高邊坡腳手架搭建項目施工技術(shù)

1、參評論文公路工程高邊坡腳手架搭建施工技術(shù)【摘要】：在高邊坡噴錨支護(hù)施工中，腳手架的搭建是決定后續(xù)掛網(wǎng)噴錨施工安全、質(zhì)量、 進(jìn)度的關(guān)鍵工序，掛網(wǎng)噴錨的質(zhì)量是保證邊坡安全的重要因素，故腳手架支撐體系對高邊 坡噴錨支護(hù)至關(guān)重要。本文結(jié)合金沙江白鶴灘水電站騎騾溝高邊坡支護(hù)施工實例，介紹高 邊坡腳手架搭建施工技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】：高邊坡、腳手架、搭建、計算書騎騾溝高邊坡位于四川省寧南縣葫白公路 K10+98A K11+00（段，邊坡高度 為60m腳手架分兩個平臺搭設(shè)，第一平臺搭設(shè)在混凝土路面上，高度為 30m 第二平臺搭設(shè)在邊坡馬道上，高度為30m兩個平臺間采用橫向鋼管連接成一 整體，結(jié)構(gòu)形式為雙排腳手架。

2、1 施工工藝1.1施工流程：基礎(chǔ)清理-墊塊-豎立桿并同時按掃地桿-搭設(shè)水平桿- 設(shè)置連墻件-搭設(shè)剪刀撐-鋪設(shè)腳手板-搭設(shè)安全防護(hù)措施-安裝爬梯-驗 收。1.2施工材料：鋼管選用 48.3 x 3.6mn鋼管，表面應(yīng)光滑，不得有折疊、 裂縫、搭焊等缺陷存在，不得有超過壁厚允許偏差值的劃道、 刮傷、焊縫錯位、 燒傷結(jié)疤等缺陷存在，鋼管表面銹蝕的深度0.50mm鋼管彎曲12mm腳手架 鋼管嚴(yán)禁用電焊或氧焊切割，嚴(yán)禁打孔。1.3搭設(shè)參數(shù)：立桿縱距1.8m，立桿橫距1.55m，步距1.5m，連墻件設(shè)置為二步三跨，內(nèi)排架距離邊坡控制在0.35m內(nèi)，見圖1圖1:腳手架布置圖1.4工藝要求1.4.1接頭采用搭

3、接連接，搭接長度不應(yīng)少于im等間距設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣 件固定。底部立桿采用不同長度的鋼管交錯布置，錯開距離不小于0.5m,立桿頂部高出施工面1.5m。142水平桿按間距1.5m設(shè)置，接頭采用搭接連接，搭接長度不應(yīng)少于 1m,等間距設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件固定。內(nèi)外兩根縱向水平桿交錯布置，錯開距離 不應(yīng)小于0.5m，各接頭中心距立桿軸距應(yīng)小于跨距的 1/3?？v向水平桿與立桿 相交處必須用直角扣件與立桿固定。1.4.3按照二步三跨設(shè)置連墻件，且豎向間距不大于 3倍步距，水平間距 不大于3倍縱距。采用25插筋打入山體深1.5m,并對其注漿，插筋固定后， 用鋼筋將插筋與縱桿、橫桿連接，防止腳手架整體向外傾翻和下滑

4、。1.4.4腳手架馬道基礎(chǔ)鎖腳錨桿采用25螺紋鋼筋進(jìn)行錨固。145立桿由底到頂貫通。腳手架由底到頂內(nèi)外立桿離墻距離必須一致， 不一致時必須采取措施校正到位。146沿腳手架全高采用柔性拉錨系統(tǒng)分段向上斜拉，斜拉方向上傾 45 度，柔性鋼繩拉錨系統(tǒng)按照6mx 6m間距進(jìn)行布置。同時，每級平臺設(shè)置一排 地錨插筋與腳手架水平縱向水平桿連接牢固，地錨間距與腳手架縱向間距一 致，按照1.8m間距進(jìn)行設(shè)置。通過以上局部加固，以起到分段卸荷和防止腳 手架在鉆機(jī)沖擊反力作用下向外傾翻，確保邊坡腳手架整體安全穩(wěn)定1.4.7搭設(shè)剪刀撐應(yīng)符合下列要求： 腳手架應(yīng)在整個長度和高度方向連續(xù)設(shè)置剪力撐。 每副剪刀撐跨越立桿

