脚手架工程安全施工方案解析

一、 工程概况本标段为辉县段第四施工标段，设计桩号为85+40091+730，标段长度6.33km，标段内共有各种建筑物6座，其中:河渠交叉建筑1座，左排倒虹1座，公路桥2座，生产桥2座。建筑物排序详见表1-1。表1-1辉县段第四标段建筑物表序 号设计桩号建筑物名称建筑物型式坐标备注XY185+584.1-85+915.1王村河渠倒虹渠倒虹.987.650.256.497286+524.2褚丘公路.447.994387+223.4-87+498.4小凹沟渠倒虹渠倒虹.630.040.082.388490+696.2大刘庄东南公路.517.176587+865.589东小庄南生产桥.199.701689+455.660大刘庄南生产桥.982.2721.1 渠道渠道为梯形断面，85+40091+730段渠底宽度为20m，渠底高程94.80494.319m，渠道内一级边坡为1:2，一级马道(堤顶)宽5.0m，外坡1:1.5，渠道纵比降为1/28000。全渠段采用混凝土衬砌，渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm。混凝土衬砌强度等级为C20，抗冻标号F150，抗渗标号W6。全渠段采用复合土工膜防渗。在渠底及渠坡防渗复合土工膜下均铺设保温板防冻层。1.2 王村河渠道倒虹吸王村河渠道倒虹吸工程位于河南省辉县市褚邱乡早生村东北约1km，南距焦（作）辉（县）公路约3km，向东约1km有褚邱上八里乡间公路经过，交通便利，王村河倒虹吸位于辉县段，进口渐变段起点桩号为总干渠85+584.1，出口渐变段终点桩号为总干渠85+915.1，建筑物总长331m，其中管身长200m。倒虹吸设计流量260m3/s，加大流量310m3/s，设计水头0.15m。王村河渠道倒虹吸由进口渐变段、进口检修闸、管身段、出口控制闸和出口渐变段组成。进口渐变段，长45m，采用底板与侧墙分离的钢筋混凝土结构形式。采用直线扭曲面，边坡系数由2.0-0；底板宽由20.0m-32.42m，即渐变段始端为贴坡式挡土墙，末端采用半重力式挡土墙，墙高10.583m。进口检修闸，为一开敞式钢筋混凝土结构。闸室段顺水流方向长13m，闸室共4孔，分为两联，一联2孔，闸室单孔净宽6.5m，垂直水流方向宽度为36.82m。检修闸采用平板钢闸门，起吊设备为台车。闸室两岸各设一窄深式检修门库。倒虹吸管身段，管身顺水流方向水平投影总长200m。管身段由进口斜管段、水平段和出口斜管段组成，管身进口段斜坡坡率为1：5.907。管身水平段长162m，管身出口段斜坡坡率为1：4.084。倒虹吸管身横向共4孔，分为两联，一联为2孔箱形钢筋混凝土结构，左右对称布置，单孔过水断面6.5m6.55m（宽高）。倒虹吸管身段混凝土标号采用C30。出口控制闸，闸室为一开敞式钢筋混凝土结构，采用弧形钢闸门控制，顺水流方向长23m，闸室共4孔，分为两联，一联2孔，闸室单孔净宽6.5m，后部设叠梁式检修闸门，电动葫芦控制。闸室左右岸各设一门库，右岸设液压设备控制室。出口渐变段，长50m。该段采用底板与侧墙分离的钢筋混凝土结构形式。采用直线扭曲面，底宽由32.42m-20.0m，即渐变段末端为贴坡式挡土墙，始端采用半重力式挡土墙。翼墙和底板均采用C20混凝土。1.3 小凹沟渠道倒虹吸小凹沟渠道倒虹吸工程位于河南省辉县市褚邱镇东小庄西南约0.8km处，是南水北调中线工程总干渠与小凹沟之交叉建筑物，进口渐变段总干渠设计桩号为IV87+223.4，出口渐变段总干渠总干渠设计桩号IV87+498.4，建筑物总长度275.0m，其中管身水平投影长116.0m。倒虹吸设计流量260m3/s，加大流量310m3/s，设计水头0.13m。交叉断面以上集水面积16.8km2。天然河道50年一遇洪峰流量474m3/s；200百年一遇洪峰流量613m3/s。小凹沟渠道倒虹吸由进口渐变段、进口检修闸、管身段、出口控制闸和出口渐变段组成进口渐变段，长55m，采用直线扭曲面形式，翼墙采用C20混凝土浇筑。底板厚40cm，挡墙最大墙高13.48m，根据抗浮稳定计算结果，渐变段底部基础应进行基础灌浆处理。