污水处理厂脚手架专项施工设计方案.docx
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污水处理厂脚手架专项施工设计方案
一、编制说明和编制依据
1、编制说明
为了保证本工程项目中脚手架搭设、使用、拆除符合有关规范要求，特编制此方案，作为脚手架施工指导性文件。
2、编制依据
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-2011
《建筑施工手册》缩印本第四版；招投标文件和施工图纸；现场环境和条件。
二、工程概况
本工程为银川市第三污水处理厂扩建与升级改造工程。
本工程包含拟建设的构筑物、建筑物及附属工程。
各单体设计规模及结构尺寸见下表：
编号
构筑物名称
数量
构筑物平面尺寸m）
高度（深度）（m）
201
细格栅及曝气沉砂池
1座
43.47×10.0
5.45
202
AAC氧化沟
1座2池
99.5×125.4
6.65
203
二沉池
2座
φ45
6.10
204
回流及剩余污泥泵房
1座
7.8×11.2
9.15
205
醋酸钠加药间
1座
9.0×9.0
7.5（建筑）
206
污泥缓冲池
1座
20.35×8.0
5.85
207
中间提升泵房
1座
10.4×9.5
10.75
208
高效沉淀池
1座
32.8×35.2
9.9
209
V型滤池
1座
43.94×28.5
11.8
210
反冲洗废液池
1座
30.65×12.05
6.35
211
加药间
1座
25.5×15.0
8.10（建筑）
212
V型滤池操作间
1座
29.5×9.3
11
213
流量计井
3座
3.0×3.0/1.5×1.5
4.75
214
高杆灯基础
2座
3.0×3.0
—
三、施工部署
1、施工方案的选择
根据建筑几何特征及现场的环境和条件，各单位工程的池壁及隔墙、各建筑物的外墙施工均采用双排脚手架，脚手架的设计采用最不利条件下进行验算，根据各建筑物的高度判断脚手架最高状态为最不利条件，即回流及剩余污泥泵房池壁高度为8.7m，各单体脚手架采用相同参数来施工搭设。
并以高度在9m的情况下进行验算。
2、材料要求
2.1钢管
钢管采用φ48×3.0mm焊管，材质Q235-A级，钢管的长度不得超过6m。
新钢管的产品质量合格证，质量检测报告资料齐全，钢管表面应平整光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的滑道，并涂刷防锈漆。
旧钢管应检查其侵蚀深度，检查时在侵蚀严重的钢管随机抽取3根，在每根侵蚀钢管横向截断随机取样检查，当侵蚀深度和变形超过规定数值时，不得使用。
2.2扣件
新扣件的生产许可证，测试报告和产品质量合格证资料应齐全。
旧扣件应检查其外形，对有裂纹和变形的禁止使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
新旧扣件都应该进行防锈处理。
2.3脚手板
在使用人员密集，使用周期较长的部位，脚手板采用竹跳板，其宽度≧200mm，厚度≧50mm，两端用10~14号镀锌钢丝捆紧，禁止使用腐朽的竹片。
2.4安全网
外侧脚手架搭设后，需满挂安全密目网维护，在外脚手架设置细尼龙绳安全兜网，防止坠物伤人。
安全网应封严，与外设脚手架固定牢固。
3、质量标准
严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）进行操作和验收。
4、材料计划
钢管规格为φ48×3.0mm，十字扣，一字扣，顶托，木方（40×70mm）。
钢管和扣件均随施工需求分批次进场。
脚手板按实际需求进行配备。
5、劳动力计划
架子工30个，工作内容为各类脚手架搭设和维护、铺脚手板、挂安全网、配合支模等；
普工60个，配合架子工作业。
四、脚手架设计与验算
1.双排脚手架的设计和验算
（1）曝气沉砂池、氧化沟、二沉池结构、高效沉淀池、V形滤池等池壁施工，脚手架搭设按照横距1.0m，纵距1.5m，步距1.8米，二步三跨，与墙刚性连接，作业层满铺竹跳板，外架外侧作业层下挂安全兜网。
内外脚手架底部统一垫50mm厚木板。
（2）一般框架结构，立杆横距1.2米、纵距1.5米、步距1.8米，两步三跨，作业层满铺木脚手板，外架外侧悬挂安全密目网。
内外脚手架底部统一垫50mm厚脚手板。
施工均布荷载为3KN/
.按立杆横距1.2米、纵距1.5米、步距1.8米双排脚手架验算。
1.1小横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.1.1均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.033kN/m；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m；
活荷载标准值:
Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m；
荷载的计算值:
q=1.2×0.033+1.2×0.175+1.4×1.500=2.350kN/m；
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大扰度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
1.1.2强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=2.350×1.2002/8=0.423kN.m；
σ=Mqmax/W=94.208N/mm2；
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求。
1.1.3扰度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.033+0.175+1.500=1.708kN/m；
最大挠度V=5.0×1.708×1200.04/（384×2.060×105×107800.0）=2.077mm；
小横杆的最大挠度小于1200.0/150=8.000与10mm,满足要求。
1.2大横杆计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.200=0.040kN；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200×1.500/3=0.210kN；
