脚手架搭设专项施工方案13.docx
《脚手架搭设专项施工方案13.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《脚手架搭设专项施工方案13.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
脚手架搭设专项施工方案13
编制:
复核:
审核:
中铁四局集团有限公司大西铁路客运专线指挥部一项目部
二〇一〇年六月
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
3.墩身脚手架搭设方案2
3.1空心高墩施工方案概述2
3.2墩身脚手架方案的确立2
3.3外脚手架搭设4
3.4墩内脚手架搭设6
3.5脚手架搭设注意事项8
4.脚手架搭设质量保证措施9
5.脚手架施工安全注意事项10
6.脚手架计算书10
6.1计算参数10
6.2横杆检算11
6.3纵杆检算12
6.4立杆检算12
6.5扣件抗滑力计算12
高墩脚手架搭设专项施工方案
1.编制依据
(1)中铁第一勘察设计院提供图号:
大西运西施桥参-04《圆端形空心墩参考图》;
(2)中铁第一勘察设计院提供图号:
大西运西施桥(特)-07《晋陕黄河特大桥32m简支梁部分(施工图)》;
(3)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程(JGJ130-2001)》;
(4)《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规程(JGJ128-2000)》;
(5)《钢管脚手架扣件(JGJ22-85)》;
(6)《建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)》;
(7)《建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准(JGJ184-2009)》;
(8)《大西铁路客运专线工程11标段实施性施工组织设计》;
(9)《大西铁路客运专线工程11标段墩身施工方案》。
2.工程概况
大西铁路客运专线站前11标段,起讫里程DK701+923.61~DK711+903.51,正线长度9.980km,工程范围为一座独立完整的晋陕黄河特大桥,孔跨布置为(31-32m)简支箱梁+(54+2×90+54m)连续梁+(23-48m)简支箱梁+(14-2×108m)单T刚构钢桁加劲组合结构+(79-48m)简支箱梁+(48+80+48m)连续梁+(7-48m)简支箱梁+(1-32m)简支箱梁,轨道结构形式采用CRTSI型双块式无砟轨道。
桥梁墩身绝大多数为高墩,其中24m以上的墩身共计165个。
墩身结构形式为20m以上采用圆端形空心墩,20m以下为圆端形实体墩,本标段的墩身设计尺寸详见表2-1。
桥址位于黄河腹地,起风频繁,风力较大,一般为3~6级,最大风力可达9级以上。
故空心高墩施工是本工程安全、质量施工的控制重点和难点之一。
表2-1晋陕黄河特大桥墩身设计表
类型
墩高
墩顶尺寸
数量
坡比
备注
32m简支梁部分墩身
h<20
200×600
9
直墩
实体墩
20≤h<30
340×780
5
45:
1
圆端形空心墩
30≤h≤40
420×780
17
45:
1
圆端形空心墩
48m简支梁部分墩身
40≤h<50
600×900
105
45:
1
圆端形空心墩
20≤h<30
600×900
1
45:
1
圆端形空心墩
连续梁部分墩身
30≤h<45
600×1000
9
45:
1
圆端形空心墩
主桥2×108mT构钢桁组合结构墩身
38
700×1100
15
直墩
圆端形空心墩
45
800×1150
14
直墩
圆端形空心墩
3.墩身脚手架搭设方案
3.1空心高墩施工方案概述
本桥梁工程的所有高墩均采用塔吊翻模施工,塔吊的悬臂长度不小于50m,每台塔吊可以为两到三个墩的施工完成垂直运输任务。
墩身的外侧坡度为45:
1,内侧为75:
1,其中墩帽3.0m单独设计,墩身模板每节高度2.0m。
除整节段外,根据墩高,不足2.0m的设调整节。
第一次浇筑4~6m,以后每次浇筑4m,每个工作面需要6m的模板,一套模板最多可供6个墩身施工工作面同时施工。
3.2墩身脚手架方案的确立
由于墩身高度较高,如果采用墩外搭双排钢管支架,经初步计算,每个墩身施工光墩外钢管用量近7000m,另外还要配备扣件、脚手板等配套材料,计算用量见表3.1-1,在钢管搭设又要耗费大量的人力和物力。
而且桥梁地处黄河腹地,起风频繁,冬季风力较大,墩外设置高位脚手架要求高,危险性大,故不考虑采用墩外满脚手架方式。
综上原因,最后确定如下脚手架搭设方案:
墩身外模板设置三角挂架辅助工作平台,墩内搭设钢管支架和主要工作平台,墩底预留工作孔的施工方案。
