落地扣件式钢管脚手架施工方案.docx
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落地扣件式钢管脚手架施工方案
中建五局三公司阳光100二期
落地扣件式钢管脚手架施工方案
1工程概况
1.1建设概况
长沙阳光100国际新城是由阳光壹佰(湖南)置业发展有限责任公司在长沙市岳麓山大学城南部开发的一个大型房地产项目。
地块-北区东组团总承包工程由A-3号楼、A-4号楼、C-16号楼、配套公建及地下车库组成。
1.2场地情况
该工程进场前业主已完成基坑土方大开挖和桩基础的施工。
土方开挖后的地基承载力特征值约200Kpa。
1.3建筑概况
该工程总建筑面积:
66508.07m2,其中地上总建筑面积52042.81m2;地下室总建筑面积14465.26m2,各单位建筑概况见表1。
表1各单位工程建筑概况表
序号
项目
说明及内容
A-3号楼
A-4号楼
C-16号楼
配套公建
地下车库
1
建筑面积
21643.83m2
23204.43m2
5354.03m2
1840.52m2
10384.5m2
2
地上层数
10-12层
10-12层
16层
1层
3
地下层数
1层
1层
1层
1层
1层
4
建筑高度
36.65m
36.65m
48.65m
6.85m
5
标准层层高
3m
3m
3m
6.2m
3.9m、5.5m
6
建筑类别
二类
二类
二类
二类
7
室内外高差
地下室外土方回填以后的地面完成面比室内地面低0.15m
8
±0.000标高
相当于绝对标高35.25m
9
回填前土方标高
约-4.4m
1.4工期
本工程工期紧,总工期418天;8月31日完成±0.000层结构;9月20日需要完成3层结构。
1.5外脚手架搭设时间
为了施工操作需要和外架防护需要,根据本工程的工期安排,拟在±0.000层结构完成以后,进行外脚手架的搭设。
2脚手架施工方案的编制依据
本工程脚手架施工方案的编制依据为:
1.1根据国家标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130―2001J84―2001(2002年版);
1.2《建筑施工安全检查标准》JGJ59―99
1.3地质勘察报告
1.4本工程施工图纸
3脚手架设计
本工程在11层以下采用落地式双排脚手架,脚手架实际搭设高度约36m。
11
层以上为型钢挑脚手架,型钢挑脚手架的方案另详《型钢挑脚手架施工方案》。
1.1落地式双排脚手架设计尺寸和搭设高度
1.1.1落地式双排脚手架设计尺寸
在考虑风荷载作用的情况下,均采用封闭式双排脚手架,封闭式双排脚手架结构的设计尺寸应遵守以下规定:
(1)连墙件均按二步三跨设置,均采用刚性连接,连接方式如下:
在建筑物边梁内预埋短钢管,钢管连墙杆与预埋的短钢管用双扣件水平连接。
(2)立杆横距(即内立杆和外立杆的轴线间距)均按1.2m搭设;
(3)步距(上下大横杆上皮到上皮的距离)均按1.8m搭设;
(4)立杆纵距(同排内相邻两根立杆的轴线距离)按1.5m搭设;
(5)安全立网采用2300目密目安全网;
(6)对于作业层,搭设在大横杆上的小横杆按每跨2根考虑;对于非作业层按1根考虑。
作业层考虑4层。
(7)为满足本工程建筑物的防护和作业需要,本工程外脚手架采取落地式双排脚手架。
施工荷载按2层考虑,脚手板荷载按4层考虑,每层施工荷载不得超过2KN/㎡。
(8)内立杆距墙400mm(主要考虑外侧模拆除方便);小横杆出内立杆350mm;出外立杆100mm。
大横杆搭设在立杆内侧。
(9)脚手架实际搭设高度约36m。
1.1.2落地式脚手架搭设高度(地面粗糙度按C类考虑)见表2。
表2脚手架允许搭设高度
连墙件设置
立杆横距(m)
步距
(m)
立杆纵距(m)
地区
允许搭设高度[H](m)
对地基承载力的要求(特征值,以粘土为例)
2+2+4×0.35(KN/m2)
二步三跨,双扣件连接
1.2
1.8
1.5
长沙
47
≥120KN/m2
注:
表中所示2+2+4×0.35(kN/m2),包括下列荷载:
2+2(kN/m2)是二层作业层施工荷载;4×0.35(kN/m2)包括四层作业层脚手板荷载。
4构配件选用
4.1钢管
4.1.1脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T12793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
钢管进场时供应方应提供质量证明文
件。
4.1.2脚手架钢管的尺寸应按表3采用。
每根钢管的最大质量不应大于25kg,应采用φ48×3.5钢管。
横向水平杆标准尺寸应按表1进行定尺。
表3脚手架钢管尺寸(mm)
脚手架类型
截面尺寸
长度
外径φ,d
壁厚t
横向水平杆限定长度
其他杆长度
落地式脚手架
48
3.5
1650
4000—6500
4.1.3作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理:
先对钢管除锈,再将内壁擦涂红丹防锈漆两道,然后在外壁涂一道红丹防锈漆和两道面漆,面漆颜色为黄色。
4.2扣件
4.2.1扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件,必须具有产品质量合格证、生产许可证和专业检测单位测试报告。
其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB
15831)的规定。
4.2.2扣件是钢管与钢管的连接,工字钢悬挑架使用的扣件分为三种:
(1)两钢管90°交叉连接采用直角扣件;
(2)两钢管呈任意角度交叉连接采用旋转扣件;
(3)钢管与钢管接长采用对接扣件。
4.2.3脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。
扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm,当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。
