临时脚手架施工方案

西安咸阳国际机场专用高速公路临时脚手架施工方案编制：审核：批准：西安咸阳国际机场专用高速公路N.1合同段项目二分部2007年3月20日临时脚手架施工方案一、编制依据1、《建筑施工扣式钢管脚手架安全技术规范》；2、脚手架计算软件；3、现场施工条件。二、工程概况西安咸阳国际机场专用高速公路是陕西省人民政府审议通过的《陕西省高速公路网规划》中的5条联络线之一，为西安咸阳国际机场专用高速公路，顺接西安市城市快速干道朱宏路，起自朱宏路互通式立交,上跨郑西铁路客运专线和渭河，向北下穿咸宋公路和两条跑道间的联络线后终点顺接机场东进场道路，路线全长20.57公里，是一座连接绕城高速公路、朱宏路、三环路南北辅道的枢纽互通立交，是机场专用高速公路的出入口，主要解决机场、绕城及其与城市道路之间的交通转换问题。建成后对促进“西咸经济一体化”及西安、咸阳地区的经济发展和整个陕西省旅游资源的开发，实现综合运输系统的协调发展，完善陕西省高速公路网建设有积极意义。主线采用双向八车道高速公路标准建设，设计车速为120Km/h，标准宽度为42米，汽车标准荷载为标准公路一级；线路经过段路基均采用三维网垫植被防护。本工程建设单位为：西安咸阳国际机场专用高速公路建设管理处、监理单位为：陕西公路交通工程监理咨询有限公司、设计单位为：陕西省公路勘察设计院；合同工期为12个月，自2006年12月20日开工到2007年12月20日竣工交付。全线共划分为五个标段，N1标总造价为3.8亿，全长2.433Km（建设里程）主线桥长1242.4m，立交匝道全长3826.3m/15座，城市道路改移工程全长3431m,分离式路基宽度为40m，整体式路基宽度为80m，路基土石方合计792Km3、由我单位和中铁七局合建。我单位施工段位于西安市未央区草滩农场附近经济开发区，渭河河漫滩及一级阶地，上部地层为全新统冲积黄土状土、亚粘土、亚砂土，局部含砂粒，下部地层为全新统冲积中细砂、中粗砂含砾及砂砾石层，其间夹薄层透镜状亚粘土、亚沙土层。主要控制工程点为跨越郑西铁路客运专线，漕运明渠及跨南环路段桥梁施工。以郑西铁路客运专线为界，铁路线以北由我单位施工，总造价约1.9亿，我单位承建的主线桥长879m、分为29跨/8联，共计钻孔桩330根，总长11710m、桩径为φ1300。匝道桥共计5座，总长1263.05m，桩基198根、合计7456m，桩径分别为φ1200、φ1500。我单位施工段上部结构为跨径不等的现浇预应力混凝土变截面连续箱梁，单跨最大跨径为60m，单联最大长度为140m，采用塑料波纹管，施工时采用真空压浆技术，保证压浆密实，使预应力体系安全可靠。路基工程合计约1500m，为整体式路基宽为80m，采用灰土挤密桩加固处理。本段工程总用钢量为15800吨、钢绞线1650吨，混凝土总计96944m3。所有混凝土均采用商品砼。三、使用材料工程施工中地基处理、模板支架和钢筋混凝土施工等多道工序属高空作业，需搭设脚手架，一般采用操作简单方便的扣件式脚手架。主要材料为48×3mm钢管、钢卡（扣件）、脚手板等。材料选用需符合下列规定。1、钢管采用力学性能适中的Q235（3号）钢，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》中Q235A钢的规定。每批钢材进场时，应有材质检验合格证。2、钢管选用外径48mm，壁厚3.0mm或3.5mm的焊接钢管，单根长为6~9m。3、根据《可铸铁分类及技术条件》的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330—08的可锻铸铁制造。钢件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余、披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。4、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证与钢管扣件紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不大于5mm。5、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。6、扣件表面应进行防锈处理。7、钢管及扣件报废标准：钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。8、脚手板应采用杉木制作，厚度不小于50mm，宽度大于200mm，长度为4~6m，其材质应符合国家现行标准《木结构设计规定》中对Ⅱ级木材的规定，不得有开裂、腐朽。四、脚手架设计（一）墩柱临时脚手架墩柱钢筋、模板、混凝土浇筑等工序施工时，沿墩柱四面设置双排脚手架，宽度不大于1.5m。具体做法如下：1、立杆间距1.5~2.0m，落在坚实平整的地面上，若地面为软土则铺垫方木，底托支在方木上。立杆上20㎝设扫地杆。2、横杆层间距1.2~1.5m，小横杆担在大横杆上，伸出100mm。杆件间用管卡固定牢固。3、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，防止倾覆。4、施工平台采用5㎝厚木板满铺，两端采用4mm粗的镀锌钢丝绑扎两道，保证牢固稳定。5、施工平台外侧和两端设高度不小于1.8m的护栏，护拦用密目网封闭。五、临时脚手架设计与计算钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（IGJ130—2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）、《建筑结构苛载规范》（GB50009—2001）、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）等规范。（一）参考信息1、脚手架参数搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.50m，立杆的步距（层距）为1.20m；计算的脚手架为双排架搭设高度为16.0m，立杆采用立管；内排架距离街购物长度为0.50米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2；采用的钢管类型为ф48×3.0；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑载力系数为0.80；2、活荷载参数施工荷载均布参数（kN/㎡）：2.000；脚手架用途：操作脚手架：3、静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准（kN/㎡）：0.1312；脚手板自重标准值（kN/㎡）：0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/㎡）：0.110；安全设施与安全网（kN/㎡）：0.005；脚手板设层数：2；脚手板类别：木脚手板；（二）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。