沙田坝双线大桥脚手架施工安全方案

沙田坝双线大桥脚手架施工安全方案
沙田坝双线大桥高墩施工
脚手架搭设专项安全施工方案
编制:
复核:
审核:
中铁一局五公司蒙河铁路项目经理部
2010年2月
沙田坝双线大桥高墩施工脚手架搭设专项安全施工方案
1.编制依据
1.1.《中铁一局建筑工程危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理办法》中铁一施【2009】347号。

1.2.《蒙河铁路Ⅰ标建筑工程危险性较大分部分项工程安全专项施工方案管理办法》蒙河指【2009】85号。

1.3.《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003。

1.4.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》。

2.工程概况
沙田坝双线大桥位于蒙河铁路Ⅰ标，桥中心里程为D1K57+468，全长320m。

设计
为2（1×24+8×32+1×24）m简支梁结构，本桥采用钻孔灌注桩基础，2个桥台采用T 形桥台; 全桥桥墩共8个，采用矩形桥墩和矩形空心桥墩，墩高9～37m；钻孔灌注桩
100根，桩长为19～43m。

3.脚手架的搭设施工
3.1.搭设材料要求
3.1.1.搭设脚手架全部采用ф48mm，壁厚3.5mm的钢管，其质量符合现行国家标准规定。

3.1.2.脚手架钢管的尺寸、横向水平杆最大长度2.2m，其它杆最大长度为6.5 m，每根钢管的最大质量不小于25KG。

3.1.3.钢管表面平直光滑，无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划痕。

3.1.
4.钢管上严禁打孔，钢管在便用前先涂刷防锈漆。

3.1.5.扣件材质必须符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定。

1）新扣件具有生产许可证，法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。

对扣件质量有怀疑时，按现行国家规定标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定抽样检测。

对不合格品禁止使用。

2）旧扣件使用前，先进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺拴进行更换处理。

3）新、旧扣件均进行防锈处理。

3.1.6.脚手片用毛竹脚手片，厚度不应小于50mm,两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道，脚手片无发霉、腐蚀。

3.1.7.密目式安全网必须有建设主管部门认证的产品。

3.2.地基与基础
3.2.1.脚手架地基与基础的施工，根据脚手架搭设高度，承台回填采用原土或回填土，必须分层进行夯实，钢管搭设时，内侧钢管支撑于承台上，外侧钢管当不能支撑于承台上时，其地基必须严格进行夯实，底铺方木或者浇注10cm砼，然后将钢管支撑于上，确保整体受力。

2m平面沿杆基础周边位置，基础不得随意开挖，确保能承受上部结构荷载。

3.2.2.脚手架底面标高高于附近底面100mm，立杆基础外侧设置截面20cm×20cm 的排水沟。

防止地基受雨水浸泡。

3.3.脚手架设计尺寸
3.3.1.脚手架底步距为1.8m。

3.3.2.立杆纵距为0.8m，横距为1.55m。

3.3.3.踢脚杆、防护杆从第二步起设置分别为0.3m的台阶，顶排防护栏不少于二道，高度分别为0.9m、1.3m。

3.3.
4.剪刀撑设置为：横桥向从承台开始，设置两排剪力撑，交叉向上，顺桥向设置一排剪力撑，沿墩身方向竖直向上。

3.3.5.纵向、横向水平杆、脚手板、防护栏杆、踢脚杆
1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。

纵向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相互错开不小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

2）纵向搭接长度不小于1米，并等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。

3）纵向水平杆的各节点处采用直角扣件固定在横向水平杆上。

4）横向水平杆的各个节点处必须设置并采用直角扣件扣接且严禁拆除。

5）顶部工作平台竹脚板必须横向铺设，满铺到位，不留空位。

四角用18铁丝双股并联绑扎，固定在纵向水平杆上，要求绑扎牢固，交接处平整，无空头板。

3.3.6.立杆设置
1）每根立杆垂直平稳放在垫板上。

2）脚手架内侧立杆距离模板净距为20cm，顶部操作空间大于20cm处的须铺满站人脚手片，并设置平稳牢固。

3）立杆接长除顶层可采用搭接外，其余各层接头必须对接扣件连接。

对接、搭接均须符合下列规定。

①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不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。

②搭接长度不应小于1m，应采用不小于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm.
3.3.7.剪刀撑、安全网
1）剪力撑与地面的倾角宜在４５°～６０°之间。

