脚手架施工专项方案

云南省牛栏江-滇池补水工程德泽水库

枢纽工程

边坡支护

脚手架施工专项方案

批准：

审核：

编制：

云南建工水利水电建设有限公司

德泽水库枢纽工程项目部

2010年2月

目录

一、工程概况.............................................................................................................................. - 2 -

二、编制依据.............................................................................................................................. - 2 -

三、脚手架材料要求.................................................................................................................. - 2 -

四、施工措施.............................................................................................................................. - 3 -

五、脚手架搭设施工工艺.......................................................................................................... - 4 -

六、脚手架的拆除...................................................................................................................... - 5 -

七、脚手架稳定性验算.............................................................................................................. - 5 -

八、安全防护措施.................................................................................................................... - 11 -

一、工程概况及简化计算说明

此方案为德泽水库面板堆石坝趾板上游边坡锚喷支护而编制的脚手架搭设专项方案。边坡垂直高度为0～60m，边坡比为1：0.75，中间无马道，坡面岩层主要为强风化泥岩和紫色砂岩，趾板基础为弱风化岩层，趾板建基面纵向坡比为1：1.63～1：2.468。

本方案中，为简化计算，采用最不利荷载组合稳定计算，若能稳定，则表示网格附着式脚手架肯定稳定。

二、编制依据

1、《建筑施工安全检查标准》JGJ-99；

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；

3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；

4、施工组织设计及施工图纸。

三、脚手架材料要求

1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。

2、扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N.m时扣件不得破坏。

3、脚手板采用50mm厚落叶松，宽度为300mm，凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透疥者不得使用，使用的脚手板两端8cm用8号铅丝箍绕3圈。

四、施工措施

结合本工程结构形式、实际施工特点，沿趾板边坡搭设落地扣件式双排钢管脚手架，脚手架将根据施工段落安排进行分段搭设，每段长度为20~40米。此架为一架二用，既用于锚喷支护施工，同时兼作安全防护。

1.地基处理

在脚手架搭设前应清除表面的松散堆积土和撬除松动岩石，保证立脚在完整的基岩面上，并在立杆下脚垫5cm厚、40cm长、30cm宽的松木。

2.脚手架搭设的构造要求

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80 米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为50.0 米，立杆采用单立管；内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为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；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.60 米，水平间距4.50 米，采用Ф16钢筋与钢管和边坡锚杆焊接；

a.立杆：全边坡脚手架采用双排单立杆，立杆顶端与边坡开口线平齐，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。接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50㎝；各接头中心距主节点的距离不大于60㎝。

b.大横杆：大横杆置于小横杆之下，在立柱的内侧，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㎝。

c.小横杆：每一立杆与大横杆相交处（即主节点），都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15㎝。小横杆间距应与立杆柱距相同，且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1－2根小横杆，其最大间距不大于75㎝。

小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10㎝；伸出里排大横杆距结构外边缘15㎝，且长度不大于44㎝。上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相邻小横杆在立柱处相向布置。

d.纵、横向扫地杆：纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20㎝处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。

e.剪刀撑：本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，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。剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45－60度之间。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。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，在其中间增加2－4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15㎝。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30㎝内。

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㎝。

f..脚手板：脚手板采用松木，厚5㎝、宽35－45㎝、长度不少于3.5米的硬木板。在作业层下部架设一道水平兜网，随作业层上升，同时作业不超过两层，设置安全网防护。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2－3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㎝。靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15㎝。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置，避免出现探头及空档现象。

g.连墙件：连墙件采用刚性连接，垂直间距为3.6米，水平间距为4.5米。连墙杆用Ф16II钢筋，它与脚手架、边坡锚杆焊接。连接件呈梅花型布置。

五、脚手架搭设施工工艺

落地脚手架搭设工艺流程为：场地平整、清理→材料配备→定位设置通长脚手板、木底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

