前钢3万空分脚手架搭设与拆除方案.docx

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前钢3万空分脚手架搭设与拆除方案

前钢30000Nm3/h空分项目安装工程

脚手架搭设与拆除施工方案

编制：

审核：

审定：

批准：

浙江省工业设备安装集团有限公司第二分公司201项目部

2012年10月15日

目录

1.编制说明2

2.编制依据2

3.构配件检验2

4.脚手架结构形式3

5.载荷计算4

5.1焊接式单排脚手架4

5.2双排脚手架（结构式脚手架）7

6.脚手架搭设操作工艺10

6.1施工程序10

6.2搭设要求10

7.脚手架检查验收制度12

8.脚手架拆除13

9.安全措施14

1.编制说明

本方案适用于空分制氧装置分馏塔安装用脚手架和外部管道设备安装用脚手架的搭设、拆除工作。

其他部位或专业安装中遇到的零星脚手架请参考本方案。

本空分制氧装置安装工程中，脚手架材料约50吨，搭拆工作量大，脚手架工用无论是工程进度、安全施工都起着主导地位，始终是工程中重要的一环，根据现场设备的条件并结合本公司施工经验的积累，本着安全可靠、经济合理的原则，编制本方案。

2.编制依据

2.1JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范。

2.2分馏塔图纸，管道、管架图纸。

2.3总承包和监理方有关安全管理规定。

2.4SH3505-1999石油化工施工安全技术规程。

2.5国家和地方有关标准规范中的强制性条文。

3.构配件检验

3.1构配件进入施工现场应有专业制造厂家生产合格证和材质证明书。

3.2扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，扣件无裂纹、转动灵活，螺栓无锈蚀，在螺栓拧紧扭力矩大65N.m时，不得发生破坏其材质，各项性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

3.3分馏塔安装基本上是铝材质设备、管道，因此脚手板采用木板，厚度不低于45mm，宽度不低于200mm。

区域外部管道安装，在脚手架上施工活荷载小，采用木板、毛竹板、冲压钢脚手板均可。

冲压钢脚手板，其质量与尺寸允许偏差应检验合格，钢板表面应有冲压孔，表面应有凹凸感，每块质量不宜大于30KG，材质应符合国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）标准中Q235-A级钢的规定。

3.4镀锌铁丝直径宜选择14#～16#，铁丝不得二次使用。

3.5安全网必须符合《安全网》GB5725-1997要求。

3.6构配件检验标准。

构配件的允许偏差

序号

项目

允许偏差

示意图

检查工具

1

焊接钢管尺寸（mm）

外径48

壁厚3.5

外径51

壁厚3.0

-0.5

-0.5

-0.5

-0.45

游标卡尺

2

钢管两端面切斜偏差

1.70

塞尺·角尺

3

钢管外表面锈蚀深度

≤0.50

游标卡尺

4

钢管弯曲

a.各种杆件钢管的端部l≤1.5m

≤10

钢板尺

b.立杆钢管弯曲

3m＜l≤1.5m

4m＜l≤6.5m

≤12

≤20

c.水平杆、斜杆的钢管弯曲

l≤6.5m

≤30

5

冲压钢脚手板

a.板面挠曲

l≤4m

l＞4m

≤12

≤16

钢板尺

b.板面扭曲（任一角翘起）

≤5

4.脚手架结构形式

4.1结构式脚手架：

用于空分区域外部管道和设备安装阶段，如：

有一定长度的双排立杆脚手架，局部的井字架，容器保温满堂架。

4.2焊接式单排脚手架：

适用于分馏塔安装阶段冷箱板安装。

只有一排立杆，横向水平杆一端焊接在冷箱板上的脚手架，供工作攀登和重量轻的铝管悬挂。

4.3移动式脚手架：

对于地面平整部位的脚手架，可用移动式脚手架，但要加支撑以免倾翻。

4.4其他特型脚手架：

悬空撑架，悬空吊架等。

5.载荷计算

5.1焊接式单排脚手架

焊接式单排脚手架，横向水平杆（又起到连墙件的作用）一端焊接在冷箱板结构上，角焊缝采用全周焊接，立杆横距为0.4米，立杆纵距为3.0米，步距为3.0米，壹个步距范围内按每档500毫米增设纵向水平杆。

