高墩柱脚手架工程专项方案.docx

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高墩柱脚手架工程专项方案

脚手架工程专项方案

1、编制依据

1）《巴中市新区主干道施工图设计》

2）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

5）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

6）1、5标段施工组织设计布置；

7）通过对施工现场及周边环境的考察所取得的地形地貌、料源料场、水电情况等相关技术资料。

2、工程概况

2.1项目简介

我部巴中市新区主干道1、5标,根据1、5标施工组织设计施工布置，我标段内江沟河大桥墩柱，水景大桥墩柱，草树梁中桥桥台施工均需设置脚手架,其中江沟河大桥墩柱直径最大2.3m最高42米。

2.2施工布置

针对直径2.3m的墩，横间距和纵间距均设置为1.5米（最外边一排可适当减小），步距设置1.2m；垫板为木脚手板厚度60mm，长度根据地形地势限制决定，宽度最小不得小于20cm；地基采用C20混凝土进行硬化硬化。

具体布置见下图：

3、施工计划

3.1施工进度计划

脚手架工程的施工随主体工程的施工全面展开。

3.2材料的选用

3.2.1脚手架材料

采用φ48x3.5mm扣件式钢管

3.2.2材料要求

1、钢管壁厚不得小于3.5mm；

2、禁止在施工过程中使用明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管；

3、应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的可锻铸铁扣件；

4、禁止不同材料和连接方式的脚手架杆配件混用；

5、在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。

3.3脚手架搭设尺寸

立杆：

@1500x1500

水平杆：

步距1200。

3.4脚手架搭设方法

1、按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置；

2、周边脚手架应从一个角部开始并向量表延伸交圈搭设；“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设；

3、应按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后装第1步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。

3.5脚手架搭设注意事项

1、搭设场地应平整、夯实并设置排水措施。

立于土地面之上的立杆底部应加设宽度≥200mm，厚度≥50mm的垫木、垫板或其他刚性垫块，每根立杆的支垫面积应符合设计要求且不得小于0.15m2；

2、脚手架要求与已施工完桥墩做刚性连接，即采用脚手架钢管做柱箍与桥墩连接，每隔3m设置一道；

3、扣件必须上紧，在加载前派人检查所有扣件的上紧情况；

4、立杆的接头位置不能位于同一断面上并置于不同的构架框格内，接头率小于50%，接头位置要求错开3m；

5、中系梁底支撑架要求大横杆在立杆外侧，小横杆在大横杆之上；

6、应于外侧面满设剪刀撑，并要求中系梁底支撑架设置纵横双向剪刀撑，剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°-60°之间，水平投影宽度应不小于2跨和不大于4跨，剪刀撑和连接件应随搭升的架子一起及时设置；

7、扫地杆要求距离地面不大于150mm；

8、钢脚手架立杆的垂直度偏差应≤1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：

当架高≤20m时为不大于50mm；当架高＞20m时为不大于75mm，纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值应不大于50mm。

4、安全注意事项

1、首层网应距地面4m设置，悬出宽度应≥3.0m；

2、层间网自首层网每隔3层设一道，悬出高度应≥3.0m；

3、上下脚手架的梯道、坡道、栈桥、斜梯、爬梯等均应设置扶手、栏杆或其他安全防（围）护措施并清除通道中的障碍，确保人员上下的安全；

4、脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照规定程序进行；

5、脚手板或其他铺板应铺平铺稳，必要时应予绑扎固定；

6、脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在100~200mm之间；

7、脚手板采用搭设铺放时，其搭接长度不得小于200mm，且应在搭接段的中部设有支承横杆。

铺板严禁出现端头超出支承横杆250mm以上未作固定的探头板；

8、工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。

工人必须戴安全帽和佩挂安全带。

不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

9、在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。

10、脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：

1）搭设完毕后；

2）连续使用达到6个月；

3）施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；

4）在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；

5）在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

6）验收程序：

搭设班组自检；使用班组交接检；项目部验收。

11、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。

12、在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件，确因操作要求需要临时拆除时，必须经管理人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复；

13、工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架上嬉闹和坐在栏杆上等不安全处休息；

14、为确保人员上下脚手架安全，应搭设“之”字型爬梯，要求踏步高度不大于30cm，爬梯两侧要用密目网防护，并且要求用钢管搭设挡脚杆，上下脚手架必须走设安全防护的出入通（梯）道，严禁攀援脚手架上下。

