3#高炉除铁场脚手架施工专项方案Word格式.docx
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《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ-80
《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50104-93)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)
《建筑机械使用安全技术规范》(JGJ33-86)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
三、施工准备
1、场地条件:
本工程按总体计划要求,拟分C1、C2出铁场两个区域分段施工;
先施工C1出铁场,待C1出铁场柱基、摆横设备基础施工完比,土方回填到-0.20m即与轨道衡相平,夯打密实后才能搭设脚手架。
在C1干渣坑安装一台QTN50塔吊作为垂直运输工具。
C1水渣设施区域作为架料周转堆场。
待C1平台架拆除转移到C2区域再施工C2除铁场平台,施工工艺同C1除铁场平台。
2、材料准备:
根据计算C1出铁场所需钢管15万米左右,扣件15万颗。
50×
250×
4000木板20m3。
搭设之前木板全备齐,钢管先进场3万m、扣件3万颗,基它与租赁站定好合同,确保根据施工进度要求时间进场。
3、技术准备:
对进场施工人员进行三级安全教育,讲解脚手架搭设要求。
安全教育注意事项,布置搭设顺序,搭设要求。
计算深梁支撑体系,验算立杆底座和地基承载力和立杆允许承载力。
本工程脚手架从搭设、使用到拆除时段大约70天。
C1除铁场施工时间大约在2010年11月至2011年1月;
C2除铁场施工时间大约在2011年3月至2011年5月。
四、施工平面布置
在C1干渣坑布置一台QTN50塔吊,用作垂直运输工具;
C1水渣设施区域作为原材堆场;
在东西向即①轴、⑥轴外搭设一个坡度小于30度,1500mm宽上人跑梯,采用钢管、木板搭设,并加设1200mm高钢管扶手;
出铁场外周搭设1200mm宽双排外脚手架。
脚手架超出平台面1500mm,外侧立面满挂绿色安全密目网。
在塔吊12m高处及东、西向①、⑥轴外搭设一个12m高脚手架,安装3台3000W镝灯用于夜间照明。
五、脚手架搭设工艺
一)、方案选择:
本工程梁高从400~4350mm各种断面均有,1500以上厚大深梁主要集中在2000~3350mm,最大断面为4350mmB×
L-29梁;
拟按1500~2850mm,2900mm~4350mm两个区段,按最不利因素考虑BXL26变截梁为第一区段最大断面(2850mm);
B×
L-29梁第二区段最大断面为400×
4350mm,净跨度为7200mm。
因此分别以BXL26、BXL-29为例进行深梁支撑验算(详见《梁支撑架计算书》)。
按计算1500~2850mm梁下脚手架沿跨度方向间距500mm,梁两侧立杆,间距700mm,梁底加设2根顶撑,水平杆步距1500mm。
2900~4350mm梁下脚手架沿跨度方向间距300mm,梁两侧立杆间距700mm,梁底加设2根顶撑,水平杆步距1500mm。
其它400~1450mm梁、板按立杆纵、横1000mm,水平杆按1500mm搭设,900mm~1500mm梁中间加设1根顶撑。
二)、工艺要求:
本工程按满堂脚手架搭设,外围按双排脚手架搭设。
A、地基要求:
地基承载力验算:
已知BXL29梁下立杆最大轴为4.2KN(0.4×
3.35×
25/8=4.2KN),地基为回填粘土,承载力特性值取190KNm2,回填土K取0.4,立杆立在50×
250厚木板上,底面积按0.25m2计。
则立杆底座验算≤Rd(Rd取40KN),则N=4.2KN〈Rd=40KN,满足要求;
立杆地基承载力验算N/Ad≤K*fak。
则N/Ad=4.2/0.25=16.8KN/m2〈K*fak=0.5×
190=95KN/m2。
故地基承载力满足要求。
B.脚手架搭设
本工程根据JGJ130-2001、J84-2001钢管脚手架安全技术规程搭设。
外架搭设采用扣件式钢管双排落地脚手架,四周满挂绿色密目安全网,实行全密闭施工。
脚手架分段每三步架次验收,验收合格并挂牌后方可使用。
脚手架搭设材料要求
1、采用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管,要求无严重锈蚀、弯曲、压扁或裂缝。
2、扣件是用直角扣件(十字扣)、旋转扣件(回转扣)对接扣件(一字扣),扣件的质量应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》的要求,并有出厂合格证,不得由脆裂、变形、滑丝现象,严禁使用规格不统一,与钢管不相配套的扣件。
3、底座及其附件应符合《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,机械性能不低于KJ38-8的锻铸制造。
4、铸铁不得有裂纹、气孔,不宜有疏松、砂眼等铸造缺陷。
5、扣件与钢管的贴合面必须严格整形,以保证与钢管扣紧联接角良好。
6、脚手片采用1000×
1000mm的新竹脚手片,脚手片的质量应符合要求,禁止使用变质霉烂的破旧手竹片。
