某滿堂紅腳手架安全驗(yàn)算

一、工程概況

ZDK19+329.21-11.31m鋼筋混凝土框構(gòu)涵位于***直通線與***專用線交接處，***中線交角為38°36'55"。涵位處柳樹屯專用線位于R=300m的緩和曲線和直線上，金窯直通線位于R=600m的圓曲線上。涵長32.527米，（頂板長25.456米）寬10.4米，高12.95米，涵身斜交角度為45度。二、滿堂支架搭設(shè)

1、材料選用和質(zhì)量要求鋼管規(guī)格為φ48×2.4m，且有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口應(yīng)平整，禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴(yán)重繡蝕的鋼管?？奂?yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》（GB15831）的規(guī)定選用，且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件，嚴(yán)禁使用不合格的扣件。新扣件應(yīng)有出廠合格證、法定檢測(cè)單位的測(cè)試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證，當(dāng)對(duì)扣件質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》（GB15831）的規(guī)定抽樣檢測(cè)。舊扣件使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形、銹蝕的嚴(yán)禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。

2、支架安裝

本支架采用“碗扣”式滿堂支架，其結(jié)構(gòu)形式如下：縱向立桿按90+4x60+20+4x60+90cm布置，橫向間距均為60cm，在高度方向橫桿步距120cm，使所有立桿聯(lián)成整體，支架搭設(shè)好后，用可調(diào)頂托來調(diào)整支架高度或拆除模板用。在可調(diào)頂托上縱向鋪設(shè)140x100的方木（14cm面豎放，兩端各懸出47cm），共72根。然后在其上鋪設(shè)橫向100×100cm的方木，根據(jù)底板倒角坡面將木枋加工成楔型。支架底模鋪設(shè)后，測(cè)放頂板底模中心及倒角角位置。底模標(biāo)高=設(shè)計(jì)頂板底+支架的變形＋（±前期施工誤差的調(diào)整量），來控制底模立模。底模標(biāo)高和線形調(diào)整結(jié)束，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后立側(cè)模。

3、現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)要求本工程架體搭設(shè)由中心向兩邊對(duì)稱搭設(shè)，立桿間距為90+4x60+20+4x60+90cm，具體各部結(jié)構(gòu)尺寸見附圖《ZDK19+329.2框構(gòu)滿堂支架布置圖》。立好立桿后，及時(shí)設(shè)置掃地桿，和第一步大小橫桿，掃地桿距基面25厘米。架體還用來頂支邊墻模板，隨著邊墻澆注逐步與邊墻靠牢，在頂板兩端設(shè)置剪刀撐和安全網(wǎng)。

4、技術(shù)要求

1）中間兩道20cm立桿采用扣件直接相連；2）對(duì)接扣件的開口應(yīng)朝上或朝內(nèi)；3）各桿件端頭伸出扣件邊緣的長度不應(yīng)小于100mm；

4）立桿的垂直偏差應(yīng)不大于架高的1／300；

5）上下橫桿的接長位置應(yīng)錯(cuò)開布置在不同的立桿縱距中，與相連立桿的距離不大于縱距的1/3；

6）在主節(jié)點(diǎn)處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐、橫向斜桿等用的直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件中心點(diǎn)的相互距離不宜大于15厘米；7）安全網(wǎng)應(yīng)滿掛在外排桿件內(nèi)側(cè)大橫桿下方，用26＃鐵絲把網(wǎng)眼與桿件綁牢。

8）扣件安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：a.扣件規(guī)格必須與鋼管外徑相同；

b.螺栓擰緊力矩不應(yīng)小于50KN·M；

c.主節(jié)點(diǎn)處必須設(shè)置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴(yán)禁拆除。主節(jié)點(diǎn)處兩個(gè)直角扣件的中心距不應(yīng)大于150mm。三、支架受力驗(yàn)算1、底模板下次梁（10×14cm方木）驗(yàn)算腳手架立桿最外側(cè)按照60x90cm的間距布置，橫向次梁方木按25cm布置，對(duì)于橫向次梁方木的驗(yàn)算，取計(jì)算跨徑為0.9m，按簡支梁受力考慮，分別驗(yàn)算底模下倒角對(duì)應(yīng)位置和底板中間位置：

