1#高层双排脚手架卸料平台方案文档格式.docx
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框剪结构
17
招标范围
本工程设计施工图所确定的土建、采暖、给排水、消防、电气等全部工作内容
18
承包方式
包工包料
19
计划竣工日期
2012年8月30日
2014年7月30日
20
安全达标目标
争创市级文明工地
21
安全监督单位
克拉玛依市建设工程安全监督站
二、编制依据
名称
《建筑施工安全检查标准JGJ59-2011》
《建筑工人安全技术操作规程》
《建筑施工高处作业安全技术规范JGJ33-2001》
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011、J84-2011》
《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》
施工现场安全生产、文明施工标准图集
自治区级安全文明工地实施指南
施工图纸、施工合同、招标文件
三、危险源识别与控制
1、脚手架工程事故的类型分析
1)整架倾倒或局部垮架。
2)整架失稳、垂直坍塌。
3)人员从脚手架上高处坠落。
4)落物伤人(物体打击)
5)不当操作事故(闪失、碰撞等)
2、引发事故的主要原因分析
1)整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架。
①构架缺陷:
构架缺少必须的结构杆件,未按规定数量和要求搭设连墙杆等。
②在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和连墙杆。
③构架尺寸过大、承载能力不足或设计安全不够与严重超载。
④地基出现过大的不均匀沉降。
2)人员从脚手架上高处坠落
①作业层未按规定设置围挡防护
②作业层未满铺脚手架板或架面与墙之间的间隙过大。
③脚手架和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落。
④不当操作产生的碰撞和闪失等。
3)落物伤人(物体打击)
①在搭设或拆除时,高空抛掷构配件,砸伤工人及路过行人。
②架体上物料堆放不牢或意外碰落,砸伤工人及路过行人。
③整体倾倒、垂直坍塌或局部跨架,砸伤工人及路过行人。
4)其他伤害
①在不安全的天气条件(六级以上大风、雷雨和雪天)下继续施工。
②在长期搁置以后未做检查的情况下重新投入使用。
③脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离等
(5)危险源的监控
1)对脚手架的构配件材料的材质,使用的机械、工具、用具进行监控。
2)对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。
3)对脚手架的使用和拆除进行监控,坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。
4)加强安全管理,对施工环境和施工条件进行监控。
5)做好搭设前的安全技术交底和安全教育工作。
6)操作人员必须经专业培训;
持证上岗。
7)正确佩戴好安全帽,高空作业时系好安全带。
8)不准向下抛投任何材料及手动工具。
9)地基回填要夯实、基础平整、做好架体外排水。
四、安全生产目标控制
1、杜绝重伤、死亡及多人伤害事故,
2、杜绝脚手架架体坍塌事故的发生。
3、杜绝火灾事故及机械设备伤害。
4、一般事故频率控制在1‰。
5、现场安全管理依据JGJ59-2011《建筑施工安全检查标准》中评分标准的要求,达到市级文明工地标准85分以上。
6、现场脚手架与临边防护分项评分达到85分以上。
五、各岗位人员的职责和权限
见安全施工组织设计的第三部分安全管理组织机构体系及各层次的职责和权限
六、施工准备及作业条件
基础施工至5.1米标高全部采用落地式双排脚手架,5.1米标高板面,1号楼靠中庭开始搭设悬挑式双排脚手架,其余在5.1米板面搭设双排脚手架,5.1-23.1米搭设至落地式脚手架和悬挑架,从23.1米标高悬挑,悬挑架高度至38.1米,悬挑5层,又从38.1米标高悬挑,悬挑架高度至顶,悬挑5层,在主体施工期间担当施工与防护。
后期装修阶段使用电动吊篮脚手架进行外墙保温及涂饰。
工程外围挡土墙分段施工完毕具备施工条件施工后即组织开始基础回填,回填土分层夯实保证足够的承载力,回填土到位时现浇100㎜厚C20混凝土。
脚手架底座下设置木垫板,其长度不小于2跨,厚度不小于50mm,宽度为200mm。
基础要平整夯实排水畅通,外脚手架搭设前先将必备材料准备充足,内墙砌体采用门式脚手架施工。
七、安全技术措施
1、脚手架搭设前必须进行详细的技术交底,交底履行签字手续。
2、脚手架搭设前要先对施工现场作业条件进行勘察,看现场是否有高压线、障碍物、坑洞等危险因素及施工作业条件。
3、工人操作时必须戴好安全帽系好安全带,安全带用法高挂低用。
4、高空作业时严禁向上向下抛掷材料,防止发生物体打击、防触电及高空坠物事故发生。
5、架子工严禁酒后进行作业,严禁穿带钉易滑的鞋,架子工的身体素质应符合高空作业条件。
八、脚手架搭设方法
工艺流程:
1)地基夯实→厚碎石→上浇100mm厚C10素砼→铺通长木板→立杆→扫地杆→大横杆→小横杆→连墙杆→剪刀撑→挂密目网→外挑网
2)地基:
脚手架立杆坐于自然地面,基础回填土必须分层夯实,并在填土夯实的基础上满铺200mm厚碎石,上浇100mm厚C10素砼,并设1%散水坡,以利排水;
基础上铺设木垫板,其长度不小于2跨,厚度不小于50mm,宽度为200mm,并在四周距脚手架外立杆500mm处设宽度为200mm、深300mm,坡度为2%的浅排水沟。
3)铺通长木板:
脚手架立杆下铺设木垫板,其长度不小于2跨,厚度不小于50mm,宽度为200mm,增大立杆的受力面积。
4)立杆:
立杆采用ф48的钢管,立杆间距1500mm。
内排立杆距墙300mm。
内排立杆距外排立杆1050mm。
5)扫地杆:
脚手架设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮不大于200㎜处的立杆上,横向扫地杆采用万向扣件,固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
6)大横杆:
大横杆(纵向水平杆)间距1800mm设置,在增设一道纵向水平杆,间距900mm,上下大横杆的接头相互错开,并且不在同跨内。
7)小横杆:
小横杆根据脚手板的长度(3000mm)按1350mm设置。
8)连墙杆:
连墙杆设置在剪力墙及门洞上,在现浇柱、板墙体时增加连墙杆,用短钢管与墙体内外固定,连墙杆靠近主节点呈水平设置(如不能水平连接时,与脚手架连接的一端应下斜连接),偏离主节点的距离不大于300mm。
9).剪刀撑:
双排脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑,在外架的端头或架体断开处必须设置,本工程搭设高度在25m的双排脚手架应在外侧全立面连续设置剪刀撑;
剪刀撑设置按6步6跨。
剪刀撑的接长采用搭接,搭接长度1m,斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上旋转扣件中心线至主节点的距离150㎜,扣件2个。
10)挂密目网:
密目网用专用绳上下绷紧,不允许用铅丝代替。
11)脚手板:
操作层设脚手板(硬防护)并与工程进度同步进行,脚手板应满铺,铺稳,上下不得少于二层,间距15000mm,左右,离开墙面120-150㎜,脚手板的搭设采用对接平铺,脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长取130-150㎜,两块脚手板外伸长度的和不大于300㎜。
脚手板两头用铁丝绑扎牢固。
12)主体工程施工在3m处设置首层兜网,架体外侧四周3m高度搭设挑网。
架体高度每延长10m,必须增设一道兜网和外挑网,在建筑物南面设置上人跑道,上人跑道每6层重新断开搭设一次,(按安全图集标准搭设)。
A、钢管落地脚手架计算
扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
1、参数信息
1)脚手架参数
双排脚手架搭设高度为25m,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
横距Lb为1.05m,纵距La为1.5m,大小横杆的步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.30m;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48×
3.0;
横杆与立杆连接方式为单扣件;
连墙件采用两步三跨,竖向间距3.6m,水平间距4.5m,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2)活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;
脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3)风荷载参数
本工程地处新疆克拉玛依市,基本风压0.27kN/m2;
风荷载高度变化系数μz,计算连墙件强度时取0.92,计算立杆稳定性时取0.74,风荷载体型系数μs为0.951;
4)静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.350;
栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.140;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
脚手板类别:
竹夹板;
栏杆挡板类别:
竹夹板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.038;
脚手板铺设总层数:
3;
5)地基参数
地基土类型:
素填土;
地基承载力标准值(kPa):
135.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.30;
地基承载力调整系数:
1.00。
2、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=0.35×
1.5/3=0.175kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×
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=2.356kN/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:
Mqmax=ql2/8
最大弯矩Mqmax=2.356×
1.052/8=0.325kN·
m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.917N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=63.917N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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=1.713kN/m;
νqmax=5ql4/384EI
最大挠度ν=5.0×
1.713×
10504/(384×
2.06×
105×
121900)=1.08mm;
小横杆的最大挠度1.08mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!
3、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
P1=0.038×
1.05=0.04kN;
1.05×
1.5/3=0.184kN;
Q=3×
1.5/3=1.575kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×
0.04+1.2×
0.184+1.4×
1.575)/2=1.237kN;
大横杆计算简图
2)强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
Mmax=0.08ql2
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×
0.038×
1.5×
1.5=0.007kN·
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=0.267Pl
集中荷载最大弯矩计算:
M2max=0.267×
1.237×
1.5=0.495kN·
M=M1max+M2max=0.007+0.495=0.502kN·
m
最大应力计算值σ=0.502×
106/5080=98.879N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力计算值σ=98.879N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3)挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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:
νmax=0.677ql4/100EI
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
νmax=0.677×
15004/(100×
121900)=0.052mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
νpmax=1.883Pl3/100EI
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载P=(0.04+0.184+1.575)/2=0.9kN
ν=1.883×
0.9×
15003/(100×
121900)=2.277mm;
最大挠度和:
ν=νmax+νpmax=0.052+2.277=2.329mm;
大横杆的最大挠度2.329mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足要求!
