超高加密型脚手架在高边坡基础处理中的应用

超高加密型脚手架在高边坡基础处理中的

应用

马琳艺 韩黎明 孙杰

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西西安 710024

在水利水电工程高边坡基础灌浆施工中，受山势陡峭、岩石不平整、垂直高度大、施工安全风险高等因素影响，无法形成施工平台用于灌浆作业，为了能满足现场施工条件，保证人员施工安全，采用超高加密型钢管脚手架搭设技术以满足施工各项要求。本文介绍了采用超高加密型脚手架搭设技术在某水利枢纽除险加固工程坝肩基础处理施工中的应用。

１、工程概况

某水利枢纽除险加固工程，大坝为变圆心变半径混凝土双曲拱坝，坝基最低高程EL532.00m，坝顶高程EL622.50m，坝肩基础处理施工位于坝后两岸山梁，两岸地形高陡，河床高程EL535m～EL560m形成90°悬崖峭壁，局部成倒悬状；高程EL560m以上植被茂盛，左岸自然坡度达60°～70°，右岸自然坡度达70°～80°。两岸山梁局部，坚硬的石英岩受扭，压性裂隙切割后，形成尖片状、鱼脊状耸立的危石。

坝肩基础处理施工内容为固结灌浆及排水孔施工，分为3个施工区域（A、B、C区），其中A区施工高程为EL551m～EL605m，施工宽度20m；B区施工高程为EL542m～EL605m，施工宽度70m；C区施工高程为EL555m～EL605m，施工宽度45m。

２、施工特点

在常规的水利水电工程边坡基础处理施工中，边坡角度大多数为30°～60°，坡度较缓，有些边坡会在灌浆高度设有施工马道，只要搭设简易支撑架就可满足钻孔灌浆条件，施工安全风险较小。而本工程边坡多为悬崖峭壁，自然坡度为60°～90°，山势陡峭，岩石不平整，垂直高度大，施工安全风险高等因素影响较大，另施工区域位于坝后，中孔泄洪时水流冲击会影响到施工区域。为使工程项目按时投入生产，决定采用搭设超高加密型扣件式钢管脚手架，既可满足现场施工条件，又可极大的降低施工安全风险，同时又可加快施工进度。

3、施工流程及施工方法

3.1施工流程

（1）准备阶段

施工所需的钢管、扣件、插筋、成品连墙件等通过载重汽车运至大坝顶部，后采用25T汽车起重机将其放置于坝前河床上。立杆坐落处表层的腐土、树叶等进行清理，随后对岩石面进行凿平，布置插筋孔，将Ф32螺纹钢放入孔内用水泥浆液密封牢固。并在搭设过程中逐步对山体表面的杂草、树木进行清理（出于保护原始生态环境，现场所有树木不允许砍伐，在影响脚手架搭设时，只对树木的枝条，树叶等进行清理，全部保留树木主干）。

（2）施工过程

按技术参数逐步搭设通长立杆、纵向扫地杆、横向扫地杆、纵向水平杆、横向水平杆等步骤，随着脚手架的逐步升高，同时剪刀撑、连墙件也随架体的升高进行逐步搭设，同时每4.8m高搭设防护栏杆，满铺脚手板，安全密目网绑扎牢固形成施工作业面。循环进行上述步骤直至搭设到设计高度。

（3）验收阶段

按照相关规范要求，脚手架每搭设6～8m，由施工单位、监理单位对脚手架进行过程自检。搭设至设计高度后，由建设单位、监理单位、施工单位进行脚手架全面验收。

（4）使用阶段

脚手架投入使用前在脚手架各断面设置多个观测点进行位移观测，测量人员每月必须对架子进行不少于两次的变形观测检查，分析前后位移变化情况，若发现达到设计高度、作业层上施加施工荷载、泄洪、遇有六级大风与大雨等情况后架子的垂直度和位移发生变化，应立即停止施工，查明原因后再恢复施工，复工后应多次观测变形位置防止发生安全事故。

3.2施工方法

根据现场实际情况，施工排架随山体走势进行搭设，尽可能减少上部对下部的承重荷载；底部岩石整体性好且岩石强度较高，无需进行软基处理，须对钢管坐落处岩石进行凿平；脚手架与岩石接触处采用插筯、连墙件进行固定。

