脚手架知识

现浇混凝土桥梁结构工程支架施工在桥梁工程施工中，尤其市政桥梁工程、城市立交工程现大都使用碗扣式多功能钢管支撑架。

这种结构支架产品构件定型、安装简单，适用范围广泛，运输方便，可多次重复利用。

经多年的使用已有成熟的设计、安装、拆卸规程，给桥梁施工带来极大的便利。

但是近来因为某些施工单位不按技术规范施工或盲目赶工期，忽视施工安全，疏于管理，同样给桥梁工程施工带来支架坍塌、人员严重伤亡的惨剧。

如近两个月，先后发生温州立交桥匝道桥支架坍塌；12月3日，昆明机场桥支架坍塌造成7死8重伤26人轻伤；12月12日，安徽芜湖桥梁支架坍塌，8死7伤；贵州福泉市桥梁支架坍塌8死2伤的多次严重事故。

这些不能不引起我们的高度重视。

因此，我们这次技术交流重点说一下支架施工的技术规范和施工要点，希望在座公司员工都掌握支架施工的知识，到项目上都能发现问题，杜绝违规操作，消灭安全隐患，给我们公司所有的工程建设项目在安全、质量、技术管理上的这一环节提供可靠的保证。

一、有关的文件和规范1、2009年5月13日，住房和城乡建设部【关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知】。

（建质【2009】87号）（见附件一）2、2009年6月2日，天津市城乡建设和交通委员会文件【关于转发住房和城乡建设部《关于印发﹤危险性较大的分部分项工程安全管理办法﹥的通知》的通知】。

（见附件二）此通知进一步强调，建设单位在申请领取施工许可证或办理安全措施备案时，应当提供危险性较大的分部分项工程清单和安全管理措施。

以上两文件界定了“危险性较大的分部分项工程范围”。

凡是遇到符合上述范围的工程必须执行文件规定的内容，编制“安全专项方案”。

复康路立交工程的危险性较大的工程专项方案截止目前共有三个：①下穿陈塘庄铁路支线地道工程；（见附件三）②桥梁现浇水泥混凝土支架工程；（见附件四，桥梁一二三标方案）③旧桥的拆除工程。

（见附件五）文件第五条还规定，“对于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，施工单位应当组织专家对专项方案进行论证”。

我们的支架工程搭设高度超过8m，跨度超过18m，施工总荷载超过15KN/m2，又有部分搭设在陈台子排水河的旧河道上，已符合“超过一定规模”的范围。

所以我们按文件规定邀请了5名符合专业要求的专家组织了专家论证会，提交了论证报告并签字，各标段又据此修改完善了专项方案，并据此实施。

我们的旧桥拆除工程起重量单件超过100KN，可能影响铁路交通、φ500热力管线、φ2200水源管、φ800自来水管、φ400煤气管和众多通讯管缆、配电房，此等状况已达到“超过一定规模”的标准，故除了由铁路有关部门审查通过外，有中铁一局组织了相关专家进行论证。

3、2003年8月30日，天津市市政工程局下发《关于加强混凝土结构工程支架设置管理的紧急通知》。

（见附件六）此文件对支架的地基承载力和梁体端部杆件加密等内容作了具体的规定。

我们复康路立交工程严格按此规定执行并检查施工。

4、2008年11月4日，中华人民共和国住房和城乡建设部《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）。

5、中华人民共和国住房和城乡建设部《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

6、中华人民共和国住房和城乡建设部《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）。

7、中华人民共和国交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。

8、天津市建设管理委员会《天津市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）》（J10406-2004）。

二、WDJ碗扣式多功能支撑架规格与性能当前，桥梁施工普遍使用的支架多采用WDJ碗扣支架作为现浇混凝土梁板的支架。

这种支架全国已普遍推广使用。

1、主要特点与性能：（1）多功能。

根据施工要求，组成模数为多种组架尺寸和支架高度。

（2）接头拼拆速度快。

（3）拼接完成无螺栓作业，操作者可携带一把铁锤即能完成全部作业，减轻劳动强度。

（4）接头具有很好的抗剪、抗弯、抗扭力学性能。

比其他类支架的结构强度高。

（5）碗扣接头可同时连续四根横杆，可以互相垂直或偏转一定角度。

碗扣接头具有很好的力学性能。

（6）接头有可靠的自锁能力，整架有较完善的安全保障设施，实用安全可靠。

（7）不易丢失扣件，轻便、牢固、日常维护简单、运输方便。

2、WDJ碗扣支架的规格、型号、尺寸及质量见下表。

碗扣扣件规格3、架体组装质量应符合下列要求：mm；（1）碗扣式钢管支架钢管规格应为Φ48mmX3.5mm，钢管壁厚3.525.0（2）外观应平直，无裂纹，无分层，无结巴，无毛刺，无砂眼，无变形，无滑丝，无打孔。

有以上缺陷的构件必须更换。

（3）立杆的上碗扣应能上下串动、转动灵活，不得有卡滞现象；（4）立杆与立杆的连接孔处应能插入Φ10mm连接销；（5）碗扣节点上应在安装1~4个横杆时，上碗扣均能锁紧；（6）当搭设不少于二步三跨1.8mX1.8mX1.2m（步距X纵距X横距）的整体架体时，每一框架内横杆与立杆的垂直度偏差应小于5mm。

（7）可调底座底板的钢板厚度不得小于6mm，可调托撑钢板厚度不得小于5mm。

（8）可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于6扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。