基础处理范围：横向灌浆范围为进口挡墙基础轮廓线外1m；纵向范围为进渐变段边缘以外3.0m。基础处理锚筋为梅花形布置，间距2.52.5m，锚筋伸入水泥砂卵石层3.5m，伸入渐变段护底0.3m,锚筋直径为25mm，锚筋伸入底板。进口检修闸闸室为一开敞式钢筋混凝土结构，顺水流方向长15m，闸室共一联3孔，左右岸对称布置，单孔净宽7.0m，底板厚度为2.0m。采用砼标号为C25。闸室设检修闸门，采用叠梁式闸门，起吊设备为电动葫芦，两边墩外各设一检修门库。管身段由进口斜坡段、水平段和出口斜坡段组成，其中管身进、出口段斜坡坡率为1:4。水平段长度62.5m，进口斜管段水平投影长20.5m，出口斜管段水平投影33m，管身水平投影总长116.0m。倒虹吸管身横向为3孔一联的箱形钢筋混凝土结构，单孔孔径7.0m7.3m（宽高），倒虹吸管身段混凝土标号均采用C30。出口控制闸闸室为一开敞式钢筋混凝土结构，采用弧形钢闸门控制。闸室段顺水流方向长24m，共一联3孔，左右岸对称布置。闸室单孔净宽7.0m，采用砼标号为C25。控制闸检修门设置在弧形工作门后，布置叠梁式检修闸门，电动葫芦控制。闸顶设检修门启闭机排架，两岸各设一检修门库。出口渐变段，长65m，采用直线扭曲面形式，由半重力式挡土墙渐变为出口护坡，翼墙采用C20混凝土浇筑。挡墙最大墙高9.65m，底板厚度1.0m，出口渐变段底部基础应进行灌浆处理。基础处理范围：横向灌浆范围为出口挡墙基础轮廓线外1m；纵向范围为出口渐变段边缘以外3.0m。基础处理锚筋为梅花形布置，间距2.52.5m，锚筋伸入水泥砂卵石层3.5m，伸入渐变段护底0.3m,锚筋直径为25mm，锚筋伸入底板。1.4 褚丘公路桥褚丘公路桥位于辉县市褚丘乡褚丘村北约200m，是总干渠与辉县市乡道Y018的交叉建筑物，桥位处总干渠设计桩号86+524.2。现状道路为7m宽的水泥路面，依据公路等级，桥梁荷载等级确定为：公路级。该道路为辉县市的主要乡道之一，连接着市区及周围村庄，根据现状路面，桥梁按单幅桥布置。工程建址处地面高程103.70m左右，总干渠渠底高程94.625m，左岸防洪堤顶高程104.749m，右岸防洪堤顶高程104.149m，为挖方渠段。交叉处路渠夹角88，渠道斜交开口宽68.9m，桥长按渠道斜开口宽布置，桥梁设计斜度为2。依据渠底范围内不布置桥墩，且满足桥墩阻水的技术要求，该桥中跨采用跨径30m预应力混凝土箱梁，两边跨采用跨径20m预应力混凝土箱梁，共3跨，全长70m，为中桥。下部结构型式为桩柱式基础。桥面高于原路面，因此，桥头接线左、右岸分别采用3.6和3.3的纵坡与原路面连接，边坡采用总干渠边坡防护方式。1.5 大刘庄东南公路桥大刘庄东南公路桥位于辉县市国营林场东南150m，是总干渠与乡村道路的交叉建筑物，桥位处总干渠设计桩号90+696.2。现状为6m宽的水泥路面，桥梁荷载等级确定为：公路级。该道路为大刘庄及国营林场的对外交通道路，车流量较小，根据现状路面，桥梁按单幅桥布置。工程建址处总干渠为半挖半填渠段。交叉处路渠夹角70，该桥中跨采用跨径30m预应力混凝土箱梁，两边跨采用跨径20m的预应力混凝土箱梁，共3跨，全长70m，为中桥。下部结构型式为桩柱式基础。桥头接线左、右岸分别采用3和3.7的纵坡与原路面连接，边坡采用总干渠边坡防护方式。1.6 东小庄南生产桥东小庄南生产桥位于河南省辉县市。东小庄到小洼之间的交通道路，现状为3m宽的碎石路。该桥设计净桥宽为3.5m，总干渠设计桩号87+875。桥梁荷载等级为：公路级。桥位处地面高程102.75101.68m，总干渠渠底高程94.457m，一级马道高程102.880m，属挖方渠段，为外水控制。左岸防洪堤高程104.310m，桥面高程由桥梁梁底高程不低于总干渠一级马道及桥面高程不低于总干渠防洪堤顶高程确定，为104.890m，桥上设平坡。路渠夹角为90，桥长按渠道正开口布置。桥跨布置为20m+30m+20m的现浇等截面预应力混凝土箱形连续梁，梁高1.5m，桥梁全长70m。下部结构型式为桩柱式基础。桥头左、右岸引道均沿原路布置，左、右岸分别采用2.19、4.86纵坡与原路面连接，边坡采用总干渠边坡防护方式。