2)应在外侧立面整个长度和高差上连接设置剪刀撑。

3)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于１m，两根撑杆须交错布置，同立杆的交错相同。

4）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不宜大于１５０mm。

5)脚手架外侧必须用建设主管部门认证的合格的密目式安全网封闭，且应将安全网固定在脚手架外立杆里侧，应用１８＃铅丝张持严密。

3.3.8.斜道
1）采用之字型斜道，宜附着外脚手架设置。

2）人行斜道宽度不宜小于１m，坡度宜采用１:３。

3)拐弯处应设置平台，其宽度不小于斜道宽度。

4）斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及踢脚杆，栏杆高度应为１.2m，踢脚杆高度仅为０.3m，内侧应挂密目网封闭。

5）竹脚板纵向满铺时，应在纵向水平杆上增设横向支托杆，横向支托杆间距不应大于1m。

4.脚手架搭设质量控制措施
脚手架的搭设应将质量要求和安全要求有机地统一起来，确保搭设过程以及以后的使用和拆除过程的安全与适用。

4.1.搭设前的准备工作
4.1.1.搭设前，单位工程负责人应按脚手架搭拆方案的要求，对架子工进行安全技术交底，双方履行签字手续。

4.1.2.材料准备。

对进场的钢管、扣件、脚手架、安全网等进行检查验收。

4.1.3. 搭设场地准备。

根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况与
现行国家标准<<地基与基础工程施工及验收规范>>（ＪＢＪ２０２）做好脚手架地基与基础的施工要求，坚实平整，不积水，砼硬化。

经验收合格后，按方案的要求放线定位。

4.1.4. 架子工应持有效的特种作业人员操作证上岗作业。

必须戴好安全帽、佩安全带、必须穿防滑鞋，严禁穿塑料底鞋，皮鞋等硬底易滑的鞋子登高作业。

操作工具及小零件要放在工具袋内，扎紧衣袖口，领口以及裤腿口，以防钩挂发生危险。

4.2.搭设过程中的质量和安全要求
4.2.1.扣件式双排钢管脚手架搭设一般顺序是：里立杆→外立杆→小横杆→大横杆→扫地杆→竹脚板→防护栏杆和踢脚杆→安全网。

4.2.2.脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过10m,保证搭设过程中的稳定性。

4.2.3.脚手架搭设中累计误差超过允许偏差，应予纠正，每搭完一步脚手架后，按规定校步距、纵距、横距、立杆的垂直度。

4.2.4.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。

4.2.
5.当有六级及六级以上大风和雾、雨或雪雨、雪天气时，应停止脚手搭设作业。

雨、雪后上架作业应注意防滑，并采取防滑措施。

4.2.6.非操作层脚手架上严禁堆放材料，且必须保持清洁，操作层脚手架上材料堆放不能集中，不能超高，堆放要稳固，每平方米的堆放不得超过３００kg，工作完成后及时清除干净。

4.2.7.脚手架搭设后由现场技术员验收，填写验收记录。

验收表中应写明验收的部位，内容量化，验收人员履行验收签字手续。

验收不合格，应在整改完毕后重新填写验收表。

脚手架验收合格并挂合格牌后方可使用。

5.拆除方案
5.1.外架拆除前应由现场技术人员对架子工程进行全面检查与签证确认，确保施工完毕，且不需要使用时，脚手架方可拆除。

5.2.拆除脚手架应设置警戒，张挂醒目的警戒标志，禁止非操作人
员通行和地面施工人员走行，并有专人负责警戒。

5.3.长立杆、斜杆的拆除应由二人配合进行，不宜单独作业，下班时应检查是否牢固，必要时应加设临时固定支撑，防止意外。

5.4.拆除支架前应将作业平台上的存留材料杂物清除，按自上而下先装后拆，后装先拆的顺序。

5.5.拆除顺序为：安全网→踢脚杆→防护栏杆→剪刀撑→竹脚板→大横杆→小横杆→立杆，自上而下拆除，一步一清，不得采用踏步式拆除，不准上、下同时作业。

5.6.如遇强风、雨、雪等气候，不能进行拆除作业。

5.7.拆卸的钢管与扣件应分类堆放，严禁高空抛掷。

5.8.吊下的钢管与扣件运到地面时应及时按品种规格堆放整齐。

6．安全文明保证措施
6.1．进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高空作业系好安全带，穿好防滑鞋等。