5.1.1脚手架的计算参数

1.搭设高度H=15米（本工程分馏塔冷箱板每层12—15米，取杭氧冷箱板最高15m）。

步距h=3.0米，立杆纵距la=3.0米，立杆横距lb=0.4米，连墙件即横向水平杆为1步1跨设置，无脚手板。

2.脚手架材质选用φ48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08×103mm3，回转半径i=15.8mm，3）抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值ω0=0.7kN/m2，计算时忽略雪荷载等。

5.1.2小横杆（横向水平杆）的计算：

脚手架搭设剖面图如下：

立杆

冷箱板

横向水平杆

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

按照小横杆承载的立杆、纵向水平杆、活荷载、挂物重作为荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值：

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值：

P2=0.35kN/m2（不计）

活荷载标准值：

qk=3.0kN/m2（忽略不计）

立杆、水平杆、挂物重估计值：

P3=0.58+2.0（挂物）kN

均布荷载的计算值：

q=1.2×0.038+1.2×0.0+1.4×0.0=0.046kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=0.046×0.4002/8+2.58*0.4=1.033kN.m；

σ=Mqmax/W=203.3N/mm2，小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！

因此必要说明：

小横杆外端临挂管道不宜超过2KN（大约折合200kg）。

3.挠度计算：

简支梁均布荷载作用下的挠度，荷载标准值q=0.038+0.000+0.000=0.038kN/m；

挠度V1=5.0×0.038×800.04/（384×2.060×105×121900.0）=0.0005mm；

挠度V2=2.58*4003/（3×2.060×105×121900）=0.0022mm

挠度V1+V2=0.0027mm

小横杆的最大挠度小于800.0/150=5.333mm,满足要求！

5.1.3纵向水平杆的计算：

3000

纵向水平杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

按照纵向水平杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算纵向水平杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.5/3=0.175kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.5/3=1.5kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.3556kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=2.3556×1.52/8=0.6625kN.m；

σ=Mqmax/W=130.4N/mm2，纵向水平杆计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！

3.挠度计算：

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度，荷载标准值q=0.038+0.175+1.5=1.7058kN/m；

最大挠度V=5.0×1.7058×1500.04/（384×2.060×105×121900.0）=4.4828mm；纵向水平杆的最大挠度小于800.0/150=5.333,满足要求！

从强度和挠度计算可以看出：

纵向水平杆承担工作荷载时，中间要加支撑杆。

5.1.4扣件抗滑力的计算：

按规范表5.1.7，直角、旋转双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力计算值；

步距（3米）立杆的自重标准值:

P1=0.038×3.00=0.114kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.5×1.5/2=0.394kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.5×1.5/2=3.375kN；

水平杆与立杆的节点处临挂:

2KN

荷载的计算值:

R=1.2×（0.114+0.394）+1.4×3.375+2.0=7.335kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

5.2双排脚手架（结构式脚手架）

5.2.1脚手架的计算参数

1.搭设高度H=20米（本工程脚手架通常在20米左右,取高度20m，），步距h=1.8米，立杆纵距la=1.5米，立杆横距lb=1.1米，2步3跨设置与管道、管架、容器连接作为连墙件，脚手板为钢脚手板或毛竹板，同时作业层数n1=1。

2.脚手架材质选用φ48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08×103mm3，回转半径i=15.8mm，

3.抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值ω0=0.7kN/m2，计算时忽略雪荷载等。

荷载标准值

1结构自重标准值：

gk1=0.1248kN/m（双排脚手架）

2钢脚手片自重标准值：

gk2=0.35kN/m2（可按实际取值）

3施工均布活荷载：

qk=3kN/m2

4风荷载标准值：

ωk=0,室内搭设,无风和雪载荷.

5.2.2纵向水平杆、横向水平杆计算

1.横向水平杆计算

脚手架搭设剖面图如下：

按简支梁计算，计算简图如下：

每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb=0.35×1.5×1.1=0.5775kN

每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb=3×1.5×1.1=4.95kN

MGk=

kN·m

MQk=

kN·m

M=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.07+1.4×0.605=0.931kN·m

横向水平杆抗弯强度满足要求。

[v]=lb/150=1100/150=7.3mmv<[v]

