A1边坡脚手架搭设方案报审表
工程名称：郭家湾第二水源地蓄水库开挖支护工程编号：
本表一式三份，建设、监理、承包单位各一份。陕西省建厅监制
陕西省建设监理协会承印
中铁一局郭家湾第二水源地蓄水库
开挖支护工程
边坡防护脚手架搭设方案
和结构安全计算
编制：
审核：
审批：
中铁一局郭家湾第二水源地蓄水库
开挖支护工程项目经理部
2014年5月14日
边坡防护脚手架搭设方案和结构安全计算
1、工程概述
本工程位于榆林市府谷县老高川镇硬地焉村，主要工程内容为库容181.4万m 3调节水库一座，引水排沙系统、地面加压泵站及相应的取水建筑和竖井工程等。
开挖完成后的边坡呈阶梯状，每梯段高度10m ，各梯段间设2m 宽平台，边坡坡率为1﹕0.5。边坡基岩主要由凝灰质粉砂质青灰色碎屑凝灰岩构成，全风化层局部可达2m ，强风化层在1m 以内。覆盖层以风积沙为主。二级边坡岩体结构复杂，较为破碎，其余边坡岩体结构完整。为保证边坡的稳定，设计对边坡采用挂网喷锚支护处理。由于坡面较高，必须搭设施工平台。施工平台采用双排扣件式钢管脚手架，上铺竹跳板形成。图（1-1）脚手架正视图，图（2-2） 施工脚手架侧视图。
说明： 1、本图为脚手架正视图示意图； 2、竖向剪刀撑每9跨设置一道，纵向大剪刀撑从第5步起设置，共设一道； 3、当脚板随作业层设置，当脚板采用竹跳板； 4、连墙点为三步
三跨，布置如图所示；
5、本图没有标识
随作业层安全网和安
全护栏；
施工作业层及档脚板
图1-1 脚手架正视图
图2-2 施工脚手架侧视图
2、脚手架材料的质量控制
2.1脚手架材料质量
2.1.1扣件质量
扣件要符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造，扣件的附件采用的材料应符合GB7088《碳素结构钢》中及Q235钢的规定，螺纹均应符合GB19681《普通螺纹》的规定；垫圈应符合GB9676《垫圈》的规定。
铸钢不得有裂纹、气孔，不宜有疏松，砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷，并应将影响外观质量的粘砂，浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。
扣件：应使用与钢管管径相配合的、符合我国现行标准的可锻铸铁扣件。使用铸钢和合金钢扣件时，其性能应符合相应可锻铸铁扣件的规定指标要求。严禁使用加工不合格、锈蚀及有裂纹的扣件。
2.1.2钢管质量
钢管采用外径为Φ48mm直缝焊管。钢管的端部切口平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
2.1.3脚手板质量
采用毛竹或楠竹制作的竹片板,两端使用10～14号镀锌钢丝捆紧,禁止使用有扭曲、破裂和变形的竹脚手板。
2.1.3连墙杆质量
其材质要符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
3、脚手架搭设构造的质量控制
3.1脚手架构造质量
铺设竹跳板边缘与墙面之间隙不应大于500mm，与挡脚板的间隙应小于100mm，当边侧脚手板不贴靠立杆时，应予可靠固定。
纵向水平杆宜设置在立杆外侧，其长度不宜小于3跨。主节点处必须设置横向水平杆，用直角扣扣接且严禁拆除。在外侧设置剪刀撑，剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45o~60o之间，水平投影宽度应不小于2跨或4m和不大于4跨或8m，斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接，且斜杆相邻连接点之间杆段的长度不得大于60cm。
在脚手架立杆底端之上100~150mm 处一律设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固。脚手架左右相邻立杆和上下相邻平杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。