6.2.严禁酗酒人员上架作业，施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。

6.3.脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工，上岗人员定期体检，体检合格者方可发上岗证，凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者，一律不得上脚手架操作。

6.4.上架子作业人员上下均应走人行梯道，不准攀爬架子。

6.5.护身栏、脚手板、挡脚板、密目安全网等影响作业班组支模时，如需拆改时，应由架子工来完成，任何人不得任意拆改。

6.6.脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经主管工程师同意后由架子工操作。

6.7.不准利用脚手架吊运重物；作业人员不准攀登架子上下作业面，墩身立模起吊物体时不能碰撞和拖动脚手架。

6.8.不得将模板支撑、缆风绳、泵送混凝土及砂浆的输送管等固定
在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

6.9.在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉接点和脚手板，以及扣件绑扎扣等所有架子部件。

6.10.脚手架使用时间较长，因此在使用过程中需要进行检查，发现基础下沉、杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。

6.11.施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品。

6.12.不使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人，登高要穿防滑鞋，袖口及裤口要扎紧。

6.13.脚手架堆放场应做到整洁、摆放合理、专人保管。

6.14.施工人员应做到活完料净脚下清，确保脚手架施工材料不浪费。

6.15.运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

应随时整理、检查，按品种、分规格堆放整齐，妥善保管。

7.脚手架的设计
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》
（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为30米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距0.8米，立杆的横距1.55米，立杆的步距1.8米。

采用的钢管类型为φ48×3.5。

施工均布荷载为2kN/m2，脚手架按照施工阶段一层作业，每层2kN/m。

钢材的强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=2.06X105
惯性矩I=12.19X104
风压按《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》50年一遇取值。

7.1.荷载传递路线
竖向荷载：脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆→地基基础。

7.2.横向水平杆强度计算
施工均布活荷载标准值：脚手架按照施工阶段一层作业，每层2kN /m 2。

竹串脚手板均布荷载标准值：0.35kN /m 2。

满铺脚手板层横向水平杆间距：1.55m 。

a ）抗弯强度验算
横向水平杆上的线荷载设计值：()m kN q /91.945.5135.02.124.1=??+?=。

考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置，验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，计算如下：弯曲强度：2232
/205/62.910
870.5100.84.991W 102mm N mm N ql <===σ 满足要求。

b ）变形验算
按JGJ130-2001中 5.1.8要求，挠度不应超过mm l 6150/900150/==或10mm 。

此处指不应超过6mm 。

mm mm EI ql f 655.010
19.121006.21508091.94150454
4
<=== 满足要求。

7.3.纵向水平杆强度计算
纵向水平杆按三跨连续梁计算，梁的跨度l=1.55m,用小横杆传来的最大反力计算值，在最不利荷载计算如下：
小横杆的自重标准值=0.038×1.55＝0.059kN
施工均布活荷载标准值：脚手架按照施工阶段一层作业，每层2kN /m 2。

竹串脚手板均布荷载标准值：0.35kN /m 2。

静荷载的计算值q1=1.2×（0.059＋0.35）＝0.49kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×2＝2.8kN/m
a ）抗弯强度验算
纵向水平杆上的线荷载设计值：()m kN /9.32.1.829.40F =?+=。

m kN l M ?=??==62.155.19.3267.0F 67.20max
223max /205/31910
08.562.1mm N mm N W M ?=?==σ 不满足要求。

b)变形验算
按JGJ130-2001中 5.1.8要求，挠度不应超过mm l 6150/900150/==或10mm 。

此处指不应超过6mm 。

mm mm EI l f 60.641019.121006.2001809.3100F 1.8834
54
2
<=== 满足要求。

连接扣件抗滑承载力计算
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 ──扣件抗滑承载力设计值,单扣件取8.0kN ，双单扣件取12.0kN ；
R ── 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
荷载值计算：
横杆的自重标准值P1=0.038×1.55＝0.059kN
施工均布活荷载标准值：脚手架按照施工阶段一层作业，每层2kN/m2。

竹串脚手板均布荷载标准值：0.35kN/m2。

静荷载的计算值q1=1.2×（0.059＋0.35）＝0.49kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×2＝2.8kN/m
横向水平杆上的线荷载设计值：()kN
q .1555.141.02.124.1=??+?=＜RC ＝8.0kN 满足抗滑要求。