4.2.4扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、气孔、砂眼、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,扣件使用前应进行防锈处理:
先除锈然后采用油浸防锈。
4.3脚手板
4.3.1脚手板采用由毛竹或楠竹制作的竹架板。
竹架板间距不大于600mm的拼接螺栓制作,孔径应紧密配合,螺栓必须可靠牢固,出现滑丝后应立即更换。
腐朽的脚手板不得使用。
4.3.2每块竹架板的厚度不得小于50mm,宽度不得小于200mm,长度不得小于3000mm。
4.4挡脚板(挡脚笆)
4.4.1挡脚板高度不应小于180mm,挡脚笆的高度不小于400mm。
4.4.2挡脚板宜采用18mm木胶合板制作,挡脚板或挡脚笆上如有孔眼,不应大于25mm。
4.5密目式安全网
4.5.1应选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安鉴证的密目网。
密目式安全网宽(高)度不得小于1.2m,网目密度不应低于2300目/100cm2,各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠,环扣孔径不低于8mm。
不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷。
4.5.2密目式安全网的安装平面垂直于水平面,严禁作为安全平网使用。
4.5.3密目式安全网使用时应采用有足够强度、耐候性好的绳索绑扎,不得使用铁丝捆绑。
4.5.4边绳与网体连接必须牢固,立网边绳断裂强力不得小于3000N。
系绳沿网边均匀分布,相邻两系绳间距应≤0.45m。
4.6连墙件
4.6.1连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级
钢的规定。
4.6.2连墙件必须采用刚性连接,连墙件使用与架体同种规格钢管制作。
刚性连接方式如下:
在建筑物边梁上预埋400mm长(梁内250mm,梁外150mm)的短钢管(立管),通过直角扣件将预埋的短钢管和连墙件连接。
连墙件必须水平设置。
5设计计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。
立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.20米,立杆的步距为1.80米。
采用的钢管类型为Φ48×3.50,连墙件采用两步三跨,竖向间距3.60米,水平间距4.50米。
施工均布荷载为2.0kN/m2,同时施工2层,脚手架共铺设4层。
5.1小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
(1)均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.500/3=0.175kN/m;
活荷载标准值:
Q=2.000×1.500/3=1.000kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.000=1.656kN/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=1.656×1.2002/8=0.298kN.m;
σ=Mqmax/W=58.680N/mm2;
小横杆的计算强度小于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+1.000=1.213kN/m;
最大挠度V=5.0×1.213×1200.04/(384×2.060×105×121900.0)=1.305mm;
小横杆的最大挠度小于1200.0/150=8.000与10mm,满足要求!
5.2大横杆的计算:
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
(1)荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.200=0.046kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200×1.500/3=0.210kN;
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200×1.500/3=1.200kN;
荷载的计算值:
P=(1.2×0.046+1.2×0.210+1.4×1.200)/2=0.994kN;
大横杆计算简图
(2)强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0.267×0.994×1.500=0.398kN.m;
M=M1max+M2max=0.010+0.398=0.408kN.m
抗弯强度:
σ=0.408×106/5080.0=80.379N/mm2;
大横杆的抗弯强度σ=80.379小于[f]=205.0N/mm2;
(3)挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax=0.677×0.038×1500.04/(100×2.060×105×121900.0)=0.052mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
P=(0.046+0.210+1.200)/2=0.728kN
V=1.883×0.728×1500.03/(100×2.060×105×121900.0)=1.843mm;
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.052+1.843=1.895mm;
大横杆的最大挠度小于1500.0/150=10.0或者10mm,满足要求!