5、的根數(shù)不應(yīng)超過 5根，間距w9米，與縱向水平桿 呈4560度角。 剪刀撐應(yīng)設(shè)置在腳手架立桿外側(cè)，接頭采用搭接，其搭接長度不應(yīng)小于 1米，不少于3個旋轉(zhuǎn)扣件固定，固定間距不應(yīng)小于1m并用旋轉(zhuǎn)扣件固定在 立桿或橫向水平桿的伸出端上，其交點距中心主交點的距離應(yīng)大于 150mm1.4.8安裝安全爬梯：采用鋼管、旋轉(zhuǎn)扣件連接，踏步采用雙鋼管鋪設(shè)。1.4.9驗收：腳手搭設(shè)完畢必須經(jīng)驗收后才能使用。2腳手架計算書2.1計算參數(shù)2.1.1腳手架參數(shù)：雙排腳手架搭設(shè)高度為60m 搭設(shè)尺寸為：立桿的縱 距為1.8m，立桿的橫距為1.55m,步距為1.5m;內(nèi)排架距離墻長度為0.35m; 橫向水平桿在上，搭接在縱向

6、水平桿上的橫向水平桿根數(shù)為2根；采用的鋼管類型為48X 3.0 ;橫桿與立桿連接方式為單扣件；取扣件抗滑承載力系 數(shù)為0.8 ;連墻件采用兩步三跨，豎向間距3米，水平間距3.6米，采用扣件 連接；連墻件連接方式為雙扣件。2.1.2活荷載參數(shù)：施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：2.000 kN/mi;同時施工層數(shù) 為1層。2.1.3風(fēng)荷載參數(shù)：基本風(fēng)壓為0.45 kN/m2;風(fēng)荷載高度變化系數(shù)卩z為1.00，風(fēng)荷載體型系數(shù)口 s為0.65。2.1.4.靜荷載參數(shù)：每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 0.1291kN/m2，腳手 板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.300kN/m2，欄桿擋腳板自重標(biāo)準(zhǔn)值0.15kN/m，安全設(shè)施與安全

7、 網(wǎng)0.005kN/m2。腳手板為竹串片腳手板，欄桿擋板為欄桿、竹串片腳手板擋板， 每米腳手架鋼管自重標(biāo)準(zhǔn)值0.033kN/m2。2.1.5地基參數(shù)：地基土為混凝土、碎石土，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值160Kpa,立桿基礎(chǔ)底面面積0.25m2，地基承載力調(diào)整系數(shù)為1。2.2橫向水平桿的計算：按照J(rèn)GJ130-2011第5.2.4條規(guī)定，橫向水平桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和 撓度計算，橫向水平桿在縱向水平桿的上面。季涮跨度取立桿縱距l(xiāng)a,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值按JGJ130-2011表5.1.6取值為f=205N/mm，容許撓度按表5.1.8取值 為v=l/150 與 10mm2.2.1均布荷載值計算橫向水平桿的自

8、重標(biāo)準(zhǔn)值:P1=0.033 kN/m ;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P2=0.3 x 1.05/(2+1)=0.105kN/m;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2X 1.05/(2+1)=0.7kN/m ;靜荷載的設(shè)計值:q1=1.2 x 0.033+1.2 x 0.105=0.166kN/m ;活荷載的設(shè)計值:q 2=1.4 x 0.7=0.98 kN/m ;圖2：橫向水平桿設(shè)計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度)1 1 M 1 H H 1 1 M 1 1 1應(yīng)衛(wèi)&占fl 11 .1L|1 II 1.1圖3:橫向水平桿設(shè)計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)222強(qiáng)度驗算跨中最大彎距計算公式為：M詭=0網(wǎng)F十0.問

