示范线（S1线）西段工程01标

石小、小矿区间墩身外排架施工方案

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编制单位：中铁六局集团北京市中低速磁浮交通示范线（S1线）01标段项目经理部  

一、编制依据

1、《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社；

2、《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社；

3、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中国建筑工业出版社；

4、《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；

5、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；

6、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）中国建筑工业出版社。 

7、北京市中低速磁浮交通示范线（S1线）西段工程01标区间墩身图纸

二、工程概况

本标段为北京市中低速磁浮交通示范线（S1线）西段工程01标段，其范围从石门营-小园站-矿务局区间，设计里程DK0+222.909～DK2+786.717，包括石门营、小园站两座框架结构车站，石门营车站至小园车站区间、小园站至矿务局站区间两个区间高架桥梁。高架桥梁段有两处，分别为石门营站至小园站区间，设计里程为DK0+313.538～DK1+520.717，桥梁长度为1195.358m；小园站至矿务局站区间，设计里程为DK1+610.717～DK2+786.717，桥梁长度为1176m。标段桥梁总长为2371.358m。

本标段两个区间基础均采用钻孔灌注桩，承台均为矩形承台，墩柱有框架墩、Y型墩、T构刚壁墩。两区间大部分为Y型墩柱，本方案为墩身外排脚手架施工方案。

三、施工组织措施

3.1 管理人员配置情况：

主要管理人员计划表

墩身外排脚手架施工作业要求组织好工班和专业班组：

劳动组织

4.1 技术准备

（1）施工人员熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容；

（2）对所有进场人员进行安全教育培训，特工种作业须持有特殊工种操作证书；

（3）对施工人员进行安全和技术培训，加强班组的技术素质。

4.2 材料准备

（l）主体采用碗扣式脚手架：选用外径48mm，壁厚3.0mm，钢材强度等级Q235，钢管表面必须平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的杆件要有出厂合格证。脚手架施工前必须将入场碗扣杆件取样，送有相关国家资质的试验单位，进行力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

（2）斜撑、扫地杆及剪刀撑：本工程碗扣脚手架的搭设使用应符合JGJ166-2008的要求，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷。如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

（3）对杆件、扣件表面进行除锈处理，并用防锈漆重新喷涂

（4）脚手板采用符合有关要求。

（5）安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由北京市建筑安全监督管理部门发放的准用证。

五、脚手架搭设流程及要求

本工程采用落地式双排脚手架，计划搭设高度超过墩身总高度1.5m。外脚手架搭设范围如下图所示：

5.1 施工顺序

地基处理→定线 、排放方木→立杆定位→排放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装第一步横杆并与各立杆扣紧→装第二步大横杆并与各立杆扣紧→安装第二步立杆→架设剪刀撑→铺设脚手板→绑扎防护和挡脚板→立挂安全网

