墩柱施工脚手架搭设方案.docx
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墩柱施工脚手架搭设方案
墩柱施工支架搭设方案
1.编制说明
1.1.编制范围
翔安机场快速路南段（翔安南路—大嶝段）工程A2施工标段（K10+834.5-K12+280.500）桥梁墩柱工程。
1.2.编制依据
1、翔安机场快速路南段（翔安南路—大嶝段）工程A2施工标段（K10+834.500~K13+164.500）施工图设计文件（第二册）、合同文件等；
2、本合同段实施性施工组织设计文件以及我单位类似工程的施工技术积累；
3、现场踏勘的实际情况、现有施工环境和施工条件；
4、现行有关施工技术规范、验收标准：
（1）《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；
（2）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）；
（3）《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008；
（4）《公路交通设施设计规范》JTGD81—2006；
（5）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011。
1.3.编制原则
本方案使用范围为翔安机场快速路南段A2标前岭互通主线桥工区范围内各大中型桥梁三柱变形墩柱支架搭施工，作为各墩柱支架搭设的主要依据，本方案计算主要针对本标段最不利位置或墩高较大的支架计算，其余墩高相对较小的支架可以根据本方案参照布置设计。
2.工程概况
本工程为翔安机场快速路南段工程（翔安南路—大嶝段）A2合同段，该工程为厦门城市的东部放射线快速路，串联起沈海高速公路、海翔大道（泉厦漳城市联盟高速公路）、翔安南路等东西向高等级道路，承接沈海高速公路至翔安机场、金门岛，同时服务于翔安区东部工业园区、泉州南安水头的快速交通联系，是厦门市东部的主要进出口道路，并与其他路网共同形成快捷交通网络。
墩柱支架搭设采用双排脚手架，另外仅靠支架外侧另外搭设标准爬梯，主要用于施工操作人员上下通道使用。
垂直运输根据现场情况采取吊车运输。
3.材料选用
墩柱脚手架主要起操作架及垂直运输作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性和要满足要求。
为此要从材料选择、管材间距、搭设施工等多方面进行控制。
3.1.使用材料要求
1、钢管及扣件
根据本标段各桥墩柱所在地理位置及墩柱自身结构，本标段选用双排钢管式脚手架，管材为48×3.5mm的钢管及其配套管构件。
其材质选取应满足如下要求。
（1）脚手架用钢管应采用符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-92）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中的Q235A级普通钢管，其材质性能应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）的规定。
（2）脚手架钢管规格为Φ48×3.5mm，钢管壁厚不得小于3.5-0.025mm。
（3）其材料机械性能应符合GB9440中KTH330-08及GB11352中ZG270-500的规定。
（4）其材料机械性能应符合GB11352中ZG230-450的规定。
（5）立杆连接外套管壁厚不得小于3.5-0.025mm，内径不大于50mm，外套管长度不得小于160mm，外伸长度不小于110mm。
（6）杆件的焊接应在专用工装上进行，各焊接部位应牢固可靠，焊缝高度不小于3.5mm，其组焊的形位公差应符合表1的要求
表1杆件组焊形位公差要求
序号
项目
允许偏差（mm）
1
杆件管口平面与钢管轴线垂直度
-0.5，+0.5
2
立杆下碗口间距
±1
3
接头的接触面与横杆轴线垂直度
≤1
4
横杆两接头接触弧面轴心线平行度
≤1
（7）钢管连接处，应用扣件锁死不得出现松动现象。
（11）构配件外观质量要求：
①钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用接长钢管；
②铸造件表面应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂应清除干净。
③冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷；
④焊缝应饱满，焊药清除干净，不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷；
⑤构配件防锈漆涂层均匀、牢固。
⑥主要构、配件上的生产厂标识应清晰。
2、钢管式脚手架板
（1）脚手板采用10×10cm方木满铺而成。
（2）木脚手板采用杉木或松木制作，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GB50005-2003）中Ⅱ级材质的规定。
脚手板厚度不应小于50mm
4.脚手架设计方案
4.1.总体设计
根据我标段墩柱尺寸和类型，支架搭设可分为三种：
单柱、双柱和三柱。
均采用钢管式支架搭设双排脚手架，支架与模板间距控制在40-60cm。
脚手板采用10×10cm方木满铺而成。
单柱横杆采ф48×3.5×600mm，ф48×3.5×900mm两种杆件配合使用，单柱立杆统一采用ф48×3.5×1200mm，搭设在墩身四周，呈圆形布置。
双柱横杆采用ф48×3.5×1200mm和ф48×3.5×900mm两种杆件配合使用，墩身四周横杆采用ф48×3.5×1200mm杆件，两柱之间横杆采ф48×3.5×900mm杆件，整体呈矩形布置；双柱立杆统一采用ф48×3.5×1200mm，墩身四周和两墩柱之间的支架要用钢管、扣件连成一体。
4.2.施工中的注意事项
1、脚手架架体设剪刀撑，四个面连成一体，保证脚手架整体稳定性。
2、施工平台采用50mm厚的木板，两端采用4mm的镀锌钢丝紧密绑扎，保证牢固稳定。
3、施工平台外侧用密目式安全网封闭。
4、在脚手架H/2和H处设两道缆风绳，每道四根，缆风绳用合格的钢丝绳，钢筋和铁丝不准代用。
地锚要保证承受的拉力，缆风绳与地面成45度角，最大不超过60度。