1.7 大刘庄南生产桥大刘庄南生产桥位于河南省辉县市。是茅草庄到卫柿线之间的主要交通道路，现状为6m宽的水泥路。该桥设计净桥宽为4.5m，总干渠设计桩号89+455.660。桥梁荷载等级为：公路级。桥位处地面高程101.89103.36m，总干渠渠底高程94.400m，一级马道高程102.828m，属半挖半填渠段，为内水控制。左岸防洪堤高程103.200m，桥面高程由桥梁梁底高程不低于总干渠一级马道及桥面高程不低于总干渠防洪堤顶高程确定，为104.800m，桥上设平坡。路渠夹角为75，桥长按渠道斜开口布置。桥跨布置为20m+30m+20m的现浇等截面预应力混凝土箱形连续梁，梁高1.5m，桥梁全长70m。下部结构型式为桩柱式基础。桥头左、右岸引道均沿原路布置，左、右岸分别采用1.35、2.36纵坡与原路面连接，边坡采用总干渠边坡防护方式。二、 主要编制依据(1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范)(JGJ130-2001)；(2)建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 128)；(3)建筑施工附着升降脚手架安全技术规程(DCJ 0805)；(4)建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）(5)招标图纸。三、 危险源及相关措施（一）、脚手架工程事故的类型(1)整架倾倒或局部垮架；(2)整架失稳，垂直坍塌；(3)人员从脚手架上高处坠落；(4)落物伤人(物体打击)；(5)不当操作事故(闪失、碰撞等)。（二）、引发事故的主要原因(1)整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架构架缺陷：构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设连墙件等；在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和连墙件等；构架尺寸过大、承载能力不足或设计安全不够与严重超载；地基出现过大的不均匀沉降。(2)人员从脚手架上高处坠落作业层未按规定设置围挡防护；作业层未满铺脚手板或架面与墙之间的间隙过大；脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落；不当操作产生的碰撞或闪失等。(3)不当操作事故用力过猛，致使身体失稳；在架面上拉车退着行走；拥挤碰撞；集中多人搬运或安装较重构件；架面上的冰雪未清除，造成滑落。(4)落物伤人(物体打击)在搭设或拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或路过行人；架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或路过行人；整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或路过行人等。(5)其他伤害在不安全的天气条件(六级以上大风、雷雨和雪天)下继续施工。在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用。脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离等。（三）、采取措施(1)对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行质量及安全监督检查。(2)对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。(3)对脚手架的搭设、使用和拆除进行全程监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。(4)加强安全管理与日常维护，对施工环境和施工条件进行监控。