扎赉诺尔铁北矿井地面生产系统改扩建工程装车仓Z字型上人通道专项项目施工方案.docx
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扎赉诺尔铁北矿井地面生产系统改扩建工程装车仓Z字型上人通道专项项目施工方案
中煤建安第七十二工程有限公司
专项施工方案
工程名称：
扎赉诺尔铁北矿井地面生产系统改扩建工程
装车仓“Z”字型上人通道专项施工方案
文件编号：
受控标识：
实施日期：
年月日
中煤建安第七十二工程有限公司铁北项目部
铁北矿装车仓“Z”字型上人通道专项施工方案
一、工程概况
本工程位于扎赉诺尔煤业集团铁北煤矿，为扎煤公司的改扩建工程。
装车仓檐口高度72.3m，筒仓、框架结构，仓下三层框架平台，仓上两层，桩基筏板基础；漏斗层位于19.66m标高；本工程设计相对＋0.000绝对高程为545.35m；本工程采用滑模工艺施工，首先从-2.2m筏板以上直接组装滑模机具滑升至26m；漏斗平台施工完毕后继续滑模至60.5m环梁底口施工仓顶平台，为解决人员临时上下作业面，在东南侧搭设上人通道一部，架体搭设高度65m，为保证安全计划45m以下采用标准双立杆搭设，在26m、46m高度设置卸载钢丝绳（ø20）两道;并且在地面设立风绳2道（靠近铁路侧无法设立），风绳也采用Φ20钢丝绳。
施工难点及重点：
首先本工程仓顶标高63m，需要搭设通道架体高度较大，架体立杆及基础的稳定性是脚手架安全的基本要求；其次架体与建筑物的扶墙拉结是保证加体稳定的主要因素；再者搭设架体竖向高度较大，如何保证架体搭设及使用中的安全是重中之重。
危险源辨识：
本工序主要涉及塔吊的吊装、高处坠落（超高作业）、物体打击（施工中落物伤人）三类危险源，施工中要严格按照分项工程安全技术交底施工，如发生以上事故要及时启动铁北工程项目部应急专项预案，将事故损失降低到最小。
二、编制依据
1、扎赉诺尔煤业铁北矿井地面生产改扩建工程装车仓施工图纸；
2、扎赉诺尔煤业铁北矿井地面生产改扩建工程装车仓施工组织设计；
3、《建筑施工手册》第四版（供参考）；
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；
5、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91
6、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011
三、方案设计
由于筒仓采用滑模工艺施工，在筒仓西南方位背风处搭设上人斜道作为滑模施工时人员上下之用，具体搭设设计如下：
1、搭设架体纵距1.2m，横距1.1m,步距1.4m，下部基础采用500mm厚C30混凝土浇筑，架体45m以下采用双立杆，45m以上采用单立杆；并且为减轻自重45m以上步距调整为1.8m，搭设简图如下：
2、为增强斜道整体稳定性，连墙件每间隔2步设立一组，竖向间隔2.8m，连墙件采用在仓壁滑模时候预埋，预埋钢板采用-200*200*8，锚筋4Ф14，锚筋长度250mm（预埋件处保温板不下），预埋件滑出仓壁后用200长短钢管焊接在上面，要求钢管全部满焊（计算书见第八节），简图如下：
连墙件平面布置图如下：
3、为减轻立杆竖向荷载，在26m、46m高度设置卸载槽钢（【16a）两道，卸载槽钢做成塔吊扶墙样式，用Ø20钢丝绳卸载在槽钢上，卸载钢丝绳在筒仓33.4m、53.1m标高，卸载钢丝绳上口滑模时候预埋Ø25圆钢拉环，滑模滑出来时候凿出来上好绳扣，用吊架将钢丝绳甩下来，槽钢与斜道连接处用钢管与斜道立杆抱牢固，上口上3个防滑扣件。
为增加斜道整体稳定性在46m标高设置风绳两道，风绳也采用Ø20钢丝绳。
简图如下：
卸载槽钢平面简图如下：
卸载槽钢立面简图如下：
四、施工准备及搭设进度安排
1、施工条件：
首层滑模平台组装的时候即可进行上人通道的搭设，上人通道需让出滑模平台外圈宽度。
2、材料准备
钢管：
Φ48*3.5mm钢管，其质量符合Q235-A级钢规定，规格采用6m、4.5m、5m、2.5m、1.2m钢管。
扣件：
扣件采用可锻铸铁制作的扣件，螺栓拧紧扭力矩达40-65N.m时不发生破坏。
脚手板：
木跳板，规格为4000m*250mm*50mm。
工具准备及防护用品：
扳手、钳子、安全带、工具套、安全网等提前准备完毕。
3、通道搭设高度65m，最高斜道入口与仓顶连接。
4、通道搭设根据主体施工进度安排，和滑模平台同步施工，滑模高度滑出后的通道口要及时用钢管封堵，且挂好安全网。
五、施工工艺
1、通道脚手架基础尽量搭设在原土上，局部在回填土上部分采用碎石土回填夯实，