墩内搭设脚手架和主要工作平台,主要作用是供操作工人进行各项施工作业,如模板安装、拆卸、钢筋临时存放、钢筋绑扎、砼浇筑等。
墩外辅助工作平台供操作工人进行模板的安装、拆卸、混凝土修补、钢筋绑扎等。
确立以上脚手架方案的目的有三个:
一、降低施工成本,可以大大减少钢管等周转材料的用量和搭设需要的人力资源,更加节能环保。
二、可以减少大量的支架搭设时间,从而缩短墩身的施工周期,进而更有效保证建设单位的工期要求。
三、安全更有保障,由于主要施工作业在墩内主要工作平台上完成,受风力的影响大幅减少。
圆端形空心墩结构设计、塔吊翻模施工方法、墩身施工工艺流程参见高墩模板专项设计方案。
表3.1-1墩身内、外搭设钢管支架主要材料用量表
3.3墩外脚手架搭设
根据墩身施工总体安排,空心高墩脚手架主要设置在墩身内,墩外根据32m(实心段高度2.5m)及48m(实心段高度3.m和9.0m两种)简支梁的下实体段高度设置相应的门式脚手架。
门式脚手架在下实体段施工过程中,根据施工需要沿墩身四周搭设临时性脚手架。
脚手架下端支承在承台上,门架横向间距0.9m,纵向间距1.5m,步距1.8m。
为保证门架有更多的周转率和安全性,一律采用正规厂家生产的加强结构型门架。
下实体段施工过程中门架安装图如3.3-1所示。
图3.3-1墩外脚手架布置图(侧面)
因墩身采用翻模施工,下实体段施工完成后,模板即拆除。
此时门架再调整到墩旁,作为墩身预埋留门洞的上下通道。
因门式脚手架自重较轻,施工现场起风频繁,为保证架提稳定,利用墩身施工时预留下来的拉杆孔,内穿钢筋,与架体立杆固定,形成稳固的架体攀附体系。
墩外脚手架布置形式见图3.3-2。
图3.3-2墩外脚手架布置图(正面)
3.4墩内脚手架搭设
3.4.1墩内脚手架的功能
墩身内搭设脚手架,其主要功能有三个:
(1)墩身施工的主要工作平台,可以用来存放少量待安装绑扎的钢筋、其它材料、以及电焊机等小型机具;
(2)墩身内侧模板的支撑结构。
钢管支架和模板间设置适当数量的顶托,模板安装定位后,拧紧顶托,使内模在拉杆和顶托的共同作用下,既不至向外侧移动,又不至向内侧移动,从而起到加固模板的作用。
(3)墩内的工作通道。
在墩内脚手架的中部搭设人字楼梯,供施工人员上下工作平台,进行墩身的各种施工作业和管理活动。
3.4.2搭设方法
钢管统一采用φ48×3.5的钢管,长度统一为6.0m,进场后根据需要分割成3.8m、2.2、3.0三种规格供搭设使用。
搭设前先进行放样,标出立杆的准确位置。
立杆的底部应设置10×10cm厚度4mm的钢垫片。
墩内脚手架横向为三排单立杆式,墩内第一层脚手架立杆横距0.9+0.6+0.6+0.9m,纵距0.9m,横杆步距1.8m,扫地杆离地间距0.2m,剪刀撑纵横向各布置三道,扣件有直角式、旋转式和对接式三种。
在内侧脚手架与模板之间,必须搭设高度50cm的栏杆,以防止踏空坠落。
内脚手架构造图见图3.4.2-1所示。
由于墩身内侧设计为75:
1的斜坡,随着高度的上升,脚手架的平面面积越来越小,其最外侧的脚手架立杆应逐渐向内侧调整,以保证模板安装和拆卸的工作间隙。
人字梯的踏步应有防滑设计,并有扶手。
图3.4.2-1内脚手架布置示意图
3.4.3拆除方法
脚手架在墩身施工完毕后,拆除。
拆除顺序和搭设相反,自上而下。
一边拆除,一边施工墩内的检查梯。
脚手架拆除完毕,检查梯施工结束,最后进行人孔封堵。
3.5脚手架搭设注意事项
3.5.1扣件安装的注意事项
(1)扣件规格必须与钢管外径相同;扣件螺栓拧紧扭力矩不得小于40N.m,并不大于65N.m。
主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不得大于150mm;
(2)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度为100mm。
3.5.2铺设脚手板的注意事项
(1)脚手板必须满铺、稳定;
(2)采用对接或搭接必须符合构造要求,脚手板的探头采用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在横(纵)杆上;
(3)上下脚手架的通道(爬梯)采用厂制专用脚手架爬梯,环绕依附在脚手架内侧1.5m×2.0m空间内,通道宽0.6m,纵向两侧设1.2m高护栏,步高25cm,通道纵向两侧及下部均用密目网封闭。
(4)脚手板采用材质较好的松木板搭设,厚度不小于3cm。
4.脚手架搭设质量保证措施
4.1脚手架的构配件质量检查
脚手架的构配件质量必须按规定要求精心检验,合格后方准使用;
(1)钢管的验收:
钢管应有材质合格证书,表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面偏差要符合规定;钢管必需涂刷防锈漆,锈蚀严重的架管不得使用;钢管弯曲、变形偏差超标的不得使用。