5.2 架体搭设施工要求    

1、双排脚手架应根据使用条件及荷载要求选择结构设计尺寸，横杆步距宜选用1.2 m，立杆纵向间距可选择不同规格的系列尺寸，但间距不得大于1.2m。

2、当曲线布置的双排外脚手架组架时，应按曲率要求使用不同长度的内外横杆组架，曲率半径应大于2.4m。

   3、双排外脚手架拐角为直角时，宜采用横杆直接组架；拐角为非直角时，可采用钢管扣件组架。 

4、脚手架首层立杆应采用不同的长度交错布置，地层纵、横向横杆作为扫地杆距地面高度应小于等于350mm，严禁施工中拆除扫地杆，立杆配置可调底座或固定底座。

   5、脚手架专用斜杆设置应符合下列规定：

（1）斜杆应设置在有纵向及廊道横杆的碗扣节点上；

（2）脚手架拐角处及端部必须设置竖向通高斜杆；

（3）脚手架高度≤24m 时，每隔5 跨设置一组竖向通高斜杆；脚手架高度大于24m 时，每隔3 跨设置一组竖向通高斜杆；斜杆必须对称设置。

（4）斜杆临时拆除时，应调整斜杆位置，并严格控制同时拆除的根数。

6、当采用钢管扣件做斜杆时应符合下列规定：

（1）斜杆应每步与立杆扣接，扣接点距碗扣节点的距离宜≤150mm；当出现不能与立杆扣接的情况时，亦可采取与横杆扣接，扣件扭紧力矩应为40-60N.m；

（2）纵向斜杆应在全高方向设置成八字形且内外对称，斜杆间距不应大于2跨。

（3）脚手架内外排交错布设。

7、 脚手板的设置应符合下列规定：

（1）工具式钢脚手板必须有挂钩，并带有自锁装置与廊道横杆锁紧，严禁浮放；

（2）冲压脚手板、木脚手板、竹串片脚手板等，两端应该与横杆绑牢固，作业层相邻两根廊道横杆间应加设横杆，脚手板探头长度应小于或者等于150mm。当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。此三种脚手板的铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130~150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm，脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。

（3）脚手板应按垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

（4）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

8、立杆

（1）每根立杆底部应设置底座或垫板。

（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于350mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当产杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

5.3 上人马道的搭设如下图

搭设示意图

六、脚手架的检查与验收

1、进入现场的碗扣架构配件应具备以下证明资料：

（1）主要构配件应有产品标识及产品质量合格证。

（2）供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。

2、构配件进场质量检查的重点：钢管管壁厚度；焊接质量；外观质量；可调底座和可调托撑丝杆直径、与螺母配合间隙及材质。

3、脚手架搭设质量应按阶段进行检验：

（1）首段以高度为6m 进行第一阶段（撂底阶段）的检查与验收；

（2）架体在搭设中随时进行检查；达到设计高度后进行全面的检查与验收；

（3）遇6 级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查；

（4）停工超过一个月恢复使用前。

4、对整体脚手架应重点检查以下内容：

（1）保证架体几何不变性的剪刀撑等设置是否完善；

（2）基础是否有不均匀沉降，立杆底座与基础面的接触有无松动或悬空情况；

（3）立杆上碗扣是否可靠锁紧；

（4）立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度；

5、施工荷载不能集中堆放，不得超载。严禁将模板、输送砼管固定在脚手架上。

6、脚手架搭设要严格按照施工方案进行，不得随意减少杆件、扣件等。

7、在六级以上大风、大雨雪等恶劣天气下不得进行脚手架作业，雨雪后上架前应佩戴安全用品并加设防滑措施。

8、外挂安全网应与架子拉平，两网接头严密，网边要与脚手架紧密连接。

9、脚手架附近有输电线路时与架空输电线路要保持安全距离，工地临时用电线路架设及脚手架接地防雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ461）的有关规定执行。

10、场地布置要合理，地基范围内排水要顺畅。

11、作业人员要遵守脚手架施工安全管理规定，正确佩戴安全帽，正确使用安全带。发现不安全隐患，应及时及早处理，并在处理前作出明显“严禁使用”等标识。

七、脚手架搭设安全技术措施

7.1 技术保障措施

1、架子搭设完毕，用合格密目安全网铺于架子的外围及底部。

2、脚手架材料进场前应经过检查挑选，所用扣件在使用前必须清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。每个螺栓预紧力在40N·m～65 N·m之间。

3、架子搭设到10m高度时由架子搭设单位进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同使用单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。

4、该脚手架作为墩身施工作业时安全防护屏障及作业平台，严禁将模板支架、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。

5、脚手架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在脚手架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆，连墙件。

7.2 质量保障措施

1、操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。

2、技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。

3、脚手架必须严格依据本施工组织设计进行搭设，搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。

4、脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。

7.3 安全保障措施

1、操作人员必须持有登高作业操作证方可上岗。

2、架子在搭设（拆卸）过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。

3、在架子上施工的各工种作业人中应注意自身安全（尤其是在卸料平台上的工作人员），不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。

