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1、危岩带治1程虹图设计超高承重施工作业脚手架工程专项设计目录1工程概况.3设计目标2脚手架设计依据3.1设计目标5.2.6立杆的稳定性计算135.2.7最大搭设高度的计算145.2.8连墙件的强度、稳定性和连接强度计算145.2.9立杆的地基承载力计算155.3限高48M脚手架设计计算（满堂脚手架）165.3.1参数信息165.3.2大横杆计算165.3.3小横杆计算175.3.4连接扣件抗滑承载力计算185.3.5脚手架立杆荷载计算195.3.6立杆的稳定性计算195.3.7最大搭设高度的计算205.3.8连墙件的强度、稳定性和连接强度计算215.3.9立杆的地基承载力计算226工作量匡算标准
2、227脚手架施工技术要求257. 1施工顺序257.2施工工艺258脚手架的拆除施工技术要求268. 1拆除前准备工作268.2拆除卸料要求263.2 脚手架搭设基本原则13.3 脚手架搭设材料13.4 脚手架搭设需考虑的荷载参数23.5 脚手架设计参数24脚手架具体搭设情况25脚手架设计计算25.1限高24m脚手架设计计算（双排脚手架）35.1.1参数信息35.1.2 大横杆计算35.1.3 小横杆计算45.1.4 连接扣件抗滑承载力计算55.1.5脚手架立杆荷载计算55.1.6立杆的稳定性计算65.1.7 最大搭设高度的计算75.1.8 连墙件的强度、稳定性和连接强度计算85.1.9 立杆
3、的地基承载力计算95.2限高36m脚手架设计计算（满堂脚手架）95. 2.1参数信息96. 2.2大横杆计算107. 2.3小横杆计算118. 2.4连接扣件抗滑承载力计算129. 2.5脚手架立杆荷载计算12279检查与验收（9）建筑施工手册（第五版）。3设计目标3.1 设计目标金竹沟危岩带需搭设脚手架高度最高达49mo本次设计内容为超高承重施工作业脚手架专项设计。主要目标为：结合陡崖带自身特征及危岩治理措施，编制出科学合理的脚手架方案，解决施工作业平台的安全问题，为治理工程的有效实施提供保障。明确脚手架施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范脚手架施工。3.2 脚手架搭设基
4、本原则（1）根据前期勘查报告及现场踏勘实际情况显示，本次治理工程脚手架支护从现有地平面搭设：脚手架及施工荷载轴向力主承力区选择在现有地平面和设计危岩单体支护平台及坡角平台处。（2）本次治理工程脚手架材料尽量选择具有足够承载力又能周转使用的现有材料和以后能重复利用的材料。根据现场的实际情况采用扣件式钢管脚手架，立杆和大、小横杆（纵、横水平杆）、坡面扫地杆均采用48.3X3.6钢管，连接扣件采用直角扣件；（3）根据陡崖带实际设计参数，采用错落坡型脚手架，脚手架随坡度而设，主受力立杆间距根据锚杆位置在1.2m1.5m之间，锚杆施工自下而上施工，因此脚手架施工顺序也由下而上搭设。3.3 脚手架搭设材料
5、（1）本治理工程采用扣件式钢管落地脚手架（HW24m用双排脚手架、H24m用满堂扣件式钢管脚手架），沿危岩段（体）架设施工。（2）脚手板采用5cmX250cm竹串片脚手板，其自重标准值为0.35KNi112（参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJI30-2011）表4.2.IT选取）：竹串片脚手板应符合现行行业标准德筑施工竹脚手架安全技术规范（JGJ1工程概况工程区属构造剥蚀低山地貌，受地质构造影响，区内地形西高东低，整体为陡崖一斜坡地貌，陡崖呈南北走向，该陡崖南北延伸长度约为1.3Km,发育有危岩带,区域内陡崖高1580m,崖顶高程397511m,崖脚高程330435m,区内最高点
6、位于中部陡崖崖顶，高程约为511m,最低点位于东部工业园区内高程318m,相对高差193m,陡崖坡脚一般7080,共分布19个危岩单体，针对本次治理工程的危岩单体,采取“危岩锚固+清除+支撑嵌补+主动防护网+裂隙封闭+悬挑梁+支撑墙”的处理方案。工程中需搭设超高承重施工作业脚手架开展工程，本报告为重庆市沙坪坝区覃家岗街道金竹沟危岩带治理工程初步设计超商承重施工作业脚手架工程专项设计报告。2脚手架设计依据一、技术报告1、重庆市沙坪坝区覃家岗街道金竹沟危岩带勘查(重庆市二零八地质环境研究院有限公司，2022年6月)；2、重庆市沙坪坝区覃家岗街道金竹沟危岩带治理工程施工图设计(重庆市二零八工程勘察设
