云川沟大桥脚手架方案.docx

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云川沟大桥脚手架方案

内江至遂宁高速公路6标段一工区

云川沟大桥脚手架方案

中水路桥内遂高速六标段一工区项目部

2010年4月7日

目录

一、工程概况1

二、方案选择1

三、脚手架构配件1

3.1杆件2

3.2扣件2

3.3脚手板2

3.4连墙件2

四、脚手架构造2

4.1主杆基础2

4.2立杆2

4.3纵向水平杆3

4.4横向水平杆3

4.5剪刀撑、斜撑4

4.6脚手板4

4.7防护栏杆4

4.8爬梯4

4.9连墙件4

五、落地式扣件钢管脚手架计算书5

5.1小横杆的计算：

5

5.2大横杆的计算6

5.3扣件抗滑力的计算8

5.4脚手架荷载标准值8

5.5立杆的稳定性计算10

5.6最大搭设高度的计算11

5.7连墙件的计算12

5.8立杆的地基承载力计算13

六、脚手架施工14

6.1施工准备14

6.2地基与基础14

6.3脚手架搭设14

6.4脚手架的拆除17

七、检查与验收18

7.1构配件检查与验收18

7.2脚手架检查与验收19

八、安全管理与安全技术措施23

8.1安全管理23

8.2搭设和使用安全技术措施24

8.3脚手架拆除安全技术措施25

内江至遂宁高速公路6标段一工区

云川沟大桥脚手架方案

一、工程概况

云川沟大桥为装配式预应力混凝土简支T梁桥，右幅K57+577.50～K57+844.50，左幅K57+536.50～K57+844.50，全长308m，最大桥高31.534m。

右幅为8×30m简支T梁方案，左幅为9×30m简支T梁方案，后退岸桥台处设置路中墙。

全桥共设3联，在两岸台口及4、7号墩顶处设置伸缩缝。

下部结构采用半幅双柱式桥墩、台，混凝土为C30。

桥墩直径为Ф140、Ф160二种，高度为5.5m～25.46m，共34个；中系梁9个，盖梁17个。

二、方案选择

根据施工工期、质量和安全要求，选择方案考虑以下几点：

1、满足工程施工需要；

2、架体结构安全可靠，经济合理；

3、选用常见通用、可周转利用的材料；

4、符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130－2001）》要求。

根据以上要求，结合工程实际，云川沟大桥盖梁以下选用落地双排脚手架，盖梁施工选用悬挑式脚手架。

由于墩柱模板靠最下节模板抱紧摩阻力承重，系梁和盖梁底模由已浇筑墩柱承重，故本脚手架仅用于作业人员绑扎钢筋、安装模板和浇筑混凝土的作业平台。

一个脚手架单元面积为11×4m，即满足半幅2个墩柱及其间的系梁和盖梁施工需要。

三、脚手架构配件

3.1杆件

选用φ48×3.5直缝电焊钢管，其质量应符合《直缝电焊钢管》（GB/T12793）中规定的3号普通钢管，和《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定。

3.2扣件

采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

3.3脚手板

可采用木、竹材料制作，每块质量不宜大于30kg。

木脚手板应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》（GBJ5）中Ⅱ级材质的规定。

脚手板厚度不应小于50mm，两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。

竹脚手板采用由毛竹或楠竹制作的竹串片板。

3.4连墙件

本脚手架连墙件采用连接于墩柱的脚手架和钢筋，其材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定。

四、脚手架构造

4.1主杆基础

本工程脚手架地基部位应在回填土夯实后，铺碎石，并用C15混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm，面积不小于0.25cm。

地基承载能力能够满足脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。

4.2立杆

⑴脚手架立杆纵距1.58m，横距1.34m，步距1.6m；

⑵立杆接长除顶层顶步可采用搭接处，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

对接、搭接应符合下列规定：

　　a.立杆上的对接扣件应交错布置：

两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；

b.搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转和扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

⑶立杆顶端宜高出系梁（盖梁）1m。

⑷立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

⑸立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。

4.3纵向水平杆

⑴纵向水平杆高度方向的间距1.6m，设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；

⑵纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

对、接、搭接应符合下列规定：

a.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内1；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；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；

b.搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；

4.4横向水平杆

⑴主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

⑵作业层上非主节点处的横向杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；

⑶脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

4.5剪刀撑、斜撑

⑴脚手架前后外侧立面各设置一道剪刀撑，倾角530，14.4m一道，由底至顶连续设置。

⑵剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。

⑶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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