5.3扣件抗滑力的计算:
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8.0kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200×1.500/2=0.315kN;
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200×1.500/2=1.800kN;
荷载的计算值:
R=1.2×(0.058+0.315)+1.4×1.800=2.967kN;
R<8kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.4脚手架荷载标准值:
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(kN/m);本例为0.1248
NG1=0.125×49.000=6.115kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.35
NG2=0.350×4×1.500×(1.200+0.3)/2=1.575kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板,标准值为0.11
NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×49.000=0.368kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.478kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=2.000×1.200×1.500×2/2=3.600kN;
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
长沙地区50年一遇的基本风压Wo=0.350kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=1.250;
Us--风荷载体型系数:
Us=1.127(关于风荷载体型系数的计算较复杂,主要考虑密目安全网和大横杆、立杆的挡风系数,在此不写出详细计算过程)。
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.350×1.250×1.127=0.345kN/m2;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.478+0.85×1.4×3.600=14.457kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.345×1.500×
1.8002/10=0.200kN.m;
5.5立杆的稳定性计算:
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=14.457kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.530
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.181m;
Lo/i=201.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.179
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=14457.240/(0.179×489.000)+199557.301/5080.000=204.450N/mm2;
立杆稳定性计算σ=204.450小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
5.6最大搭设高度的计算:
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=2.362kN;
活荷载标准值:
NQ=3.600kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.200/(1.4×0.85)=0.168kN.m;
Hs=(0.179×4.890×10-4×205.000×10-3-(1.2×2.362+0.85×1.4×(3.600+
0.179×4.890×0.168/5.080)))/(1.2×0.125)=49.321m;
脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=49.321/(1+0.001×49.321)=47.003m;
[H]=47.003和50比较去较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=47.003m。
5.7连墙件的计算
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
风荷载基本风荷载标准值Wk=0.345kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算:
NLw=1.4×Wk×Aw=7.826kN;
连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=12.826kN;
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,
由长细比l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN;
Nl=12.826 连墙件采用双扣件与墙体连接。 经过计算得到Nl=12.826小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求! 5.8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=60.000kN/m2; 其中,地基承载力标准值: fgk=120.000kN/m2; 脚手架地基承载力调整系数: kc=0.500; 立杆基础底面的平均压力,p=N/A=57.829kN/m2; 其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值: N=14.457kN; 基础底面面积(m2): A=0.250m2。 p=57.829≤fg=60.000kN/m2。 地基承载力的计算满足要求! 6施工组织与管理 6.1搭设脚手架应由具有相应资质的专业施工队伍施工;确定施工单位时应同时明确技术负责人及专职安全员。 6.2脚手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。 6.3上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。 7、搭设要求 7.1纵向水平杆、横向水平杆、脚手板 7.1.1纵向水平杆的构造应符合下列规定: (1)纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨; (2)纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。 对接、搭接应符合下列规定: 1)纵向不平杆的对接扣件应交错布置: 两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内1;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3(见图1); 2)搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm: (a)接头不在同步内(立面);(b)接头不在同跨内(平面) 1―立杆;2―纵向水平杆;3―横向水平杆 图1纵向水平杆对接接头布置 7.1.2横向水平杆的构造应符合下列规定: (1)主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。 主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。 在双排脚手架中,靠墙一端的外伸长度a不应大于0.4l,且不应大于500mm; (2)作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;本工程每跨设置根横向水平杆。 (3)双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上; 7.1.3脚手板的设置应符合下列规定: (1)作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm; (2)竹脚手板应设置在三根横向水平杆上。 脚手板的铺设可采用对接平铺,亦可采用搭接铺设。 脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长应取130~150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm(图2a);脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm(图2b)。 (3)竹脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。 (4)作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。 (a)脚手板对接;(b)脚手板搭接 图2脚手板对接、搭接构造 7.2立杆 7.2.1每根立杆底部基础处理要求: (1)将现有障碍物清除; (2)对外墙边以外2m范围内的场地进行平整夯实; (3)对场地进行硬化处理: 浇筑80厚C20混凝土,混凝土下砂垫层厚度50mm。 (4)混凝土上垫宽度500×500的木模板,立杆落与木模板上。 7.2.2脚手架必须设置纵、横向扫地杆。 纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。 横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 当产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长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。 靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。 7.3立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,连墙件必须与内外立杆连接。 7.3.1立杆接长除顶层顶步可采用搭接处,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 对接、搭接应符合下列规定: (1)立杆上的对接扣件应交错布置: 两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,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宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3; (2)搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转和扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。 7.3.2立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m。 7.4连墙件 7.4.1连墙件的布置应符合下列规定: (1)靠近主节点设置,偏离主节点的距离不应大于300mm; (2)应从底层第一步纵向水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定; (3)宜优先采用菱形布置,也可
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