新疆精河交通橋腳手架專(zhuān)項(xiàng)施工方案研究

中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450000

1 項(xiàng)目概況

精河二級(jí)樞紐電站廠(chǎng)房對(duì)外交通道路總長(zhǎng)7.349km，按三級(jí)道路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基寬7.5m，行車(chē)道寬6.5m，兩側(cè)路肩各寬0.5m。級(jí)配碎石路面，路肩與路面結(jié)構(gòu)相同。路面采用20cm厚的級(jí)配碎石路面，基層采用20cm厚的水泥穩(wěn)定碎石，其下采用碎石土或砂礫土回填。

交通橋位于道路樁號(hào)K1+031～k1+111段，橫跨一小沖溝，溝寬約77m，溝深約10m。橋兩側(cè)分布第四系黃土，下伏石炭系下統(tǒng)阿恰勒河上亞組（Clab）凝灰質(zhì)粉砂巖及華力西中期花崗巖巖脈；沖溝內(nèi)分布第四系洪積（Q4pl）含礫中粗砂，厚度為2.3～4.8m，下伏石炭系下統(tǒng)阿恰勒河上亞組（Clab）凝灰質(zhì)粉砂巖。沖溝內(nèi)一般無(wú)流水，在雨季，沖溝內(nèi)會(huì)形成規(guī)模較小的季節(jié)性水石流。鉆孔揭露地下水高程為868.37～880.46m，地下水類(lèi)型為第四系孔隙潛水。

交通橋工程施工內(nèi)容主要包括梁樁基、承臺(tái)、墩身、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、防撞墻、鋪裝層、橋面排水工程等。

2 腳手架搭設(shè)工藝

2.1 墩身腳手架搭設(shè)

墩身施工腳手架采用Φ48mm×3.5mm扣件式鋼管腳手架搭設(shè)，腳手架底板為河床高程，搭設(shè)高度為10m。采用雙排外腳手架，腳手架立桿間排距為0.9m，根據(jù)實(shí)際情況部分排距為0.6m，橫桿步距為1.2m。腳手架立桿下部采用厚度不小于5cm的木墊板，也可采用槽鋼，腳手架搭設(shè)前，要將施工范圍內(nèi)的地面整平夯實(shí)。

剪刀撐的旋轉(zhuǎn)扣件分別在離桿端不小于100mm處及中間位置進(jìn)行加固?？奂呐ぞo力矩應(yīng)控制在40～65N·m。腳手架搭設(shè)立面圖見(jiàn)圖1。

圖1 腳手架搭設(shè)立面圖（單位：mm）

2.2 盤(pán)梯及施工平臺(tái)搭設(shè)

墩身搭設(shè)上人坡道或施工盤(pán)梯1座，盤(pán)梯及施工平臺(tái)搭設(shè)圖見(jiàn)圖2。采用“之”字形盤(pán)梯，盤(pán)梯或坡道搭設(shè)在腳手架長(zhǎng)邊一側(cè)，采用鋼管自下而上同時(shí)搭設(shè)，并隨腳手架搭設(shè)同時(shí)進(jìn)行。盤(pán)梯單幅寬度為0.75～0.9m，通道坡度為1∶3，每3m設(shè)1個(gè)轉(zhuǎn)向平臺(tái)，寬度不小于斜道寬度。坡道兩側(cè)設(shè)鋼管護(hù)欄及木質(zhì)踢腳板，欄桿高度為1.2m，并在0.6m處設(shè)置1道橫桿，擋腳板高度不小于180mm。盤(pán)梯頂部與柱頂工作平臺(tái)相通，柱頂工作平臺(tái)是在腳手架頂部滿(mǎn)鋪馬道板形成用于通行、放置施工器具和進(jìn)行混凝土澆筑施工的施工作業(yè)場(chǎng)地。