定距定位：根据构造要求沿边坡脚用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标

记。用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并点出立杆标记。垫板应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。

在搭设首层脚手架的过程中，沿边坡设一道斜支撑，待该部位脚手架与连墙件可靠焊接后方可拆除。双排架宜先立里排立杆，后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与坡面垂直。立杆接长时，宜先立外排，后立内排。

脚手架设上人爬梯，作业层及作业层下层铺设50板，作业层挂安全网。

六、脚手架的拆除

1、拆除前的前应清除脚手架上杂物及地面障碍物，并由项目部安全负责人对拆除进行安全技术交底；

2、拆除作业由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；

3、连接件随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架，分段拆除高差不应大于两步，如高差大于两步时，增设连墙件加固；

4、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；

5、各配件严禁抛掷至地面，全部采用安全绳吊放至地面后及时进行检查、整修与保养再转运至下一工作面。

七、脚手架稳定性验算

1、横向水平杆验算 （1）抗弯验算

作用于横向水平杆弯矩设计值：

M=1.2GK M +1.4∑

QK M 则：

M max =1.282

b Gk l q ?+1.48

2b Qk l q ?

=8

05.1)75.034.175.035.02.1(2×××+××

=0.478KN ?m 查规范得： 截面模量W=5.08cm 3 Q235钢抗弯强度设计值

σ =W M max =3

61008.510478.0××=94.09N/mm 2 < f=205N/mm 2

符合要求 （2）变形验算 查规范得：

弹性模量E=2.06×105 N/mm 2 惯性矩I=12.19cm 2

作用于横向水平杆线荷载设计值：

q=1.2×0.35×0.75+1.4×3×0.75=3.465 N/m 则挠度为：

υ =EI ql b 38454=4

54

10

19.121006.23841050465.35××××××=2.18mm<1501050=7mm 同时也小于10mm 满足要求

2.纵向水平杆计算 （1）抗弯验算

横向水平杆向内侧挑出距离为300mm ，按200mm 计算 F=

21211(b

b l a ql +=0.5×3.465×1.05×(1+05.12.0)2

=2.578KN

M max =0.175Fl a =0.175×2.578×1.5=0.677KN ?m 抗弯强度

σ=W M max =3

61008.510677.0××=133.27 N/mm 2 < f=205N/mm 2

满足要求 （2）挠度验算

υ=EI Fl a 100146.13

=4

53

310

19.121006.2100150010578.2146.1×××××××=3.97mm<1501500=10mm 满足要求

（3）纵向水平杆与立杆连接扣件抗滑承载力验算： 2.15×2.578=5.5427KN

i =1.58cm

立杆计算长度

o l =kuh=1.0×1.5×1.8=2.70m 长细比

=i l o =58

.11070.22

×=170.88<210(《冷弯薄壁型钢结构技术规范》)

符合要求

2）.风荷载产生的立杆弯矩： （a ）风荷载标准值计算 查规范得

z μ=1.67（查《建筑结构荷载规范GB50009-2001》）

s μ=1.3φ =1.3*0.089=0.1157（φ值查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范）

o w =0.35（查《建筑结构荷载规范GB50009-2001》n=100） 则:

k w =0.7z μs μo w =0.7×1.67×0.1157×0.35=0.047KN/m 2

（b ）风荷载产生的立杆弯矩：

w M =0.85×1.4wk M

=104.185.02

h l w a k ×

=10

8.15.1047.04.185.02××××

=0.027KN ?m

3).立杆段轴向力设计值计算： （a ）组合风荷载时： 查规范得

脚手架结构自重标准值：

K g =0.1248KN/m

木脚手板自重标准值（按满铺二层计算）：

∑

1

P Q =2×0.35=0.7 KN/m 2

栏杆、挡脚板自重标准值：

2P Q =0.14 KN/m

施工均布活荷载标准值：

K Q =3KN/m 则：

脚手架结构自重标准值产生的轴向力：

K G N 1=S H K g =50×0.1248 =6.24 KN 构配件自重标准值产生的轴向力：

K G N 2=21

（b l +0.3）∑

1P a Q l +2P Q a l =2

1

（1.05+0.3）×1.5×0.7+0.14×1.5

=0.919 KN

施工荷载标准值产生的轴向力总和：

∑

QK

N =

21

（b l +0.3）K a Q l =21

（1.05+0.3）×1.5×3

=3.038KN

(b)组合风荷载时立杆段轴向力设计值：

N=1.2（K G N 1+K G N 2）+0.85×1.4∑

QK N =1.2×（6.24+0.919）+0.85×1.4×3.038 =12.206KN

（c ）不组合风荷载时立杆段轴向力设计值：

N=1.2（K G N 1+K G N 2）+1.4∑

QK N =1.2×（6.24+0.919）+1.4×3.038 =12.844KN

4).组合风荷载时立杆稳定性验算： 查规范得:

轴心受压构件的稳定系数φ=0.223 立杆截面面积A=4.89cm 2

截面模量W=5.08cm 3

则:

A N +W M W =231089.4186.010206.12×××+33310

08.51010027.0××× =139.51N/mm 3

5).不组合风荷载时立杆稳定性验算：

A N =2

310

89.4186.010844.12××× =141.21 N/mm 3

1）.抗滑验算

每个连墙件覆盖的脚手架面积（两步三跨）：

w A =a l h 32?=2×1.8×3×1.5=16.2 m 2

由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值：

lw N =1.4w k A w =1.4×0.047×16.2=1.066KN 查规范得：

o N =5

连墙件的轴向力设计值：

l N =lw N +o N =1.066+5=6.066KN 锚杆抗拔力验算： 查设计图得：

每个Ф25，L=5m 的边坡锚杆抗拔设计值：

C R =120KN 故：

l N =6.066 KN

2）.连接件抗拉强度验算：

由于连接件用Ф16钢筋分别与脚手架和边坡支护锚杆连接。 因此： 查规范得

II 级钢筋直径8~25mm 抗拉强度>510N/mm 2 抗拉强度验算：

A N =238

π10066.6××=30.17N/mm 2<510 N/mm 2

满足要求

4、立杆地基承载力验算 1.计算基础面积：

每块垫板长0.4米，放置1根立杆。 则：

A=0.3×0.4=0.12m 2 2.地基承载力设计值： 查《荷载规范》得

弱风化岩石承载力：gk f =350 KP a =350 KN/m 2 查规范得

脚手架地基承载力调整系数c k =0.4 则：

g f =c k ?gk f =0.4×350=140 KN/m 2

3.地基承载力验算

不组合风荷载时立杆段轴向力设计值： N=12.844KN 则：

p =

A N =12

.0844.12=107.03 KN/m 2

八、安全防护措施

1、安装安全措施

搭设过程中，必须统一指挥，严格按照规定程序进行；

脚手架架设前将场地平整，如有必要则需夯实处理并设置相应排水措施； 搭设前对进场的钢管配件进行严格检查，禁止使用问题扣件、杆件； 安装时工人必须正确佩戴劳保用品，不得单人进行架设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手等不安全作业；

架设过程中，对扣件的拧紧程度

铺板应铺平、铺稳，必要时应予绑扎固定；

2、使用安全措施

工人在架上作业时，必须正确佩戴劳保用品；

施工作业中一旦发现不安全的情况，立即停止作业进行检查，解决后方能恢复正常作业；

架上作业层不得超过4人同时作业，不得自架上向下抛掷材料物品及施工垃圾；

架面上材料应码放整齐稳固，不得影响操作和人员通行。

3、拆除安全措施

①拆除作业应按照确定的拆除程序进行；

②拆下的杆件、配件应以安全的方式吊下、运出，严禁向下抛掷；

③拆除过程中，做好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件；