高边坡钢管架搭设施工方案.docx
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高边坡钢管架搭设施工方案
第一节编制依据
第二节工程概况
2.1施工机械设备布置
2.2施工风、水、电布置
2.3施工道路布置
第三节脚手架的材质要求
第四节落地式脚手架的搭设流程及要求
4.1立杆间距
4.2大横杆、小横杆设置
4.3剪刀撑
4.4脚手板、脚手片的铺设要求
4.5防护栏杆
4.6连墙件
第五节落地式脚手架荷载计算书
5.1计算依据
5.2脚手架设计参数
5.3小横杆的计算
5.4大横杆的计算
5.5扣件抗滑力的计算
5.6立杆的稳定性计算
5.7连墙件的稳定性计算
5.8立杆的地基承载力计算
第六节脚手架搭设的资源配置
6.1劳动力资源配置计划
6.2主要物质材料需用量计划
6.3主要设备施工机具计划
第七节施工进度计划
第八节脚手架的检查与验收
第九节脚手架搭设安全技术措施
第一十节脚手架拆除安全技术措施
第一十一节质量、安全保证措施
第一节编制依据
1.1乌东德水电站上游临时索道桥工程左、右岸连接公路边坡支护结构图。
1.2《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）。
1.3建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。
1.4建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）。
1.5乌东德工程建设脚手架施工安全管理规定。
第二节工程概况
乌东德水电站上游索道桥两岸连接公路均与两岸低线过坝道路连接，是乌东德水电站建设中材料、设备运输的一条通道，在水电站的筹建期起着重要作用。
上游索道桥两岸接线公路技术标准为：
露天矿山二级；计算行车速度为40km/h；公路最小转弯半径为15m；左岸施工段长160米（桩号为K0+06.81～K0+166.81段），路基宽为10.5m、路面宽9.0m，边坡高度6～30m不等，坡比为1:
0.3；右岸施工段长110米（桩号为K0+020.00～K0+130.00段）,路基宽为9.5m、路面宽为8.0m，边坡高度10～30m不等，坡比为1:
0.3；边坡支护主要工程项目为：
砂浆锚杆、挂钢筋网、喷混凝土等，支护施工采用双排扣件式钢管脚手架作业，分片进行施工。
2.1施工机械设备布置
主要的施工设备如空压机（11.6m3/min柴动2台）、发电机（75KW柴油1台）、喷锚机、搅拌机、锚杆造孔设备、注浆机等设备在不影响交通的情况下，就近布置。
2.2施工风、水、电布置
施工用风采用2台11.6m3/min柴动空压机供风，用电采用75kw柴油发电机发电，左岸施工用水从生活用水接至施工现场，右岸从金沙江通过加压泵取水。
2.3施工道路布置
既有施工道路已能通至施工现场，钢管、扣件及其它材料均从昆明采购运输至现场。
第三节脚手架的材质要求
从施工工期、质量和安全要求等多方面综合考虑，结合以往施工经验，拟采用落地式双排扣件式钢管脚手架，脚手架材质要求如下：
1、钢管，选用外径48mm，壁厚3.5mm，钢材强度等级Q235-A，钢管应平直光滑，有严重锈蚀、弯曲或裂纹的钢管不得使用。
2、扣件采用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》的要求，不得有裂纹、气孔、缩松、沙眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配。
3、脚手板、脚手片需符合有关规范要求。
4、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。
第四节落地式脚手架的搭设流程及要求
落地脚手架搭设的工艺流程为：
场地平整、夯实（材料配备）→定位、设置底座→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→防护栏杆。
4.1立杆间距
脚手架立杆纵距1.5m，横距0.95m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m（即二步三跨），里立杆距边坡0.4m。
4.2大横杆、小横杆设置
1、大横杆在脚手架高度方向的间距为1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为15cm。
2、外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，以形成空间结构整体受力。
4.3剪刀撑
脚手架外侧立面的整个长度和高度上设置剪刀撑，剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于15cm。
4.4脚手板、脚手片的铺设要求
1、脚手架铺板采用5cm厚30cm宽的木板或竹跳板，脚手板不得损坏、开裂，保证有足够的强度，防止在活动荷载作用下断裂。
2、脚手板与脚手架之间必须绑扎牢固，板端伸出长度为15cm～30cm，能够保证脚手板有足够的固定长度，又防止脚手板探头过多而翘头坠落。
4.5防护栏杆
脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和0.3m高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道高度分别为0.9m和1.3m。
4.6连墙件
1、脚手架与边坡按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。
2、拉结点应保证牢固，防止移动变形，应尽量设置在外架大小横杆接点处。
3、边坡顶部处需加密拉结点，加强管架稳定性。
第五节落地式脚手架荷载计算书
两岸路基边坡支护施工排架上主要有手风钻钻机和作业人员等荷载，钻机分散错开布置。
按照承重排架设计计算，允许承载为3KN/m2。
钢管排架的荷载由小横杆、大横杆和立杆组成的承载力构架承受，并通过立杆传给基础。
剪刀撑、斜撑和连墙件主要是保证排架整体刚度和稳定性，增加抵抗垂直和水平作用的能力；连墙杆承受全部的风荷载；扣件是排架组成整体的连接件和传力件。
5.1计算依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；
2、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
3、设计图纸及地质资料。
5.2脚手架设计参数
双排脚手架搭设高度为6m～30m高度，立杆采用单立杆，管架搭设的主要尺寸为：
立杆的横距为0.95m，立杆的纵距为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；内排架距离边坡0.4m，小横杆搭接在大横杆上的根数为2根；采用的钢管类型为48mm壁厚3.5mm；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；连墙件采用二步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。
边坡倾角大于等于53°。
见下图。
单位：
（mm）
单立杆落地脚手架正立面图
5.3小横杆计算
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。
5.3.1均布置荷载计算