⑷脚手架两端设置横向斜撑,由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定应符合规范规定。

4.6脚手板

⑴墩柱、系梁和盖梁四周均应铺设脚手板，宽度60cm，无探头板。

⑵脚手板用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手板，发现有破损的要及时更换。

4.7防护栏杆

⑴脚手架外侧设1.2m高的防护栏杆和30cm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。

⑵脚手架四周和有空洞的位置挂建设主管部门认证的合格安全网，选用18铅丝张挂固定，要求严密、平整。

4.8爬梯

在大桥两幅之间的脚手架一个端头设置钢爬梯，并设扶手。

如图。

4.9连墙件

本脚手架连墙采用钢管井字形夹墩柱的方式。

具体做法是，在大横杆的高程位置，用四根钢管井字形夹住墩柱，直角扣件扣接。

墩柱与钢管间用木超楔超紧密。

井字形钢管与横杆直角扣件扣接。

连墙件二步设一道。

需要注意的是，脚手架可以支撑于墩柱上，但墩柱模板不支撑于脚手架上，也不可利用脚手架校正模板。

具体做法的，模板校正、固定二节后，脚手架支撑于墩柱模板上。

拆模板时，

先拆除一道连墙件，再拆除二节模板，再恢复拆除的连墙件。

严禁同时拆除二道连墙件。

五、落地式扣件钢管脚手架计算书

参数信息:

计算的脚手架为落地式脚手架，搭设高度为29米，搭设尺寸为11×4m，立杆的纵距1.58米，立杆的横距1.34米，立杆的步距1.60米。

采用的钢管类型为Φ48×3.5，连墙件采用二步二跨，竖向间距3.2米，水平间距3.16米（平均2.75m）。

施工均布荷载为3kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设7层。

5.1小横杆的计算：

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。

5.1.1均布荷载值计算：

小横杆的自重标准值：

P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值：

P2=0.35×1.58/3=0.184kN/m

活荷载标准值：

Q=3×1.58/3=1.58kN/m

荷载的计算值：

=1.2×0.038+1.2×0.184+1.4×1.58=2.478kN/m

小横杆计算简图

5.1.2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

计算公式如下：

M=2.478×1.342/8=0.556kN.m

σ=0.556×106/5080=109.449N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！

5.1.3.挠度计算：

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下：

荷载标准值：

q=0.038+0.184+1.58=1.802kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度：

V=5.0×1.802×13404/（384×2.06×105×121900）=3.01mm

小横杆的最大挠度0mm小于大横杆的最大容许挠度1580mm与10mm,满足要求！

5.2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。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

5.2.1．荷载值计算：

小横杆的自重标准值：

P1=0.038×1.34=0.051kN

脚手板的荷载标准值：

P2=0.35×1.34×1.58/3=0.247kN

活荷载标准值：

Q=3×1.34×1.58/3=2.117kN

荷载的计算值：

P=（1.2×0.051+1.2×0.247+1.4×2.117）/2=1.661kN

大横杆计算简图

5.2.2．强度计算：

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和

均布荷载最大弯矩计算公式如下：

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

M=0.08×（1.2×0.038）×1.582+0.267×1.661×1.58=0.71N.m

σ=0.71×106/5080=139.764N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！

5.2.3.挠度计算:

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下：

集中荷载最大挠度计算公式如下：

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

V1=0.677×0.038×15804/（100×2.060×105×121900）=0.064mm

集中荷载标准值：

P=0.051+0.247+2.117=2.415kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

V2=1.883×2415×15803/（100×2.060×105×121900）=7.143mm

最大挠度和：

V=V1+V2=7.207mm

大横杆的最大挠度7.207mm小于大横杆的最大容许挠度1580mm与10mm,满足要求！

5.3扣件抗滑力的计算

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5.2.5）：

R≤Rc

其中：

Rc--扣件抗滑承载力设计值，取8.0kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

荷载值计算

横杆的自重标准值：

P1=0.038×1.58=0.06kN

脚手板的荷载标准值：

P2=0.35×1.34×1.58/2=0.371kN

活荷载标准值：

Q=3×1.34×1.58/2=3.176kN

荷载的计算值：

R=1.2×0.06+1.2×0.371+1.4×3.176=4.964kN

R<8kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：

单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；

双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。

5.4脚手架荷载标准值

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

5.4.1每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）

本例为0.151NG1=0.151×29=4.379kN

5.4.2．脚手板的自重标准值（kN/m2）

本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=0.35×7×1.58×（1.34+0.3）/2=3.174kN

5.4.3．栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）

本例采用栏杆竹串片，标准值为0.14

NG3=0.14×1.58×7/2=0.774kN

5.4.4．吊挂的安全设施荷载

包括安全网（kN/m2），0.005NG4=0.005×1.58×29=0.229kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.556kN。

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值：

NQ=3×2×1.58×1.34/2=6.352kN

风荷载标准值应按照以下公式计算：

其中：

W0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

W0=0.3

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=0.62

Us--风荷载体型系数：

Us=0.645

经计算得到，风荷载标准值：

Wk=0.7×0.3×0.62×0.645=0.084kN/m2。

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：

N=1.2NG+1.4NQ

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

其中：

Wk--风荷载基本风压值（kN/m2）；

la--立杆的纵距（m）；

h--立杆的步距（m）。

5.5立杆的稳定性计算

外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：

其中：

N--立杆的轴心压力设计值，N=19.16kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.218；

i--计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

l0--计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=2.86m；

k--计算长度附加系数，取1.155；

u--计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.55；

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--钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=179.73

[f]--钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：

其中：

N--立杆的轴心压力设计值，N=17.83kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.218；

i--计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

l0--计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=2.86m；

k--计算长度附加系数，取1.155；

u--计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.55

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；

MW--计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.04kN.m；

σ--钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到σ=175.13

[f]--钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!

