高边坡脚手架搭建施工技术

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公路工程

高边坡脚手架搭建施工技术

【摘要】：在高边坡喷锚支护施工中，脚手架的搭建是决定后续挂网喷锚施工安全、质量、进度的关键工序，挂网喷锚的质量是保证边坡安全的重要因素，故脚手架支撑体系对高边坡喷锚支护至关重要。本文结合金沙江白鹤滩水电站骑骡沟高边坡支护施工实例，介绍高边坡脚手架搭建施工技术。

【关键词】：高边坡、脚手架、搭建、计算书

骑骡沟高边坡位于四川省宁南县葫白公路K10+980～K11+000段，边坡高度为60m。脚手架分两个平台搭设，第一平台搭设在混凝土路面上，高度为30m；第二平台搭设在边坡马道上，高度为30m，两个平台间采用横向钢管连接成一整体，结构形式为双排脚手架。

1 施工工艺

1.1 施工流程：基础清理→垫块→竖立杆并同时按扫地杆→搭设水平杆→设置连墙件→搭设剪刀撑→铺设脚手板→搭设安全防护措施→安装爬梯→验收。

1.2 施工材料：钢管选用φ48.3×3.6mm钢管，表面应光滑，不得有折叠、裂缝、搭焊等缺陷存在，不得有超过壁厚允许偏差值的划道、刮伤、焊缝错位、烧伤结疤等缺陷存在，钢管表面锈蚀的深度<0.50mm，钢管弯曲<12mm。

脚手架钢管严禁用电焊或氧焊切割，严禁打孔。

1.3 搭设参数：立杆纵距1.8m，立杆横距1.55m，步距1.5m，连墙件设置为二步三跨，内排架距离边坡控制在0.35m内，见图1。

图1：脚手架布置图

1.4 工艺要求

1.4.1接头采用搭接连接，搭接长度不应少于1m，等间距设置3个旋转扣件固定。底部立杆采用不同长度的钢管交错布置，错开距离不小于0.5m，立杆顶部高出施工面1.5m。

1.4.2水平杆按间距1.5m设置，接头采用搭接连接，搭接长度不应少于1m，等间距设置3个旋转扣件固定。内外两根纵向水平杆交错布置，错开距离不应小于0.5m，各接头中心距立杆轴距应小于跨距的1/3。纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定。

1.4.3按照二步三跨设置连墙件，且竖向间距不大于3倍步距，水平间距不大于3倍纵距。采用Ф25插筋打入山体深1.5m，并对其注浆，插筋固定后，用钢筋将插筋与纵杆、横杆连接，防止脚手架整体向外倾翻和下滑。

1.4.4脚手架马道基础锁脚锚杆采用Φ25螺纹钢筋进行锚固。

1.4.5立杆由底到顶贯通。脚手架由底到顶内外立杆离墙距离必须一致，不一致时必须采取措施校正到位。

1.4.6沿脚手架全高采用柔性拉锚系统分段向上斜拉，斜拉方向上倾45度，柔性钢绳拉锚系统按照6m×6m间距进行布置。同时，每级平台设置一排地锚插筋与脚手架水平纵向水平杆连接牢固，地锚间距与脚手架纵向间距一致，按照1.8m间距进行设置。通过以上局部加固，以起到分段卸荷和防止脚手架在钻机冲击反力作用下向外倾翻，确保边坡脚手架整体安全稳定

1.4.7搭设剪刀撑应符合下列要求：

①脚手架应在整个长度和高度方向连续设置剪力撑。

②每副剪刀撑跨越立杆的根数不应超过5根，间距≤9米，与纵向水平杆呈45～60度角。

③剪刀撑应设置在脚手架立杆外侧，接头采用搭接，其搭接长度不应小于1米，不少于3个旋转扣件固定，固定间距不应小于1m，并用旋转扣件固定在立杆或横向水平杆的伸出端上，其交点距中心主交点的距离应大于150mm。

1.4.8安装安全爬梯：采用钢管、旋转扣件连接，踏步采用双钢管铺设。

1.4.9验收：脚手搭设完毕必须经验收后才能使用。

2 脚手架计算书

2.1 计算参数

2.1.1脚手架参数：双排脚手架搭设高度为60m，搭设尺寸为：立杆的纵距为1.8m，立杆的横距为1.55m，步距为1.5m；内排架距离墙长度为0.35m；横向水平杆在上，搭接在纵向水平杆上的横向水平杆根数为2 根；采用的钢管类型为Φ48×

3.0；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.8；连墙件采用两步三跨，竖向间距3 米，水平间距3.6米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。

2.1.2活荷载参数：施工均布活荷载标准值：2.000 kN/m2；同时施工层数为1层。

2.1.3风荷载参数：基本风压为0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数μz为

1.00，风荷载体型系数μs为0.65。

2.1.4.静荷载参数：每米立杆承受的结构自重标准值0.1291kN/m2，脚手板自重标准值0.300kN/m2，栏杆挡脚板自重标准值0.15kN/m，安全设施与安全网0.005kN/m2。脚手板为竹串片脚手板，栏杆挡板为栏杆、竹串片脚手板挡板，每米脚手架钢管自重标准值0.033kN/m2。

2.1.5地基参数：地基土为混凝土、碎石土，地基承载力标准值160Kpa，立杆基础底面面积0.25m2，地基承载力调整系数为1。

2.2 横向水平杆的计算：

按照JGJ130-2011第5.2.4条规定，横向水平杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，横向水平杆在纵向水平杆的上面。季涮跨度取立杆纵距l a，抗压强度设计值按JGJ130-2011表5.1.6取值为f=205N/mm2，容许挠度按表5.1.8取值为v=l/150与10mm。

2.2.1均布荷载值计算

横向水平杆的自重标准值:P1=0.033 kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m ；活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m；

静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98 kN/m；

图2：横向水平杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图3: 横向水平杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

2.2.2强度验算

跨中最大弯距计算公式为:

跨中最大弯距为：M1max=0.08×0.166×1.22+0.10×0.98×1.22=0.16kN.m；

支座最大弯距计算公式为:

支座最大弯距为：M2max= -0.10×0.166×1.22-0.117×0.98×1.22 =-0.189 kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max(0.16×106,0.189×106)/4490=42.094N/mm2；

横向水平杆的最大弯曲应力为σ=42.094N/mm2小于横向水平杆的抗压