5、在支架四周均设置一道30×30×30cm的排水沟，在地势较低处50×50×50cm集水坑，排水沟统一引至集水坑。
6、支架的一侧设有人行梯架。
梯架宽度为90cm，呈之字型布置。
上铺木板，人行梯架的脚手板上应每隔250~300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜20~30mm。
4.3.脚手架搭设流程
地基处理→定线→立杆定位→排放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安装第一步小横杆→装第二步大横杆并与各立杆扣紧→安装第二步小横杆→架设临时斜撑（安装第三、四大小横杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→绑扎防护和挡脚板→立挂安全网）
4.4.脚手架搭设技术措施
1、双排脚手架应根据使用条件及荷载要求选择结构设计尺寸，横杆步距宜选用1.2m，立杆纵向间距可选择不同规格的系列尺寸。
2、曲线布置的双排外脚手架组架时，应按曲率要求使用不同长度的内外横杆组架，曲率半径应大于2.4m。
3、双排外脚手架拐角为直角时，宜采用横杆直接组架；拐角为非直角时，可采用钢管扣件组架。
4、脚手架首层立杆应采用不同的长度交错布置，底部横杆（扫地杆）严禁拆除，立杆应配置可调底座首层立杆布置图。
5、脚手架专用斜杆设置应符合下列规定：
（1）斜杆应设置在有纵向及廊道横杆的钢管接头附近；
（2）脚手架拐角处及端部必须设置竖向通高斜杆；
（3）脚手架高度≤20m时，每隔5跨设置一组竖向通高斜杆；脚手架高度大于20m时，每隔3跨设置一组竖向通高斜杆；斜杆必须对称设置；
（4）斜杆临时拆除时，应调整斜杆位置，并严格控制同时拆除的根数。
6、当采用钢管扣件做剪刀撑时应符合下列规定：
（1）剪刀撑应每步与立杆扣接，扣接点距节点的距离宜≤150mm；当出现不能与立杆扣接的情况时亦可采取与横杆扣接，扣接点应牢固；
（2）剪刀撑设置成十字形，剪刀撑水平倾角宜在45°～60°之间；
（3）脚手架内外排交错布设。
7、水平杆的构造应符合下列规定：
（1）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
（2）纵向水平杆接长宜采用扣件连接。
应符合下列规定：
①纵向不平杆的对接扣件应交错布置：
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨1；
②不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；
③各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
8、脚手板的设置应符合下列规定：
（1）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm；
（2）木脚手板、竹串片脚手板等，应设置在三根横向水平杆上。
当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。
此三种脚手板的铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。
脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130~150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm，脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm；
（3）竹笆脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
（4）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
9、立杆
（1）每根立杆底部应设置底座或垫板。
（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当产杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
（3）脚手架底层步距不应大于2m。
10、人行梯架的施工
（1）人行梯架应符合下列规定：
①人行梯架宜附着外脚手架或建筑物设置；
②人行梯架宽度不宜小于0.9m；
③拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度；
④人行梯架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180mm；
⑤当支架跨度较大时，必须在中间增设固定牢固的横杆。
（2）斜道脚手板构造应符合下列规定
①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500mm；
②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；
③人行梯架的脚手板上应每隔250~300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20~30mm。
11、在脚手架H/2和H处设两道缆风绳，每道四根。
缆风绳用合格的钢丝绳，钢筋和铁丝不准代用。
地锚要保证承受的拉力，缆风绳与地面成45度角，最大不超过60度。
5.脚手架的搭设
5.1.地基要求
1、支架尽量搭设在已施工在承台上。
脚手架须搭设在其他位置时，该位置必须经过整平和压实处理，必要时，可以采用换填的方法对地基做分层压实处理。
并要求设有一定的排水措施。
2、立杆底座应该铺方木或槽钢以防沉降。
3、在支架四周均设置一道的排水沟，在地势较低处设集水坑，排水沟统一引至集水坑。
5.2.脚手架的搭设
1、底座和垫板应准确地放置在定位线上；底座的轴心线应与地面垂直。
2、脚手架搭设应按立杆、横杆、斜杆、连墙件的顺序逐层搭设，每次上升高度不大于3m。
底层水平框架的纵向直线度应≤L/200；横杆间水平度应≤L/400。
3、脚手架的搭设应分阶段进行，第一阶段的撂底高度一般为4-6m，搭设后必须经检查验收后方可正式投入使用。
4、脚手架全高的垂直度应小于L/500；最大允许偏差应小于100mm。
5、作业层设置应符合下列要求：
（1）必须满铺脚手板，外侧应设挡脚板及护身栏杆；