　　3.2.1立杆搭设要求

（1）每根立杆垂直稳固坐落在岩石基础上，并设置插筋。

（2）脚手架内立杆距离山体净距为20cm，当大于20cm时，需铺设脚手板，并加固牢靠。

（3）纵向、横向扫地杆用直角扣件固定设置在距离底座上不大于20cm处的立杆上，横向水平杆设置在纵向水平杆下方。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸长两跨与立杆固定，高低差不大于100cm，靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于50cm。

（4）立杆必须用对接扣件连接。杆上的对接扣件交错布置，两根相邻立杆的接头相互错开，不设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于50cm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。

3.2.2纵向水平杆搭设要求

（1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。纵向水平杆接头交错布置，且采用对接扣件连接，两根相邻纵向水平接头设置相互错开不小于50cm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

（2）纵向搭接长度不小于1米，并等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于10cm。

3.2.3横向水平杆搭设要求

（1）主节点处必须设置一根横向水平杆，严禁拆除。

（2）横向水平杆的两头搁于纵向水平杆上，至少伸出15cm。

（3）横向水平杆的各节点处采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

3.2.4插筋、连墙件的布置要求

（1）脚手架每根立杆布设地面插筋，地面插筋采用Ф32螺纹钢筋，总长80cm，入岩50cm，并采用水泥砂浆密封牢固，插筋外露30cm与排架钢管套接，保证排架根底的稳定。

（2）连墙件间排距330cm*240cm，即两步三跨布置。连墙件采用Ф32螺纹钢筋，总长130cm，入岩100cm，并采用水泥砂浆密封牢固，安装连墙件时采用已加工的成品，即外露30cm与钢管满焊，再将成品与排架钢管扣接；在施工作业层对连墙件进行加密，保证排架的整体稳定。

3.2.5剪刀撑搭设要求

（1）脚手架外侧设置剪刀撑，由脚手架端头开始，每5~8m沿脚手架外水平距离从底部至顶部连续设置剪刀撑，剪刀撑与地面的倾角控制在50°（可根据实际情况布设，但须满足斜杆与地面的倾角应在45°～60°之间）。

（2）剪刀撑自下而上，左右连续贯通设置，剪刀撑在搭设时将一根斜杆用旋转扣件扣在立杆上，另一根斜杆扣在横向水平杆的外伸部分上，以免两根斜杆相交时把钢管别弯。

（3）剪刀撑斜杆的接长采用搭接，采用搭接时，搭接长度大于1m，并采用3个旋转扣件固定，端部扣件的边缘至杆端距离大于10cm；剪刀撑斜杆两端扣件与立杆节点的距离不宜大于15cm。

　3.2.6脚手板、防护栏杆、安全网搭设要求

（1）作业层脚手板必须铺满、铺稳、铺实。四角用镀锌铁丝双股并联绑扎，固定在纵向水平杆上，要求绑扎牢固。

（2）作业层脚手板外侧自第二步起必须设1.2m高同材质的防护栏。

（3）脚手架外侧必须用合格的密目式安全网封闭，且应将安全网固定在脚手架外立杆内侧。

　3.2.7人行安全通道

（1）采用“之”字型人行踏步通道，附着外脚手架设置。

（2）人行通道宽度不宜小于1m，坡度宜采用不大于45°，拐弯处应设置平台，其宽度不小于人行通道宽度。

（3）人行通道宽度两侧及平台外围均应设置栏杆，栏杆高度应为1.2m。

（4）人行通道为确保安全文明标准化作业而设立的应急行走和疏散通道，要设有明显标志。

超高加密型脚手架现场搭设效果图1

超高加密型脚手架现场搭设效果图2

4、施工效果

　　通过实际施工过程和上游水库泄洪冲击检验，超高加密型脚手架在施工过程中牢固可靠，能很好的满足施工条件和安全要求，有效的解决了高边坡基础处理的施工需要，保证了施工进度，能够应用到类似的工程中，为以后相关工程提供了经验。

5、结语

通过实践证明，采用搭设超高加密型脚手架的施工方法，便于提供牢固可靠的施工作业面，为灌浆施工创造了良好的工作环境，同时减少作业面原始边坡生态植被破坏；施工材料、机械设备等运输搬移简单省力，迅速安全，效率高，大大减轻了工人的劳动强度，同时又能减少人员投入；每层施工作业面都有一定的稳固性和安全防护措施，人员上下脚手架有专用人行通道，极大的保证了脚手架稳固，施工人员作业时面临高处坠落、交叉作业物体打击、习惯性违章引发森林火灾及坝体泄洪应急处置、撤离等施工主要安全风险，避免了引起社会性群体事件，保证了人员施工安全。综合效益显著。