碗扣式脚手架施工方案样本.docx

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碗扣式脚手架施工方案样本

武汉轨道交通二号线一期工程光谷广场站区间明挖段

脚手架施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁四局集团有限公司

武汉轨道交通二号线第二十五标段项目经理部

二○一○年四月

一、编制根据

1.1《武汉市轨道交通二号线一期工程名都站-光谷广场站区间明挖段主体构造施工图》

1.2《建筑施工安全检查原则》JGJ-99

1.3《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-

1.4其他关于国家、武汉地区现行技术原则、设计规范、规定等。

二、工程概况

武汉市轨道交通二号线一期工程区间明挖段位于光谷广场站站前渡线位置及光谷广场南端虎泉街地下，呈东西走向，起终点里程为右DK27+406.208～右DK27+448.00，总长41.792m，宽19.8m。

主体构造为马蹄形明洞，最小覆土厚6.45m。

DK27+406.208～DK27+421.708段，施工时采用间距70×70×120cm扣件式脚手架，因脚手架数量不够，余下段采用60×60×120cm碗扣式脚手架，碗口式脚手架用于DK27+421.708～448段拱顶施工。

采用满天红全断面搭设。

三、脚手架材料规定

1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm钢管，其力学性能应符合国家现行原则《碳素构造钢》GBT700中Q235A钢规定，使用钢管应平直光滑、无裂纹、无锈蚀、无分层、无结巴、无毛刺等，不得采用横断面接长钢管。

2、锻造件表白应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残存等缺陷，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。

四、脚手架搭设办法

本工程采用碗扣式钢管脚手架，依照工程实用满堂手架，沿南、北两面侧墙形成脚手架体系。

操作层满铺脚手板。

脚手支架单元600㎜×600㎜×1200㎜。

模板采用尺寸1830×915×16mm胶合板，脚手架顶托上部环向采用长9m外径48mm、壁厚3.5mm钢管弯曲成设计图纸弧度弧形拱固定，纵向采用100×50mm方木固定模板，方木至于弧形钢管上部。

1、拱形脚手架架设

一方面依照设计图纸坐标在场地放出隧道仰拱、拱墙位置，搭设满堂红脚手架，依照图纸尺寸调节调节顶托长度，顶托伸出长度不适当过长，在15cm以内；上部安装模板。

2、立杆搭设

纵横向立杆间距0.6m×0.6m，容许搭设偏差±5cm,立杆垂直度容许搭设偏差±10cm。

下部设扫地杆，扫地杆距离地面高度不大于或等于35cm。

立杆底配备可调底座或固定底座；立杆上端涉及可调螺杆伸出顶层水平杆长度不得不不大于0.7m。

3、横杆搭设

立杆之间满设双向水平杆，纵横向水平拉杆步距1.2m，保证其在两个方向都具备足够设计刚度，一根横杆两端高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不不大于±10cm。

4、剪刀撑

模板支撑架四周从底到顶持续设立竖向剪刀撑，中间纵横向由底至顶持续设立竖向剪刀撑，其间距不大于或等于4.5m。

剪刀撑斜杆与地面夹角应在45°～60°之间，斜杆应每步与立杆扣接。

当模板支撑架高度不不大于4.8m时，顶部和底部必要设立水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设立间距应不大于或等于4.8m。

