水庫腳手架專項方案

XXXXXX水庫工程高邊坡支護腳手架施工專項方案編制：審核：批準：新疆兵團水利水電工程集團有限公司XXX水庫項目部2017年08月27日目錄一、工程簡述1二、設(shè)計依據(jù)及構(gòu)造要求1三、施工部署21、施工方案選擇22、質(zhì)量標準23、腳手板24、地基處理2四、腳手架設(shè)計及驗算2五、腳手架工程的安全管理95.1、交底與培訓(xùn)95.2、操作人員95.3、勞保用品配備95.4、腳手架使用與檢查9六、腳手架的拆除116.1、準備工作116.2、作業(yè)程序11XXX水庫工程高邊坡支護腳手架施工專項方案工程簡述：XXX水庫位于XXX境內(nèi)XXX河上。壩址在XXX河出山口前2km，距XXX約30km。需要高邊坡支護采用腳手架施工部位，有導(dǎo)流泄洪洞進出口閘井高邊坡，溢洪道高邊坡，永久道路LI、L10路高邊坡。高邊坡支護設(shè)計采用C25噴射混凝土，厚8cm，Φ6.5鋼筋掛網(wǎng)、間距20*20cm，錨桿螺紋25鋼筋，間距3*3m，長度3m、5m兩種、梅花型布置。設(shè)計依據(jù)及構(gòu)造要求1、本計算根據(jù)中國建筑出版社《建筑施工腳手架實用手冊》；2、施工中不允許超過設(shè)計荷載。3、小橫桿、大橫桿和立桿是傳遞垂直荷載的主要構(gòu)件。而剪力撐、斜撐和連墻件主要保證腳手架整體剛度和穩(wěn)定性的。并且加強抵抗垂直和水平作用的能力。而連墻件則承受全部的風荷載?？奂t是架子組成整體的聯(lián)結(jié)件和傳力件。4、搭設(shè)要求：（1）本腳手架工程主要是進行各部位高邊坡支護使用，高邊坡設(shè)計開挖為每10m一級馬道，由于巖石破碎嚴重，根據(jù)設(shè)計圖所留置的馬道，到目前為止施工的各部位馬道幾乎沒有留下。原本在馬道上搭設(shè)腳手架，可設(shè)計腳手架高度為11m，現(xiàn)在根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，腳手架搭設(shè)高度在40m，本工程采用雙排鋼管腳手架。（2）腳手架搭設(shè)前先將基礎(chǔ)面的松動巖石撬出，立桿下采用0.25*0.25cm厚1cm鋼板墊腳，腳手架底部設(shè)掃地桿。（3）高邊坡設(shè)計坡比1:0.5，腳手架搭設(shè)采取按山體巖面的坡比搭設(shè)，距巖面0.3cm。人員操作平臺搭設(shè)安全網(wǎng)封閉。（4）連墻件采取三步三跨形式連接（4.5m*4.5m），連墻件采用Φ12鋼筋和巖面錨桿進行焊接。（5）立桿縱距1.2m、立桿排距1.5m、大橫桿跨距1.2m。5、采用本方案取最大搭設(shè)高度40m進行驗算；三、施工部署1施工方案的選擇根據(jù)高邊坡山體幾何特征及現(xiàn)場的環(huán)境和條件，本工程的腳手架施工方案確定如下：腳手架搭設(shè)高度在40m，本工程采用雙排鋼管腳手架。2質(zhì)量標準嚴格按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)進行驗收。3腳手板(1)在使用人員密集、使用周期較長的部位，腳手板采用木板。木板用杉木或松木制作，其寬度≥200mm，厚度≥50mm，兩端用10~14號鍍鋅鋼絲捆緊。禁止使用腐朽的木板。4地基處理地基土類型:巖石；地基承載力標準值(kN/m2):500.00；立桿基礎(chǔ)底面面積(m2):0.063；地面廣截力調(diào)整系數(shù):1.00。搭設(shè)前應(yīng)將場地平整，將地基巖面松動巖石撬出，并距外腳手外側(cè)立桿500mm設(shè)置淺排水溝。四、腳手架的設(shè)計及驗算（一）落地式鋼管腳手架一、參數(shù)信息:1.腳手架參數(shù)搭設(shè)尺寸為：立桿的縱距為1.50米，立桿的橫距為2米，立桿的步距為1.50米；計算的腳手架為雙排腳手架搭設(shè)高度為40米立桿采用單立管；內(nèi)排架距離巖面長度為0.30米，小橫桿在上、大橫桿在下。采用的鋼管類型為Φ48×3.5；橫桿與立桿連接方式為單扣件；扣件抗滑承載力系數(shù)為0.80；連墻件采用三步三跨，豎向間距3.6米，水平間距3.6米，采用鋼筋和錨桿連接；2.活荷載參數(shù)施工荷載均布參數(shù)(kN/m2):3.000；同時施工層數(shù):2；3.風荷載參數(shù)新疆省博州地區(qū)，基本風壓為1.24，風荷載高度變化系數(shù)μz為0.92，風荷載體型系數(shù)μs為0.693；考慮風荷載4.靜荷載參數(shù)每米立桿數(shù)承受的結(jié)構(gòu)自重標準(kN/m2):0.1291；腳手板自重標準值(kN/m2):0.350；安全設(shè)施與安全網(wǎng)(kN/m2):0.005；腳手板鋪設(shè)層數(shù):2；腳手板類別:木腳手板；5.地基參數(shù)地基土類型:巖石；地基承載力標準值(kN/m2):500；基礎(chǔ)底面擴展面積(m2):0.063；基礎(chǔ)降低系數(shù):1。小橫桿的計算小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。按照小橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算小橫桿的自重標準值:P1=0.038kN/m；腳手板的荷載標準值:P2=0.35×1.2/4=0.105kN/m；活荷載標準值:Q=3×1.2/4=0.9kN/m；荷載的計算值:q=1.2×0.038+1.2×0.105+1.4×0.9=1.432kN/m；小橫桿計算簡圖2.強度計算最大彎矩考慮為簡支梁均布荷載作用下的彎矩，計算公式如下:Mqmax=ql2/8最大彎矩Mqmax=1.432×1.52/8=0.403kN·m；最大應(yīng)力計算值σ=Mqmax/W=79.286N/mm2；小橫桿的最大彎曲應(yīng)力σ=79.286N/mm2小于小橫桿的抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！3.撓度計算最大撓度考慮為簡支梁均布荷載作用下的撓度荷載標準值q=0.038+0.105+0.9=1.043kN/m；νqmax=5ql4/384EI最大撓度ν=5.0×1.043×15004/(384×2.06×105×121900)=2.739mm；小橫桿的最大撓度2.739mm小于小橫桿的最大容許撓度1500/150=10與10mm，滿足要求！