7、计院有限公司，2022年8月)；二、执行规范(1)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)；(2)要筑施工脚手架安全技术统一标准(GB51210-2016);(3)要筑施工竹脚手架安全技术规范(JGJ254-2011):(4)要筑地基基础设计规范(DBJ50-047-2016)；(5)建筑结构荷载规范(GB50009-2012)；(6)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)；(7)岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范(GB50086-2015)；(8)钢结构设计规范(GB50017-2017)；层布置1台钻机，最多按布置2台钻机进行考虑，单台YXZ-70钻机主机
8、重0.285t,施工人员3人，重约225kg。(5)地面设横向、纵向扫地杆，扫地杆均离地面(坡面)30cm；并布置必要的斜撑、横向支撑与剪刀撑进行加固。(6)锚杆施工脚手架尺寸：锚杆施工脚手架采用钢管扣件式综合爬坡脚手架体系，脚手架间排距结合坡面锚杆布置形式以及结构稳定性、其立杆纵距=1.3m,立杆横距=1.2m,步距=1.8m。大横杆在上，小横杆在下；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m,水平间距3.9m。4脚手架具体搭设情况根据前期勘查报告及现场踏勘实际情况显示，本次治理工程脚手架支护从现有地平面搭设；脚手架及施工荷载轴向力主承力区选择在现有地平面和设计危岩单体支护平台及坡角平台处。各危岩
9、单体搭设脚手架具体情况见下表4-1o表4-1脚手架设计尺寸表连墙件设置脚手架限高（三）m纵距(m)横距(O)步距(m)两步三跨241.31.21.8361.01.01.8481.O1.01.8601.O1.01.5721.01.01.55脚手架设计计算脚手架的承载能力按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。需进行下列设计计算：(1)大横杆(纵向水平杆)、小横杆(横向水平杆)等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算；(2)立杆的稳定性计算；(3)最大搭设高度的计算；(4)连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算；(5)立杆地基承载力计算。第2页254-2011）要求。(3)钢管尺
10、寸均为48.3mmX3.6mm,每根钢管的最大质量不应大于25.0kg。钢管材料采用现行国家标准直缝电焊钢管GB/T12793或低压流体输送焊接钢管GB/T3091中规定的Q235普通钢管。其质量符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700中)Q235-A级钢的规定。(4)扣件采用可锻铸铁制作，其质量和性能应符合现行国家标准钢管脚手架扣件GB45831的规定。必须保证扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65Nm时，不得发生破坏。3.4 脚手架搭设需考虑的荷载参数脚手架搭设需考虑以下荷载对脚手架的影响：(1)活荷载参数：活荷载包括施工机械、施工人员、施工材料等；(2)风荷载参数：因脚手架搭设高度高，且处于峡谷
11、地区在对脚手架进行验算复核时需考虑风荷载；(3)静荷载参数：静荷载主要包括立杆、横杆的自重，脚手板、栏杆、挡脚板的自重，安全设施与安全网自重等。(4)地基参数：根据地基土类型选取合适的地基系数确定地基承载力，通过对地基承载力的复核确定是否进行地基处理。3.5 脚手架设计参数(1)本工程采用扣件式钢管落地式脚手架(双排或满堂)，沿需治理危岩单体进行施工；(2)脚手板采用5cmX250cm竹串片脚手板，其自重标准值为O.35KN11(3)脚手架钢管尺寸均为48.3InmX3.6mm,其质量符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T700中)Q235-A级钢的规定(Q235钢抗拉、抗压、抗弯强度设计值=2