9、畀跨中最大彎距為：MmaR08 X 0.166 X 1.22+0.10 X 0.98 x 1.22=0.16kN.m;支座最大彎距計算公式為：T ./ ! I 打22支座最大彎距為：Mma= -0.10 X 0.166 X 1.2 -0.117 X 0.98 X 1.2 =-0.189 kN.m;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗算：(T =Max(0.16 X 106,0.189 X 106)/4490=42.094N/mm2;橫向水平桿的最大彎曲應(yīng)力為c=42.094N/mmz小于橫向水平桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205 N/mm 2,滿足要求。2.2.3撓度驗算：最大撓度考慮為三跨連續(xù)

10、均布荷載作用下的撓度。計算公式如下：J-0 677咽 030噸其中：靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=Q=0.7kN/m:q 1=P1+P2=0.033+0.105=0.138kN/m ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：最大撓度計算值為:V=0.677 X 0.138 X12007(100 X 2.06 X 105 X 107800)+0.99 X 0.7 X12004/(100 X 2.06 X 105X 107800)=0.735mm橫向水平桿的最大撓度0.735mmJ、于橫向水平桿的最大容許撓度1550/150mr與 10 mm滿足要求!2.3縱向水平桿的計算：按照J(rèn)GJ130-2011第524條規(guī)定，橫向水平桿按照三跨

11、連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，橫向水平桿在縱向水平桿的上面。季涮跨度取立桿縱距|a,抗壓強(qiáng)度設(shè)計值按JGJ130-2011表5.1.6取值為f=205N/mm，容許撓度按表5.1.8取值 為v=l/150 與 10mm2.3.1荷載值計算橫向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：p1=0.033 x 1.2=0.04kN ;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.3 x 1.05 x 1.2/(2+1)=0.126kN ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Q=2X 1.05 x 1.2/(2+1)=0.840kN ;集中荷載的設(shè)計值:P=1.2 x (0.04+0.126)+1.4 x 0.84=1.375kN ;pp ；1 、 ! I I J

12、 |_j I I ill 11 L211-圖4:縱向水平桿計算簡圖2.3.2強(qiáng)度驗算：最大彎矩考慮為縱向水平桿自重均布荷載與橫向水平桿傳遞荷載的標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配的彎矩和均布荷載最大彎矩計算公式為：2MU=1.2 x 0.033 x 1.05 /8=0.006kN.m ;集中荷載最大彎矩計算公式為：呪gMmax=1.375 x 1.05/3 =0.481kN.m ;最大彎矩 M=ML+MmaX=0.487 kN.m ; 最大應(yīng)力計算值。=M/W=0.487x 106/4490=108.421N/m卅；縱向水平桿的最大彎曲應(yīng)力c =108.421 N/mrm、于縱向水平桿的抗壓強(qiáng)度 設(shè)計值205

13、N/mm2，滿足要求。2.3.3撓度驗算：最大撓度考慮為縱向水平桿自重均布荷載與橫向水平桿傳遞荷載的設(shè)計值最不利分配的撓度和縱向水平桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式為Vqma=5X 0.033 X 10507(384 X 2.06 x 105x 107800)=0.024mm橫向水平桿傳遞荷載 P二p+p2+Q=0.04+0.126+0.84=1.006kN ;集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度計算公式為0max=1005.96 X 1050 X (3 X 10502-4 X 10502/9)/(72X 2.06 X 105 X107800)=1.861mm最大撓度和 V二Vmax+V

14、Pma=0.024+1.861=1.885mm;縱向水平桿的最大撓度為1.885mmJ、于縱向水平桿的最大容許撓度 1500/150與10 mm滿足要求。2.4 扣件抗滑力的計算：按JGJ130-201俵5.1.7直角、旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為8.00kN，扣件抗滑 承載力系數(shù)0.80，該工程實際的旋轉(zhuǎn)單扣件承載力取值為 6.40kN。縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按R Rc式計算，其中Rc為扣件抗滑承載力設(shè)計值，取6.40 kN ; R為縱向或橫向水平桿傳給立桿的 豎向作用力設(shè)計值。橫向水平桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值：P1=0.033 X 1.2 x 2/2=0.04kN ;縱向水平桿的自