大橫桿的計算大橫桿按照三跨連續(xù)梁進行強度和撓度計算，小橫桿在大橫桿的上面。1.荷載值計算小橫桿的自重標準值:P1=0.038×1.5=0.058kN；腳手板的荷載標準值:P2=0.35×1.5×1.2/4=0.157kN；活荷載標準值:Q=3×1.5×1.2/4=1.35kN；荷載的設(shè)計值:P=(1.2×0.058+1.2×0.157+1.4×1.35)/2=1.074kN；大橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的彎矩和。Mmax=0.08ql2均布荷載最大彎矩計算:M1max=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN·m；集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax=0.417Pl集中荷載最大彎矩計算:M2max=0.417×1.074×1.2=0.537kN·m；M=M1max+M2max=0.004+0.537=0.542kN·m最大應(yīng)力計算值σ=0.542×106/5080=106.67N/mm2；大橫桿的最大彎曲應(yīng)力計算值σ=106.67N/mm2小于大橫桿的抗彎強度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！3.撓度驗算最大撓度考慮為大橫桿自重均布荷載與小橫桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和,單位:mm；均布荷載最大撓度計算公式如下:νmax=0.677ql4/100EI大橫桿自重均布荷載引起的最大撓度：νmax=0.677×0.038×12004/(100×2.06×105×121900)=0.021mm；集中荷載最大撓度計算公式如下:νpmax=3.029Pl3/100EI集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度：P=（0.058+0.157+1.35）/2=0.783kNν=3.029×0.783×12003/(100×2.06×105×121900)=1.631mm；最大撓度和：ν=νmax+νpmax=0.021+1.631=1.653mm；大橫桿的最大撓度1.653mm小于大橫桿的最大容許撓度1200/150=8與10mm，滿足要求！扣件抗滑力的計算按規(guī)范表5.1.7,直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.00kN；R--縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值；小橫桿的自重標準值:P1=0.038×1.5×3/2=0.086kN；大橫桿的自重標準值:P2=0.038×1.2=0.046kN；腳手板的自重標準值:P3=0.35×1.5×1.2/2=0.315kN；活荷載標準值:Q=3×1.5×1.2/2=2.7kN；荷載的設(shè)計值:R=1.2×(0.086+0.046+0.315)+1.4×2.7=4.317kN；R<8.00kN，單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求!腳手架立桿荷載計算作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。靜荷載標準值包括以下內(nèi)容：(1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值，為0.1489kN/mNG1=[0.1489+(1.50×3/2)×0.038/1.20]×40.00=8.836kN；(2)腳手板的自重標準值；采用木腳手板，標準值為0.35kN/m2NG2=0.35×2×1.2×(1.5+0.3)/2=0.756kN；(3)欄桿與擋腳手板自重標準值；采用無，標準值為0kN/mNG3=0×2×1.2/2=0kN；(4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng):0.005kN/m2NG4=0.005×1.2×40=0.24kN；經(jīng)計算得到，靜荷載標準值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.832kN；活荷載為施工荷載標準值產(chǎn)生的軸向力總和，立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標準值NQ=3×1.5×1.2×2/2=5.4kN；考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值為N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.832+0.85×1.4×5.4=18.224kN；立桿的穩(wěn)定性計算風荷載標準值按照以下公式計算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本風壓(kN/m2)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：ω0=1.24kN/m2；μz--風荷載高度變化系數(shù)，按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)的規(guī)定采用：μz=0.74；μs--風荷載體型系數(shù)：取值為0.693；經(jīng)計算得到，風荷載標準值為:Wk=0.7×1.24×0.74×0.693=0.445kN/m2；風荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩MW為:Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.445×1.2×1.22/10=0.092kN·m；考慮風荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