垃圾焚烧发电厂垃圾坑（深）超高内脚手架搭设技术

垃圾焚烧发电厂垃圾坑 （ 深 ） 超高 内 脚手架搭设技术

李大文

上海市浦东新区建设（集团）有限公司 ， 上海， 201206

摘要：垃圾坑池壁结构施工是垃圾焚烧发电厂项目施工的重点及难点，垃圾池具有体积大、深（高）度深，防水及防腐要求高等特点，常规脚手架连墙件的使用会对垃圾池池壁的防腐留下重大隐患，池壁后期修补也非常困难。故施工过程中，池内脚手架科学合理的设计与搭设直接关系到整个垃圾池池壁施工安全、质量与进度。

本论文以浦东新区海滨资源再利用中心项目为例，就垃圾池内脚手架设计、搭设、实施进行分析与比选，采用目字形脚手架，保证脚手架安全稳定性的同时，减少支架用量，施工速度快、费用低。

关键词：超大垃圾池；超高；内脚手架；安全；质量

1工程概况

项目设4条生活垃圾焚烧线，单条线日焚烧处理能力1000t，是目前国内单条线日焚烧处理能力最大的垃圾焚烧发电厂。工程内容包括：主厂房（内含垃圾坑）、烟囱、综合泵房、综合办公楼、垃圾运输坡道、污水处理站、飞灰固化间、危废间等。

主厂房4条线焚烧线共用1个垃圾池，垃圾池长112m、宽30m、池底标高-7.00m、池顶标高28.05m、垃圾池深35m。垃圾池剖面图如下图：

图01：垃圾池剖面示意图

池壁采用700～400mm厚钢筋砼墙板，墙板每隔3.5m～4.5m设一道2000*1000mm钢筋砼扶壁柱。垃圾坑池壁内侧防腐采用护渗等级P8的防水混凝土+聚合物砂浆修补+1mm厚水泥基渗透结晶型涂膜层（用量不小于1.5kg/m2）+玻璃鳞片防腐层2遍（每遍1mm）。

2方案初步设计与比选

35m深的垃圾池中间无楼层板，建成投产后，垃圾池中各类垃圾混合发酵，对池壁的腐蚀性非常强，为确保池壁的抗腐蚀性能，池壁也不宜按常规设置脚手架连墙件，为保证脚手架的稳定性，初步拟定两种脚手架搭设方案进行比选：

方案一：对于此类工况，以往施工中常规采用在垃圾坑内搭设落地满堂脚手架（平面尺寸112m*30m）直至坑顶，架梁总高约35m，支架方量达112*30*35=11.8万m3。此方案支架搭设工程量太大，每一标高层单次施工周期长，总体搭设成本也高。此方案违背了各方面对高效、科学、节能地完成工程的要求与意愿。

方案二：沿用格仓式体系的设计思路，将112m长的垃圾坑以目字形分成4段，中间设3道满堂脚手架进行横向连通，连通段宽度9m，此方案使用钢管支架方量为6.4万m3，比满堂支架减少5.4万m3，采用该方法在保证模板支撑系统安全稳定的情况下，可少搭设5.4万m3支架,节约支架方量46%，同时也节约了相应的人力成本与工期。

为使初步设计确立落地并能有效地指导施工，在初步方案的基础上进行深化设计与施工组织。

3脚手架架体结构设计

3.1、脚手架平面布置

将112m长垃圾池分成4段，中间设3道连通点（同时作为施工通道），连通点长30m、宽9m，每段连通点间净距18.8m，目字形脚手架横向立杆总体按3立杆布置（0.4m+1.0m+3.0m），既首道立杆距池壁内侧0.4m，第二道立杆距首道立杆1.0m，第三道立杆距第二道立杆3.0m（此跨架体作为构造架）。

图02：架体平面布置示意图

3.2、脚手架立面布置

3.2.1、靠卸料大厅一侧（北侧）坑内脚手架布置：坑内脚手架搭设总体高度43m，横向设3排立杆（0.4+1.0+3.0m），纵向立杆间距1.5m，步距1.8m，下部25m采用双立杆。28.00m～36.00m段高也其他三面8米，在3个连通节点处的第一步及第3步入各设2道45度抛撑。

3.2.2、其余三侧坑内脚手架布置：东、南、西3侧坑内脚手架搭设总高度35m，横向设3排立杆（0.4+1.0+3.0），纵向立杆间距1.5m，步距1.8m，下部20m采用双立杆。

图03：1-1架体剖面示意图

3.3、八字撑加强

目字形脚手架中的每个空开段长18.8m，纵向立杆间距1.5m，18.8/1.5=13个纵向分段，为加强脚手架的整体性，在直角三角形两条边的第3及第5根立杆处设八字形对撑，设置对撑后，脚手架自由段长度仅为3个纵向分段，自由段长度为1.5*3=4.5m。