压实系数达到0.94以上，分层夯实；搭设前浇筑C30混凝土基础500mm厚，基础内配置Ф25200钢筋网片，宽度以宽出每边外立杆500mm为准；搭设时候立杆底部铺设[20a槽钢，槽钢沿纵距方向铺设；为增加立杆底部抗弯强度所有立杆底部1m范围内焊接Φ25钢筋。
2、架体45m以下立杆采用标准双立杆搭设，立杆接头为对接接头，立杆接头与中心节点相距不大于h3（；为减轻钢管自重45m以上步距调整为1.8m。
3、立杆纵向间距本架体采用1.2m；横向间距为1.2m，步距1.4m，采用3排立杆，共计18根立杆布置（45m以下为36根立杆，双立杆）布置。
4、架体与建筑物的拉结：
滑模施工时在墙壁上每间隔2.8m高度在墙壁上预埋4块预埋件，预埋件200*200*8，在预埋件上焊接200mm长脚手杆，架体搭设上来后及时用旋转扣件与焊接杆连接牢固，形成良好的刚性连接点；扶墙件中间增加对角斜杆，形成封闭三角形，连墙件施工时候以外吊架为操作作业面。
5、架体整个高度上和四个立面上设连续剪刀撑，与水平杆夹角为450，在脚手架立杆底之上180mm处一律遍设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固。
6、架体外围设立防护栏杆，防护栏杆高度600mm一道，整个高度上连续设置防护栏杆。
7、架体外侧30m以下挂安全密目网，30m以上挂大眼安全网，绑扎铁丝采用14#；休息平台位置安设踢脚板，踢脚板高度180mm，刷红白警戒色。
8、上人斜道木跳板与水平杆夹角300，休息平台高度1.8m，通道斜跑长3.7m，并排铺4块4m长木跳板，用12#与跑道下小横杆绑扎牢固。
9、防滑条采用50*50*1000木条钉在木跳板上，每步斜长300mm。
10、卸载钢丝绳在标高26m、46m位置，在仓壁33.4m、53m标高预埋ø25圆钢吊环，出模后用錾子凿出来，利用吊架上好卸载钢丝绳后甩出放在仓壁上，吊环处混凝土强度达到75%后即可卸载；卸载平台采用16a槽钢焊接，首先将26m、46m的预埋件凿出来后，将槽钢焊接在预埋件上（满焊），槽钢底部撑在休息平台水平杆下，此步水平杆上面上3个防滑扣件；目的是通过吊环、绳扣、钢丝绳等力系将上人通道竖向荷载卸载在筒仓墙壁上。
11、架体避雷在于扫地杆连接的立杆上，避雷接地极采用25钢筋打入地下3m深，钢筋上焊接螺丝杆件，架体与接地极通过铜丝连接，做好避雷后经接地摇表检测不得大于4Ω为合格。
12、上人跳基础周围人工开挖400mm*400mm的排水沟，排水沟采用120砖砌体砌筑，内壁抹20mm厚1:
2水泥砂浆，利用排水沟将雨水排入搅拌机沉淀池。
13、在上人跳40m外设立两道风绳，风绳锚墩深度1.5m，平面尺寸600mm*600mm，采用C25混凝土浇筑，锚墩混凝土浇筑前在锚墩上安装吊环一个，作为风绳锚固点，拉环采用20钢筋围成，风绳采用Φ16钢丝绳，每个端头至少采用3个绳扣上紧。
六、质量控制要点及成品保护
1、钢管锈蚀严重，弯曲变形的给予剔除，不允许使用，杆件不允许使用不同规格的钢管。
2、扣件进厂后进行检验，进行扭矩试验，65N.mm以下损坏的的禁止使用。
3、搭设之前，对各钢管进行刷油漆，竖向、横向钢管刷黄油漆，剪刀撑刷红白警戒漆，以满足外观要求。
4、操作人员在施工之前，应熟悉架体搭设规范的要求，做到严格按照规范施工。
5、架体搭设时要及时进行分段验收，符合质量、安全要求后方可进行上段施工。
6、架体搭设过程中，严禁剧烈碰撞，以防止架体变形。
7、搭设完毕后，定期检查架体情况。
8、脚手板、安全网严禁任意拆除。
9、严禁在脚手架上堆料。
10、架体任何连墙设施未经过现场安全技术人员同意禁止拆除。
注：
表中1—4行中的允许误差带正负号
项次
项目
允许偏差
检查方法
1
最后验收垂直度
100mm
用经纬仪检查
2
分段垂直度偏差
7mm
吊线和卷尺
3
间距
步距20mm
柱距50mm
排距20mm
钢板尺
4
纵向水平杆高差
20mm
水平尺
5
主节点处各扣件距主节点距离
≤150mm
钢板尺
6
同步立杆对接扣件高差
≥500mm
7
立杆上对接扣件至主节点距离
≤
钢板尺
8
扣件扭矩
40~65N.M
扭力扳手
9
剪刀撑倾角
45~60°
角尺
10
脚手板外伸长度（对接）
100~150mm
七、安全措施
1、架子工必须持证上岗，定期检查身体情况，高血压、癫痫、恐高症患者禁止进入作业面。
2、搭设脚手架人员必须正确佩戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋，扎紧裤脚。
3、上人通道脚手架构配件质量与搭设质量，经检查验收合格后方可使用。
4、当有六级及六级以上大风、雷雨天气时，应停止架体搭设与拆除作业。