小横杆的自重标准值：
P1=0.038KN/m；
脚手板的荷载标准值：
P2=0.3×1.5/3=0.15KN/m；
活荷载标准值：
Q=3×1.5/3=1.5KN/m；
荷载的计算值：
q=1.2×0.038+1.2×0.15+1.4×1.5=2.326KN/m；
5.3.2强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩。
最大弯矩Mqmax=ql2/8=2.326×0.952/8=0.262KN.m；
最大应力计算值σ=Mqmax/W=51.656N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=51.656N/mm2，小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
5.3.3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+0.15+1.5=1.688KN/m；Vqmax=5ql4/384EI；
最大挠度v=5.0×1.688×9504/（384×2.06×105×121900）=0.713mm；
小横杆的最大挠度0.713mm，小于小横杆的最大容许挠度950/150=6.333与10mm，满足要求！
5.4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。
5.4.1荷载值计算
小横杆的自重标准值：
P1=0.038×0.95=0.036KN；
脚手板的荷载标准值：
P2=0.3×0.95×1.5/3=0.143KN；
活荷载标准值：
Q=3×0.95×1.5/3=1.425KN；
荷载的计算值：
P=（1.2×0.036+1.2×0.143+1.4×1.425）/2=1.105KN；
5.4.2强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载设计值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算：
M1max=0.08ql2=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007KN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下：
M2max=0.267P1=0.267×1.105×1.5=0.443KN.m；
M=M1max+M2max=0.007+0.443=0.450KN.m；
最大应力计算值：
σ=0.450×106/5080=88.583N/mm2；
大横杆的最大应力计算值σ=88.583N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足设计要求！
5.4.3挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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：
Vmax=0.677ql4/100EL；
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
Vmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052mm；
集中荷载最大挠度计算公式：
Vpmax=1.883×pl3/100EI；
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：
小横杆传递荷载P=（0.036+0.142+1.425）/2=0.802KN；
Vpmax=1.883×0.802×15003/（100×2.06×105×121900）=0.002mm
最大挠度和：
v=Vmax+Vpmax=0.052+0.002=0.054mm＜10mm，满足要求。
5.5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，按照扣件抗滑力承载系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00KN。
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5.2.2）：
R≤RC；
其中RC--扣件抗滑承载力设计值，取8.00KN；
R—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
小横杆的自重标准值：
P1=0.038×0.95=0.036KN；
大横杆的自重标准值：
P2=0.038×1.5=0.057KN；
脚手板的自重标准值：
P3=0.3×0.95×1.5/2=0.214KN；
活荷载标准值：
Q=3×0.95×1.5/3=2.138KN；
荷载的设计值：
R=1.2×（0.036+0.057+0.214）+1.4×2.138=3.362KN＜8.00KN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
5.6立杆的稳定性计算
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：
σ=N/（A）+MW/W＜[f]；
立杆的轴心压力设计值：
N=13.567KN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
K=1.155；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度，由公式lo=kuh确定：
lo=3.118m，长细比：
Lo/i=197；轴心受压力杆的稳定系数，由长细比lo/i的结果查表得到：
=0.186；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]=205N/mm2；
σ=13567.206/（0.186×489）+182986.776/5080=185.187N/mm2＜[f]=205N/mm2；
5.7连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
N1=N1W+N0；
风荷载标准值：
WK=0.316KN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积AW=16.2m2；
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN）,N0=5.00；
风荷载产生的连墙件轴向力设计值（KN）,按照下式计算：
N1W=1.4×WK×AW=7.167KN；
连墙件的轴向力设计值N1=N1W+N0=12.167KN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf=•A••[f]
其中--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=400/15.8，经查表得到=0.941，l为内排架距离墙的长度；
又：
A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值呢Nf=0.941×4.89×10-4×205×103=94.331KN；