4、碗扣节点（1）立杆的碗扣节点应有上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销等构成。

见下图。

（2）立杆碗扣节点艰巨应按0.6m模数设置。

三、碗扣支架的方案设计1、按国家规范要求碗扣式钢管支架施工前必须编制专项方案，此方案必须包括整体结构稳定性分析与计算，以确保架体为几何不变体系。

2、支架方案设计（1）支架方案设计应包括以下内容：①工程概况：说明所服务对象的主要情况，应说明所建主体结构高度，绘制平面及断面图，主要工程数量，结构形式，跨径，孔数等。

②架体结构设计和计算：第一步：制定荷载；第二步：荷载计算；第三步：最不利位置立杆、横杆、斜杆强度验算，及地基承载力的验算。

第四步：绘制架体结构图（平、立、剖）及计算简图。

③确定各个部位斜杆的连接措施及要求，绘制立杆顶端及底端节点构造图；④说明结构施工流水步骤，架体搭设，使用和拆除方法；⑤编制构配件用料表及供应计划；⑥保证质量安全的技术措施。

3结构的设计计算（1）基本设计规定本规范的结构设计采用概率理论为基础的极限状态设计法,以分项系数的设计表达式进行设计.极限状态设计法简要介绍①基本概念刚度—结构或构件抵抗变形的能力；强度—所能承受的最大内力，亦称为承载能力；稳定—按失稳状态控制的承载力，叫抗失稳或稳定承载力。

②计算或验算项目a、整体稳定性；b、强度和稳定；c、抗倾覆性；d、支撑拉杆e、地基基础③安全系数额取值按《建筑结构设计标准》（GBJ68-84）强度计算安全系数K≥1.5；稳定计算安全系数K≥2.0。

模板支撑架（满堂架）几何不变条件应保证（是）沿立杆轴线（包括平面x、y两个方向）的每行每列网络结构竖向每层有一根斜杆。

4、荷载计算（1）荷载分类用作于脚手架和模板支架上的荷载，可分为永久荷载（恒荷载）和可变荷载（活荷载）两类。

模板支架的永久荷载，一般包括下列荷载：①作用在模板支架上的结构荷载，包括：新浇筑混凝土、钢筋、模板、支撑梁等自重。

②组成模板支架结构的杆系自重，包括：立杆、纵向及横向水平杆、水平及垂直斜撑等组成。

③配件自重，根据工程情况定，包括：脚手架、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施及附加构件的自重。

模板支架的可变荷载，一般包括下列荷载：①施工人员及施工设备荷载。

②浇筑时振捣混凝土时产生的荷载。

③其他荷载（如雪荷载、冬季保温设施荷载、风荷载等）。

（2）荷载标准值①模板支撑架的自重标准值Q1：应根据模板设计图纸确定。

②新浇筑混凝土自重（包括钢筋）标准值Q2：对普通钢筋混凝土可采用25kN/m3，对特殊钢筋混凝土应根据实际情况确定。

③施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载去1.0kN/m2。

④振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用2.0kN/m2。

⑤作用于模板支撑架上的水平风荷载标准值，应按下式计算：W k=0.7μzμs W0式中W k--风荷载标准值（kN/m2）；μz--风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用；μs--风荷载体形系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定的竖直面取0.8；W0--基本风压（kN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定采用。

⑥满挂密目安全网的脚手架挡风系数ψ宜取0.8。

（3）荷载的分项系数①计算模板支撑架构件强度时的荷载设计值，取其标准值乘以下列相应的分项系数：a、永久荷载的分项系数，取1.2；计算结构倾覆稳定时，取0.9。

b、可变荷载的分项系数，取1.4。

②计算构件变形（挠度）时的荷载设计值，各类荷载分项系数，均取1.0。

（4）荷载效应组合设计模板支架时，其架体的稳定应按下表的荷载组合要求进行计算。

5、地基承载力计算（1）立杆基础最小底面积的计算A g=N/f g式中：N—立杆轴向力；A g—主杆基础底面积（m2）f g—地基承载力设计值（kPa）按地勘报告选用，当地基为回填土时乘以地基承载力系数。

地基回填土必须分层夯实，并应考虑雨水渗透的影响。

地基承载系数为0.4。

当地基为岩石或混凝土时，可不进行计算，但应保证立杆底座与基底均匀传递荷载。

6、模板支撑架设计计算（1）模板支撑架结构设计计算应包括下列内容：①根据梁板结构平面图，绘制模板支撑架立杆平面布置图；②绘制架体顶部梁板结构及顶杆剖面图；③计算最不利单肢立杆轴向力及承载力；④绘制架体风荷载结构计算简图，架体倾覆验算；⑤地基承载力验算；⑥斜杆扣件连接强度验算。

（2）单肢立杆轴向力和承载力应按下列公式计算：①不组合风荷载时单肢立杆轴向力：N=1.2（Q1+Q2）+1.4（Q3+Q4）L x L y式中：L x--单肢立杆纵向间距（m）；L y--单肢立杆横向间距（m）；Q1--模板及支架自重标准值；Q2--新浇混凝土及钢筋自重标准值；Q3--施工人员及设备荷载标准值；Q4--浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值。

②组合风荷载时单肢立杆轴向力：N=1.2（Q1+Q2）+0.9X1.4 [（Q3+Q4）L x L y+Q5] 式中： Q5--风荷载产生的轴向力（kN）。

①单肢立杆轴向承载力应符合下式要求：N≤ψ·A·f式中：ψ—轴心受压杆件稳定系数，按长细比查JGJ166-2008规范附录E采用；A--立杆横截面面积（mm2）；f—钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值。

Q235A级钢材为205 N/mm2 。

四、构造要求1、模板支撑架应根据所承受的荷载选择立杆的间距和步距，底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度应小于或等于350mm，立杆底部应设置可调底座或固定底座；立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。