四、 脚手架安全技术设计（一）、脚手架搭设材料要求(1)、脚手架各种杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管，使用生产厂家合格的产品并持有合格证，其力学性能应符合国家现行标准碳素结构钢GBT700中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为46米，小横杆、拉结杆2.12.3米，使用的钢管不得弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。(2)、扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合钢管脚手架GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N*m时扣件不得破坏。(3)、脚手板采用50mm厚落叶松，宽度为300mm，凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和大横透疥者不得使用，使用的脚手板两端8cm用8号铅丝箍绕3圈。（二）、脚手架搭设技术措施1、施工准备（1）在脚手架搭设之前，由工地技术负责人依脚手架搭拆方案向专业班组长逐段的进行书面技术交底，并履行交底签字手续，各持一份，互相监督，由专业班组长向操作人员进行班前技术交底，并做好交底记录入档。（2）按对脚手架使用的各种材料的要求，对使用的材料进行全数检查、验收，方准进行场使用，并进入现场后分类堆放整齐，挂牌标明准备使用。（3）搭拆脚手架的操作人员必须是经过劳动部门培训合格发证，持证上岗。2、脚手架的基础（1）脚手架搭设前基础要平整夯实，架基及周围不得积水，在距脚手架外立杆外侧0.5米处，设置一排水沟，在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出，排水沟坡度为3-5。以保证架基的承载能力，基槽回填土必须步步夯实后，才能做脚手架基础。（2）回填土夯实后，上面铺设厚度50mm的0.23m木脚手板，之后在木脚手板上放置钢底座，钢底座上放置立杆，之后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。3、脚手架结构技术要求（1）本标段有倒虹吸工程和桥梁工程，桥梁工程有墩柱和桥台，有预制件的吊装和现浇混凝土连续梁，结构形式复杂，依脚手架结构要求，有采用满堂脚手架的，有采有里外双排架使用，也有采用单排脚手架的。针对里外双排脚手架而言，脚手架里侧立杆距墙200mm，竖立杆低于檐口为450mm，外立杆高于墙口1.2m，立杆排距1.2m，立杆纵距1.8m，大横杆步距1.8m，小横杆间距1.5m，立杆、大横杆均采用一字扣件对接，在搭设过程中立杆要搭设在大横杆的外侧，相邻两根杆件接头要相互错开一步且不于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。立杆搭设要垂直，横杆搭设要水平，立杆搭设垂直度为1/400，全高不大于50mm，大横杆搭设要水平，全长水平差不大于20mm，立杆的纵距排距偏差不大于20mm，小横杆外侧伸出架体的长度为140mm，小横杆偏离主节点的距离不应大于150cm，靠建筑物墙体一侧的外伸长度不应大于500mm，距地面200mm处设扫地杆。（2）架体的相互拉结，架体高度高出浇筑混凝土顶面至少50cm，用钢管相互拉结，并且用拉结杆里外脚手架与立杆或大横杆用扣件扣牢。拉结点的设置为水平间距不大于6米。（3）剪刀撑采用6米的钢管搭设，立杆7根、大横杆7根为一组剪刀撑，每隔6根设置一组与地面成45度角，脚手架两端转角处两侧设置，每组剪刀撑上下要连续设置，斜杆除两端用回转扣件与立杆、大横杆扣紧外，在中间要增加2个扣件扣牢，斜杆两端扣件与立杆结点的距离不得大于150mm，最下边斜杆与立杆的连结点距离不大于200mm，剪刀撑杆件的搭接长度为1000mm，用三个扣件扣牢，扣件扣在钢管端头处不小于10cm处。剪刀撑下端一定要落地。