圖2 盤(pán)梯及施工平臺(tái)搭設(shè)圖（單位：cm）

3 腳手架搭設(shè)承載力計(jì)算

3.1 立桿的軸向力設(shè)計(jì)值

不組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向力設(shè)計(jì)值：

式中：∑NGK為自重及靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值；∑NQK為施工均布活荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值。

組合風(fēng)荷載時(shí)，立桿的軸向力設(shè)計(jì)值：

（1）永久性荷載：立桿承受的結(jié)構(gòu)自重為0.1384kN/m；立桿承受的混凝土重2.5×1×0.6×9.8=14.7kN/m。

（2）可變荷載：施工均布活荷載1kN/m2。

（3）風(fēng)荷載：

式中：Wo為基本風(fēng)壓，取0.5kN/m2；Uz為風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，取1.38；Us為風(fēng)荷載體型系數(shù)，取0.8。代入公式（3），計(jì)算得到風(fēng)荷載Wk=0.7×1.38×0.8×0.5=0.3864kN/m2。

3.2 小橫桿抗彎強(qiáng)度計(jì)算

小橫桿的抗彎強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足下式要求：

式中：M為彎矩；W為荷載；f為鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

小橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.038kN/m，施工均布荷載（蓋梁混凝土重）為0.6×1×2.5×9.8=14.7kN/m，活荷載（人員、材料、器具）為1×0.6=0.6kN/m，荷載計(jì)算值q=0.038+14.7=14.738kN/m。永久荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值MGK=14.738×0.6×0.6÷8=0.66321kN·m，可變荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值MQK=1×0.6×0.6÷8=0.045kN·m，小橫桿的計(jì)算強(qiáng)度σ=（0.6632+0.045）×106÷5080=139.41N/mm2＜205.0N/mm2，滿(mǎn)足要求。

3.3 立桿穩(wěn)定性計(jì)算

不組合風(fēng)荷載時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足下式要求：

式中：N為立桿的軸向力；φ為軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；A為立桿的截面面積，A=（4.89×102）mm2；f為鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2。

其中，N由下列組成計(jì)算：

式中：∑NGK為永久荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值總和；∑NQK為可變荷載對(duì)立桿產(chǎn)生的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值總和。

φ應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)細(xì)比系數(shù)λ確定：

式中：L為截面回轉(zhuǎn)半徑，取1.58cm；L0為立桿計(jì)算長(zhǎng)度。

L0的計(jì)算公式如下：

式中：K為計(jì)算長(zhǎng)度附加系數(shù)，取1.185；μ為考慮滿(mǎn)堂腳手架整體穩(wěn)定因素的單桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，取1.4；h為立桿步距，取1.2m。

代入上述公式，計(jì)算得到L0=1.185×1.4×120=199.08cm，λ=199.08÷1.58=126，φ=0.417，∑NGK=立桿承受的結(jié)構(gòu)自重+立桿承受的混凝土重=0.1384×10+14.7×0.6=10.204kN，∑NQK=1×0.6×0.6=0.36kN，N=1.2∑NGK+1.4∑NQK=1.2×10.204+1.4×0.36=12.7488kN=12748.8N，N÷Aφ=12748.8÷（4.89×100×0.417）=62.52N/mm2＜f=205N/mm2。

由此可見(jiàn)，立桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。

4 腳手架搭設(shè)流程

（1）測(cè)量隊(duì)放線(xiàn)定位，施工人員布設(shè)墊板。（2）按照設(shè)計(jì)要求在基礎(chǔ)上用鋼卷尺量出內(nèi)、外立桿的距離，并用顏色噴漆噴出立桿標(biāo)記。（3）在進(jìn)行基坑內(nèi)雙排腳手架搭設(shè)時(shí)，在先澆筑的底板、壁板等處預(yù)埋鋼筋頭，用連接桿一端焊接固定在雙排腳手架兩根立桿上，一端焊接在預(yù)埋的鋼筋頭上，使兩者成為一個(gè)整體。（4）雙排腳手架規(guī)格為縱距1.2m、橫距1m、步距1.8m。為保證施工的安全性，可根據(jù)實(shí)際情況，在1.2m縱距范圍內(nèi)增加1～2根橫桿，但不增加立桿。