如果杆件采用搭接，则搭接杆件接头长度，扣件式钢管脚手架应≥1.0m，并使用不少于2个旋转扣件连接。在作业层面上，在其外侧边缘必须设置挡护高度≥1.1m的栏杆和脚挡板，且栏杆间的净空高度应≤0.5m，同时加设安全网防护。
上下脚手架的梯道、便道、栈桥、斜梯、爬梯等均应设置扶手、栏杆或其它安全防护措施并清除通道中的障碍，确保人员上下的安全。
3.2脚手架搭设质量
搭设场地应平整，彻底清除杂物并设置排水设施。经检查合格后才能进行钢管脚手架搭设。搭设之前，对进场的脚手架钢管和扣件进行严格的检查，禁止使用规格不符和质量不合格的钢管、扣件。
脚手架的搭设作业，在统一指挥下，严格按照规定程序进行。按定位依次竖起立杆，将立杆与纵、横向扫地杆连接固定，然后装设第1步的纵向和横向平杆，校正立杆之后予以固定，并按此要求继续向上搭设。
剪刀撑、斜撑等整体拉结杆件和连墙件应与排架同步设置。脚手板应铺平铺稳，并绑扎固定。
脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支横杆的距离应控制在100～200mm之间。长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于1.5m，并在脚手架的两端或拐角处、沿板长方向15～20m处、坡道两端等其它可能发生滑动和翘起的部位下增加横杆并绑扎固定。
在搭设中不得随意改变构架设计，或减少扣件设置或对立杆纵距作≥100mm 的移位。确有特殊情况需要对构架作调整和改变时，点应连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到40~60N·m。
在基础不等高基地区段，相接上扫地杆应至少向下扫地杆向延伸1跨固定，严格控制首步架步距，否则应增设纵向平杆及相应的横向平杆，以确保立杆承载稳定和操作要求。
由于开挖面及基础结构不同，必须搭设不同步脚架时，其交接部位应采取：
(1)平杆向前延伸一跨；
(2)视需要在交接部增加或加强剪刀撑设置；
(3)增设梯杆，方便不等高作业层间通行。
4、脚手架搭设现场施工质量控制
4.1排架结构
脚手架为双排扣件钢管脚手架，顺坡搭设，与坡面保持平行。
4.1.1脚手架布置
喷射混凝土脚手架：横距1.5m、纵距1.5m、步距1.8m；锚杆造孔工作平台在喷射混凝土脚手架的基础上，与锚杆孔对应位置进行设置。脚手架内立杆距坡面垂直距离0.3~50cm，根据支护作业程序，脚手架搭设按马道分级进行，搭设总面积约38000m2。为了增加脚手架的整体稳定，脚手架设置可靠的连墙件，连墙件采用螺丝通过?20圆钢连接脚手架和坡面，坡面上相应位置设置插筋，扫地杆视排架基础情况设置一定数量的插筋。插筋使用?22或?25螺纹钢，插入岩体15~20cm，如果岩体较破碎，适当加深。脚手架的连墙杆面积设置为5.4×4.5m2（三步三跨，视排架搭设高度可以适当调整）。
4.2脚手架施工搭设施工工艺
4.2.1马道、坡面清理
在脚手架搭设前，必须彻底清理马道和坡面上的渣土、浮石。一是便于脚手架搭设，同时防止脚手架搭设过程中坡面浮石受扰动滑落伤人。
4.2.2脚手架基础处理
马道及坡面上的渣土、浮石清理完成以后，再将马道上凹凸不平处用人工整平。需立立杆处人工凿成落地脚掌基础，安放立杆。如遇松软基础底部加铺槽钢。
4.2.3脚手架基础放线
放线时严格按照设计的结构尺寸进行，对每一立杆及纵向扫地杆插筋位置做好标识进行精确定位，同时对落地杆插筋造孔。
4.2.4脚手架搭设施工
根据坡面坡度搭设排架施工样架，尽量保持立杆与坡面平行。放置纵向扫地杆，自角部起依次竖立（第1根）立杆，立杆底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并与立杆固定（固定立杆底端前，应设置基准线保证立杆与坡面平行）。
竖起3~4根立杆后，随即架设第一步纵向平杆（大横杆，与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆和水平杆使其符合要求，按40~60NM力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段。