活荷载标准值:
Q=3.000×1.200×1.500/3=1.800kN；
荷载的计算值:
P=（1.2×0.040+1.2×0.210+1.4×1.800）/2=1.410kN；
小横杆计算简图
1.2.2强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×0.033×1.500×1.5002=0.009kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0.267×1.410×1.500=0.565kN.m；
M=M1max+M2max=0.009+0.565=0.574kN.m
抗弯强度:
σ=0.574×106/4490.0=127.770N/mm2；
大横杆的抗弯强度σ=127.770小于[f]=205.0N/mm2；
1.2.3扰度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
Vmax=0.677×0.033×1500.04/（100×2.060×105×107800.0）=0.051mm；
集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：
P=（0.040+0.210+1.800）/2=1.025kN
V=1.883×1.025×1500.03/（100×2.060×105×107800.0）=2.933mm；
最大挠度和：
V=Vmax+Vpmax=0.051+2.933=2.985mm；
大横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.0或者10mm,满足要求。
1.3扣件抗滑力计算
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0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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6.40kN；
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.500=0.050kN；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200×1.500/2=0.315kN；
活荷载标准值:
Q=3.000×1.200×1.500/2=2.700kN；
荷载的计算值:
R=1.2×（0.050+0.315）+1.4×2.700=4.218kN；
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
1.4脚手架荷载标准值
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容：
（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1248
NG1=0.125×12.000=1.498kN；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×4×1.500×（1.200+0.3）/2=1.575kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆竹笆片，标准值为0.15
NG3=0.150×4×1.500/2=0.450kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×12.000=0.090kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.613kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到，活荷载标准值
NQ=3.000×1.200×1.500×2/2=5.400kN；
1.5立杆的稳定性计算
不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：
立杆的轴心压力设计值：
N=11.895kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数：
K=1.155；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
U=1.530
计算长度,由公式lo=kuh确定：
lo=3.181m；
Lo/i=200.000；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：
φ=0.180；
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205.000N/mm2；
σ=11895.000/（0.180×424.000）=155.858N/mm2；
立杆稳定性计算σ=155.858小于[f]=205.000N/mm2满足要求。
五、脚手架搭设
1.脚手架搭设顺序：
材料准备及检查→地基处理→定位放线→竖立杆→扫立杆（先纵后横、横在纵下）→第一步横杆第一步纵杆→第N步横杆第N步纵杆（先纵后横、横在纵下）→按设计设置连墙件、剪刀撑
2.立杆垫板
每根立杆底部设置面积≥0.15
的木垫板，垫板宽度≥20cm，厚度≥50mm，垫板垫设方向一致。
3.扫地杆
脚手架设置纵、横扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距垫板上皮≦200mm处的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础在不同高度上时，将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差≦1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离≧500mm。
4.脚手架底层步距不应大于1.8m。
5.立杆接长
立杆接长除顶层顶步采用搭接外，其余各层各步均采用对接扣件连接。
对接时，对接扣件应交错布置：
两根相连立杆的的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主接头的距离不宜大于步距的1/3.
