脚手架安全通道施工方案
一、脚手架的材料选择和质量标准
为了保证本通道的结构安全,所用钢管要强度高、钢性好,钢管均采用扣件式,本通道所用的材料必须遵循以下原则:
1、钢管:钢管采用外径48mm、壁厚的焊接钢管,钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢,其材质应符合《碳素结构钢》(DB700-88)的相应规定。钢管表面平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚,允许偏差不大于,两端面切斜应不大于。外表面锈蚀深度应≤,超过规定值不得使用,并定期检查。严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管,严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用,本通道所用的钢管均外涂红白警戒色,并定期复涂,以保证外观形象。
2、扣件:扣件采用可锻铸铁制作的扣件,扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》规定,应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁制造,扣件的附件要用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中φ235钢的规定,螺纹均应符合GB198-81《普通螺纹》的规定,在螺栓扭力矩达时,不得发生破坏;严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹,变形,锈蚀的扣件,扣件活动部位应灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,扣件表面应涂刷黄色防锈漆。
3、木跳板:所用木板均要具有一定的强度、和防腐性。
4、安全密目网:安全密目网采用经检测合格的产品,同时密目式安全立网采用*6m;并做现场检验,执行标准:
(1)每10cm*10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目;
(2)做耐贯穿试验[将网与地面成30°夹角,在其中上方3m处,用5Kg重的钢管(管径48mm)垂直落下,不穿透]。 (3)通道两侧采用全封闭形式。 二、安全通道的搭设:
本安全通道下面为水泥面,按照设计规定进行步架、立杆、水平杆、横杆、剪刀撑等的搭设。  1、杆件搭设:
搭设顺序:做好搭设前的准备工作(材料准备、场地清理、安全技术交底等)→根据路面位置确定通道位置线→铺设木垫板→放置纵向扫地杆→根据立杆间距逐根竖立杆,并与纵向扫地杆扣牢→安装第一大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一(与各立杆或大横杆扣牢)→第二步大横杆→第二步棚顶钢管→加设临时抛撑(上端与第二步大横杆扣牢)→第二步排架内斜撑杆→第三、四大横杆、棚顶钢管→设稳定固定杆→
加设剪力撑→搭设棚顶上层钢管→木跳板→护身栏杆和挡脚板→立挂安全网。  2、搭设中的注意事项:
(1)搭设之前对进场的钢管以及配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(2)通道的搭设必须统一交底后作业,必须统一指挥,严格按上述搭设程序进行。
(3)通道应按“之”字形从一端开始并向另一端延伸搭设,搭设过程中随立随校正后予以固定。
(4)剪力撑、斜杆等整体接结杆件应随搭设的架子及时设置。  (5)木跳板应铺平、铺稳,并用14#铁丝绑扎固定,防止木跳板移动。  (6)设置斜撑杆或撑拉杆时,应掌握其松紧程度,避免引起杆件的显著变形。  (7)工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并固定,工人必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
(8)在搭设过程不得随意改变构杆设计,减少配件设置和对立杆、纵距作≥100mm的构架尺寸放大,确实需要调整和改变尺寸,应提交审核单位的技术主管人员协商解决。
三、通道搭设和构造要求
1.立杆:在竖立杆时,用单支钢管,不得采用对接钢管,立杆纵距米。  2.大横杆:大横杆长度不宜小于三跨,且不小于6m,大横杆对立杆起约束作用,故立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏,间距米。
(1)、上下相邻的大横杆应错开布置,在立杆的里外两侧,以减少立杆的偏心受荷情况。
(2)、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250且不大于50mm。
(3)、大横杆应采用对接扣件连接,如采用搭接时,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。 (4)、大横杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1\\3。
(5)、同一水平的和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻的水平间距应>500mm。
3.剪刀撑:剪刀撑必须连续设置,与地面夹角为45°至60°,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于200mm。
4. 排架内斜撑杆:排架内斜撑杆与地面夹角宜为45°至60°,搭设时将斜杆的一头扣在立杆上,另一头扣在上层顶棚钢杆中部,中间与下层顶棚钢杆相交处也用扣件扣紧,间距米。  5.木跳板:
(1)、脚手板采用对接平铺时,对接处其下两侧支撑横杆距离应控制在100-200mm以内,当搭接平铺时,搭接长度≥200mm,且在中部设有支承横杆,铺板时严禁出现端头超出支承横杆250mm来作固定的探头板。  (2)、纵向铺设时,其下支撑横杆间距为;
四、通道的安全措施:
1、通道两恻均采用密目式安全网全封闭,密目式安全网挂设在外排架的内侧。
2、上、下两层棚顶木跳板上均设安全网。
3、通道门口挂置“安全通道”示牌,并悬挂“上面施工危险,请勿在此停留”警示牌。
五、通道的质量检查、验收和管理
1.钢管垫木放置完毕后,应由有关人员检查验收,合格后方可进行搭设和使用。  2.在搭设过程中,由安全人员随时进行检查。
3.架子未经检查验收前,除架子工外,严禁其他人员攀登,验收后任何人不得拆改,需做局部拆改时,须经施工负责人同意后由专业架子工操作。
4.排架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。上岗人员定期体验,合格者方可持证上岗。
5.在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆。  6.风雨后,要及时组织相关人员对架子进行检查。建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度, 由安全主管主持检查和验收。
六、通道防护棚计算书
编制依据:《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。