7.4.立杆稳定性计算
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)：查规范表A-1，标准值取0.129； NG1＝0.129×30＝3.87 kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹胶板，标准值为0.35
NG2 ＝0.35×0.8×1.55/2＝0.22 kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用竹脚手板挡板，标准值为0.15
NG3＝0.15×0.8/2＝0.06 kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；标准值为：0.005
N G4 =0.005×0.8×40＝0.16kN
经计算得到，静荷载标准值 N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 3.87＋0.22＋0.06＋0.16＝4.31kN。

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:活荷载标准值N Q =2×0.8×1.55/2＝1.24kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0 ──基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 =0.35
Uz ──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：Uz =3.12
Us──风荷载体型系数：Us =1
经计算得：风荷载标准值Wk =0.7×0.35×3.12×1＝0.76 kN/m2。

1)、考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N G + 0.85×1.4N Q = 1.2×4.31＋0.85×1.4×1.24＝6.65KN
其中 N G1——脚手架结构自重标准值产生的轴向力；
N G2——构配件自重标准值产生的轴向力；
NQ——施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆可按一纵距（跨）内施工荷载总和的1/2取值。

2）、不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2N G + 1.4N Q =1.2×4.31＋1.4×1.24＝6.91 KN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W计算公式
M W = 0.85×1.4W k l a h2/10=0.85×1.4×0.35×0.8×1.80×1.80/10＝0.11
kN/m2
其中W k──风荷载基本风压值(kN/m2)；
la ──立杆的纵距 (m)；
h ──立杆的步距 (m)。

立杆的稳定性计算:
1、不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式
其中N ──计算立杆段的轴心力设计值，N=6991.00N；
φ──轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=164查表取值:0.262；
λ──长细比，λ=l0/i
λ= l0/15.8＝164
l0──计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，
l0= k×u×h =1.155×1.5×1.50＝2599.000mm；
i ──立杆的截面回转半径，i=15.8；
k ──计算长度附加系数，取1.155；
u ──计算长度系数，查表确定，u=1.50；
A ──立杆净截面面积，A=489mm2
f ──钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；
立杆的稳定性计算：6991/（0.262×489）＝54.5< f
不考虑风荷载时，立杆的稳定性满足要求。

2、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式：
其中N ──计算立杆段的轴心力设计值，N=6991.00N；
φ──轴心受压构件的稳定系数,根据长细比λ=164,查表取
值:0.262；
λ──长细比，λ=l0/i
λ=2599.000/15.8＝164
l0──计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，
l0= kuh =1.155×1.5×1.50＝2.599m＝2599.000mm；
i ──立杆的截面回转半径，i=15.8 mm；
k ──计算长度附加系数，取1.155；
u ──计算长度系数，查表确定，u=1.50；
A ──立杆净截面面积，A=489 mm2；
W ──立杆净截面模量(抵抗矩),W=5080mm3
Mw ──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw=155.000 N.m；
f ──钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；
立杆的稳定性计算:6991/（0.262×489）+155000.000/5080＝85.07< f
考虑风荷载时，立杆的稳定性满足要求。

7.5．最大搭设高度的计算
不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭、半封闭的脚手架的可搭设高度Hs按下式计算：
Hs=[?Af-(1.2N G2k+1.4N Q)]/1.2g k=[0.262×489×205 -（1.2×490.000+1.4×1260.000）]/(1.2×148)＝154.50m 其中N G2K──构配件自重标准值产生的轴向力，N G2K =490.000N；
N Q──活荷载标准值，N Q =1260.000 N；
g k──每米立杆承受的结构自重标准值，g k = 0.1480kN/m；
经计算得：不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs = 154.50米。

脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
= 133.8米
经计算得:不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值取规范值[H] = 50.000米。

考虑风荷载时，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：
其中N G2K ── 构配件自重标准值产生的轴向力，N G2K =0.490 kN ；N Q ── 活荷载标准值，N Q =1.260 kN ；
g k ── 每米立杆承受的结构自重标准值，g k =0.1480 kN/m ；M wk ── 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，M wk =0.155 kN.m ；经计算得：考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 136米。

脚手架搭设高度 Hs 等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：
=119m 经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

7.6.立杆地基承载力计算
考虑风荷载时，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值为N = 6.91kN 。

施工时钢管直接落于C30承台面上，钢管截面面积29.84cm A =。

立杆基础底面的平均压力：
MPa MPa A N 303.114000489
.091.6<==。

满足要求。