搭接时，搭接长度不应小于1m，采用不小于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于100mm。
6.纵向水平杆
6.1纵向水平杆设置在立杆内侧，横向水平杆的下部，与立杆用直角扣件固定，其长度≧3跨。
6.2纵向水平杆接长
纵向水平杆可对接也可搭接
对接时：
对接扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆接头不得设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头错开距离≧500mm，各接头中心至主节点的距离≦1/3倍跨。
搭接时：
搭接长度≧1m，等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端≧100mm
7.横向水平杆
7.1主节点处（水平杆与立杆连接处）必须设置一根横向水平杆，与立杆用直角扣件固定。
主节点处两个直角扣件的中心距≦150mm。
在每跨跨中设置一根横向水平杆，以便支撑脚手板。
7.2对双排脚手架，横向水平杆靠墙一端的悬挑长度距装修面≦100mm，最大不超过400mm。
8.脚手板
脚手板采用木脚手板或竹串片脚手板。
脚手板设置在三根横向水平杆上。
脚手板的铺设可对接平铺，亦可搭接铺设。
具体要求见下图：
图三脚手板对接、搭接构造图
9.剪刀撑
9.1剪刀撑的宽度≧6m，且≧4跨，剪刀撑跨越立杆的最多根数见下表：
剪刀撑斜杆与地面的倾角
45°
50°
60°
剪刀撑跨越立杆最多根数
7
6
6
9.2双排架的剪刀撑在外侧立面的两端各设置一道，并由底至顶变连续设置，中间各道剪刀撑之间的净距≦15m。
9.3满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。
对高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔两步设置一道水平剪力撑。
9.4剪刀撑斜杆的接长采用搭接
10.作业层的栏杆和挡脚板设置
六、脚手架拆除
1.准备工作
1.1搭设前全面检查脚手架的构造是否符合要求，清除脚手架上的杂物及地面障碍。
1.2组织好人员做好交底工作，做好地面围栏和警戒工作，并设专人看护，无关人员禁止入内。
2.作业程序
2.1由上至下逐层进行，禁止上下同时作业。
2.2连墙体必须随脚手架逐层拆除，禁止先将连墙体整层拆除后再拆除脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。
2.3各层杆件拆除顺序：
横向水平杆→纵向水平杆→连墙体→立杆。
2.4拆除下来的构配件禁止抛掷到地面，运至地面的配件应及时检查、整修、保养，并按品种、规格码堆存放。
七、脚手架工程安全管理
1．交底
1.1由工程部负责就此方案对操作人员进行书面的口头的技术交底。
1.2有安全部门负责对操作人员的安全培训，培训内容包括架子工的操作规程、安全常识、劳保用品的使用、安全意识等
2.操作人员
2.1脚手架施工人员必须持证上岗（架子工操作证）。
2.2架子工必须经过身体检查，由心脏病、血压病、恐高症等疾病人员禁止上岗。
2.3上岗人员的年龄组成不得小于18岁，也不得大于50岁
3、劳保用品的使用
上岗人员必须配备如下劳保用品并保证其正确使用，如安全帽，防滑鞋，安全带等。
4、脚手架的使用和检查.
4.1脚手架的使用
4.1.1脚手架的的使用荷载3KN/m（每平方米300公斤），施工荷载应均衡。
避免集中堆载，不得超载。
4.1.2不得将缆风绳、泵送砼的输送管等固定在脚后架上，禁止在脚手架上悬挂起重设备。
4.1.3在脚手架使用期间严禁拆除主节点处的纵、横水平杆，纵、横扫地杆，以及连墙件。
4.1.4不得在脚手架基础和附近处进行挖掘作业。
脚手架外侧应由防止坠物伤人的防护措施。
在脚手架上进行电、气焊作业时，应该有防火措施和专人看护。
4.2脚手架的检查
4.2.1脚手架使用检查时间：
基础处理完后，达到使用高度后，大雨后需检查。
4.2.2检查的内容：
构造是否符合要求，地基是否积水，垫板是否松动，立杆是否悬空。
扣件是否松动，安全防护措施是否符合要求，是否超载；
4.2.3参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2011）执行，对检查出的问题及时解决。
八、脚手架搭拆注意事项
1.操作时，架子工应做好自我保护措施，同时保护好作业现场其他人员的安全。
2.超过2m以上的架子工操作时，必须佩戴好安全带。
传递钢管、扣件时保持身体平衡。
3．作业人员应佩戴工具袋，工具用完后放入袋中，不要随手放在架子上，以免掉落伤人，架设材料要随上随用，以免放置不当掉落，地面的配合人员应及时避开可能落物的区域。
4.在进行撬、拉、推等操作时，要注意采取正确的姿势，站稳脚跟，或一个手把持在稳定的结构或支持物上，以免用力过猛身体失去平衡或把东西甩出。
5．在架面上运送材料经过正在作业的人员时，要及时发出“请注意”、“请让一让”的信号，材料要轻搁轻放，不得采用倾倒、猛嗑或其他鲁莽的卸料方式
6.架上作业时，不要随意拆除安全防护措施，未设置或设置不符合要求的，必须在补设或改善后，方可架上作业
7、搭设（拆除）现场应有可靠的安全围栏，并设专人看护，严禁非作业人员进入搭设（拆除）作业区，并设置安全警戒线。
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