（4）脚手板的铺设，施工操作层的脚手架必须铺满、铺稳、铺严，距离建筑物混凝土墙面不得大于200mm，里立杆与墙面之间铺设一块脚手板，不得有空隙和控头板，对头铺设的脚手板，接头下面必须设两根小横杆，板端距小横杆150mm，拐弯处的脚手板必须交叉搭铺。（5）操作层、通道口的防护，在操作层高1.2m处设两道防护栏杆，但必须挂设有准用证的密目式立网，立网的边绳与大横杆靠紧，并用绳系结牢固，并设180mm高的踢脚板用木脚板代替。距地3m处设一层兜网，在浇筑的建筑物侧面的适当位置设23个安全通道口，与建筑物周围的施工临时道路顶面相连，宽3米，上铺一层50mm的木脚手板铺严并挂标识牌。（6）脚手架体与建筑物之间封闭办法：密目网垂直封闭，密目网的质量要求：密目网要四证齐全，要有阻燃性能，其续燃，阴燃时间均不得大于4秒。要符合GB16909的规定。每10cm10cm100cm2的面积上，有2000以上网目。密目网贯穿试验：做耐贯穿试验时，将网与地面成30度夹角拉平，在其中心上方3m处，用5kg重的钢管（管径48-51mm）垂直自由落下，不穿透即为合格产品。密目风的绑扎方法：用14#铅丝将密目网绑扎至立杆或大横杆上，使网与架体牢固的连接在一起。系蝇的材质应符合GB16909的规定。兜网封闭：用大眼安全网（平网）将脚手架与建筑物之间封闭起来。（7）脚手架的上下通道：脚手架体要设置安全马道：马道宽度不小于1米，坡度以1：3（高：长）为宜。马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应，基础按脚手架要求处理，立面设剪刀撑。人行斜道小横杆间距不超过1.5米。马道上满铺脚手板，板上钉防滑条，防滑条不大于300mm。设置护栏杆，上部护身栏杆1.2米，下部护身栏杆距脚手板0.6米，同时设180mm宽档脚板。（8）脚手架的卸料平台：卸料平台上面要挂牌标明控制荷载；要严格按照搭设方案施工。五、 卸料平台设计计算立杆横距b1米，立杆纵距L1.5，步距h=1.5剪刀撑连续设置，卸料平台宽度C2。(1) 强度计算Mmax=q12/8q=1.2(GK.C+gh)+1.4kQQK.CGK脚手板重量GK=0.3KN/m2C卸料平台宽度C=2mgk钢管单位长度gk=38N/mKQ施工活荷载KQ=1.2N/m2QK施工荷载标准值QK=2000N/m2q=1.2(3001.0+38)+1.41.220001=405.6+3360=3765.6N/mMmax=(3765.612)/8=470.7N.m验算抗弯强度S=Mmax/W=470.7/5078=92.7N/mm2205N/mm2所以安全满足设计要求(2)计算变形查表483.5的钢管参数E=2.06105N/mm2(钢管的弹性模量)I=12190mm(钢管的截面惯性矩)W/b=5ql3/384EI=(53765.610003)/(3842.0610512190)=0.19%=1/5261/150满足要求经结构计算均符合强度、刚度、稳定性的要求（9）脚手架搭设 脚手架搭设自下而上进行，立杆垫板铺完后建筑物的一侧开始排尺，在垫板上用粉笔画出立杆轴心线，然后在垫板上摆放标准底座及扫地杆竖立杆（随即立杆与扫地杆用直角扣件扣紧）装扫地小横杆安第一步大横杆安装第一步小横杆校正立杆设第一排拉结点安第二步大横杆第二步小横杆.以此类推，搭设高度步大横杆时安装剪刀和横向支撑杆。六、 脚手架施工要求(1)、外径48mm与51mm的钢管及木楞严禁混合使用。(2)、主节点处，固定横向水平杆或纵向水平杆、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不大于150mm。(3)、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于140mm。(4)、对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。(5)、上架作业人员必须持证上岗，戴好安全帽，系好安全带。(6)、严格按搭设方案施工；内外脚手架连结件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两