5、上人通道脚手架使用期间，严禁拆除主节点外的纵横向方平杆及连墙件。
6、搭拆上人通道脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
7、架子工的工具绑扎吊绳防止失手坠落伤人。
8、搭设完首层后及时做好架体避雷。
9、架体监控及人员指定
上人斜道监控内容
序号
监控项目
监控人员
检查次数
备注
1
斜道基础沉降
李晋彬
1次日
2
架体垂直度、倾斜
李其昌
1次2日
3
扣件有无崩裂
李晋彬
1次日
4
架体底层立杆弯曲变形
李晋彬
1次日
5
连墙件损坏情况
李晋彬
1次日
6
扣件力矩
李晋彬
跟班检查
7
水平扭曲变形
李晋彬
1次日
注：
每次检测必须留置检查记录。
八、架体受力计算
根据施工要求，搭设高度为65m，计算立杆采用双立杆搭设到45m，45m以下双立杆必须采用Φ48*3.5标准钢管，外侧立面采用密目网全封闭，计算架体纵横距均为1.2m（计算取1.2m，按照受力最大立杆计算）踏步板之间立杆纵距1.1m），步距1.4m。
上人跳休息平台高度1.8m，斜跑长度3.8m，平面投影长度3.3m；计算书如下：
一、基本参数
斜道附着对象
建筑物
斜道类型
之字形
斜道立杆纵距或跨距la（m）
1.2
立杆横距lb（m）
1.2
立杆步距h（m）
1.4
斜道每跑高度H（m）
1.8
斜道水平投影长度L（m）
3.3
平台宽度Lpt（m）
1.2
斜道跑数n
36
斜道钢管类型
Ф48×3.5
双立杆计算方法
按双立杆受力设计
双立杆计算高度H1（m）
45
双立杆受力不均匀系数KS
0.5
二、荷载参数
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kNm2）
0.3
挡脚板类型
冲压钢挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kNm）
0.15
每米立杆承受结构自重标准值gk（kNm）
0.3
斜道均布活荷载标准值Gkq（kN㎡）
2
斜道施工作业跑数nj
2
风荷载标准ωk（kNm2）（连墙件、单、双立杆）
基本风压ω0（kNm2）
0.5
0.57、0.44、0.44
风荷载体型系数μs
1.04
风荷载高度变化系数μz（连墙件、单、双立杆）
1.096、0.84、0.84
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数m
2
横杆抗弯强度设计值[f]（Nmm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
121900
横杆弹性模量E（Nmm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
计算简图如下：
水平杆布置方式
承载力使用极限状态
q=1.2×（0.038+Gkjb×（lacosθ）（m+1））+1.4×Gkq×（lacosθ）（m+1）=1.2×（0.038+0.3×（1.20.878）（2+1））+1.4×2×（1.20.878）（2+1）=1.485kNm
正常使用极限状态
q'=（0.038+Gkjb×（lacosθ）（m+1））+Gkq×（lacosθ）（m+1）=（0.038+0.3×（1.20.878）（2+1））+2×（1.20.878）（2+1）=1.086kNm
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=qlb28=1.485×1.228=0.267kN·m
σ=MmaxW=0.267*1065080=52.559Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=5q'lb4（384EI）=5×1.086×12004（384×206000×121900）=1.168mm≤[ν]=min[lb150，10]=min[1200150，10]=8mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=qlb2=1.485×1.22=0.891kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'lb2=1.086×1.22=0.652kN
四、纵向水平杆验算
承载力使用极限状态
F1=Rmax×cosθ=0.891×0.878=0.782kN
q=1.2×0.038×cosθ=1.2×0.038×0.878=0.04kNm
正常使用极限状态
F1'=Rmax'×cosθ=0.652×0.878=0.572kN