12、05Ni三2,弹性模量E=2.06X105Nm11i,其自重标准值为0.0397KNm2)o(4)脚手架每两个步距铺设一层竹串片脚手板，同时作业面不得大于2层，每安全技术规范（JGJI30-2011）表4.2.1-2）；脚手架上吊挂的安全设施（安全网）的自重标准值应按实际情况采用。密目式安全立网的标准值（KNj112）：0.01（参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）第4.2.1章节）;脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡脚板类别：竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值（KNm）：0.0397；考虑脚手架高度非常高，脚手板搭设三层，隔步一层，交替进行施工。（5）地基
13、参数地基土类型：碎块石土；地基承载力标准值（KPa）：180.00；每根立杆底部设置垫板；立杆基础底面面积（痛）：0.20（木垫板厚60mm,长500mm,宽40OnInI）；基础折减系数：1（崩塌堆积体碎块石土，为天然地基）；Ia一立杆纵距h一立杆步距图5.1-1落地扣件式钢管脚手架正立面图5.1.2大横杆计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJI30-2011）第5.2.4条规定，大横杆（受弯构件）按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面，计算跨度取纵距将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。5.1 限商24m脚手架设计计算（双
14、排脚手架）5.1.1参数信息（1）脚手架基本参数双排脚手架搭设高度为24m,立杆采用单立管；搭设尺寸为：横距4为1.2m,纵距。为1.3m,大小横杆的步距。为1.8m；内排架距离墙长度为O.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为48.3X3.6；横杆与立杆连接方式为直角扣件（双扣件）；连堵件采用两步三跨，竖向间距3.6m,水平间距3.9m,采用双扣件连接；连堵件连接方式为双扣件。（2）活荷载参数脚手架每两个步距铺设一层竹串片脚手板，同时作业2层，每层布置1台钻机,最多按布置2台钻机进行考虑。单台YXZ70A钻机主机重0.285t,施工人员3人,重约225kg。计
15、算荷载按照3跨内布置1台YXZ-70A钻机，同时配置3名施工人员，施工面平台脚手板采取满铺满搭；则施工荷载（285+225）X10/（1.23.6）=1.2KNm2o计算时，荷载按照3.0KN112考虑；施工均布活荷载标准值：3.0KNm2o同时施工层数：2层；（3）风荷载参数本工程地处重庆市北培区，基本风压0.35KNin2;（4）静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值（KNm）：0.1233；竹串片脚手板自重标准值（KNm2）：0.35；栏杆、挡脚板自重标准值（KNm2）：0.17（参照建筑施工扣件式钢管脚手架12.71cm,）的和;计算公式如下：Vnm=S677；+0.990I(X)日其
16、中：静荷载标准值：q1=PP2=0.0397+0.14=0.180KNm;活荷载标准值：=Q=l.2KNm;最大挠度计算值为：V=(0.677X0.1801300,+0.990l.21300,)(1002.06105127100)=1.43mm;大横杆的最大挠度1.43InnI小于大横杆的最大容许挠度1300/15OmIn与10mm,满足要求！5.1.3小横杆计算根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第5.2.4条规定，小横杆(横向水平杆)按照简支梁进行抗弯强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小
17、横杆的最大弯矩和变形。图5.1-4横向水平杆计算跨度示意图(1)荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=0.0397X1.3=0.052KN；脚手板的自重标准值：P2=O.35X1.21.3/(2+1)=0.18KN；活荷载标准值：Q=31.2X1.3/(2+1)=1.56KN；集中荷载的设计值：P=l.2(0.052+0.18)+1.41.56=2.46KN；(1)均布荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=O.0397KN/m；脚手板的自重标准值：P2=O.35X1.2/(2+1)=0.14KNm;活荷载标准值：Q=31.2/(2+1)=1.2KNm;静荷载的设计值：q=l.2X0.0397+1.