1、均布荷载值计算小荷载的自重标准值：P1=0.033kN/m脚手架的荷载标准值：P2=0.350×2.000/3=0.233kN/m；活荷载标准值：Q=2.000×2.000/3=1.333kN/m；荷载的计算值：q=1.2×0.033+1.2×0.233+1.4×1.333=2.187kN/m；小横杆计算简图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：Mmax=ql²/8最大弯距Mqmax=2.187×1.500²/8=0.615kN/m;σ=Mqmax/VV=136.969N/mm²小横杆的计算强度小于205.0N/mm²,满足要求！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=0.033+0.233+1.333=1.600kN/mVqmax=5ql4/384El最大挠度V=5.0×1.600×1500.04/(384×2.060×105×107800.0)=4.749小横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.000与10mm，满足要求！（三）、大横杆的计算大横杆按照三跨连续进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。①荷载值计算小横杆的自重标准值：P1=0.033×1.500=0.050kN脚手板的荷载标准值:P2=0.350×1.500×2.000/3=0.350kN活荷载标准值:Q=2.000×1.5000×2.000/3=2.000kN荷载的计算值：P=（1.2×0.050+1.2×0.350+1.4×2.000）/2=1.640kN大横杆计算简图②强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布与苛载的计算值最大分配的弯距和。Mmax=0.08ql²均布荷载最大弯矩计算M１max=0.08×0.033×2.000×2.000²=0.021kN/m；集中荷载最大弯距计算公式如下：Mpmax=0.267Pl集中荷载最大弯距计算：M2max=0.267×1.640×2.000=0.876kN/m；M=M１max+M2max=0.021+0.876=0.897kN/m；抗弯强度：σ=0.897×106/4490.0=199.790N/mm²；大横杆的抗弯强度σ=199.790小于［f］=205.0N/mm²；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，单位：mm；均布荷载最大挠度计算公式如下：Vmax=0.677ql4/100El大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：Vmax=0.677×0.033×2000.04/(100×2.060×105×107800.0)=0.162mm集中荷载最大挠度计算公式如下：Vpmax=1.883×Pl³/100El集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：P=（0.050+0.350+2.000）/2=1.200kNV=1.883×1.200×2000.03/(100×2.060×105×107800.0)=8.140mm最大挠度和:V=Vmax+Vmax=0.162+8.140=8.302mm大横杆的最大挠度小于2000.0/150=13.3或者10mm，满足要求！3、扣件抗滑力的计算按规范5.1.7，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80；该工程实际的旋转单扣件承受力取值为6.40kN。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—扣件抗承载力设计值，取6.40kNR—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值：P1=0.033×2.000=0.067kN脚手板的荷载标准值：P2=0.350×1.500×2.000/2=0.525kN活荷载标准值：Q=2.000×1.5000×2.000/2=3.000kN荷载的计算值：R=1.2×（0.067+0.525）+1.4×3.000=4.910kN；R〈6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！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：（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1562NG1=0.156×16.000=2.496kN(2)脚手架的自重标准值（kN/m²）；本例采用木脚手板，标准值为0.35NG2=0.350×3×2.000×(1.5000+0.3)/2=1.890kN（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆冲压钢，标准值为0.11NG3=0.110×3×2.000/2=0.330kN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m²）；0。005NG4=0.005×2.000×6.000=0.060kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.776kN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=2.000×1.500×2.000×2/2=6.000kN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=1.2×4.776+1.4×6.000=14.13kN5、立杆的稳定性计算不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为σ=N/фA≦［f］立杆的轴心压力设计值：N=14.13kN计算立杆的截面回转半径：i=1.59；计算长度附加系数：K=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：U=1.590计算长度，由公式l0=kuh确定:l0=2.755ml0/i=173.000轴心受压力杆的稳定系数，由长细比l0的结果查表得到：φ=0.237立杆净载面面积：A=4.24㎝²；立杆净载面模量（抵抗矩）：W=4.49㎝³钢管立杆抗压强度设计值：［f］=205.000N/mm²；σ=14131.000/(0.237×424.000)=14