q'=0.038×cosθ=0.038×0.878=0.033kNm
计算简图如下：
1、抗弯验算
σ=MmaxW=0.29×1065080=57.087Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=1.14mm≤[ν]=min[lacosθ150，10]=min[1366.743150，10]=9.112mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载力使用极限状态
Rmax=1.826kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
横向水平杆：
Rmax=0.891KN≤Rc=0.8×8=6.4kN
纵向水平杆：
Rmax=1.8260.878=2.08KN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
六、荷载计算
斜道跑数n
36
斜道每跑高度H（m）
1.8
双立杆计算高度H1（m）
45
斜道钢管类型
Ф48×3.5
每米立杆承受结构自重标准gk（kNm）
0.3
斜道均布活荷载标准值Gkq（KN㎡）
2
斜道施工作业跑数nj
2
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重荷载NG1k
每米内立杆承受斜道新增加杆件的自重标准值gk1＇
gk1＇=（lacosθ+lb×m2）×0.038×n2（n×H）=（1.20.878+1.2×22）×0.038×362（36×1.8）=0.027kNm
单内立杆：
NG1k=（gk+gk1＇）×（n×H-H1）=（0.3+0.027）×（36×1.8-45）=6.475KN
双内立杆：
NGS1k=（gk+gk1＇+0.038）×H1=（0.3+0.027+0.038）×45=16.425KN
每米中间立杆承受斜道新增加杆件的自重标准值gk1＇
gk1＇=（lacosθ+lb×m2）×0.038H=（1.20.878+1.2×22）×0.0381.8=0.054kNm
单中间立杆：
NG1k=（2×gk-0.038+gk1＇）×（n×H-H1）=（2×0.3-0.038+0.054）×（36×1.8-45）=12.197KN
双中间立杆：
NGS1k=（2×gk+gk1＇）×H1=（2×0.3+0.054）×45=29.43KN
2、立杆承受的脚手板及挡脚板荷载标准值NG2k
每米内立杆承受斜道脚手板及挡脚板荷载标准值gk2＇
gk2=[Gkjb×（lacosθ）×lb2+Gkdb×（lacosθ）]×（n2）（n×H）=[0.3×（1.20.878）×1.22+0.15×（1.20.878）]×（362）（36×1.8）=0.125kNm
单内立杆：
NG2k=gk2＇×（n×H-H1）=0.125×（36×1.8-45）=2.475KN
双内立杆：
NGS2k=gk2＇×H1=0.125×45=5.625KN
每米中间立杆承受斜道脚手板及挡脚板荷载标准值gk2＇
gk2=[Gkjb×（lacosθ）×lb2+Gkdb×（lacosθ）]H=[0.3×（1.20.878）×1.22+0.15×（1.20.878）]1.8=0.251kNm
单中间立杆：
NG2k=gk2＇×（n×H-H1）=0.251×（36×1.8-45）=4.97KN
双中间立杆：
NGS2k=gk2＇×H1=0.251×45=11.295KN
立杆施工活荷载计算
NQ1k=[Gkq×（lacosθ）×lb2]×nj=[2×（1.20.878）×1.22]×2=3.28kN
七、立杆稳定性验算
斜道每跑高度H（m）
1.8
斜道跑数n
36
双立杆计算高度H1（m）
45
双立杆受力不均匀系数KS
0.5
立杆计算长度系数μ
1.2
立杆截面抵抗矩W（mm3）
5080
立杆截面回转半径i（mm）
15.8
立杆抗压强度设计值[f]（Nmm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
489
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=kμh=1×1.2×1.4=1.68m
长细比λ=l0i=168015.8=106.329≤210
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.2×1.4=1.94m
长细比λ=l0i=194015.8=122.785
查《规范》JGJ130-2011表A.0.6得，φ=0.44