5 腳手架驗(yàn)收

先組織管理機(jī)構(gòu)自檢驗(yàn)收，再組織業(yè)主、監(jiān)理按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能使用。

（1）腳手架驗(yàn)收檢查要求：①鋼管、扣件出廠(chǎng)有合格證；②鋼管有嚴(yán)重腐蝕、彎曲、裂紋不得使用；③扣件有脆裂、氣孔、變形滑絲不得使用；④十字扣件扣緊，進(jìn)行力矩扳手檢測(cè)；⑤腳手架立桿下必須設(shè)置墊板；⑥驗(yàn)收人員持證上崗；⑦嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行搭設(shè)。

（2）驗(yàn)收人員：項(xiàng)目總工、安全總監(jiān)、技術(shù)質(zhì)量部部長(zhǎng)、測(cè)量隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)、安全環(huán)保部部長(zhǎng)、物資設(shè)備部部長(zhǎng)、監(jiān)理工程部及安全部。

（3）驗(yàn)收程序：①驗(yàn)收鋼管、扣件的質(zhì)量；②驗(yàn)收綠色防護(hù)網(wǎng)及白色兜底網(wǎng)的質(zhì)量；③驗(yàn)收底部基礎(chǔ)的平整性、承載力和排水系統(tǒng)；④驗(yàn)收腳手架底部是否設(shè)置方木；⑤驗(yàn)收腳手架間的排距；⑥驗(yàn)收踢腳板；⑦驗(yàn)收馬道板；⑧驗(yàn)收綠色防護(hù)網(wǎng)及白色兜底網(wǎng)的搭設(shè)；⑨驗(yàn)收扣件力矩。

驗(yàn)收檢查項(xiàng)目見(jiàn)表1。

表1 腳手架驗(yàn)收表

6 腳手架拆除

拆除程序遵守自上而下、先搭后拆的原則，拆除順序?yàn)榘踩W(wǎng)→攔桿→腳手板→剪刀撐→橫向水平桿→縱向水平桿→立桿。不準(zhǔn)分立面拆架或在上下兩步同時(shí)進(jìn)行拆架，做到一步一清、一桿一清。拆立桿時(shí)，要先抱住立桿再拆開(kāi)最后兩個(gè)扣。拆除縱向水平桿、斜撐、剪刀撐時(shí)，應(yīng)先拆中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣。所有連墻桿等必須隨腳手架拆除同步下降，嚴(yán)禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再拆腳手架。分段拆除高差不應(yīng)大于2步，如高差大于2步，應(yīng)增設(shè)連墻件加固。為保證拆除過(guò)程中架體的穩(wěn)定性不被破壞，連墻桿被拆除前，加設(shè)臨時(shí)支撐防止變形、失穩(wěn)。當(dāng)腳手架拆至下部最后一根長(zhǎng)鋼管的高度（約6m）時(shí)，先在適當(dāng)位置搭臨時(shí)拋撐加固后再拆連墻件。拆除腳手架時(shí)，地面應(yīng)設(shè)圍欄和警戒標(biāo)志。

7 腳手架危險(xiǎn)源辨識(shí)及控制措施

腳手架危險(xiǎn)源辨識(shí)及控制措施見(jiàn)表2。

表2 腳手架危險(xiǎn)源辨識(shí)及控制措施

8 結(jié)束語(yǔ)

精河二級(jí)樞紐電站廠(chǎng)房對(duì)外交通道路工程交通橋施工，經(jīng)過(guò)前期腳手架的合理設(shè)計(jì)，以及科學(xué)合理的組織安排，高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)地完成了交通橋的施工。掌握腳手架的施工技術(shù)，做好事前控制和過(guò)程檢查，從搭設(shè)到拆除全過(guò)程控制防止安全事故發(fā)生，對(duì)于順利完成道路工程交通橋施工意義重大。