3.4、靠卸料大厅一侧抛撑

靠卸料大厅一侧脚手架高出垃圾池其他部位8m，设置三排脚手架的同时，在每个目字形的连接点处设2道抛撑，脚手架纵向步距1.8m，8/1.8=4步，分别在第2步及第4步处设置斜抛撑与横向脚手架固定。

图04：2-2架体剖面示意图

3.5、相关安全性能计算

采用Midas-GEN软件对垃圾坑内脚手架进行模拟计算，整体模型包含34299个节点单元及132515个梁单元。双立杆采用数值截面，模型截面特性按照双立杆截面乘0.8进行折减，水平杆扣件连接处采用释放梁端约束的方式，保留30%弯矩值，使模型更贴近实际情况，垃圾坑池壁与架体接触部分采用弹性连接，约束垂直于池壁方向的位移。通过计算分析，双钢管轴力最大值为19.92KN，钢管应力162 N/mm

²，横杆最大扰度为5.49mm，满足规范应力（205 N/mm²）及挠度（10mm）要求，结构整体稳定。

4对垃圾池底板的成品保护措施

因垃圾池防腐要求高，为防止脚手架搭设及折卸过程中钢管或扣件掉落，对坑底砼面造成损坏，在脚手架搭设前将池底清理干净，先在池底表面满铺土工布作为柔性结合层，然后在满铺木板，脚手架搭设时在立杆下铺设50*100mm方木。

5脚手架搭设施工技术措施

1、脚手架搭设前应根据专项方案做好搭设前的安全技术交底工作，同时做好材料质量关，严格限制不合格的钢管及扣件的进场与使用；

2、根据脚手架方案平面布置图做好现场首步架体的定位放样工作，底座应准确地放在定位线上。

3、脚手架的搭设须配合施工进度进行，连墙采用垃圾池池壁浇筑时封模对拉螺栓连接；无法设置连墙件时，应采取撑拉固定等措施。

4、整个搭设过程中，安排现场架子工每搭完一步脚手架后，及时校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

5、本专项脚手架按垃圾池壁浇筑施工分段搭设、分段使用，每一次段搭设均由现场施工安全管理人员组织验收，保证现场搭设与专项方案设计的一致性。

6、架体每步均设置挡脚板，材质采用宽度不低于180mm的木板，用铁丝绑扎在脚手架的立杆及横杆上。

7、每步脚手板应满铺，且铺设固定应牢靠。作业层与垃圾池池壁结构间的空隙应设置内侧防护网。

8、脚手架外围在连通通道以外区域应设置水平挑网，挑网水平间距@4500；首道不超过10m，以上每10步一设。

9、为防止施工中对已施工完成的垃圾池底板或墙板造成损坏，影响到垃圾池的耐腐蚀性，卸料时各构配件严禁抛掷至地面。

10、考虑到本项目脚手架搭设高度较大且较为特殊，使用应注重日常检查与巡视：

（1）是否因施工操作震动出现底步立杆悬空、连接扣件松动等情况；

（2）局部支撑体系是否有不均匀的沉降及其变形的情况；

（3）施工过程中是否有在架体随意堆放钢管、钢筋、模板等材料造成超载的现象；

（4）周边的安全防护措施是否被人为的拆除或破坏；

（5）支撑体系中个别杆件是否有变形需加固的现象。

6架体使用过程中的负荷要求

1、在外脚手架施工面作业时，部分零星周转材料需在脚手架上堆放，但必须保证脚手架的畅通和符合堆放荷载的限制。

2、对于堆放在脚手架上的材料不应大于0.3KN/㎡，且应及时使用完，不得放置时间过长，影响脚手架的畅通。

3、支拆模板临时存放在外架上的钢管、扣件、模板等材料，在施工结束后，应及时将堆放在架体上的材料进行清除；产生的建筑垃圾也应及时清理下架。

4、材料堆放时应分段堆放整齐，堆放间距不应小于1.2m，且应避开立杆之间的中部位置，以保证荷载承重的要求。

5、安装、拆除、堆放时不得抛掷，不得在脚手架上敲、砸材料。

7结束语

本方案结合现场结构类型、施工工况等实际情况，本着安全第一、兼顾经济合理的原则，同时满足施工工期、质量和合同要求，在选择方案时，充分考虑并达到以下几点预期目标：

1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收。

参考资料：

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[5]罗红泰.施工现场脚手架稳定性研究[J]. 建材与装饰,2018,(39):20-21.

作者简介：李大文，1982年9月生，本科学历，毕业于同济大学工程管理专业，工程师，就职于上海市浦东新区建设（集团）有限公司，主要从事建筑工程及市政公用工程施工。

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