《专业施工组织设计应急预案》边坡脚手架方案2012.4.5.doc

边坡脚手架摆设方案一、边坡脚手架方案（一）脚手架采用材料1.脚手架采用48mm、壁厚3.5mm钢管，符合现行国家标准，连接扣件采用标准扣件；立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6.0m。2.脚手板应采用木板或者串片毛竹制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于250mm，长度不小于1.5m，其材质应符合国家现行有关建材标准。（二）脚手架搭设技术措施1. 根据边坡实际情况，采用错落坡型脚手架，脚手架随坡度而设，最大高度不超过22.6M。2根据排水孔和锚杆位置，主受力立杆水平间距1.5-2m，横向间距0.9-1.0m；其余辅助受力立杆随坡度而调整搭设，间距1.01.5m之间。3立杆底端100300mm处，设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固,做好防止滑动处理；横杆靠墙底端100300mm高底处，将内立杆和纵向水平杆作为扫地杆，并与横杆连接牢固,做好防止滑动处理。4脚手架及施工荷载轴向力主承力区选择在边坡底部的落碎台或变坡平台上。5考虑到潜孔钻较重人工搬移不方便，需要沿人行道滚移，为保障安全，沿人行道方向架设2-3条纵向长杆。6.考虑到安全需要，需在外侧适当设置水平纵向钢管；在钻孔作业层需挂安全防护网；适当设置剪刀撑，防止脚手架侧向倾倒；为防止脚手架向外倾翻，可设置剪刀撑支护（或者采用12mm以上柔性钢丝绳对脚手架斜上45°反拉，钢丝绳反拉接头部分采用至少3个钢丝绳卡固定，交叉设置）。7.考虑到作业层荷载较大，在钻机就位前，对脚手架作业层小横杆适当加密，同时设置纵横向剪刀撑。（三）脚手架搭设工艺流程 1.放线、摆放木枋、摆放扫地杆竖立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆，并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧安第三、四步大横杆和小横杆依次搭设上部大、小横杆和立杆要求高度处铺设脚手板搭设防护栏杆及绑扎防护档脚板、挂安全网。2施工作业面设人行道，斜坡不大于1:3；设备运输和人员上下上工作面搭设运料通道，通道宽1.2-1.5m，坡度不大于1:6，两侧安装防护杆及扶手；拐弯处应设平台，按临边防护要求设置防护栏杆及挡脚板，防滑横条间距不大于30cm。二、脚手架设计验算（一）脚手架设计参数1.高边坡按照1：1坡比进行脚手架设计。2.脚手板为5cm厚木脚手板或者5cm*150cm竹片相串脚手板，其自重标准值为0.35kN/m2；构件型号截面积A(cm2)惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径i(cm)单位长重量kN/m强度允许值N/mm2弹性模量E（ N/mm2）48x3.54.8912.195.081.580.0382052.06 x105 3.钢管参数4.施工荷载按照最大坡面（纵向70m、高程方向22.6m），脚手架范围内，作业1层并布置2台钻机（连续5跨内布置1台钻机作业），施工人员6人；单台钻机重500 kg，单个人员按80kg；计算荷载按照5跨内布置1台钻机，同时配置3名施工人员，施工面平台处搭铺脚手板；施工荷载=（500+240）*10/（1.5*3.5）=1.41 KN/m2，计算时荷载按照2.0KN/m2考虑。（三）脚手架计算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（JGJ1302011）计算脚手架为双排脚手架,搭设最大高度为22.6m，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5-2.0m，立杆的步距最大为2.0m，立杆的横距计算确定。采用的钢管类型为48×3.5，施工均布荷载为2.0KN/。1横向、纵向水平杆抗弯强度计算立杆纵向距离La=2000mm，立杆步距h=2000mm,立杆横距Lb待定；（1）横向水平杆抗弯强度计算及立杆横距确定恒荷载标准gk=0.038*（0.3+La/1000+h/1000）+0.35*1.5/4+0.143 =0.481kN/m(说明：1.横杆扫墙距0.3m；2.考虑到钻机移位的需要，只在1层的作业面处铺设脚手板，计算荷载按1/3层计算；3.