底模處砼板荷載：P1=1.45m×25KN/m3=36.25kN/m2（取倒角處砼厚度1.45m計(jì)算）

模板荷載：模板自重取0.15t/m2P2=0.15x9.8=1.47kN/m2設(shè)備及人工荷載：P3=(10×60+4×25+1000)×9.8/(26.1×0.65)=0.982kN/m2(假設(shè)有10名工人，60Kg/人；振動(dòng)棒4臺(tái)，25Kg/臺(tái)；其它設(shè)備1000Kg)砼澆筑沖擊及振搗荷載：(取砼重量的25%)P4=0.25×36.25kN/m2=9.06kN/m2則有P=(P1+P2+P3+P4)=47.762kN/m2取0.2安全系數(shù)，則有P計(jì)=P×1.2=57.315kN/m2因?yàn)榈装逑聶M向方木間距為25cm，則有：

q1=P計(jì)×0.25=57.315×0.25=14.329kN/mW=bh2/6=10×102/6=167cm3由梁正應(yīng)力計(jì)算公式得：

σ=q1L2/8W=14.329×0.92/(8×167)=8.687Mpa＜[σ]=10Mpa強(qiáng)度滿足要求。

由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得：

τ=3Q/2A=3×14.329×(0.9/2)/(2×10×10)=0.967Mpa＜[τ]=2Mpa

強(qiáng)度滿足要求。

由矩形簡支梁撓度計(jì)算公式得：

E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=833.3cm4

fmax=5q1L4/384EI

=5×14.329×0.94/(384×833.3×0.1×105)

=1.469mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400=900/400=2.25mm）

剛度滿足要求。

2、頂托橫梁10×14cm（14cm面豎放）方木驗(yàn)算

外側(cè)立桿間距為60x90cm，為簡化計(jì)算，按簡支梁受力進(jìn)行驗(yàn)算，取計(jì)算跨徑為0.6m。則：

q1=P計(jì)×0.6=57.315×0.9=51.584kN/m

W=bh2/6=10×142/6=327cm3

由梁正應(yīng)力計(jì)算公式得：

σ=q1L2/8W=51.584×0.62/(8×327)

=7.099Mpa＜[σ]=10Mpa強(qiáng)度滿足要求；

由矩形梁彎曲剪應(yīng)力計(jì)算公式得：

τ=3Q/2A=3×51.584×(0.6/2)/(2×10×14)=1.658Mpa＜[τ]=2Mpa（參考一般木質(zhì)）

強(qiáng)度滿足要求；由矩形簡支梁撓度計(jì)算公式得：

E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=2286.7cm4

fmax=5q1L4/384EI

=5×51.584×0.64/(384×2286.7×0.1×105)

=0.381mm＜[f]=1.25mm（[f]=L/400=600/400=1.25mm）剛度滿足要求。

3、立桿強(qiáng)度驗(yàn)算

腳手管（φ48×2.4m）外側(cè)立桿的橫向間距為0.6m，縱向間距為0.9m，因此單根立桿承受區(qū)域即為0.6m×0.9m，頂板均布荷載，由橫向方木集中傳至桿頂。P計(jì)=57.315kN/m2

對(duì)于腳手管(φ48×2.4)，據(jù)參考文獻(xiàn)2可知：

i——截面回轉(zhuǎn)半徑，按文獻(xiàn)2附錄B表B知i=1.578cm

f——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，按文獻(xiàn)2表采用，f=205MPa

A——立桿的截面面積，按文獻(xiàn)2附錄B表B采用，A=4.89cm2

由于大橫桿步距為1.2m，長細(xì)比為λ=L/i=1200/15.78=76

由長細(xì)比查表（參考文獻(xiàn)2）可得軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ=0.744，則有：

[N]=φAf=0.744×489×205=74.582kN

而Nmax=P計(jì)×A=57.315×0.6×0.9=30.95kN

可見[N]＞N，抗壓強(qiáng)度滿足要求。

另由壓桿彈性變形計(jì)算公式得：（按最大高度11m計(jì)算）

△L=NL/EA=30.95×11/(2.1×105×4.89)

