水库脚手架专项方案

XXXXXX水库工程高边坡支护脚手架施工专项方案编制：审核：批准：新疆兵团水利水电工程集团有限公司XXX水库项目部2017年08月27日目录一、工程简述1二、设计依据及构造要求1三、施工部署21、施工方案选择22、质量标准23、脚手板24、地基处理2四、脚手架设计及验算2五、脚手架工程的安全管理95.1、交底与培训95.2、操作人员95.3、劳保用品配备95.4、脚手架使用与检查9六、脚手架的拆除116.1、准备工作116.2、作业程序111XXX水库工程高边坡支护脚手架施工专项方案一、工程简述：XXX水库位于XXX境内XXX河上。坝址在XXX河出山口前2km，距XXX约30km。需要高边坡支护采用脚手架施工部位，有导流泄洪洞进出口闸井高边坡，溢洪道高边坡，永久道路LI、L10路高边坡。高边坡支护设计采用C25喷射混凝土，厚8cm，Φ6.5钢筋挂网、间距20*20cm，锚杆螺纹25钢筋，间距3*3m，长度3m、5m两种、梅花型布置。二、设计依据及构造要求1、本计算根据中国建筑出版社《建筑施工脚手架实用手册》；2、施工中不允许超过设计荷载。3、小横杆、大横杆和立杆是传递垂直荷载的主要构件。而剪力撑、斜撑和连墙件主要保证脚手架整体刚度和稳定性的。并且加强抵抗垂直和水平作用的能力。而连墙件则承受全部的风荷载。扣件则是架子组成整体的联结件和传力件。4、搭设要求：（1）本脚手架工程主要是进行各部位高边坡支护使用，高边坡设计开挖为每10m一级马道，由于岩石破碎严重，根据设计图所留置的马道，到目前为止施工的各部位马道几乎没有留下。原本在马道上搭设脚手架，可设计脚手架高度为11m，现在根据施工现场的实际情况，脚手架搭设高度在40m，本工程采用双排钢管脚手架。（2）脚手架搭设前先将基础面的松动岩石撬出，立杆下采用0.25*0.25cm厚1cm钢板垫脚，脚手架底部设扫地杆。（3）高边坡设计坡比1:0.5，脚手架搭设采取按山体岩面的坡比搭设，距岩面0.3cm。人员操作平台搭设安全网封闭。（4）连墙件采取三步三跨形式连接（4.5m*4.5m），连墙件采用Φ12钢筋和岩面锚杆进行焊接。（5）立杆纵距1.2m、立杆排距1.5m、大横杆跨距1.2m。25、采用本方案取最大搭设高度40m进行验算；三、施工部署1施工方案的选择根据高边坡山体几何特征及现场的环境和条件，本工程的脚手架施工方案确定如下：脚手架搭设高度在40m，本工程采用双排钢管脚手架。2质量标准严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)进行验收。3脚手板(1)在使用人员密集、使用周期较长的部位，脚手板采用木板。木板用杉木或松木制作，其宽度≥200mm，厚度≥50mm，两端用10~14号镀锌钢丝捆紧。禁止使用腐朽的木板。4地基处理地基土类型:岩石；地基承载力标准值(kN/m2):500.00；立杆基础底面面积(m2):0.063；地面广截力调整系数:1.00。搭设前应将场地平整，将地基岩面松动岩石撬出，并距外脚手外侧立杆500mm设置浅排水沟。四、脚手架的设计及验算（一）落地式钢管脚手架一、参数信息:1.脚手架参数搭设尺寸为：立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为2米，立杆的步距为1.50米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为40米立杆采用单立管；内排架距离岩面长度为0.30米，小横杆在上、大横杆在下。采用的钢管类型为Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用三步三跨，竖向间距3.6米，水平间距3.6米，采用钢筋和锚杆连接；2.活荷载参数3施工荷载均布参数(kN/m2):3.000；同时施工层数:2；3.风荷载参数新疆省博州地区，基本风压为1.24，风荷载高度变化系数μz为0.92，风荷载体型系数μs为0.693；考虑风荷载4.静荷载参数每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1291；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2；脚手板类别:木脚手板；5.地基参数地基土类型:岩石；地基承载力标准值(kN/m2):500；基础底面扩展面积(m2):0.063；基础降低系数: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。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=0.35×1.2/4=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.2/4=0.9kN/m；荷载的计算值:q=1.2×0.038+1.2×0.105+1.4×0.9=1.432kN/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:4Mqmax=ql2/8最大弯矩Mqmax=1.432×1.52/8=0.403kN·m；最大应力计算值σ=Mqmax/W=79.286N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=79.286N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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=0.038+0.105+0.9=1.043kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大挠度ν=5.0×1.043×15004/(384×2.06×105×121900)=2.739mm；小横杆的最大挠度2.739mm小于小横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！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。1.荷载值计算小横杆的自重标准值:P1=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.5×1.2/4=0.157kN；活荷载标准值:Q=3×1.5×1.2/4=1.35kN；荷载的设计值:P=(1.2×0.058+1.2×0.157+1.4×1.35)/2=1.074kN；大横杆计算简图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的设计值最不利分配的弯矩和。Mmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN·m；5集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.417Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.417×1.074×1.2=0.537kN·m；M=M1max+M2max=0.004+0.537=0.542kN·m最大应力计算值σ=0.542×106/5080=106.67N/mm2；大横杆的最大弯曲应力计算值σ=106.67N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！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如下:νmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：νmax=0.677×0.038×12004/(100×2.06×105×121900)=0.021mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:νpmax=3.029Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：P=（0.058+0.157+1.35）/2=0.783kNν=3.029×0.783×12003/(100×2.06×105×121900)=1.631mm；最大挠度和：ν=νmax+νpmax=0.021+1.631=1.653mm；大横杆的最大挠度1.653mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm，满足要求！扣件抗滑力的计算按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；6R--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=0.038×1.5×3/2=0.086kN；大横杆的自重标准值:P2=0.038×1.2=0.046kN；脚手板的自重标准值:P3=0.35×1.5×1.2/2=0.315kN；活荷载标准值:Q=3×1.5×1.2/2=2.7kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.086+0.046+0.315)+1.4×2.7=4.317kN；R8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!脚手架立杆荷载计算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，为0.1489kN/mNG1=[0.1489+(1.50×3/2)×0.038/1.20]×40.00=8.836kN；(2)脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.35×2×1.2×(1.5+0.3)/2=0.756kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用无，标准值为0kN/mNG3=0×2×1.2/2=0kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NG4=0.005×1.2×40=0.24kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.832kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.5×1.2×2/2=5.4kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.832+0.85×1.4×5.4=18.224kN；立杆的稳定性计算风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)7的规定采用：ω0=1.24kN/m2；μz--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：μz=0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.693；经计算得到，风荷载标准值为:Wk=0.7×1.24×0.74×0.693=0.445kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.445×1.2×1.22/10=0.092kN·m；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=18.224kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.79；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.481m；长细比:L0/i=157；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.284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；考虑风荷载时σ=18224.4/(0.284×489)+91532.512/5080=149.246N/mm2；立杆稳定性计算σ=149.246N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！最大搭设高度的计算按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考8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：Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为：NG2K=NG2+NG3+NG4=0.996kN；活荷载标准值：NQ=5.4kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.1