湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库续建及其相关的配套设施工程方案.doc

湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库续建及其相关的配套设施工程 工作桥承重脚手架施工方案湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库续建及其相关的配套设施工程（合同编号：MTMSGQGC-C1）工作桥承重脚手架专项方案 批准： 李 世 忠 审核： 魏 凌 飞 编写： 张 龙 隐 惠州市水电建筑工程有限公司湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库续建及其相关的配套设施工程项目经理部二O一五年九月2湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库续建及其相关的配套设施工程 工作桥承重脚手架专项方案目 录一、工程概况1二、编制依据1三、施工方案23.1材料选择23.2测量放样33.3脚手架搭设31）脚手架设计32）脚手架搭设43.4脚手架拆除5四、满堂支撑架安全计算书6五、脚手架搭设质量控制16六、安全生产和环境保护17工作桥承重脚手架专项方案一、工程概况湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库的闸井设计流量为5.8m3/s，采用钢筋砼开敞式结构，升卧式平面钢闸门。闸室底板顶高程1117.55m，闸井顶高程1138.00m，闸身顺水流向长5.8m。闸井下游侧布置交通桥连接上坝公路边的山体上，桥面宽度3m，长度9m，工作桥为现浇梁板式结构，桥面高程1138.00m，梁高0.9m，其中，与其一体的桥板厚0.15m。具体结构形状尺寸另见设计图纸。工作桥为单跨，通过橡胶支座搁置在桥台和排架上，净跨为9.0m，桥梁底部高程为1137.10m，顶部高程为1138.00m，桥梁下净空高度19.1米，脚手架搭设在混凝土垫层上。二、编制依据1、湄潭县茅石灌区工程一标段群力水库工作桥设计图；2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20113、混凝土结构设计规范GB50010-20104、建筑结构荷载规范GB50009-20125、建筑施工临时支撑结构技术规范JGJ300-20136、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-20117、广联达施工安全设施计算软件三、施工方案3.1材料选择本工程的钢管脚手材料采用48钢管，壁厚3.0mm。钢管壁厚偏差小于0.45mm，表面锈蚀深度小于0.5mm，钢管两端切口偏差小于1.7mm，钢管弯曲变形小于规范允许值。钢管使用前应检查，其内外表面应光滑，不得有折迭、裂缝、分层、搭焊缺陷存在，不得有超过壁厚允许负偏差的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤和结疤等缺陷存在。钢管脚手架扣件采用可锻铸铁制作，其质量应符合国标规定，使用前应检查，有裂纹、变形的扣件不得使用；滑丝的螺栓必须更换。满堂支撑架构配件用量匡算表项次计算项目单位型号数量表达式1立杆m4832380.8A=(L/la+1)*(B/lb+1)*(H-0.5)2水平杆m4832728.32Ls=(L/la+1)*B+(B/lb+1)*L)*(H-0.5)/h+1)3主梁m8080 矩形木楞67.2Lz=(L/la+1)*B4次梁m50100 矩形木楞84.6Lc=(B/e+1)*L5托座个128N=(L/la+1)*(B/lb+1)6脚手板m237.8S=L*B计算依据施工手册（第五版）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）检查脚手架钢管的外形与几何形状允许偏差应符合下表规定：项 目允许偏差（mm）检查方法钢管尺寸的偏差钢管外径48钢管壁厚3.0-0.50-0.50用游标卡尺检查钢管两端端面切斜的偏差1.70用塞尺检查钢管表面锈蚀的深度0.50用游标卡尺检查钢管弯曲的偏差钢管的端部弯曲L1.55用尺量检查立柱钢管弯曲3mL4m4mL8.5m栏杆、支撑体系的钢管弯曲L6.5m1220303.2测量放样测量人员根据施工测量控制点用全站仪在闸井下游山体上测放出工作桥轴线和闸井中心线，并用石灰在斜坡上撒出工作桥轴线和闸孔线。