=3.315mm

壓縮變形不大

頂板混凝土212.6m3，自重約543噸，按上述間距布置底座，則頂板下共有43x12=516根立桿，可承受1548噸荷載（每根桿約可承受30kN），安全比值系數(shù)為1548/543=2.85，完全滿足施工要求。

經(jīng)計(jì)算，本支架其余桿件受力均能滿足規(guī)范要求，本處計(jì)算過程從略。

4、

地基容許承載力驗(yàn)算

本段滿堂支架坐落在底板上，底板混凝土以澆注完畢，可按C35砼考慮，即每平方米地基容許承載力為4320t/m2，而頂板荷載（考慮各種施工荷載）最大為5.73t/m2，完全滿足施工要求。

四、支架安全要求

1、

支架使用規(guī)定

2、

嚴(yán)禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等不安全處休息；

3、

嚴(yán)禁攀援支架上下，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，架上人員應(yīng)立即撤離；

4、支架上垃圾應(yīng)及時(shí)清除，以減輕自重并防止墜物傷人。

5、拆除規(guī)定

1）拆除順序：護(hù)欄→腳手板→剪刀撐→小橫桿→大橫桿→立桿件；

2）拆除前應(yīng)先清除支架上雜物及地面障礙物；

3）

拆除作業(yè)必須由上而下逐層拆除，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè)；

4）拆除過程中，凡已松開連接的桿、配件應(yīng)及時(shí)拆除運(yùn)走，避免誤扶、誤靠；

5）

拆下的桿件應(yīng)以安全方式吊走或運(yùn)出，嚴(yán)禁向下拋擲。

6）

搭拆支架時(shí)地面應(yīng)設(shè)圍欄和警示標(biāo)志，并派專人看守，嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi)；

6支架安全措施1）

禁止任意改變構(gòu)架結(jié)構(gòu)及其尺寸；

2）禁止架體傾斜或連接點(diǎn)松馳；

3）禁止不按規(guī)定的程序和要求進(jìn)行搭設(shè)和拆除作業(yè)；

4）搭拆作業(yè)中應(yīng)采取安全防護(hù)措施，設(shè)置防護(hù)和使用防護(hù)用品；

5）不得將模板支架、纜風(fēng)繩、泵送混凝土輸送管等固定在支架上，嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備；

6）

不得在六級(jí)以上大風(fēng)、雷雨和雪天下繼續(xù)施工。

7）

鋼管支架的防電、避雷措施

8）

防電措施

a.鋼管支架在架設(shè)的使用期間要嚴(yán)防與帶電體接觸，否則應(yīng)在架設(shè)和使用期間應(yīng)斷電或拆除電源，如不能拆除，應(yīng)采取可靠的絕緣措施。

b.

鋼管支架應(yīng)作接地處理，設(shè)一接地極，接地極入土深度為2~2.5m。

c.夜間施工照明線通過鋼管時(shí)，電線應(yīng)與鋼管隔離，有條件時(shí)應(yīng)使用低壓照明。

d.避雷措施①避雷針：設(shè)在架體四角的鋼管腳手立桿上，高度不小于1m，可采用直徑為25~32mm，壁厚不小于3mm的鍍鋅鋼管。②接地極：按支架連續(xù)長度不超過50m設(shè)置一處，埋入地下最高點(diǎn)應(yīng)在地面以下不淺于50cm，埋接地極時(shí)，應(yīng)將新填土夯實(shí)，接地極不得埋在干燥土層中。垂直接地極可用長度為1.5~2.5m，直徑為25~50mm的鋼管，壁厚不小于2.5mm。③

接地線：優(yōu)先采用直徑8mm以上的圓鋼或厚度不小于4mm的扁鋼，接地線之間采用搭接焊或螺栓連接，搭接長度≥5d，應(yīng)保證接觸可靠。接地線與接地極的連接宜采用焊接，焊接點(diǎn)長度應(yīng)為接地線直徑的6倍或扁鋼寬度的2倍以上。④

接地線裝置宜布置在人們不易走到的地方，同時(shí)應(yīng)注意與其它金屬物體或電纜之間保持一定的距離。⑤接地裝置安設(shè)完畢后應(yīng)及時(shí)用電阻表測(cè)定是否符合要求。⑥雷雨天氣，鋼管支架上的操作人員應(yīng)立即離開。五、施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理和措施1、在主要施工部位、作