根据表A.0.4，直角扣件自重13.2N,旋转扣件自重14.6N，扣件线荷载=（13.2*3+14.6*12）/1.5=0.143 kN/m)MA=1/2*gk*a2=21.66N·m ；MB=1/2*gk*a12=2.41N·m施工均布活荷载标准值Qk=2.0*0.75=1.50kN/m恒荷载弯矩MGK=1/2*gk*2*Lb-( MA - MB)/gk*Lb2- MA活荷载弯矩MQK=Qk Lb2/8组合弯矩M=1.2MGK+1.4MQK=M/W经计算当Lb=1100mm时, M=861. 39 N·m,=169.57N/ mm2= 205N/ mm2当Lb=1100 mm时,抗弯强度符合要求，根据施工作业需要，立杆横距可选取不大于1.1m。（2）纵向水平杆抗弯强度计算考虑静载情况 P=gk(Lb+a+a1)*( Lb+a-a1)/2*Lb=426.7N；Lb=900m，a=0.3m，a1=0.1m静载布置情况考虑跨中和支座最大弯距：M1=0.715PLa MB=MC=-0.15PLa考虑活载情况 Q=1/2 Qk*Lb =825.0N；活载最不利位置考虑跨中最大弯距：M1=0.213QLa最不利组合静载与活载最不利组合时M2跨中弯距最大：MGK=0.175PLa =149.34 N·mMQK=0.213QLa =351.45 N·mM=1.2MGK+1.4MQK=671.24 N·m=M/W=132.13N/mm2= 205N/ mm2经验算，纵向水平杆抗弯满足安全要求。2横向、纵向水平杆挠度复核（1）横向水平杆的挠度考虑静载情况 K1=4MA/QkLb2=0.15 N·mK2=4MB/QkLb3=0.02 N·m查建筑结构静力计算手册中梁在均布荷载作用下的最大挠度表，用K1、K2值采用插入法求得系数K'=0.1972v1=K'*Qk*La4/24EI考虑活载情况v2=5*Qk*La4/384EI组合v= v1+ v2= K'*Qk*La4/24EI+5*Qk*La4/384EI=1.37mmv Lb/150=7.33mm经验算，横向水平杆的挠度满足安全要求。（2）纵向水平杆的挠度考虑静载情况 v1=1.146P La3/100EI考虑活载情况v2=1.615Q La3/100EI组合v = v1+ v2= La3(1.146P+1.615Q) /100EI=5.80mm vv=10.00mm经验算，纵向水平杆的挠度满足安全要求。3纵向水平杆与立杆连接时，扣件抗滑承载力复核纵向水平杆与立杆连接时扣件受到的垂直作用力包括贴立杆的横向水平杆荷载F和M1在扣件处引起的与F同向的最大剪力V之和。F=1.2P+1.4Q=1667.03N Rc=8.00KNV=1.2*0.65*P+1.4*0.575*Q=996.95NR=F+V=2663.98NRc=8.00KN经验算，纵向水平杆与立杆连接时扣件的抗滑承载力满足安全要求。4立杆稳定性复核（1）风荷载标准值 k=0.7zso=0.058kN/m2；（2）计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩 Mk=0.85*1.4oLa h2/10=55.552N·m；（3）轴向受压构件的稳定系数立杆计算长度lo=k h=1.155*1.5h=3.47m； 立杆的长细长=lo/i(i为截面回转半径=1.58cm)=219.30；根据立杆的长细长查表或7320/2计算稳定系数=0.152；（4）立杆段的轴向设计值脚手架结构自重标准产生的轴向力NG1K=5038.80N；构配件自重标准产生的轴向力NG2K=230.40N；施工荷载标准值产生的轴力总和内力NQK=2200.00N；轴向设计值N=1.2(NG1k+NG2K)+0.85*1.4NQK=89941.04N；（5）立杆稳定性验算f=N/A+Mk/W=131.1N/ mm2f=205.000 N/2经验算，立杆稳定性满足安全要求。5.立杆地基承载力计算一般地基承载力g大于240KPa，立杆基础在土质坡底时，下垫不小于300mm×300mm的木枋。立杆传至木枋的轴向压力N=8.347kN（见轴向设计值）木枋面积A0.3*0.3=0.09m2对地压强为p=N/A=8.347/0.09=92.75KPa<0.4g=96KPa （根据规范，地基承载力调整系数kc，对碎石土、砂土、回填土取0.4）因此，脚手架立杆地基承载力满足要求。小结：经过计算和验算，脚手架立杆纵距不超过2.0m，立杆的横距不超过1.1 m，立杆,步距不超过2.0m时，高边坡双排脚手架各项安全指标满足规范要求，脚手架安全可靠。8