横向水平杆挠度满足要求。

2.纵向水平杆计算

按三跨连续梁计算，简图如下：

脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb/3=0.35×1.1/3=0.128kN/m

施工均布荷载Qk=qk×lb/3=3×1.1/3=1.1kN/m

q=1.2G2k+1.4Qk=1.69kN/m

MGkmax=0.10G2k×la2=0.10×0.128×1.5×1.5=0.029kN·m

MQkmax=0.10Qk×la2=0.10×1.1×1.5×1.5=0.248kN·m

M=1.2MGkmax+1.4MQkmax=1.2×0.029+1.4×0.248=0.382kN·m

抗弯强度满足要求。

[v]=lb/150=1500/150=10mm

v≤[v]挠度满足要求。

3.横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算

横向水平杆传给立杆的竖向作用力：

R=（1.2NG2k+1.4NQk）/2=（1.2×0.5775+1.4×4.95）/2=3.812kN

Rc=8.00kN

R≤Rc

扣件抗滑承载力满足要求。

4.立杆计算

单立杆竖向承载力：

N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4∑NQk

=1.2（H·gk1+3·gk2·la·lb/2）+1.4·n1·qk·la·lb/2

=1.2（20×0.1248+3×0.35×1.1×1.5/2）+1.4×1×3×1.1×1.5/2

=8kN

kN·m

长细比：

式中k取1.155

查JGJ130-2001表5.3.3，并用插入法得u=1.51

查JGJ130-2001附录C表C得

=0.182

N/mm2＜f=205N/mm2

立杆稳定性满足要求。

立杆地基要达到500KN/m2,满足地基强度要求。

6.脚手架搭设操作工艺

6.1施工程序

扣件式钢管脚手架的搭设必须按设计（方案）规定的构造和搭设顺序进行。

脚手架搭设标准：

横平竖直，连接牢固，底脚着实，支撑挺直，通畅平坦，安全设施齐全、牢固。

脚手架搭设顺序为：

现场资料及场地整理→放置横垫木→安装立杆和扫地杆→搭设横向水平杆→搭设纵向水平杆→铺设跳板→安装防护栏杆→设剪刀撑、连墙件等

6.2搭设要求

6.2.1焊接式单排脚手架搭设工艺要求

焊接式单排脚手架适用于冷箱板安装阶段。

单排脚手架在地面上直接焊接在箱板型钢上，要求满焊，箱板吊装前由总承包验收合格后准予安装。

1.焊接式单排脚手架，横向水平杆一端焊接在冷箱板结构上，角焊缝采用全周焊接，立杆横距为0.4米，立杆纵距为3.0米，步距为3.0米，壹个步距范围内按每档500毫米增设纵向水平杆,横向水平杆外伸250mm。

在扩展使用时,纵向水平杆要加支撑。

立杆、水平杆、跳板的搭设要求参考双排脚手架相关内容。

2.焊接式单排脚手架的扩展。

根据冷箱内部容器和管道安装需要，在完成冷箱板合拢固定后，需对焊接式单排脚手架进行扩展。

Ä冷箱下部中间脚手架扩展：

冷箱下部中间脚手架采用落地式脚手架，落地脚手架与焊接式单排脚手架的立杆和纵向水平杆连接固定，组成一个脚手架群。

Ä冷箱中上部中间脚手架扩展：

冷箱中上部中间脚手架采用在相邻或相对冷箱的纵向水平杆（立杆）之间架设大横杆，并在大横杆上搭设斜撑，向下斜撑一端着力于冷箱板水平Ｈ型钢上，向上斜撑一端着力于立杆上，大横杆的中部也可着力于管道或设备上。

主塔的主冷环缝对接平台是冷箱中上部脚手架扩展的一个例子。

环缝对接平台，均采用360度大平面平台铺设。

平台作业面的承重，依靠大横杆、斜撑、下塔吊耳等承受力和稳定。

作业面的周围按要求设置安全护栏。

冷箱内配管和焊接作业面配管的不同标高搭设，作业面均在已成形的脚手架群上扩展。

6.2.2双排式脚手架搭设工艺要求

1.搭设立杆

Ä外径不同的钢管不应混合使用，钢管与竹木不得混用。

Ä底部立杆必须采用不同长度的钢管，立杆的连接必须交错布置，相邻立杆的接头不应在同一高度，其错开的高差不得少于500mm，并不应设置在同一步距内。

Ä立杆接头除顶层可采用搭接连接外，其余立杆杆件接长必须采用对接扣件。

搭接连接的应小于1m，不少于两个旋转扣件固定，固定间距不应小于300mm。

对接接头中心，距纵向水平杆轴心线的距离应小于步距的1/3。

Ä每根立杆的底部应设置底座或垫板，以加大承载力面积。

距地200mm处设置纵、横向扫地杆。

脚手架主要受力杆件，如立杆、纵向水平杆、横向水平杆和剪刀撑等，在同一立面必须使用同一材质的材料。

2.搭设纵向水平杆

Ä纵向水平杆应水平设置，钢管长度不宜小于三跨。

Ä接头宜采用对接扣件连接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm，各接头中心，距立杆轴心线距离应小于纵距的1/3。