按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架立圈完成。立圈完成后，设置扫地杆连墙件，并再一次全面检查一遍构架质量，严格确保设计要求和构架质量。
当脚手架搭设到一定高度后（第二步）起设置连墙杆（或加抛撑），以后按三步三跨顺序加设连墙件。按第一步架作业程序和要求搭设第二步、第三步……。
随搭设进程及时安装连墙件（不得滞后2步）和剪刀撑。架设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、档脚板或围护网等封闭措施。
5、脚手架搭设现场施工安全结构计算分析
5.1脚手架结构安全计算
5.1.1脚手架结构尺寸：
排架最大高度11m（垂直），步数6；纵距la =1.5m ，横距lb =1.5m，步距h=1.6m。
5.1.2作业附加荷载
钻机（整机）重量：300kg×2=600kg=6KN；（按2班2台钻机考虑）
人群重量：5×80 kg×2 =800kg=8 KN；（架上作业人数按2班10人考虑）5.1.3荷载计算
5.1.3.1施工荷载Q K的计算
由钻机和人群对一根立杆产生的荷载：
QK1 = （3+4）/4=1.75KN（计算时按每一跨内1台钻机、5人考虑）
5.1.3.2恒荷载G K的计算
GK = n1?gk1 + hi?gk3 + n2?la?gk2
hi ——立杆计算载面以上的架高（m），hi=11 m；
gk1 ——以每步架高计的构架基本结构杆部件的自重（KN/m）；
gk1 =（la + lb + h）×0.0384 KN/m + 2.5×0.016 KN/个
= （0.8+1.5+1.6）×0.0384 KN/m + 2.5×0.016 KN/个
=0.152+0.04=0.192 KN/m；
式中：0.016 KN/个扣件自重平均值；
gk2 ──以每米立杆纵距(la)计的作业层材料自重标准值（KN/m）;查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ-130-2001，J84-2001）》表 4.2.1-1和4.2.1-2
取gk2 = 0.14KN/m + 0.35KN/m2×1.5 = 0.665 KN/m
gk3 ──以每米架高计的外立面整体拉结杆件和防护材料的自重计算基数（KN/m）查《建筑施工手册》表5-15；
取gk3=0.0753 KN/m
n1 ──脚手架设计步数，n1=6；
n2 ──同时存在以作业层设置数，n2=2；
GK=6×0.197+11×0.0753+2×1.5×0.665=6.06KN
5.1.3.3风荷载
由于脚手架高度为11m＜25m，所以不考虑风荷载。
5.2脚手架排架稳定性安全验算
5.2.1轴心受压杆的轴心压力（超载系数取为K=2.0）
N=1.2GK + 2×1.4QK=1.2×6.06 + 2×1.4×1.75 = 12.17KN
5.2.2立杆稳定性计算
N/φA≤f
式中φ──轴心受压杆件的稳定系数
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ-130-2001，J84-2001）》附录B表B知:
Φ48×3.5钢管的截面特性:
截面积：A = 489mm2
截面模量：W=5.08×103 mm3 ; 回转半径i=15.8mm
立杆的计算长度: l0=k?u?h
式中：k──计算长度附加系数, k=1.155；
u—考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ-130-2001，J84-2001）》表5.3.3取u=1.8；
l0 = 1.155×1.6×1.6= 2.957m
长细比: λ= l0/i=2.957×103/15.8≈237
查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ-130-2001，J84-2001）》附录C表C知：φ=0.13
N/（φA）=(12.17×103)/(0.13×489) =191.4﹤205 N/mm
5.2.2.1稳定计算的搭设高度
极限搭设高度：