚手板设置在3根横向水平杆上，并在两端8处用直径1.2的镀锌铁丝箍绕23圈固定。当脚手板长度小于2米时，可采用两根小横杆，各杆距接缝的距离均不大于15。(3)里外立杆间应满铺脚手板。拐角交接处平整，避免出现探头及空档现象，铺设时要选用完好无损的脚手板，发现有破损的要及时更换

15、。7、斜道(1)墩台高度不大于6m的脚手架，采用一字型斜道；(2)墩台高度大于6m的脚手架，采用之字型斜道；(3)斜道宜附着外脚手架或建筑物设置；斜道宽度不小于0.6m，坡度采用11；拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度；(4)斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于20cm；(5)斜道脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于50cm；脚手板顺铺时，接头宜采用搭接；下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱外宜采用三角木填顺；斜道脚手板上应设置防滑木条，木条厚度宜为23cm。8、防护设施(1)在作业层下部架设一道水平兜网，随作

16、业层上升，同时作业不超过两层，设置安全网防护。(2)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。(2)选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.6m和1.2m。图3 防护栏杆示意图第六章 脚手架的检查与验收1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕，应按规定对脚手架工程的质量进行检查，经检查合格后方可交付使用。2、脚手架搭设完成后，由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。3、验收时应具备下列文件：(1)脚手架构配件的出厂合格证或质量分类合格标志；(2)脚

17、手架工程的施工记录及质量检查记录；(3)脚手架搭设过程中出现的重要问题及处理记录，(4)脚手架工程的施工验收报告。4、脚手架工程的验收，除查验有关文件外，还应进行现场检查，检查应着重以下各项，并记入施工验收报告。(1)构配件和加固件是否齐全，质量是否合格，连接和挂扣是否紧固可靠；(2)安全网的张挂及扶手的设置是否齐全；(3)基础是否平整坚实、支垫是否符合规定；(4)垂直度及水平度是否合格。第七章 脚手架搭设安全技术措施7.1 技术保障措施1、架子搭设完毕，用合格密目安全网铺围护于架子的外围及底部。2、钢管与扣件进场前应经过检查挑选(选择标准应符合规范JGJ 130-200 第3条)，所用扣件在

18、使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。每个螺栓的预紧力在40Nm65 Nm之间。3、架子搭设到10m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同施工单位、监理单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。4、严禁将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。5、脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆。7.2质量保障措施1、操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。2、技术人员在

19、脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。3、脚手架必须严格依据本施工方案进行搭设；搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。4、脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。7.3 安全保障措施1、操作人员必须持有登高作业操作证，方可上岗。2、架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。3、在架子上施工的各工种作业人员，应注意自身安全；不得随意向下、向外抛、掉物品，不得

20、随意拆除安全防护装置。4、雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、拆除工作。5、应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。(1)在下列情况下，必须对脚手架进行检查a 在六级以上大风和大雨后b 停用超过二个月，复工前。(2)检查保修项目a 各主节点处各杆件的安装、构造是否符合施工方案的要求；b 扣件螺丝是否松动；c安全防护措施是否符合要求。6、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护,安全员巡视检查。7、脚手架必须有防止坠物伤人的防护措施。8、搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。9、钢管架应设置避雷针，分置于外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成

21、避雷网络，并检测接地电阻不大于30。10、脚手架不得搭设在架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。11、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。12、脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。13、脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。14、保证脚手架体的整体性，不得截断架体。15、脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。16、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。

22、17、结构施工时不允许多层同时作业，同时作业层数不超过两层。18、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。第八章 脚手架拆除安全技术措施1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，有计划的进行拆除。2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4、拆架程序应遵守“由上而下，先搭后拆”的原则，即先拆脚手板、剪刀撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、剪刀

23、撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。6、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。7、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。8、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。9、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，“当天拆当天清”，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。10、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。11、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。14、如遇强风、大雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。1

24、5、翻掀垫铺竹串片脚手板应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹串片内未清除的残留物从高处坠落伤人。第九章 钢管落地脚手架计算书扣件式钢管落地脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。9.1 参数信息1、脚手架参数搭设尺寸为：立杆的横距为 1m，立杆的纵距为1.5m，大小横杆的步距为1.8 m；内排架距模板边缘长度为15cm；采用的钢管类型为 483.0； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承

25、载力系数为 1.00；2、活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1 层；3、风荷载参数桥址处于山谷中，风力较小，基本风压0.4 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为0.62，风荷载体型系数s 为1.13；脚手架计算中考虑风荷载作用；4、静荷载参数脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:木板脚手板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.033；脚手板铺设总层数:8；5、地基参数地基土类型:粉质粘土；地基承载力标准值(kPa):150.00；立杆基础底面面积(m2):0.3；地基

26、承载力调整系数:1.00。 9.2 小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的下面。小横杆自重，脚手板自重作为恒载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1、荷载值计算小横杆的自重简化为均布荷载：q1= 0.033kN/m；脚手板的自重简化为均布荷载：q2=0.30.75=0.225 kN/m；活荷载标准值：P=310.75 =2.25 kN；最不利位置部载如下图：图4 小横杆力学简图2、受力验算小横杆净跨径为1米，总长为1.3米；均布荷载最大弯矩（跨中）计算公式如下: Mqmax = （1.30.033+0.225

27、）12/8 = 0.033 kN.m；集中荷载最大弯矩（跨中）计算公式如下: Mpmax = 2.251/4 = 0.563 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.596 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.596106/4490=132.848 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =132.848 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3、挠度验算最大挠度考虑为小横杆和脚手板自重均布荷载与活载集中荷载的设计值最不利分配的挠度和；均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5（0.033+0.225）10004/(38

28、42.06105107800) = 0.151 mm ；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax = 3.024225010003 /(48 2.06105107800) = 6.383 mm ；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.151+6.383 = 6.534mm；小横杆的最大容许挠度计算值为V =1000/150=6.667mm，规范规定值为10 mm，6.5346.667，满足要求！9.3 大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的下面。

29、将大横杆跨中上面的小横杆传递荷载作为集中荷载(活载)，主节点处小横杆直接扣在立杆上，不在传递到大横杆上，大横杆自重作为均布荷载（恒载）计算大横杆的最大弯矩和变形。1、荷载值计算大横杆的自重标准值:q1=0.033 kN/m ；活荷载产生集中荷载值: P=（1.30.033+0.225）/2+2.25=2.384 kN；图5 大横杆设计荷载组合简图2、受力验算用连续梁弯矩计算软件计算得出活载作用下及自重（恒载）作用下大横杆支点最大负弯矩和跨中最大正弯矩分别为：活载 Mmax支=0.466kN.m Mmax中=0.47kN.m恒载 Mmax支=0.006kN.m Mmax中=0.003kN.m支座

30、最大弯距为 M1max= 0.4660.006 =0.472 kN.m跨中最大弯矩为 M2max= 0.47+0.003 =0.473 kN.m注：弯矩以杆件下侧受拉为正。选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： = M / W = 0.473106/4490=105.345 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 105.345 N/mm2 小于大横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！3、挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下： 其中：静荷载标准值: q= 0.033 kN/m； 活荷载标准值: P= 31=3 kN/m；最大挠度计算值为：

31、V=0.6770.03315004/(1002.06105107800)+0.99315004/(1002.06105107800)=6.822 mm大横杆的最大容许挠度计算值为V =1500/150=10mm，规范规定值为10 mm，6.82210，满足要求！9.4 扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN；R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；纵向水平杆传给立杆的竖向作用