=18.224kN；計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.58cm；計算長度附加系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：k=1.155；計算長度系數(shù)參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.79；計算長度,由公式l0=kuh確定：l0=2.481m；長細比:L0/i=157；軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ,由長細比lo/i的結(jié)果查表得到：φ=0.284立桿凈截面面積：A=4.89cm2；立桿凈截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；鋼管立桿抗壓強度設(shè)計值：[f]=205N/mm2；考慮風荷載時σ=18224.4/(0.284×489)+91532.512/5080=149.246N/mm2；立桿穩(wěn)定性計算σ=149.246N/mm2小于立桿的抗壓強度設(shè)計值[f]=205N/mm2，滿足要求！最大搭設(shè)高度的計算按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×1.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk構(gòu)配件自重標準值產(chǎn)生的軸向力NG2K(kN)計算公式為：NG2K=NG2+NG3+NG4=0.996kN；活荷載標準值：NQ=5.4kN；每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標準值：Gk=0.149kN/m；計算立桿段由風荷載標準值產(chǎn)生的彎矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.092/(1.4×0.85)=0.077kN·m；Hs=(0.284×4.89×10-4×205×103-(1.2×0.996+0.85×1.4×(5.4+0.284×4.89×100×0.077/5.08)))/(1.2×0.149)=102.676m；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)5.3.6條腳手架搭設(shè)高度Hs等于或大于26米，按照下式調(diào)整且不超過50米：[H]=Hs/(1+0.001Hs)[H]=102.676/(1+0.001×102.676)=93.115m；[H]=93.115和50比較取較小值。經(jīng)計算得到，腳手架搭設(shè)高度限值[H]=50m。腳手架單立桿搭設(shè)高度為40m，小于[H]，滿足要求！連墻件的穩(wěn)定性計算連墻件的軸向力設(shè)計值應(yīng)按照下式計算：Nl=Nlw+N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算μz＝0.92，μs＝0.693，ω0＝1.24，Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.693×1.24=0.553kN/m2；每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風面積Aw=12.96m2；按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN),N0=5.000kN；風荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，按照下式計算：Nlw=1.4×Wk×Aw=10.041kN；連墻件的軸向力設(shè)計值Nl=Nlw+N0=15.041kN；連墻件承載力設(shè)計值按下式計算：Nf=φ·A·[f]其中φ--軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù)；由長細比l/i=300/15.8的結(jié)果查表得到φ=0.949，l為內(nèi)排架距離墻的長度；A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；連墻件軸向承載力設(shè)計值為Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=15.041<Nf=95.133,連墻件的設(shè)計計算滿足要求！連墻件采用普通螺栓連接，普通螺栓計算參見《施工計算手冊》鋼結(jié)構(gòu)部分。立桿的地基承載力計算立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力應(yīng)滿足下式的要求p≤fg地基承載力設(shè)計值:fg=fgk×kc=500kPa；其中，地基承載力標準值：fgk=500kPa；腳手架地基承載力調(diào)整系數(shù)：kc=1；立桿基礎(chǔ)底面的平均壓力：p=N/A=289.276kPa；其中，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的軸向力設(shè)計值：N=18.224kN；基礎(chǔ)底面面積：A=0.063m2。p=289.276kPa≤fg=500kPa。地基承載力滿足要求！五、腳手架工程的安全管理5.1交底與培訓(xùn)5.1.1由工程部負責就此方案對操作人員進行書面的口頭的技術(shù)交底。5.1.2由安全經(jīng)理負責對操作人員的安全培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括架子工操作規(guī)程、安全常識，勞保用品的使用，安全意識等。5.2操作人員5.2.1腳手架施工人員必須持證上崗(架子工操作證)。5.2.2腳手架施工人員應(yīng)經(jīng)過身體檢查，有心臟類、血壓類、恐高癥等疾病的人員禁止上崗。5.3勞保用品配備上崗人員必須配