4)扣件抗滑力的计算
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
P1=0.038×
2/2=0.04kN;
大横杆的自重标准值:
P2=0.038×
1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×
1.5/2=0.276kN;
1.5/2=2.362kN;
R=1.2×
(0.04+0.058+0.276)+1.4×
2.362=3.756kN;
R<
8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5)脚手架立杆荷载计算
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,为0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.05×
2/2)×
0.038/1.80]×
30.00=4.416kN;
(2)脚手板的自重标准值;
采用竹夹板,标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×
3×
(1.05+0.3)/2=1.063kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;
采用竹夹板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×
1.5/2=0.315kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×
30=0.225kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.019kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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=3×
2/2=4.725kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×
1.4NQ=1.2×
6.019+0.85×
1.4×
4.725=12.846kN;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'
=1.2NG+1.4NQ=1.2×
6.019+1.4×
4.725=13.838kN;
6)立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·
μs·
ω0
其中ω0--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
ω0=0.27kN/m2;
μz--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:
μz=0.74;
μs--风荷载体型系数:
取值为0.951;
经计算得到,风荷载标准值为:
Wk=0.7×
0.27×
0.74×
0.951=0.133kN/m2;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×
1.4WkLah2/10=0.85×
0.133×
1.82/10=0.077kN·
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值:
N=12.846kN;
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/(φA)≤[f]
N=N'
=13.838kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.118m;
长细比:
L0/i=197;
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=0.186
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]=205N/mm2;
考虑风荷载时
σ=12845.7/(0.186×
489)+76923.187/5080=156.375N/mm2;
立杆稳定性计算σ=156.375N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
不考虑风荷载时
σ=13837.95/(0.186×
489)=152.142N/mm2;
立杆稳定性计算σ=152.142N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
7)最大搭设高度的计算
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,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:
Hs=[φAf-(1.2NG2k+0.85×
1.4(ΣNQk+MwkφA/W))]/1.2Gk
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=1.603kN;
活荷载标准值:
NQ=4.725kN;
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)=0.077/(1.4×
0.85)=0.065kN·
Hs=(0.186×
4.89×
10-4×
205×
103-(1.2×
1.603+0.85×
(4.725+0.186×
100×
0.065/5.08)))/(1.2×
0.125)=64.916m;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=Hs/(1+0.001Hs)
[H]=64.916/(1+0.001×
64.916)=60.959m;
[H]=60.959和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。
脚手架单立杆搭设高度为30m,小于[H],满足要求!
8)连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw+N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz=0.92,μs=0.951,ω0=0.27,
ω0=0.7×
0.92×
0.951×
0.27=0.165kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2;
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×
Wk×
Aw=3.75kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.75kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·
A·
[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×
103=95.133kN;
Nl=8.75<
Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求!
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=8.75小于双扣件的抗滑力16kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
9)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=135kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=135kPa;
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=42.819kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
基础底面面积:
A=0.3m2。
p=42.819kPa≤fg=135kPa。
地基承载力满足要求!
B、悬挑脚手架搭设
a)悬挑层数的设计
本工程1号楼主体施工5.1米标高开始,1号楼靠中庭开始搭设悬挑式双排脚手架,其余在5.1米板面能直接搭设在商业顶面楼板按落地式双排脚手架搭设,5.1-23.1米搭设至落地式脚手架和悬挑架,从23.1米标高悬挑,悬挑架高度至38.1米,悬挑5层,又从38.1米标高悬挑,悬挑架高度至顶,悬挑5层。
b)悬挑梁的选择及固定
1)型钢悬挑梁宜采用双轴对称截面的型钢,钢梁截面高度不应小于160㎜(16#号工字钢)。
悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定,固定段长度不应小于悬挑段长度的1.25倍,锚固型钢悬挑梁的U形钢筋拉环或锚固螺栓直径不宜小于16㎜,钢筋应使用HPB325级钢筋,固定端应采用3个U形钢筋拉环或锚固螺栓与建筑结构梁板固定,后面固定点2个U形钢筋拉环(200㎜×
200㎜),并应与混凝土梁板底层钢筋焊接或绑扎牢固。
在距悬挑梁端部10cm至1.31m处各焊接一根直径为25mm高度为10cm的螺纹钢作为立杆的稳固点。
2)用于锚固的U形钢筋拉环或锚固螺栓应采用冷弯成型,U形钢筋拉环、锚固螺栓与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。
3)悬挑梁长度为3.65m一根,前端挑出长度为1.35m,锚固长度2.3m。
转角处悬挑钢梁悬挑长度应按设计确定。
4)锚固位置设置在楼板上时,楼板的厚度是100㎜。
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