18、2X0.14=0.217KN/m；活荷载的设计值：q2=1.4X1.2=1.68KN/m；q2q三图5.1-2大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)5q?i4*1V-1-Jr1-1-1.图5.1-3大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)(2)抗弯强度验算跨中和支座最大弯距分别按图5.1-2.图5.1-3组合。跨中最大弯距计算公式如下：flmax=O.O71/+0.13:跨中最大弯距为Mlmi=0.080.2171.32+0.101.681.32=0.31KNm；支座最大弯距计算公式如下：2max=-O.IQ71a2-O.1172支座最大弯距为W2fnix=-O.100.2171.
19、3j-0.1171.681.32=-0.37KNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行抗弯强度验算(截面模量5.26cm，：=max(0.29106,0.34IO6)/5260=64.64N11m;大横杆的最大弯曲应力为b=64.64Nmm小于大横杆(Q235-A级钢)的抗弯强度设计值f=205Nmm满足要求！(3)挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度(中48.3X3.6惯性矩集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：rPl(3/2-4尸/9)%ax=Vpmax=17921200(31200-4120029)/(722.06IO5X127100)=4.198mm；最大
20、挠度之和：V=v9max+vpmax=0.041+4.198=4.239mm；小横杆的最大挠度为4.239mm,小于小横杆的最大容许挠度120015011un与IOmnb满足要求!5.1.4连接扪件抗滑承载力计算按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)表5.1.7,直角、旋转扣件抗滑承载力设计值为8.OOKN,双扣件承载力设计值取16.OOkN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的直角、旋转双扣件承载力取值为12.80kNo纵向或横向水平杆与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力按照下式计算：RRc式中：R一纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；4一双扣件抗滑承载
21、力设计值，取12.80KN；大横杆的自重标准值：P=0.0397l.32/2=0.0516KN；小横杆的自重标准值：P2=O.0397l.2/2=0.024KN；脚手板的自重标准值：P3=0.351.21.3/2=0.273KN；活荷载标准值：Q=31.2X1.3/2=2.34KN；荷载的设计值：R=1.2X(0.0516+0.024+0.273)+1.42.34=3.694KN；R,=0992KNIH；最大应力计算值=MW=0.9921075260=188.59Nmm2;小横杆（横向水平杆）的最大弯曲应力为b=188.59N11M;小于大横杆（Q235-A级钢）的抗弯强度设计值=205Nmm
22、2,满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下：=54384EVax=50.039712007（3842.06105127100）=0.04Imni；大横杆传递荷载P=P1+P2+Q=O.052+0.18+1.56=1.792KN；二一风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采用：s=1.420；从一风荷载体型系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采用：x=0.649经计算得到，风荷载标准值Wk=0.351.4200.649=0.323K
23、Nma;不组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=l.2Nc+l.4Nq=1.24.627+1.44.68=12.104KN；组合风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2N0+0.85X1.4NQ=1.24.627+0.851.4X4.68=11.122KN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩M“计算公式参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)5.2.9进行计算：MW=O9X1.4=0.9X1.4X吗la2/10=0.91.40.3231.31.81.810=0.171KNm;5.1.6立杆的稳定性计算(1)不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：=N_1_1
24、_1Jr_1_1Jr图5.2-2大横杆设计荷载组合筒图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）Q*Qz1口口H口UlgUr1.1.Ur1.14a_1_1_1_Jr-1_1_1_Jr图5.2-3大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）（2）抗弯强度验算跨中和支座最大弯距分别按图5.2-2、图5.2-3组合。跨中最大弯距计算公式如下：MmaX=（;+010%/：跨中最大弯距为Aflnux=O.080.1921.02+0.101.401.O2=O.16KNm；支座最大弯距计算公式如下：MmaX=-0.10;-0.117%/j支座最大弯距为M2mn=-0.100.192X1.02-0.1171.401.02=-0