4、雨、雪及六级以上大风等天气严禁进行脚手架搭设、拆除工作。

5、应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。

（1）在下列情况下，必须对脚手架进行检查|

    a 达到设计高度后或遇到六级及以上大风或大雨后，冻结地区解冻后；

    b 停用超过一个月，复工前。

c 脚手架基础完工后，架体搭设前

d 每搭设完6-8m高度后

e作业层上施加荷载前

（2）检查保修项目

    a  各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合施工组织设计的要求；

    b  扣件螺丝是否松动；

    c  安全防护措施是否符合要求。

6、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。

7、脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。

8、搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。

9、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。

10、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。

11、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

12、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。

13、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

14、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

15、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

16、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

17、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。

18、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过重层。

19、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

20、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

21、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。

八、脚手架拆除安全技术措施

1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。

2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。

5、双排脚手架拆除时，必须按专项施工方案，在专人统一指挥下进行。

6、拆除前应清理脚手架上的器具及多余的材料及杂物

7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

8、拆架时构配件应采用起重设备吊运或人工传递到地面，严禁抛掷；拆除的构配件应分类堆放，以便于运输围护保管；严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

10、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。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。

11、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。

12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

14、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。

15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。

九、脚手架计算书

9.1 参数信息：

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度因高度不同按最高的高度20 米作为计算依据，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.2米，立杆的横距为0.9米，横杆的步距为1.2 米；

内排架距离墩身距离为0.25米；

采用的钢管类型为 Φ48×3.0； 

横杆与立杆连接方式碗扣连接；取扣件抗滑承载力系数为 0.88；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值：3.000 kN/m2；

3.风荷载参数

本工程地处北京市门头沟区，基本风压为0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数μz 为1.54，风荷载体型系数风荷载体型系数μs计算如下：

脚手架的挡风系数取0.097；密目安全网的挡风面积取围挡面积的50%；

挡风面积：An=1.50×1.5×（1-0.097）×0.5+1.50×1.5×0.097=1.23

迎风面积：Aw=1.50×1.5=2.25

挡风系数： φ=1.2×（1.193/2.175）=0.658

体型系数（按开洞墙）： µs=1.3×0.658=0.856  

μs 为0.65；

脚手架计算中考虑风荷载作用

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）：0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）：0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）：0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）：0.005；脚手板铺设层数：5；

脚手板类别：竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：栏杆、竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）：0.038；

5.地基参数

地基土类型：地下室面板；设计承载力标准值（kpa）：350.00；

立杆基础底面面积（m2）：0.25；地基承载力调整系数：1.00。

9.2 横向水平杆的计算：

按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）的规定，横杆按照三跨连续梁计算简图进行强度和挠度计算，。将横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

横杆的自重标准值：P1=0.038 kN/m ；

脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8/（1+1）=0.12 kN/m ；

活荷载标准值： Q=3×0.8/（1+1）=1.2 kN/m；

静荷载的设计值： q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.19 kN/m；

活荷载的设计值： q2=1.4×1.2=1.68 kN/m；

          图1 大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

          图2 大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下：

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.19×1.52+0.10×1.68×1.52 =0.412 kN.m；

支座最大弯距计算公式如下：

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.19×1.52-0.117×1.68×1.52 =-0.485 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（0.412×106，0.485×106）/5080=95.472 N/mm2；

横杆的最大弯曲应力为 σ= 95.472 N/mm2 小于 横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算：

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

计算公式如下：

其中：

   静荷载标准值： q1= P1+P2=0.038+0.12=0.158 kN/m；

   活荷载标准值： q2= Q =1.2 kN/m；

最大挠度计算值为：

V= 0.677×0.158×15004/（100×2.06×105×121900）+0.990×1.2×15004/（100×2.06×105×121900） = 2.611 mm；

横杆的最大挠度 2.611 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！ 

9.3 脚手架立杆荷载计算： 

脚手架使用部位不同，高度将随之变化

（一）纵向水平杆验算

q=1.2×(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+1.4×Gk×lb/(n+1)=1.2×(0.04+0.35×0.6/(2+1))+1.4×3×0.6/(2+1)=0.972kN/m