5、施工作业规定

5.1.上架作业人员必要持证上岗，戴安全帽，系安全带。

5.2.混凝土浇注过程中，要保证模板支架均衡受荷，宜用对称浇注方式进行。

5.3.严格控制施工荷载，在混凝土浇注过程中，派专人检查支架及其支撑状况，发现下沉、松动和变形时，及时解决。

五、脚手架搭设施工工艺

脚手架搭设工艺流程为：

场地整顿→施工放样→定位设立底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→横杆→剪刀撑。

六、脚手架搭设施工安全办法

1、脚手架基本必要满足承载力规定，基本混凝土必要达到设计强度75%以上才干施工。

2、搭设过程中划出工作标志区，禁止行人、统一指挥、上下呼应、动作协调，禁止在无人指挥下作业。

3、作业层上施工荷载应符合设计规定，不得超载，不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物料。

4、脚手架有效期间，禁止擅自拆除架体构造杆件，如需拆除必要拟定补救办法后方可实行。

5、脚手架应与输电线路保持安全距离，施工现场暂时用电线路架设应按国家现行原则执行。

6、在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。

7、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到结实稳定，保证施工安全。

七、脚手架拆除施工工艺

拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆原则，即先拆拉杆、剪刀撑、斜撑，而后拆横杆、立杆等。

不准分立面拆架或在上下两步同步进行拆架。

做到一步一清、一杆一清。

拆除斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

拆除长杆件时应两人协同作业、以免单人作业时导致内失事故。

分段拆除高差不应不不大于2步。

拆下杆配件应吊运至地面、不得向下抛掷。

八、脚手架拆除安全技术办法

1、拆架前，全面检查待拆脚手架，依照检查成果，拟订作业筹划，报请批准，进行技术交底后才准备工作。

2、架体拆除前，必要察看施工现场环境，涉及地面设施等各类障碍物、附件、电气装置状况，凡能提前拆除尽量拆除掉。

3、拆架时应划分作业区，周边设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

4、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人关于结扣时，应先告知对方，以防坠落。

5、在拆架时，不得半途换人，如必要换人时，应将拆除状况交代清晰后方可离开。

6、每天拆架下班时，不应留下隐患部位。

7、拆架时禁止碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

8、拆除构配件应采用起重设备吊运或人工传递到地面，禁止抛掷。

九、附件碗扣式脚手架验算书

1、参数信息:

（1）脚手架参数

横向间距或排距（m）:

0.6；纵距（m）:

0.6；步距（m）:

1.2；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.1；

脚手架搭设高度（m）:

9.0；

采用钢管（mm）:

Φ48×3.5；

扣件连接方式:

WDJ碗口式

板底支撑连接方式:

方木支撑；

（2）荷载参数

模板与木板自重q1=0.35kN/m2；混凝土与钢筋自重q2=25kN/m2；

顶板浇筑厚度h=0.8m;倾倒混凝土荷载原则值q3=2kN/m2；

施工均布荷载原则值q4=1kN/m2；

（3）木方参数

木方弹性模量E=9500N/mm2；木方抗弯强度设计值13N/mm2；

木方抗剪强度设计值1.3N/mm2；木方间隔距离300mm；

木方截面宽度:

50mm；木方截面高度:

100mm；

支撑架荷载计算单元

2、模板支撑方木计算:

方木按照简支梁计算，方木截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3；

I=5×10×10×10/12=416.67cm4；

荷载计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

Q1=25×0.3×0.8=6kN/m；

（2）模板自重线荷载（kN/m）:

Q2=0.35×0.3=0.105kN/m；

（3）活荷载为施工荷载原则值与振倒混凝土时产生荷载（kN）：

P1=（1+2）×0.6×0.3=0.5kN；

强度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载计算值最不利分派弯矩和，计算公式如下:

均布荷载：

q=1.2×（6+0.105）=7.326kN/m；

集中荷载：

p=1.4×0.54=0.756kN；

最大弯距：

M=Pl/4+ql2/8=0.756×0.6/4+7.326×0.62/8

=0.443kN·m；

最大支座力：

N=P/2+ql/2=0.756/2+7.326×0.6/2=2.576kN；

截面应力:

σ=M/w=0.443/83.333=5.317N/mm2；

方木计算强度为：

5.317N/mm2＜13.0N/mm2,满足规定!

抗剪计算：

最大剪力计算公式：

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必要满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

Q=0.6×7.326/2+0.756/2=2.576kN；

截面抗剪强度计算值：

T=3×2575.8/（2×50×100）=0.773N/mm2；

截面抗剪强度设计值[T]=1.3N/mm2；

方木抗剪强度为0.773N/mm2＜1.3N/mm2，满足规定!