由于防护棚有双层防护,故只按照承载能力极限状态设计,不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向,进深方向为纵向,简图如下:
一、参数信息:
1、构造参数:  立杆横距lb(m): ; 立杆纵距la(m): ; 防护棚高度H(m):5 ; 上下防护层间距h1(m): ; 立杆步距h(m): ;
斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m): ;  斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): ;  水平钢管搭设方式:钢管沿纵向搭设; 水平钢管间距a(m): ; 钢管类型(mm):Φ48 ×  ;
扣件连接方式:双扣件取扣件抗滑移承载力系数:  ;  2.荷载参数:
高空坠落物最大荷载标准值N(kN):1 ; 脚手板自重(kN/m2): ; 栏杆及挡脚板自重(kN/m): ;  3.地基参数:
地基土类型:素填土;
地基承载力标准值(kPa): 120;  立杆基础底面面积(m2): ;  地基承载力调整系数: 1。
七、纵向水平支撑钢管计算:
纵向钢管按照三跨连续梁计算,承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护,故只按照承载能力极限状态设计,不考虑正常使用极限状态。截面几何参数如下:  截面抵抗矩W =  cm3;
截面惯性矩 I =  cm4;  1、荷载的计算:
(1)脚手板自重(kN/m):q1 = × =  kN/m;  (2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN): N= 1 kN;
2.强度验算:
纵向支撑钢管按三跨连续梁计算; 最大弯矩计算公式如下:
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2;
支撑钢管的计算应力 N/mm2小于钢管的抗弯强度设计值205 N/mm2,满足要求!
八、横向支撑钢管计算:
横向水平钢管按照承载能力极限状态设计,按照集中荷载作用下的简支梁计算; 冲击荷载按最不利情况作用于跨中,上部钢管传递的恒载按等间距步置。 冲击荷载: F=  kN;
上部钢管传递恒载:P=××× =  kN;
最大弯矩Mmax=   ;
最大应力σ= Mmax/ W = ×106/ ×103) =  N/mm2;
支撑钢管的计算应力 N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205 N/mm2,满足要求!
九、扣件抗滑移计算: 水平钢管传递最大支座力N=+  / ×2=;
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取,按照扣件抗滑承载力系数,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为,扣件抗滑移按下式:
R ≤Rc
其中Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取 kN; 水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=  kN;
R <  kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
十、立杆的稳定性验算:  (一)立杆荷载计算:
作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。 1、防护棚结构自重NG1: 钢管自重取 m,扣件自重取个;
钢管长度:L=[2+×(2×] ×2+(5-/ ×+5=  m ;  扣件数量:n=2×2+(5-/= 7 个; NG1=× + ×7 =  kN;  2、防护棚构配件自重(kN): 栏杆、挡脚板自重:×=  kN;  脚手板自重:××2=  kN;  NG2=+= kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG= +   =  kN; 3、冲击荷载NQ(kN): NQ= 1 kN  ;
立杆荷载设计值N = + = × + ×1 =  kN;  (二)立杆的稳定性验算:
其中N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN):N = kN;
φ ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i 查表得到;  i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i =  cm;   A ---- 立杆净截面面积(cm2):A =  cm2;    W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=  cm3;   σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值:[f] =205 N/mm2; lo---- 计算长度(m);
参照《扣件式规范》:lo= kμh ; k ---- 计算长度附加系数,取值为;
μ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表;取μ= ;   h ---- 立杆自由长度;
防护棚不同于落地脚手架,一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑,故立杆自由长度取立杆步距;而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑,立杆自由长度h取值如下;
斜撑与立杆的连接点到地面的距离为 m,;斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为 m;h
取上述两者的最大值 m。立杆计算长度l0= kμh = ×× =  m; λ=l0/i =×103/ ×10) = 211 ;
由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=  ;
钢管立杆受压应力计算值;σ = ×103/( ××102)=  N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ =  N/mm2小于抗压强度设计值[f] = 205 N/mm2,满足要求!
十一、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:
p ≤fg
地基承载力设计值:
fg= fgk×kc= 120×1 = 120 kPa ;
其中,地基承载力标准值:fgk= 120 kPa ;脚手架地基承载力调整系数:kc= 1 ;
立杆基础底面的平均压力:p = N/A = /   =  kPa ;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:N = kN;基础底面扩展面积:A =  m2。
p=  kPa≤fg= 120 kPa 。地基承载力满足要求!