15、每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。

在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。

16、在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品。

在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾；

17、脚手架的拆除规定

脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。

连接件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。

在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。

拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。

在拆除过程中，应作好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。

5、脚手架验算

5.1参数信息

5.1.1脚手架参数

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.50米，立杆步距为1.20米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为42.0米立杆采用单立管；内排架距离墩身宽度为0.40米；小横杆在上，搭接大横杆上的小横杆根数为2；采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80。

5.1.2活荷载参数

施工荷载均布参数（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；同时施工层数:

2。

5.1.3风荷载参数

四川省巴中地区，基本风压为0.30，风荷载高度变化系数μz为1.25，风荷载体型系数μs为1.20；考虑风荷载。

5.1.4静荷载参数

每米立杆数承受的结构自重标准（kN/m2）:

0.1611；脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.140；安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

1；脚手板类别:

木脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆竹串片。

5.1.5地基参数

地基土类型:

砂土；地基承载力标准值（kN/m2）:

250.00；基础底面扩展面积（m2）:

0.09；基础降低系数:

1.00。

5.2小横杆的计算

小横杆按照简支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小横杆的最大弯矩和变形。

5.2.1均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/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=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=2.356kN/m；

小横杆计算简图

5.2.2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=2.356×1.5002/8=0.663kN.m

σ=Mqmax/W=130.442N/mm2；

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！

5.2.3挠度计算:

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=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m；

最大挠度V=5.0×1.713×1500.04/（384×2.060×105×121900.0）=4.498mm；

小横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.000与10mm,满足要求！

5.3大横杆的计算

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。

5.3.1荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.500×1.500/3=0.262kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.500×1.500/3=2.250kN；

荷载的计算值:

P=（1.2×0.058+1.2×0.262+1.4×2.250）/2=1.767kN；

大横杆计算简图

5.3.2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=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.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=0.267×1.767×1.500=0.708kN.m；

M=M1max+M2max=0.010+0.708=0.718kN.m

抗弯强度:

σ=0.718×106/5080.0=141.353N/mm2；

大横杆的抗弯强度σ=141.353小于[f]=205.0N/mm2；

5.3.3挠度计算

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=0.677×0.038×1500.04/（100×2.060×105×121900.0）=0.052mm；

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=（0.058+0.262+2.250）/2=1.285kN

V=1.883×1.285×1500.03/（100×2.060×105×121900.0）=3.252mm；

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.052+3.252=3.305mm；

大横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.0或者10mm,满足要求！

5.4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=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.500×1.500/2=0.394kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.500×1.500/2=3.375kN；

荷载的计算值:

R=1.2×（0.058+0.394）+1.4×3.375=5.267kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5.5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0.1611

NG1=0.161×42.000=6.766kN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×1×1.500×（1.500+0.3）/2=0.473kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆竹串片，标准值为0.14

NG3=0.140×1×1.500/2=0.105kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×42.000=0.315kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.659kN；

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=3.000×1.500×1.500×2/2=6.750kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.300kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=1.250；

Us--风荷载体型系数：

Us=1.200；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.300×1.250×1.200=0.315kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.659+1.4×6.750=18.640kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.659+0.85×1.4×6.750=17.223kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式：

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.315×1.500×1.2002/10=0.081kN.m；

5.6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=18.640kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

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=1.590

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=2.204m；

Lo/i=139.000；

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=0.353；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=18640.000/（0.353×489.000）=107.987N/mm2；

立杆稳定性计算σ=107.987小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=17.223kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

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=1.590

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=2.204m；

Lo/i=139.000；

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=0.353

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=17222.940/（0.353×489.000）+80967.600/5080.000=115.714N/mm2；

立杆稳定性计算σ=115.714小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

5.7最大搭设高度的计算

不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=0.893kN；

活荷载标准值：

NQ=6.750kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.161kN/m；

Hs=[0.353×4.890×10-4×205.000×103-（1.2×0.893+1.4×6.750）]/（1.2×0.161）=128.623m；

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=128.623/（1+0.001×128.623）=113.965m；

[H]=113.965和50比较取较小值。

得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。

考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=0.893kN；

活荷载标准值：

NQ=6.750kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.161kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.081/（1.4×0.85）=0.068kN.m；Hs=（0.353×4.890×10-4×205.000×10-3-（1.2×0.893+0.85×1.4×（6.750+0.353×4.890×0.068/5.080）））/（1.2×0.161）=121.724m；

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=121.724/（1+0.001×121.724）=108.515m；

[H]=108.515和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。

经验算采用脚手架所有力学参数均能满足施工要求。