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用下的单立杆轴心压力设计值：
单立杆的轴心压力设计值：
单内立杆：
N1=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k=1.2×（6.475+2.475）+1.4×3.28=15.332KN
单中间立杆：
N2=1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k=1.2×（12.197+4.97）+1.4×3.28=25.192KN
N=max{N1，N2}=25.192KN
σ=N（φA）=25192（0.44×489）=117.085Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
双立杆的轴心压力设计值:
双内立杆：
NS1=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N1=1.2×（16.425+5.625）+15.332=41.792KN
双中间立杆：
NS2=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N2=1.2×（29.43+11.295）+25.192=74.062KN
N=max{Ns1，Ns2}=74.062KN
σ=（KS×NS）（φA）=（0.5×74062）（0.44×489）=172.109Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
组合风荷载作用下的单立杆轴向力：
单立杆的轴心压力设计值：
单内立杆：
N1=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（6.475+2.475）+0.9×1.4×3.28=14.873KN
单中间立杆：
N2=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（12.197+4.97）+0.9×1.4×3.28=24.733KN
N=max{N1，N2}=24.733KN
Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4wklah210=0.9×1.4×0.44×1.2×1.4210=0.13kN·m
σ=N（φA）+MwW=24733（0.44×489）+0.13×1065080=140.542Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
双立杆的轴心压力设计值:
双内立杆：
NS1=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N1=1.2×（16.425+5.625）+14.873=41.333KN
双中间立杆：
NS2=1.2×（NGS1k+NGS2k）+N2=1.2×（29.43+11.295）+24.733=73.603KN
N=max{Ns1，Ns2}=73.603KN
Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4wklah210=0.9×1.4×0.44×1.2×1.4210=0.13kN·m
σ=KS×NS（φA）+MwW=0.5×73603（0.44×489）+0.13×1065080=196.633Nmm2≤[f]=205Nmm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
焊接连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
2
连墙件计算长度l0（mm）
1700
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
15.8
连墙件抗压强度设计值[f]（Nmm2）
205
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft]（Nmm2）
185
Nlw=1.4×ωk×2×；
连墙件钢管的厚度t=3.5mm；
σ=（Nlw+N0）（lwt）=（5.363+2）×103（150.816×3.5）=13.949Nmm2≤ft=185Nmm2
满足要求！
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