25、.18KNm;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行抗弯强度验算（截面模量5.26cm3）：=max（0.16106,0.18106）/5260=34.22N11un2；大横杆的最大弯曲应力为。=34.22Nmm小于大横杆（Q235-A级钢）的抗弯强度设计值=205Nmm2,满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度（48.3X3.6惯性矩12.71Cm4)的和:脚手板类别：竹串片脚手板；栏杆挡脚板类别：竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值（KNZm）：0.0397；考虑脚手架高度非常高，脚手板搭设三层，隔步一层，交替进行施工。（5）地基参数地基土类型：碎块石土；地
26、基承载力标准值（KPa）：180.00；每根立杆底部设置垫板；立杆基础底面面积（而）：0.20（木垫板厚60mm,长500mm,宽400mm）；基础折减系数：1（崩塌堆积体碎块石土，为天然地基）；图5.2-1落地扣件式钢管脚手架正立面图5.2.2大横杆计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）第5.3.5条规定，满堂脚手架纵、横向水平杆计算可按照双排脚手架纵、横向水平杆计算原理进行计算。大横杆（受弯构件）按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面，计算跨度取纵距/八将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。（1）均布荷载
27、值计算大横杆的自重标准值：P1=O.0397KN/m；活荷载标准值：Q=31.0l.0/(2+1)=1.00KN;集中荷载的设计值：P=l.2(0.0397+0.12)+1.41.00=1.59KN；图5.2-5小横杆计算简图（2）抗弯强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯短的和；均布荷载最大弯矩计算公式如下：MgM=夕-/8；Mqna=l.20.0397l.0l.0/8=0.006KNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下：MPnm=R/3；Mpma=.591.0/3=0.530KNm；最大弯矩M=Mgi+M=0536KNin；最大应力计算值=MW=0.53
28、6X1075260=101.90Nnunil;小横杆（横向水平杆）的最大弯曲应力为。=IO1.90Nmm;小于大横杆（Q235-A级钢）的抗弯强度设计值=205Nmm2,满足要求！（3）挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下：%x=5384E/计算公式如下:%x=9677+0.990：)/100曰其中：静荷载标准值：q=P,.P2=0.0397+0.12=0.160KNm;活荷载标准值：q2=Q=l.OKNVm;最大挠度计算值为：V=(0.6770.1601000,+0.9901.01000)/(1002
29、.0610s127100)=0.42mm；大横杆的最大挠度0.4211un小于大横杆的最大容许挠度1300/15Omm与10mm,满足要求！5.2.3小横杆计算按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第5.3.5条规定，满堂脚手架纵、横向水平杆计算可按照双排脚手架纵、横向水平杆计算原理进行计算。根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)第5.2.4条规定，小横杆(横向水平杆)按照简支梁进行抗弯强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。图5.2-4横向水平杆
30、计算跨度示意图(1)荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=0.0397X1.0=0.0397KN；脚手板的自重标准值：P2=O.35X1.01.0/(2+1)=0.12KN；5.2.5脚手架立杆荷载计算作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(KNm)；根据规范附表A.0.2取值0.1454；Nc=0.145436=5.234KN；(2)脚手板的自重标准值(KNm2)；本专项设计采用竹串片脚手板，标准值为0.35KNmNG=O35X3X1.oX(1.0+0.3)/2=0.683KN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(KNm2);本例采用栏杆竹串片脚手板，标准值为0.17KNm2;NG=O.17X3X1.0/2=0.255KN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括密目式安全网(KN/)；其自重标准值取0.01KN/m2；NGJ001X1.036=0.360KN；经计算得到，静荷载标准值NG=NGI+Ng2+心止%尸5.234+0.683+0.255+0