15、重標(biāo)準(zhǔn)值：P2=0.033 X 1.05/2=0.017kN ;腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值:P3=0.3 X 1.05 x 1.2/2=0.189kN ;活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Q=2X 1.05 X 1.2/2=1.26kN ;荷載的設(shè)計值:R=1.2 X (0.04+0.017+0.189)+1.4 X 1.26=2.06kN ;R6.40kN,單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求。2.5 腳手架立桿荷載計算：作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以 下內(nèi)容:2.5.1每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 0.1291K2Mi二0.1291+(1.20 X 2/2) X 0.033/1.50

16、X 33.70=5.248KN;2.5.2腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.3KN。Ns2= 0.3 X 22 X 1.2 X (1.05+0.3)/2=5.346kN;2.5.3欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.15KN。Ns3 =0.15 X 22X 1.2/2=1.98kN ；2.5.4吊掛的安全設(shè)施荷載：安全網(wǎng)0.005kN/m2。N=0.005 X 1.2 X 33.7=0.202 kN ;經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值：N=N31+N52+Nb汁N=12.776kN;活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，內(nèi)、外立桿按縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：N=2 X 1.05 X

17、1.2 X 1/2=1.26kN ;風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算公式為： ： 其中Wo為基本風(fēng)壓，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采 用：Wo=0.45kN/m； Uz為風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，Uz=1, Us為風(fēng)荷載體型系數(shù)： 取值為0.645。經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：W=0.7 X 0.45 X 1 X 0.645=0.203kN/m2;不考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式：N=1.2N+1.4Nq=1.2X 12.777+1.4 X 1.26=17.096kN ;考慮風(fēng)荷載時，立桿的軸向壓力設(shè)計值為：N=1.2Ng+0.85 X 1.4Nq=1.2 X 12.777+0.

18、85 X 1.4 X 1.26=16.831kN ;風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩Ml為：Mw=0.85 X 1.4WkLah2/10=0.850 X 1.4 X 0.203 X 1.2 X 1.5710=0.065 kN.m;2.6 立桿的穩(wěn)定性計算：外腳手架采用雙立桿搭設(shè)部分，按照構(gòu)造要求設(shè)置，不進(jìn)行穩(wěn)定性計算， 只進(jìn)行單立桿的穩(wěn)定性計算，下列計算取值均按規(guī)范JGJ130-2011取值。不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為:立桿的軸向壓力設(shè)計值：N=17.096kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm （按附錄B表B.0.1取值）；計算長度附加系數(shù)參照J(rèn)GJ130-201俵5.3.4

19、得：k=1.191 ;當(dāng)驗算桿件長細(xì)比時，取K=1。計算長度系數(shù)：口 =1.54 （按附錄C表 C-2取值）；計算長度,由公式l o=kxx h確定：I o=2.599m;長細(xì)比Lc/i=163 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,由長細(xì)比I /的計算結(jié)果查表得到： 0.265 （按附錄A表A.0.6取值）；立桿凈截面面積：A=4.24cm;立桿凈截面模量（抵抗矩）:W=4.49c 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值：f=205N/mm2 ;。=17096/（0.265 x424）=152.153N/mm；立桿穩(wěn)定性計算。=152.153 N/mm2小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205N/mrf,滿足要求。考慮風(fēng)荷

20、載時，立桿的穩(wěn)定性計算公式為:立桿的軸心壓力設(shè)計值：N=16.831kN;計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm ;計算長度附加系數(shù)：k=1.191 （按表5.3.4取值）；計算長度系數(shù)：口 =1.54 （按附錄C表 C-2取值）；計算長度,由公式I o=kuh確定：lo=2.751m;長細(xì)比:L o/i=213 ;軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù) ,按附錄A表A.0.6查得 =0.160立桿凈截面面積：A=4.24cm;立桿凈截面模量（抵抗矩）:W=4.49c鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值：f=205N/mm2;2(T =16831.366/(0.160 x 424)+65280.127/4490=164.338N/mm ;立桿穩(wěn)定性計算。=164.338N/mm小于立桿的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值f=205N/mrf,滿足要求。2.7 最大搭設(shè)高度的計算：按JGJ130-2011第5.2.11條不考慮風(fēng)荷載時，采用單立管的敞開式、全封閉 和半封閉的腳手架可搭設(shè)高度按照下式計算：比=血一山抽和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力 Ns2K(kN)計算公式為：Ns2k=Ng2+N33+N34 =