正常使用极限状态

q'=(0.04+Gkjb×lb/(n+1))+Gk×lb/(n+1)=(0.04+0.35×0.6/(2+1))+3×0.6/(2+1)=0.71kN/m

    计算简图如下：

 ①抗弯验算

    Mmax=0.1qla2=0.1×0.972×0.92=0.079kN·m

    σ=Mmax/W=0.079×106/5260=14.963N/mm2≤[f]=205N/mm2

    满足要求！

  ②挠度验算

    νmax=0.677q'la4/(100EI)=0.677×0.71×9004/(100×206000×127100)=0.12mm

    νmax＝0.12mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm

    满足要求！

 ③支座反力计算

    承载能力极限状态

    Rmax=1.1qla=1.1×0.972×0.9=0.962kN

    正常使用极限状态

    Rmax'=1.1q'la=1.1×0.71×0.9=0.703kN

（二）横向水平杆验算

    承载能力极限状态

    由上节可知F1=Rmax=0.962kN

    q=1.2×0.04=0.048kN/m

    正常使用极限状态

    由上节可知F1'=Rmax'=0.703kN

    q'=0.04kN/m

  ①抗弯验算

    计算简图如下：

    弯矩图(kN·m)

    σ=Mmax/W=0.194×106/5260=36.952N/mm2≤[f]=205N/mm2

    满足要求！

  ②挠度验算

    计算简图如下：

    变形图(mm)

    νmax＝0.208mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[600/150，10]＝4mm

    满足要求！

 ③支座反力计算

    承载能力极限状态

    Rmax=0.976kN

（三）立杆稳定性验算

①立杆长细比验算

    立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.2=1.8m

    长细比λ=l0/i=1.8×103/15.9=113.208≤210

    轴心受压构件的稳定系数计算：

    立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.2=2.079m

    长细比λ=l0/i=2.079×103/15.9=130.755

    查《规范》表A得，φ=0.396

    满足要求！

②立杆稳定性验算

不组合风荷载作用

单立杆的轴心压力设计值：

 N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)=(1.2×(0.0+0.151)+1.4×1.35)=2.147kN

双立杆的轴心压力设计值:

NS=max[1.2×(NGS1k+NGS2k)×(hx1+(1-Kf)×(hx顶-hx1)+H1-hx顶)/H1+N×(hx顶+6-H1)/(H-H1)，1.2×(NGS1k+NGS2k)×(hx1+(1-Kf)×(H1-hx1))/H1+(1-Kf)×N]=max[1.2×(1.707+0.868)×(3+(1-0.8)×(3-3)+8.6-3)/8.6+2.147×(3+6-8.6)/(9-8.6)，1.2×(1.707+0.868)×(3+(1-0.8)×(8.6-3))/8.6+(1-0.8)×2.147]=5.236kN

σ=N/(φA)=2146.932/(0.396×506)=10.715N/mm2≤[f]=2满足要求！

σ=KSNS/(φA)=0.6×5236.224/(0.396×506)=15.679N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

组合风荷载作用

单立杆的轴心压力设计值：

N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)=(1.2×(0.0+0.151)+0.9×1.4×1.35)=1.958kN

双立杆的轴心压力设计值：

NS=max[1.2×(NGS1k+NGS2k)×(hx1+(1-Kf)×(hx-hx1)+H1-hx)/H1+N×(hx+6-H1)/(H-H1)，1.2×(NGS1k+NGS2k)×(hx1+(1-Kf)×(H1-hx1))/H1+(1-Kf)×N]=max[1.2×(1.707+0.868)×(3+(1-0.8)×(3-3)+8.6-3)/8.6+1.958×(3+6-8.6)/(9-8.6)，1.2×(1.707+0.868)×(3+(1-0.8)×(8.6-3))/8.6+(1-0.8)×1.958]=5.047kN

Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.299×0.9×1.22/10=0.049kN·m

    σ=N/(φA)+Mw/W=1957.932/(0.396×506)+48825.504/5260=19.054N/mm2≤[f]=205N/mm2    满足要求！

Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.245×0.9×1.22/10=0.04kN·m

σ=KS(NS/(φA)+Mw/W)=0.6×(5047.224/(0.396×506)+40007.52/5260)=19.677N/mm2≤[f]=205N/mm2   满足要求！下载本文