木工队放样人员根据工作桥轴线和闸孔中心线以及脚手布置图放出每根立杆的位置。3.3脚手架搭设1）脚手架设计工作桥采用现浇方式施工，计划搭设满堂承重支撑脚手架。为描述方便，脚手架搭设以工作桥作为参照，与工作桥长度方向平行的水平方向为脚手架的纵向，与工作桥垂直的水平向为脚手架的横向，竖直向描述不变。横向8排立杆，其中，为满足承重要求，考虑到工作桥结构的特点，其工作桥下承重脚手立杆横向6排，为间距60cm，为提高脚手架的整体稳定性，在工作桥左右两侧各增加1排脚手架，间距为60cm；立杆纵向16排，间距为60cm，横杆步距为100cm。横杆和立杆接长均采用对接扣件连接，梁底立杆高程不够时采用调节杆接高，调节杆的调节高度控制在20cm以内。模板支架的总高度为19.1m，横向总宽为4.2m，纵向总长为9.0m。工作桥脚手架布置图见后。2）脚手架搭设搭设流程：施工放样安放垫块竖立杆同时安装扫地杆搭设水平杆搭设剪刀撑（斜撑）挂设安全网铺脚手板搭设挡脚杆和栏杆。搭设脚手架时扣件规格必须与钢管外径相同，螺栓拧紧扭力矩控制在40Nm 65Nm之间，在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点相互距离小于15cm，对接扣件开口朝上或朝内，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。立杆每根立杆的底部设统一厚度的木垫板。扫地杆采用直角扣件紧密固定在距底座以上1020cm处的立杆上。立杆上的对接扣件交错布置，两根相邻立杆的接头相互错开，不设置在同步内，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大于50cm，各接头中心至主节点的距离小于步距的1/3。竖立杆时应由两人配合操作。大、小横杆与立杆连接时，也必须两人配合。脚手架搭设中累计误差超过允许偏差，必须纠正。每搭完一步脚手架后，按规定校核步距、纵距、横距、立杆的垂直度。确保支架立杆2m 高度的垂直度偏差小于1.5cm，累计偏差小于5cm。横杆纵向水平杆（大横杆）设置在立杆内侧，其长度不应小于3跨，水平杆接长采用对接扣件连接，交错布置，两根相邻纵向水平接头设置不应放在同步或同跨内，接头位置相互错开大于50cm，各接头中心至最近主节点的距离小于纵距的1/3。横向水平杆（小横杆）的各节点处采用直角扣件固定在纵向水平杆（大横杆）上，接头处理与大横杆相同。水平杆与水平杆之间，以及水平杆与立杆之间的各个节点处均采用直角扣件扣接，且严禁拆除。水平杆的步距偏差小于2cm，每根纵向水平杆的两端高差小于2cm，同跨内横向水平杆的两端高差小于1cm。为确保模板支架的刚度和稳定性满足要求，纵向横杆必须全部与能接触到的闸墩、排架等顶撑牢固。剪刀撑支架四边与中间每隔35排支架立杆，设置一道剪刀撑，双向布置，剪刀撑由底至顶连续设置。斜杆与地面的倾角控制在4560之间。剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度大于m。两根撑杆须交错布置，同立杆的交错相同。剪刀斜杆应用旋转扣件固定在与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小于150mm，搭接接头的搭接长度不小于100cm，采用不少于3根旋转扣件固定。钢管或木枋铺设在脚手架的顶部沿横向铺设48钢管，间距为25cm，每米铺设4根，用铁丝将钢管与大横杆固定，用于主梁的底部支撑，主梁模板在钢管上支立，次梁及顶部楼板的支撑，采用立杆继续接长的办法处理。安全防护随着脚手架的上升，每两三步挂一道安全网。脚手架顶上下游两侧各设一道防护杆，高度分别约为1.2m。仓面脚手板除梁的位置外满铺。当脚手板长度小于2m 时，采用两根横向水平杆支承但将脚手板两端与其可靠固定严防倾翻。脚手板的铺设采用对接平铺或搭接铺设。脚手板对接平铺时接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长取1315cm 两块脚手板外伸长度的和小于30cm；脚手板搭接铺设时接头必须支在横向水平杆上，搭接长度大于20cm， 其伸出横向水平杆的长度大于10cm。端部脚手板探头长度取15cm 其板长两端均与支承杆可靠固定。3.4脚手架拆除当工作桥混凝土强度达到设计强度后并经项目部现场负责人同意后，方可拆除脚手架，拆除前做好技术交底及安全交底工作。