（2）护身栏杆可用横杆在立杆的0.6m和1.2m的处搭设两道；
（3）作业层下的水平安全网应按《安全技术规范》规定设置。
6、人行架梯设置在脚手架一侧，呈折线布置。
宜设置在尺寸为180cm的脚手架框架内，梯子的宽度为90cm。
人行梯架应铺设脚手板和设置扶手。
6.检查与验收
1、进入现场的支架构配件应具备以下证明资料：
（1）主要构配件应有产品标识及产品质量合格证。
（2）供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。
2、构配件进场质量检查的重点：
钢管管壁厚度；焊接质量；外观质量；可调底座和可调托撑丝杆直径、与螺母配合间隙及材质。
3、脚手架搭设质量应按阶段进行检验：
（1）首段以高度为6m进行第一阶段（撂底阶段）的检查与验收；
（2）架体在搭设中随时进行检查；达到设计高度后进行全面的检查与验收；
（3）遇6级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查；
（4）停工超过一个月恢复使用前。
4、对整体脚手架应重点检查以下内容：
（1）保证架体几何不变性的剪刀撑、缆风绳等设置是否完善；
（2）基础是否有不均匀沉降，立杆底座与基础面的接触有无松动或悬空情况；
（3）立杆上扣件是否可靠锁紧；
（4）立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度；
5、施工荷载是否集中堆放，不得超载。
严禁将模板、输送砼管固定在脚手架上。
6、脚手架不得随意改动方案，不得随意减少杆件、扣件等。
7、在六级以上大风、大雨雪等恶劣天气下不得进行脚手架作业，雨雪后上架前应加设防滑措施。
8、外挂安全网应与架子拉平，两网接头严密，网边要与脚手架紧密连接。
9、脚手架附近有输电线路时与架空输电线路是否保持安全距离，工地临时用电线路架设及脚手架接地防雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）的有关规定执行。
10、场地布置是否合理，地基范围内排水要顺畅。
11、作业人员是否遵守脚手架施工安全管理规定，是否佩戴安全帽，是否及是否正确使用安全带。
发现不安全隐患，应及时及早处理，并在处理前作出明显“严禁使用”等标识，
7.脚手架的使用管理和维护
1、使用单位必须指派专人对脚手架进行经常性检查维护，做好检查维护记录，各单位应结合本单位情况对专职检查人员制定岗位责任制。
2、大型脚手架搭设后其基础旁不得任意开挖，如因施工需要必须开挖时，必须编写详细的安全措施，并经总工程师批准，在对脚手架采取加固，保证脚手架在土方开挖后不变形，不影响脚手架安全使用时，才能开挖。
3、脚手架使用时不得超过其允许荷载，脚手架上的垃圾杂物必须经常清理，保持脚手架施工面的畅通。
不得在脚手架上集中堆放模板等荷载。
4、脚手架的拉结铁丝及其它各种杆件，防护设施，任何人不得擅自拆除。
确因施工需要拆除时必须征得使用单位同意，对脚手架进行加固后方可拆除，施工结束后立即恢复。
5、严禁在脚手架上设置起重扒杆或把脚手架作为缆风绳的地锚。
不准采用斜吊的方式从脚手架上进料。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上。
6、遇6级及以上大风、雨雪、大雾天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业。
脚手架在大风暴雨后要加强检验，长期停用的脚手架在恢复使用前应经有关部门检查验收合格后方可使用。
7、脚手架附近有输电线路时与架空输电线路保持安全距离，工地临时用电线路架设及脚手架接地防雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）的有关规定执行。
8、脚手架因施工，里立杆和墙面间距大于20cm时，作业人员必须带好安全带，扣好保险钩。
9、加强上架前和使用中的检查，发现问题及时填写脚手架检查存在问题通知单（一式三份）分别送搭设单位签证，自留一份，一份送本单位专职安全员。
搭设单位接到整改单后应速派员进行整改。
10、脚手架使用中，应每周一次检查下列项目：
（1）杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；
（2）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓是否松动；
（4）高度在15m以上的脚手架，其立杆的沉降与垂直度的偏差应符合下列要求:
①立杆：
当架高在30m以内时，应不大于架高的1／300，当架高在30m以上时，应按架高的1／400－1／600进行控制，使其全高偏斜不大于10cm。
②大横杆：
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1／300。
（5）安全防护措施是否符合要求。
8.搭设的安全技术
8.1.脚手架搭设
1、脚手架搭设必须由专业施工队伍进行,作业人员必须持有有关部门颁发的特种作业人员操作证,并且在上岗前参加分部组织的安全及专业技术的再教育培训,经理论考试和实际操作技能考核合格后方可上岗作业;无证或考核不合格的人员不得搭设脚手架。
负责管理脚手架搭设单位的施工处安全员，应定期对作业人员的持证情况进行检查。
2、搭设脚手架时，作业人员应挂好安全带，递杆、撑杆作业人员应密切配合。
施工区周围应设围栏或警告标志，并由专人值班，严禁无关人员入内。
8.2.脚手架的拆除
1、拆除人员必须持有劳动部门颁发的特种作业人员操作证。
2、接使用单位通知且拆除前应根据施工现场情况，编写拆除方案，并全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。
3、设置警戒区、清理警戒区内的设备，并派专人负责监护。
4、拆除班组必须根据施工方案进行施工，不得随意更改。
5、拆除必须按自上而下进行，先搭者后拆，后搭者先拆；一步一清，不准上下同时作业。
6、拆除工作必须保持连续性和整体性，对不能连续拆除的应在拆除一部分后进行临时加固。
7、拆下的杆件等物用绳索放下，严禁高处抛掷。
9.脚手架验算
脚手架使用部位不同，高度将随之变化。
9.1.纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
127100
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