(2)扣件的验收:
扣件质量必需符合《钢管脚手架扣件》(GB15831)的相关规定;旧扣件在入场和使用前要进行质量检查,有裂缝、变形的严禁入场、使用。
出现滑丝的螺栓必需全部更换;新旧扣件均应涂刷防锈漆。
(3)脚手板的验收:
木脚手板宽度不得小于200mm,厚度不小于50mm并符合规范要求,腐朽、破损的脚手板不得使用。
4.2脚手架搭设质量检查
脚手架搭设按下列阶段进行质量检查,发现问题必须及时整改。
(1)放线后及脚手架搭设前;
(2)操作层上施加荷载前;
(3)每搭设完10m高度后;
(4)达到设计高度后;
(5)脚手架搭设质量必须达到脚手架技术规范的要求,并由项目安全、技术、生产部门验收合格后报监理验收并签定合格证书,在验收合格后的架子上挂设合格标牌后,方可投入使用。
未经验收合格的架子不得投入使用。
4.3使用阶段要进行的检查
(1)本脚手架未按照堆载材料设计,因此操作层不得堆放建筑材料;不得将模板支撑、砼泵输送管等固定在脚手架上,架体上严禁悬挂任意重物或设备。
(2)必须设专人负责对脚手架进行定期检查和维修,防止杆件发生变形和连接松动情况。
5.脚手架施工安全注意事项
(1)脚手架搭拆人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。
上岗人员必须定期体检,体检合格者方上岗。
(2)搭设脚手架人员必须带安全帽、安全带,穿防滑鞋;
(3)在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守;
(4)工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等必须按国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—88)的有关规定执行。
(5)未经同意不得对搭设好的架子作任何更改。
(6)拆除脚手架时,要严格拆装顺序,统一指挥,上下呼应,动作协调。
地面必须设围栏和警戒标志,划出工作区,并派专人看守,禁止行人出入,严禁一切非操作人员入内。
材料、工具不得乱扔。
(7)进行拆除作业时架管、扣件必需相互传递,不得直接抛掷。
6.脚手架计算书
6.1计算参数
中间人字梯的两排立杆横距0.6m,纵距为0.9m,且所受的荷载较小。
最外一排支架的立杆横距0.9m,纵距=0.9m,脚手架步距h=1.8m,铺设脚手板3层,其承受荷载较大。
受力计算选取最不利荷载状态,即最外排支架为计算模型。
钢管为Φ48×3.5mm。
其技术参数为:
面积A=489mm2,截面抵抗矩W=5560mm3,惯性矩I=139000mm4,回转半径I=16.5mm,[σ]=140N/mm2,重量40.14N/m。
计算荷载主要考虑施工荷载和集中荷载。
(1)施工荷载:
(钢筋、人员、工具)按模板设计标准,取P1=2.5KPa,
(2)主要设备荷载:
主要为电焊机,按每个横杆放置一个电焊机计算,换算为均布荷载P2=2.5/0.9/0.9=3.1KPa。
6.2横杆检算
横杆的受力为木板的均布荷载:
(2.5+3.1)×0.9=5.0KN/m。
(1)横杆强度检算:
横向水平杆间隔为0.9米,脚手板铺在横向水平杆上,荷尔载均由脚手板传至横杆,再传至扣件。
因钢管柔度较大,计算模型采用简支梁,横杆的受力示意图如下:
受力简图中,R1、R2为扣件的反力。
均布荷载产生的弯距M=ql2/8
=ql2/8=5.0×1000×0.92/8=506.3N.m
横向水平杆弯矩设计值M
Mmax=1.2M=607.6N.m
横向水平杆抗拉强度σ=M/W
=607.6/5560×1000
=109.3N/mm2<205N/mm2,满足设计要求。
(2)挠度计算
f=5×ql4/(384×EI)
=5×5.0×0.94×1000/(384×2.1×1011×139000×10(-12))
=0.0015m
=1.5mm<l/400=900/400=2.25mm,满足设计要求。
6.3纵杆检算
根据纵杆的受力特点,其支点均位于钢管搭接处,横杆通过其扣件将荷载传至纵杆,纵杆再通过扣件传递至立杆。
所以纵杆基本不参与受力,此处不予检算。
6.4立杆检算
立杆的允许荷载计算:
按最不利状态,两端铰支计算,立杆长细比λ=1.8/0.0165=109,
为大柔度杆件,查表弯曲系数ψ=0.57
允许荷载=3.14×(0.0482-0.0412)/4×140×103×0.57
=39.0KN
按三层脚手板相同设计,立杆实际受力为F=3×5.6×0.92/2
=6.9KN<39.0KN,满足设计要求。
6.5扣件抗滑力计算
查路桥计算手册,扣件抗滑力为8KN,
实际受力5.6×0.92/2=2.3KN<8KN,满足设计要求。