（1）拆除的准备工作为保证脚手架在拆除中的稳定性，拆除脚手架必须完成下列准备工作：1）全面检查脚手架，重点检查扣件联接固定、支撑体系等是否符合安全要求；2）脚手架拆除前进行安全、技术交底；3）拆除现场设围栏或警戒标志，并安排专人看护；4）清除脚手架上留存的材料、工具、建筑垃圾等杂物；5）拆除架子的工程区域，禁止非操作人员进入；6）拆架前，应有现场施工负责人批准手续，拆架子时由专人指挥，做到上下呼应，动作协调。（2）脚手架拆除1）拆除顺序是后搭设的部件先拆，先搭设的后拆。2）固定件随手脚手架逐层拆除，当拆除至最后一节立柱时，先搭设临时支撑加固，方可拆除固定件和支撑件。3）拆脚手架一层一清，分段拆除时高差不大于2步架。4）拆剪刀撑和纵向水平杆时，先拆中间扣件。拆扣件时，采用绳索临时固定，防止杆件突然坠落的措施。5）拆除脚手架中间不换人，如必须换人，应将拆除情况交代清楚。6）拆除脚手架部件，钢管逐层传递到地面上，扣件等用袋装并用绳吊运到地面上，严禁从空中向下抛掷。7）运至地面的脚手架部件，及时清理、保养，根据需要涂刷防锈油漆，并按品种、规格入库堆放。四、满堂支撑架安全计算书一、计算参数基本参数满堂支撑架的宽度B(m)4.2满堂支撑架的长度L(m)9满堂支撑架的高度H(m)19.1立杆布置形式单立杆剪刀撑（含水平）布置方式普通型立柱纵向间距la(m)0.6立柱横向间距lb(m)0.6水平杆步距h(m)1顶步水平杆步距(m)1立杆自由端高度a(mm)200计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011材料参数架体钢管类型483脚手板类型竹串片脚手板栏杆、栏板类型栏杆、竹串片脚手板挡板底座形式底座主梁钢材牌号/次梁钢材牌号/主梁类型矩形木楞主梁规格8080次梁类型矩形木楞次梁规格50100主梁合并根数/主梁自重标准值gk(kN/m)0.038次梁自重标准值gkc(kN/m)0.03可调托座承载力允许值(kN)30架体底部垫板面积A(m2)0.2荷载参数材料堆放荷载标准值Q1(kN/m2)6施工均布活荷载Q2(kN/m2)2架体是否封闭密目网是密目式安全立网自重标准值g3(kN/m2)0.1脚手板自重标准值g1k(kN/m2)0.35栏杆自重标准值g2k(kN/m)0.17基础类型地基土地基土类型岩石地基承载力特征值fak(kPa)120是否考虑风荷载是架体搭设省份、城市贵州(省)湄潭(市)地面粗糙度类型B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇满堂支撑架搭设简图：平面图纵向剖面图1纵向剖面图2二、次梁验算恒荷载包括次梁自重、脚手板自重,转化为次梁上的线荷载为，活荷载包括施工活荷载、材料堆放荷载，转化为次梁上线荷载为，其中按活荷载按不利布置进行组合恒荷载为：g1=1.2gkc+g1ke=1.2(0.03+0.35500/1000)=0.246kN/m活荷载为：q1=1.4(Q1+Q2)e=1.4(6+2)500/1000=5.6kN/m次梁按三跨连续梁计算符合工况。计算简图如下：可变荷载控制的受力简图11、强度验算次梁弯矩图(kNm)Mmax=0.21kNm=Mmax/W=0.21106/(185.333103)=2.466N/mm2f=15N/mm2满足要求2、抗剪验算次梁剪力图(kN)Vmax=2.105kNmax= VmaxS0/(Ib) =2.10510362.5103/(341.333104510)=0.771N/mm2=125N/mm2满足要求3、挠度验算挠度验算荷载统计：qk=gkc+g1ke+(Q1+Q2)e =0.03+0.3500/1000+(6+2)500/1000=4.18kN/m正常使用极限状态下的受力简图次梁变形图(mm)max=0.109mm=max(10000.6/150,10)=10mm满足要求4、支座反力计算承载能力极限状态下支座反力为：R=3.858kN正常使用极限状态下支座反力为：Rk=2.759kN三、主梁验算按三跨连续梁计算符合工况，偏于安全，计算简图如下：简图1、抗弯验算主梁弯矩图(kNm)Mmax=0.392kNm=Mmax/W=0.392106/(85.333103)=4.596N/mm2f=15N/mm2满足要求2、抗剪验算主梁剪力图(kN)Vmax=3.604kNmax=QmaxS/(Ib0)=3.604100064103/(341.333104810)=0.845N/mm2=125N/mm2满足要求3、挠度验算简图主梁变形图(mm)max=0.19mm=max(10000.6/150,10)=10mm满足要求4、支座反力计算立柱稳定验算要用到承载能力极限状态下的支座反力，故：Rmax=5.402kN四、立柱验算1、长