Ä当采用搭接时，其搭接长度不小于1m，不少于两个旋转扣件固定，其固定间距不应小于800mm，扣件中心至杆端的距离不小于150mm。

Ä纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定，设在立杆的里侧。

Ä沿构筑物周围搭设的脚手架应采用闭合形式，脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈。

3.搭设横向水平杆

Ä横向水平杆应用直角扣件架设在纵向水平杆的上方，凡立杆与纵向水平杆相交处（主节点）均必须设置一根横向水平杆，严禁任意拆除，跨度中间的横向水平杆根据需要设置。

Ä脚手架横向水平杆外端伸出纵向水平杆外不小于250mm，靠墙的一端距墙的距离不大于100mm。

Ä每根立杆的底座处设置纵、横向扫地杆，用直角扣件与立杆固定。

4．其他

Ä脚手架作业层铺设跳板，并应按脚手架的宽度铺满，绑扎牢固。

防护栏杆应搭设在外立杆的内侧，高度要符合高度要求。

Ä每组剪刀撑跨越立杆根数约5～7根，与地面夹角在45°～60°之间，斜杆底部应落在地面垫板上。

剪刀撑随脚手架的搭设同时由底至顶连续设置。

剪刀撑斜杆接长采用搭接，搭接长度宜为1m，设置两个扣件。

斜杆不但与立杆连接，还要于伸出端的横向水平杆进行连接，以增加连接强度和减少斜杆的长细比。

Ä直爬梯高度小于12米，宽度不小于500mm，横挡每挡间距400～500mm。

Ä直爬梯超过6m时应设置过渡平台，上下两个直爬梯避免在同一立面，如在同一立面必须错开2米以上。

Ä在过渡平台上方2米设置安全网。

Ä直爬梯前面空间距离应大于500mm，最小处不得小于350mm。

Ä安全平网的设置每层不宜超过10m。

Ä平网影响管道施工时，临时拆除的安全网应及时恢复或更换位置系挂。

Ä脚手架设置立网，立网应采用密目式安全网。

7.脚手架检查验收制度

7.1必须按现行的的行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JQJ130-2001进行脚手架的搭拆使用、验收和检查。

7.2脚手架搭设之前必须对基础部分进行勘察验收，确保地基的承载力能满足脚手架高度要求，地基加固部位必须做隐蔽工程验收。

7.3编制脚手架搭设施工方案，经总承包和监理单位审批后方可进行搭设工作。

7.4脚手架搭设人员为特殊作业人员应获得相关管理部门培训考核合格后方可上岗作业。

7.5脚手架验收分阶段进行，每搭设3-5步，进行一次验收。

脚手架在自身验收合格基础上，报总承包相应资格人员检测，验收合格后挂绿牌后方可正式使用。

7.6总承包、监理部和项目安全员不定时地进行脚手架巡视、检查和组织相关人员进行专项检查。

专业工程师和施工员必须不间断地对脚手架进行巡查，发现问题立即进行解决处理，绝不留下任何隐患。

按有关规定对脚手架定期检查。

检查项目主要有：

a扣件螺栓是否松动；b底座是否松动，立杆是否悬空，跳板绑扎是否牢固；c杆件的设置和连接，连墙件、支撑等的构造是否符合要求；d立杆垂直度的偏差是否符合规范规定；e安全防护措施是否符合要求；f是否超载；g安全网挂设是否牢靠，是否有空漏。

8.脚手架拆除

脚手架的拆除应符合下列要求：

8.1为保证脚手架拆除中的稳定性，拆除脚手架必须完成下列准备。

Ä全面检查脚手架，重点检查扣件、连墙件、支撑体系等，是否符合安全要求。

Ä根据检查结果及现场情况编制拆除方案，并经有关部门批准。

Ä进行技术交底，交底双方均应在交底书上签字。

Ä根据拆除现场的情况，设围栏或警戒标志，并有专人看守。

Ä清除脚手架上留存的材料、电线等杂物。

8.2拆除注意事项

Ä拆除脚手架必须有专人指挥，拆除区域并设置安全警戒线，参与拆除的人员应注意配合和协调，在拆除过程中不宜中途换人，不得单人拆除较重杆件等有危险的构配件。

Ä拆除顺序是后搭设的部件先拆，先搭设的部件后拆除，严禁采用推倒或拉倒的拆除做法。

一般为：

跳板→栏杆→大横杆→小横杆→立杆（连墙件）→剪刀撑→底座，按自上而下先装者后拆除，后装者先拆除，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下同步作业，由中间操作人往下递管子。