挠度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载计算值最不利分派挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=Q1+Q2=6+0.105=6.105kN/m；

集中荷载p=0.54kN；

最大变形V=5×6.105×6004/（384×9500×4166666.67）

+540×6003/（48×9500×4166666.67）

=0.322mm；

方木最大挠度0.322mm＜600/250=2.4mm,满足规定!

3、木方支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下三跨持续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力:

P=7.326×0.6+0.756=5.152kN；

支撑钢管计算简图

最大弯矩：

Mmax=0.541kN·m；

最大变形：

Vmax=0.508mm；

最大支座力：

Qmax=11.076kN；

截面应力：

σ=0.541/5080=106.5N/mm2；

支撑钢管计算强度106.5N/mm2＜205N/mm2,满足规定！

支撑钢管最大挠度600/150=4mm＜10mm,满足规定!

4、模板支架荷载原则值（轴力）:

作用于模板支架荷载涉及静荷载、活荷载。

静荷载原则值涉及如下内容：

脚手架自重（kN）：

NG1=0.149×9=1.341kN；

模板自重（kN）：

NG2=0.350×0.6×0.6=0.126kN；

钢筋混凝板自重（kN）：

NG3=25×0.8×0.6×0.6=7.2kN；

经计算得到，静荷载原则值NG=NG1+NG2+NG3=8.667kN；

活荷载为施工荷载原则值与振倒混凝土时产生荷载。

活荷载原则值：

NQ=（1+2）×0.6×0.6=1.08kN；

不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.667+1.4×1.08=11.912kN；

5、立杆稳定性计算:

立杆稳定性计算公式:

其中：

N----立杆轴心压力设计值N=11.912kN；

σ--轴心受压立杆稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i----计算立杆截面回转半径（cm）：

i=1.58cm；

A----立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）:

W=5.08cm3；

σ----钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值:

[f]=205N/mm2；

Lo----计算长度

如果完全参照脚手架规范，由公式

（1）或

（2）计算

Lo=k1uh

（1）

Lo=（h+2a）

（2）

k1---计算长度附加系数，取值为1.155；

u---计算长度系数，参照脚手架规范中表5.3.3；u=1.7；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度:

a=0.1m；

公式

（1）计算成果：

立杆计算长度:

Lo=k1uh=1.155×1.7×1.2=2.356m；

Lo/i=2356.2/15.8=149.127；

由长细比Lo/i成果查表得到轴心受压立杆稳定系数:

φ=0.312

钢管立杆受压强度计算值:

σ=11912/（0.312×489）=78.077N/mm2

立杆稳定性计算σ=78.077N/mm2＜[f]=205N/mm2满足规定！

公式

（2）计算成果：

立杆计算长度Lo=h+2a=1.2+0.1×2=1.4m；

Lo/i=1400/15.8=88.608；

由长细比Lo/i成果查表得到轴心受压立杆稳定系数:

φ=0.673

钢管立杆受压强度计算值:

σ=11912/（0.673×489）=36.196N/mm2

立杆稳定性计算σ=36.196N/mm2＜[f]=205N/mm2满足规定！

但考虑到高支撑架安全因素，适当由公式（3）计算

Lo=k1k2（h+2a）（3）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.4按照表2取值1.026；

公式（3）计算成果：

立杆计算长度：

Lo=k1k2（h+2a）=1.243×1.026×（1.2+0.1×2）

=1.785m；

Lo/i=1785/15.8=112.97；

由长细比Lo/i成果查表得到轴心受压立杆稳定系数φ=0.496

钢管立杆受压强度计算值σ=11912/（0.496×489）=49.113N/mm2

立杆计算σ=49.113N/mm2＜[f]=205N/mm2满足规定！

由以上计算可知，间距0.60×0.60×1.20m碗扣式脚手架能满足施工规定，可采用此方案进行脚手架施工。