细比验算验算立杆长细比时取k=1,1、2按JGJ130-2011附录C取用l01=k1(h+2a)=12.251(1+2200/1000)=3.151ml02=k2h=13.2511=3.251m取两值中的大值l0=max(l01,l02)=max(3.151,3.251)=3.251m=l0/i=3.2511000/(1.5910)=204.465=210满足要求2、立柱稳定性验算(顶部立杆段)1=l01/i=3.1511000/(1.5910)=198.201根据1查JGJ130-2011附录A.0.6得到=0.184A不考虑风荷载N1=Rmax=5.402kNf=N1/(A)=5.4021000/(0.1844.24100)=69.391N/mm2=205N/mm2满足要求B考虑风荷载风荷载体型系数：=An/Aw=1.2(0.6+1+0.3250.61)48/1000/(0.61)=0.172架体ms=mstw=0.6=0.60.172=0.103风荷载高度变化系数：由架体搭设高度H查表确定mz=1.212wk=mzmsw0=0.1031.2120.3=0.038kN/m2Mw=0.91.4klah2/10=0.91.40.0380.612/10=0.003kNmN2=Rmax=5.402kNf=N2/(A)+Mw/W=5.4021000/(0.1844.24100)+0.003106/(4.49103)=70.024N/mm2=205N/mm2满足要求3、立柱稳定性验算(非顶部立杆段)2=l02/i=3.2511000/(1.5910)=204.465根据1查JGJ130-2011附录A.0.6得到=0.173A不考虑风荷载N3=Rmax+1.2Hgk=5.402+1.219.13.33/100=6.165kNf=N3/(A)=6.1651000/(0.1734.24100)=84.013N/mm2=205N/mm2满足要求B考虑风荷载N4=Rmax=+1.2Hgk+0.91.4Mw/lb=5.402+1.219.14.24/100+0.91.40.003/0.6=6.38kNf=N4/(A)+Mw/W=6.381000/(0.1734.24100)+0.003106/(4.49103)=87.57N/mm2=205N/mm2满足要求五、可调托座验算按上节计算可知，可调托座受力N=max(N1,N2)=max(5.402,5.402)=5.402kNN=5.402kNN=150kN满足要求六、立柱地基基础计算立柱底垫板的底面平均压力pN/(mfA)5.402/(10.2)=27.009kPafak120kPa满足要求七、抗倾覆验算根据规范当风荷载考虑时应进行架体抗倾覆验算。倾覆力矩主要由风荷载产生，抗倾覆力矩主要由施工荷载及支架自重产生。其他水平力作用于架体顶部，大小为0.02G1k，则：MT=0.91.4(kLaHh/2+0.02G1kLaH)=0.91.4(0.0380.619.11/2+0.020.30.619.1)=0.358kNmMR=1.35G1kLaLb2/2=1.350.30.60.62/2=0.044kNmMT=0.358MR=0.044因搭设钢管牢固的连接在闸井外架上，故满足要求。五、脚手架搭设质量控制4.1搭设立杆1）底部立杆采用不同的长度的钢管，立杆联接必须交错布置，相邻立杆的联接不在同一高度，其错开的垂直距离不得小于500mm，并不得在同一步内；2）立杆接头采用对接扣件联接，由于受力需要，禁止使用搭接连接；3）在立杆上升过程中，为增加稳定性，及时与闸墩、排架进行可靠支撑；4）立杆顶端高出施工作业面不小于1.5m。4.2搭设纵向水平杆和横向水平杆1）接头采用对接扣件联接，内外两根纵向相邻水平杆的接头不在同步同跨内，上下两个相邻接头错开一跨，其错开的水平距离800mm，各接头中心立柱轴心距离小于跨距1/3；2）纵向水平杆与立柱相交处用直角扣件与立柱固定；3）横向水平杆用直角扣件架设在纵向水平杆的上方。凡立杆与纵向杆相交处均设置一根横向水平杆；4）横向水平杆钢管长度6.0m与纵向水平杆一样，接头需错开布置上下两个相邻接头错开一跨，其错开的水平距离800mm，各接头中心立柱轴心距离小于跨距1/3。4.3搭设纵、横向扫地杆1）每根立杆的底部向上200mm处，设置纵、横向扫地杆，用直角扣件与立柱固定；2）立杆基础不在同一水平高度时，将高处的纵向扫地杆向低处延伸跨，并与低跨立柱固定。4.4搭设剪刀撑1）设置连续剪刀撑，从一侧最下角开始，由底至顶连接布置，跨度间隔为6跨，双向布置，内部每隔5排立柱布置一层剪刀撑；2）每副剪刀撑