Ä拆下的管子与零配件，应装箱或捆绑好,及时运至地面，严禁高空抛物。

Ä连墙件应在位于其上的全部可拆杆件拆除之后，才能拆除。

当拆除至最后一节立杆时，应先搭设临时支撑加固后，方可拆连墙件和支撑件。

Ä拆脚手架一步一清，分段拆除时高差不应大于两步，如高差不得已大于两步，应采取临时稳定措施。

Ä拆纵向水平杆时，应先拆中间扣件，后拆两端扣件。

拆扣件时，应有防止杆件突然坠落的措施。

Ä运至地面的脚手架部件，应及时清理，保管，并按品种、规格回收堆放。

9.安全措施

9.1离地面2m以上高空操作人员必须系好安全带、戴好安全帽并系紧扣带，同时做好其他相关安全保护措施。

9.2脚手架搭设过程中应控制避免碰撞制氧设备。

水平杆与设备接触的位置应用橡胶板隔开。

9.3在工程施工前编制详细的脚手架施工方案报有关人员批准，在实施前由编制人员对作业人员进行安全技术交底。

交底和被交底人在交底记录上签字。

9.4脚手架搭设必须有专职安全员检查验收合格，并铭牌挂示后方可投入使用。

脚手架、模板支撑系统一经验收，则不得任意更改，严禁随意拆除脚手架的基本构架、杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件，因为操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，并采取相应的弥补措施，在作业完毕后及时予以恢复。

9.5脚手架上人员不得过分集中，严禁打闹、跳跃。

9.6脚手架搭拆过程中若杆件尚未绑稳，未扣紧或绑扣已拆开或松动时严禁中途停止作业。

9.7架子工上岗应将袖口扣紧，不得穿硬底鞋或拖鞋及其它易滑鞋。

9.8不得单人进行搭设或拆除较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

9.9搭设中不得随意改变构架尺寸和减少杆配件数量，当需要对构件作调整和改变时，应经技术负责人批准。

9.10在使用过程中如发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结，以及其他安全隐患存在的情况时禁止使用。

在整改确认合格后方可使用。

9.11在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。

9.12拆下的材料不得直接向地上抛掷，应用滑车吊下或由斜道运下，参与作业的人员应注意配合与协调。

不得单人拆除较重杆件等有危险性的作业。

9.13搭设有扫地杆的双排脚手架，适当加斜撑，为防止立杆下沉其下端的土层要压实并塞垫水泥块或木方。

纵距、步距要符合脚手架搭设标准。

9.14冷箱板外脚手架是采用焊接方式附着在冷箱板上，即在相邻冷箱的接缝处搭设架子满足穿螺栓和焊接，在冷箱板内侧全面积搭设。

脚手架搭设质量好坏，关系到施工人员的生命安全，在搭设时要着重以下几点：

Ä小横杆（与冷箱板焊接的横杆）的焊接位置要选择正确。

在冷箱板外面，小横杆应焊接在骨架或内有骨架的位置点上。

在冷箱板内面，小横杆应全部焊接在骨架上。

Ä小横杆承载了脚手架自身、作业人员、机具、临挂铝管等的重量，冷箱脚手架小横杆既起到如双排脚手架中横向水平杆作用又起到脚手架中连墙件的作用，但其密度要大于连墙件的密度，一般取：

竖向3m，横向3m。

Ä在第一带冷箱板就位后，应把脚手架立杆向下延伸使其支撑在基础面上。

上一带冷箱板就位后，应把上下两带脚手架立杆连成一体。

Ä每层箱板围拢后，每块箱板的水平杆与相邻箱板的水平杆搭接，或与钢构直接连接。

Ä不论脚手架搭设的操作台大小和形状，其临边必须搭设高度1.5m的栏杆，并加挂安全立网,保护作业人员的安全。

脚手架安全管理体系

方案编制及交底架子搭设及验收架子使用及检查