5.6最大搭设高度的计算

不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中：

NG2K--构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=4.177kN；

NQk--活荷载标准值，NQ=6.352kN；

gk--每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.151kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=43.864米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值：

[H]=42.02米。

考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中：

NG2K--构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=4.177kN；

NQk--活荷载标准值，NQ=6.352kN；

gk--每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.151kN/m；

Mwk--计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.034kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=51.179米。

脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值：

[H]=48.69米。

5.7连墙件的计算

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

Nl=Nlw+No

其中：

Nlw--风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：

Nlw=1.4×wk×Aw

wk--风荷载基本风压值，wk=0.084kN/m2；

Aw--每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，

Aw=3.2×3.16=10.112m2；

No--连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5

经计算得到：

Nlw=1.189kN，连墙件轴向力计算值Nl=6.189kN

连墙件轴向力设计值Nf=φA[f]

其中：

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i=30/1.58的结果查表=0.952；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到：

Nf=95.43kN

N1小于Nf，连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到：

Nl=6.189kN小于扣件的抗滑力8kN满足要求！

连墙件扣件连接示意图

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下式的要求：

p≤fg

其中：

p--立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=76.64

N--上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=19.16

A--基础底面面积（m2）；A=0.25

fg--地基承载力设计值（N/mm2）；fg=160

地基承载力设计值应按下式计算：

fg=kc×fgk

其中：

kc--脚手架地基承载力调整系数；kc=1

fgk--地基承载力标准值；fgk=160

地基承载力的计算满足要求！

六、脚手架施工

6.1施工准备

⑴施工前，应按施工方案有关脚手架的要求，向架设和使用人员进行技术交底。

⑵应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和施工方案的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。

⑶经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。

⑷应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。

⑸当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖，否则必须采取加固措施。

6.2地基与基础

⑴按照本方案确定的脚手架地基与基础形式进行施工。

⑵脚手架底座底面标高宜于自然地坪50mm。

⑶脚手架基础经验收合格后，应按施工方案的要求放线定位。

6.3脚手架搭设

⑴落地脚手架搭设的工艺流程：

场地平整、夯实→砼基础浇筑→定位设置通长立杆垫板→排放纵向扫地杆→竖立杆→将纵向扫地杆与立杆扣接→安装横向扫地杆→安装纵向水平杆→安装横向水平杆→安装剪刀撑→安装连墙件→扎安全网→作业层铺脚手板和挡脚板→安装爬梯。

⑵根据构造要求在桥墩四周拉尺，标识出立杆位置。

垫板应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。

⑶在搭设首层脚手架的过程中，沿四周临时设斜支撑，待该部位与脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。

当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完毕后方可拆除。

⑷双排架宜先立内排立杆，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墙面垂直。

立杆接长时，宜先立外排，后立内排。

⑸脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。

每搭完一步脚手架后，应按规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

⑹底座、垫板均应准确地放在定位线上；垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板。

⑺相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合规范规定；开始搭设立杆时应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除；

⑻当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；顶层立杆搭接长度与立杆顶端伸出盖梁1.5m。

⑼在同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。

⑽当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除；

⑾剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。

⑿扣件安装应符合下列规定：

　　a.扣件规格必须与钢管外径（φ48）相同；

　　b.螺栓拧紧扭力矩不应小于40N•m，且不应大于65N•m；

　　c.在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；

　　d.对接扣件开口应朝上或朝内；

　　e.各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。

⒀作业层、爬梯的栏杆和挡脚板的搭设：

　　a.栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

　　b.上栏杆上皮高度应为1.2m；

　　c.挡脚板高度不应小于180mm；

　　d.中栏杆应居中设。

1―上栏杆；2―外立杆；3―挡脚板；4―中栏杆

图7.3.11栏杆与挡脚板构造

⒁脚手板的铺设应符合下列规定：

　　a.脚手架应铺满、铺稳，离开构筑物壁面120～150mm；

　　b.脚手板探头应用直径3.2mm镀锌钢丝固定在支承杆件上；

6.4脚手架的拆除

⑴拆除脚手架前，应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；根据检查结果补充完善施工方案中的拆除顺序和措施，经项目部批准后方可实施。

⑵拆除脚手架前，由项目部技术、安全负责人进行拆除安全技术交底；并应清除脚手架上杂物及地面障碍物。

⑶拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，一般的拆除顺序为：

爬梯→安全网→拦杆→脚手板→剪刀撑→横向水平杆→纵向水平杆→立杆。

⑷不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

做到一步一清、一杆一清。

拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣。

拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层或数层拆除