5260
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.04+0.35×0.6/（2+1））+1.4×3×0.6/（2+1）=0.972kN/m
正常使用极限状态q'=（0.04+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.04+0.35×0.6/（2+1））+3×0.6/（2+1）=0.71kN/m
计算简图如下：
①抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×0.972×0.92=0.079kN·m
σ=Mmax/W=0.079×106/5260=14.963N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
②挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×0.71×9004/（100×206000×127100）=0.12mm
νmax＝0.12mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
③支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×0.972×0.9=0.962kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×0.71×0.9=0.703kN
9.2.横向水平杆验算
承载能力极限状态：
由上节可知F1=Rmax=0.962kN
q=1.2×0.04=0.048kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=0.703kN
q'=0.04kN/m
①抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.194×106/5260=36.952N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
②挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝0.208mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[600/150，10]＝4mm
满足要求！
③支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=0.976kN
9.3.立杆稳定性验算
①立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.2=1.8m
长细比λ=l0/i=1.8×103/15.9=113.208≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.2=2.079m
长细比λ=l0/i=2.079×103/15.9=130.755
查《规范》表A得，φ=0.396
满足要求！
②立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+1.4×NQ1k）=（1.2×（0.064+0.151）+1.4×1.35）=2.147kN
双立杆的轴心压力设计值NS=max[1.2×（NGS1k+NGS2k）×（hx1+（1-Kf）×（hx顶-hx1）+H1-hx顶）/H1+N×（hx顶+6-H1）/（H-H1），1.2×（NGS1k+NGS2k）×（hx1+（1-Kf）×（H1-hx1））/H1+（1-Kf）×N]=max[1.2×（1.707+0.868）×（3+（1-0.8）×（3-3）+8.6-3）/8.6+2.147×（3+6-8.6）/（9-8.6），1.2×（1.707+0.868）×（3+（1-0.8）×（8.6-3））/8.6+（1-0.8）×2.147]=5.236kN
σ=N/（φA）=2146.932/（0.396×506）=10.715N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
σ=KSNS/（φA）=0.6×5236.224/（0.396×506）=15.679N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=（1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k）=（1.2×（0.064+0.151）+0.9×1.4×1.35）=1.958kN
双立杆的轴心压力设计值NS=max[1.2×（NGS1k+NGS2k）×（hx1+（1-Kf）×（hx顶-hx1）+H1-hx顶）/H1+N×（hx顶+6-H1）/（H-H1），1.2×（NGS1k+NGS2k）×（hx1+（1-Kf）×（H1-hx1））/H1+（1-Kf）×N]=max[1.2×（1.707+0.868）×（3+（1-0.8）×（3-3）+8.6-3）/8.6+1.958×（3+6-8.6）/（9-8.6），1.2×（1.707+0.868）×（3+（1-0.8）×（8.6-3））/8.6+（1-0.8）×1.958]=5.047kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.299×0.9×1.22/10=0.049kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=1957.932/（0.396×506）+48825.504/5260=19.054N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.245×0.9×1.22/10=0.04kN·m
σ=KS（NS/（φA）+Mw/W）=0.6×（5047.224/（0.396×506）+40007.52/5260）=19.677N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
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