新疆精河交通橋腳手架專項施工方案研究

中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450000

1 項目概況

精河二級樞紐電站廠房對外交通道路總長7.349km，按三級道路標準設計，路基寬7.5m，行車道寬6.5m，兩側路肩各寬0.5m。級配碎石路面，路肩與路面結構相同。路面采用20cm厚的級配碎石路面，基層采用20cm厚的水泥穩定碎石，其下采用碎石土或砂礫土回填。

交通橋位于道路樁號K1+031～k1+111段，橫跨一小沖溝，溝寬約77m，溝深約10m。橋兩側分布第四系黃土，下伏石炭系下統阿恰勒河上亞組（Clab）凝灰質粉砂巖及華力西中期花崗巖巖脈；沖溝內分布第四系洪積（Q4pl）含礫中粗砂，厚度為2.3～4.8m，下伏石炭系下統阿恰勒河上亞組（Clab）凝灰質粉砂巖。沖溝內一般無流水，在雨季，沖溝內會形成規模較小的季節性水石流。鉆孔揭露地下水高程為868.37～880.46m，地下水類型為第四系孔隙潛水。

交通橋工程施工內容主要包括梁樁基、承臺、墩身、預應力混凝土空心板、防撞墻、鋪裝層、橋面排水工程等。

2 腳手架搭設工藝

2.1 墩身腳手架搭設

墩身施工腳手架采用Φ48mm×3.5mm扣件式鋼管腳手架搭設，腳手架底板為河床高程，搭設高度為10m。采用雙排外腳手架，腳手架立桿間排距為0.9m，根據實際情況部分排距為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，腳手架搭設前，要將施工范圍內的地面整平夯實。

剪刀撐的旋轉扣件分別在離桿端不小于100mm處及中間位置進行加固。扣件的扭緊力矩應控制在40～65N·m。腳手架搭設立面圖見圖1。

圖1 腳手架搭設立面圖（單位：mm）

2.2 盤梯及施工平臺搭設

墩身搭設上人坡道或施工盤梯1座，盤梯及施工平臺搭設圖見圖2。采用“之”字形盤梯，盤梯或坡道搭設在腳手架長邊一側，采用鋼管自下而上同時搭設，并隨腳手架搭設同時進行。盤梯單幅寬度為0.75～0.9m，通道坡度為1∶3，每3m設1個轉向平臺，寬度不小于斜道寬度。坡道兩側設鋼管護欄及木質踢腳板，欄桿高度為1.2m，并在0.6m處設置1道橫桿，擋腳板高度不小于180mm。盤梯頂部與柱頂工作平臺相通，柱頂工作平臺是在腳手架頂部滿鋪馬道板形成用于通行、放置施工器具和進行混凝土澆筑施工的施工作業場地。

圖2 盤梯及施工平臺搭設圖（單位：cm）

3 腳手架搭設承載力計算

3.1 立桿的軸向力設計值

不組合風荷載時，立桿的軸向力設計值：

式中：∑NGK為自重及靜荷載標準值產生的軸向力設計值；∑NQK為施工均布活荷載產生的軸向力設計值。

組合風荷載時，立桿的軸向力設計值：

（1）永久性荷載：立桿承受的結構自重為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）風荷載：

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

3.2 小橫桿抗彎強度計算

小橫桿的抗彎強度應滿足下式要求：

式中：M為彎矩；W為荷載；f為鋼材的抗壓強度設計值。

小橫桿的自重標準值為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，荷載計算值q=0.038+14.7=14.738kN/m。永久荷載對立桿產生的軸向力標準值MGK=14.738×0.6×0.6÷8=0.66321kN·m，可變荷載對立桿產生的軸向力標準值MQK=1×0.6×0.6÷8=0.045kN·m，小橫桿的計算強度σ=（0.6632+0.045）×106÷5080=139.41N/mm2＜205.0N/mm2，滿足要求。

3.3 立桿穩定性計算

不組合風荷載時應滿足下式要求：

式中：N為立桿的軸向力；φ為軸心受壓構件穩定系數；A為立桿的截面面積，A=（4.89×102）mm2；f為鋼材的抗壓強度設計值，取205N/mm2。

其中，N由下列組成計算：

式中：∑NGK為永久荷載對立桿產生的軸向力標準值總和；∑NQK為可變荷載對立桿產生的軸向力標準值總和。

φ應根據長細比系數λ確定：

式中：L為截面回轉半徑，取1.58cm；L0為立桿計算長度。

L0的計算公式如下：

式中：K為計算長度附加系數，取1.185；μ為考慮滿堂腳手架整體穩定因素的單桿計算長度系數，取1.4；h為立桿步距，取1.2m。

代入上述公式，計算得到L0=1.185×1.4×120=199.08cm，λ=199.08÷1.58=126，φ=0.417，∑NGK=立桿承受的結構自重+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，立桿穩定性滿足要求。

4 腳手架搭設流程

（1）測量隊放線定位，施工人員布設墊板。（2）按照設計要求在基礎上用鋼卷尺量出內、外立桿的距離，并用顏色噴漆噴出立桿標記。（3）在進行基坑內雙排腳手架搭設時，在先澆筑的底板、壁板等處預埋鋼筋頭，用連接桿一端焊接固定在雙排腳手架兩根立桿上，一端焊接在預埋的鋼筋頭上，使兩者成為一個整體。（4）雙排腳手架規格為縱距1.2m、橫距1m、步距1.8m。為保證施工的安全性，可根據實際情況，在1.2m縱距范圍內增加1～2根橫桿，但不增加立桿。

5 腳手架驗收

先組織管理機構自檢驗收，再組織業主、監理按照相關規范要求進行驗收，驗收合格后方能使用。

（1）腳手架驗收檢查要求：①鋼管、扣件出廠有合格證；②鋼管有嚴重腐蝕、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，進行力矩扳手檢測；⑤腳手架立桿下必須設置墊板；⑥驗收人員持證上崗；⑦嚴格按照施工方案進行搭設。

（2）驗收人員：項目總工、安全總監、技術質量部部長、測量隊隊長、安全環保部部長、物資設備部部長、監理工程部及安全部。

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

驗收檢查項目見表1。

表1 腳手架驗收表

6 腳手架拆除

拆除程序遵守自上而下、先搭后拆的原則，拆除順序為安全網→攔桿→腳手板→剪刀撐→橫向水平桿→縱向水平桿→立桿。不準分立面拆架或在上下兩步同時進行拆架，做到一步一清、一桿一清。拆立桿時，要先抱住立桿再拆開最后兩個扣。拆除縱向水平桿、斜撐、剪刀撐時，應先拆中間扣件，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，嚴禁先將連墻件整層或數層拆除后再拆腳手架。分段拆除高差不應大于2步，如高差大于2步，應增設連墻件加固。為保證拆除過程中架體的穩定性不被破壞，連墻桿被拆除前，加設臨時支撐防止變形、失穩。當腳手架拆至下部最后一根長鋼管的高度（約6m）時，先在適當位置搭臨時拋撐加固后再拆連墻件。拆除腳手架時，地面應設圍欄和警戒標志。

7 腳手架危險源辨識及控制措施

腳手架危險源辨識及控制措施見表2。

表2 腳手架危險源辨識及控制措施

8 結束語

精河二級樞紐電站廠房對外交通道路工程交通橋施工，經過前期腳手架的合理設計，以及科學合理的組織安排，高質量、高標準地完成了交通橋的施工。掌握腳手架的施工技術，做好事前控制和過程檢查，從搭設到拆除全過程控制防止安全事故發生，對于順利完成道路工程交通橋施工意義重大。