N1=12.176＜Nf=94.331，连接件的设计计算满足要求！
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到N1=12.167小于双扣件的抗滑力16KN，满足要求！
5.8立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足：
p≤fg；
地基承载力设计值：
fg=fgk×Kc=85KPa；
其中，地基承载力标准值fgk=85KPa；
脚手架地基承载力调整系数：
Kc=1；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=72.325KPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=14.465KN；
基础底面面积：
A=0.2m2。
p=72.325＜fg=85KPa。
地基承载力满足要求！
经过上述计算所得，两岸接线公路边坡支护排架设计采用参数满足施工要求。
第六节脚手架搭设的资源配置
6.1劳动力资源配置计划
劳动力资源配置计划表
工种
管理人员
架子工
钻工
钢筋工
焊工
普工
合计
人数
2
10
3
3
2
10
30
6.2主要设备及机具计划
主要设备及机具计划表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
1
柴动空压机
11.6m3
台
2
2
柴油发电机
75KW
台
1
3
交流电焊机
BX3-500
台
1
4
装载机
厦工ZL50
台
1
5
液压钻机
100B
台
2
6
手风钻
YT-28
台
4
7
锚杆注浆机
UH4.8
台
1
8
钢筋调直机
台
1
6.3主要物质材料需用量计划
主要物质材料需用量计划
序号
项目名称
规格型号
单位
需用量
1
钢管
t
10
2
扣件
个
2000
3
锚杆
根
100
第七节施工进度计划
1、上游索道桥右岸连接公路K0+020~K0+130段右侧路基边坡，排架搭设计划于2011年9月10日开始，2011年9月22日完成排架搭设工作，满足支护作业要求。
在支护作业完成后4天内完成排架拆除工作。
2、上游索道桥左岸连接公路K0+06.81~K0+166.81段左侧路基边坡，排架搭设计划于2011年9月5日开始，2011年9月20日完成排架搭设工作，满足支护作业要求。
在支护作业完成后5天内完成排架拆除工作。
第八节脚手架的检查与验收
1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设；
2、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任；
3、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。
第八节及JGJ59-99中“外脚手架检验评分表”，所列项目和施工方案要求的内容进行检查。
填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证，方能交付使用
第九节脚手架搭设安全技术措施
1、钢管架应设置避雷针，分置于外架4角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30。
2、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。
3、定期检查排架损伤、腐蚀、松动情况，如发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。
4、排架施工人员必须经培训合格后方能上岗，正确着装，作业前需参加班前安全会，患有高血压、心脏病、贫血、癫痫、恐高症等病症人员，不得从事高排架作业。
5、排架施工人员严格按劳保着装，正确佩戴和使用劳动保护用品（安全帽、安全绳、防滑软底鞋）,安全带和安全绳应系在固定物上。
6、使用工具和易下落的物体，需用绳子拴牢，不得下掉。
7、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
8、保证脚手架的整体稳定性，不得于井架、升降机一并拉结，不得截断架管。
9、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3KN/m2，确保较大安全储备。
10、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。
第十节脚手架拆除安全技术措施
1、拆架时应划分作业区，分片进行作业，并设立醒目的警戒标志，地面设专人指挥，禁止非作业人员进入。
2、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
3、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。
严禁上下同时进行拆架作业。
4、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。
5、连墙杆（拉结点）应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支柱，然后才能拆除。
6、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
7、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理
8、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架拆除，严禁夜间拆除。
第十一节质量、安全保证措施
1、建立健全以项目经理为第一责任人，项目总工程师为主要责任人的质量、安全管理机制，制定完善的规章制度及奖罚制度。
2、安排具有丰富经验的专业技术人员参与施工，在施工中严格各个施工程序及工艺要求，配备先进精良的施工队伍，以最优良的施工工艺作风完成本工程支护工程。
3、施工中所有施工工序都须认真填写详细的施工记录和验收签证记录单，对施工中发生的任何质量异常情况都要快速及时的向有关部门通报，不得隐瞒和拖延。
4、设置专职安全员每天坚守岗位，注意了解、观察排架施工情况，善于发现高排架施工过程中的安全隐患并及时处理，不能处理的应向现场负责人反应或向项目部领导汇报，施工安全办经常监督检查高排架施工。
5、施工前检查作业区围岩稳定情况，必要时进行适当处理，各种比较固定的机械应布置在围岩稳定或设支护的地段。
6、经常检查施工电源和线路及设备电器部分，按有关规定设施保护装置，以确保用电安全。
7、严禁违章作业、野蛮施工，高空作业时搭设的工作平台须牢固可靠，并设置栏杆、挂安全防护网，在醒目处设立安全警示标志。
8、安全管理坚持“以人为本”的思想，项目部要每天召开班前会，指出当天施工中可能出现的安全问题和注意事项，特别是对上高排架作业人员的教育，通过教育来提高作业人员的安全意识和安全防范技能。
9、项目部要经常组织安全检查，消除安全隐患，现场所有施工人员发现有异常和危险情况时，应立即通知所有作业人员撤离危险区。
10、技术人员需经常深入现场指导，根据现场实际情况，制定技术改进措施。
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