7、安全网采用通过市安监站许可的绿色密目安全网,并有出厂合格证或质保书,禁止采购不合格的等外品,次品做安全维护网。
8、外架钢管使用前必须油漆,刷间隔黄、黑色调和漆。
(二)脚手架搭设基本参数及要求
1、立杆基础:
立杆基础应夯实地基土,尽量利用轨道衡砼基础,在填土上按立杆排距沿梁跨先铺上木板,木板紧贴地面,再立立杆。
2、立杆间距:
1500~3350mm梁下脚手架沿跨度方向间距500mm,梁两侧立杆,间距800mm,梁底加设2根顶撑,水平杆步距1500mm。
其它400~1500mm梁、板按立杆纵、横800mm,水平杆按1500mm搭设,900mm~1500mm梁中间加设1根顶撑。
3、脚手架的连接:
脚手架用钢管扣件连接。
脚手架内侧钢管距柱面0.25米。
4、脚手板和密目网:
在外脚手架上用1.0米×
1.0米竹制脚手片,从第二步起层层铺设。
并每层设上下二道扶手栏杆,脚手架外侧从第二步起用标准密目网四周全封闭围护。
5、剪刀撑设置:
在纵横立杆上每个三根设置一道剪刀撑,每道剪刀撑宽度不应少于6跨,且不应少于6米。
剪刀撑搭接长度大于1.0米,并有二只扣件连接,角度45~60°
,剪刀撑应连接设上下连接、通畅。
6、避雷装置设置:
外架顶部四角设霹雷装置。
底部设置良好的接地装置,接地电阻不大于4欧姆,接地利用框架柱主筋。
7、搭设总体:
对脚手架总的搭设要求是横平竖直,连接牢固,底脚着实,层层拖拉,设施齐全牢固,不变形、不摇晃。
架体垂直偏差不大于1/200,且不大于10厘米,承载不超过3KN/m3。
8、原材料的要求:
对原材料进行严格的质量检查,特别是紧固件。
所有与结构连接的预埋件,做到埋设牢固、位置正确。
施工中要随时检查紧固件是否缺少和破损。
严禁在施工过程中随意拆除拉结点。
严格控制施工堆积层次和单位面积荷载。
在检查中发现失稳和松动现象要立即进行加固。
(三)脚手架搭设
1、搭设顺序:
摆放扫地杆(贴近地面的大横杆)→逐根树立立杆,随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆(与立杆扣紧)→安第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆(上端与第二步大横杆扣紧,在装设两道连墙杆后可拆除)→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手片。
2、杆件的搭设:
按施工方案和技术交底的要求,注意杆件搭设顺序,及时与结构拉结或采取临时支顶,以确保搭设过程的安全;
拧紧扣件要适当,由变形的杆件和不合格的扣件(有裂纹、尺寸不合适、扣件不紧等)不能使用;
搭设工人必须佩挂安全带;
随时校正杆件垂直和水平偏差,避免偏差过大;
没有完的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,以免发生意外。
3、纵向水平杆长度不宜小于3跨,接长宜采用对接扣件连接,可采用搭接。
纵向水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,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。
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。
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。
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距离不宜大于步距1/3。
每搭设完一步后应校正步距、纵横距及立杆的垂直度,相邻两根立杆的对接扣件不得在同一高度。
开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直到整个构架稳固后才能抛撑。
4、脚手架搭设高度
外架搭设高度13.7米,分10步架搭设。
内架搭设高度最高11.9米,分9步架搭设。
5、搭设要点:
剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上,这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。
斜杆两端扣件与立杆节点(即立杆与横杆的交点)的距离不宜大于20cm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm,以保证架子的稳定性。
脚手架各杆件相交伸出的端头,均应大于15cm,以防止杆件滑脱,但必须统一长短,随结构进展随即设置连杆与框架柱锚拉。
外脚手架在两端设置剪刀撑,中间每隔9~12m设一道。
剪刀撑应联系3~4根立柱,斜杆与地面夹角为45~60度;
剪刀撑应沿架高连续布置。
水平斜拉设置在有连墙杆的步架平面内,以加强脚手架的横向刚度。
在铺脚手板的操作层上必须设防栏和挡脚板。
栏杆高度1.2m。
挡脚板亦可用加设一道底栏杆(距离手板面0.6m)代替。
扣件的安装及注意事项:
扣件规格必须与钢管外径相同,开口朝向:
连接大横杆得对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上;
螺栓拧紧力矩不应小于40N.m,不大于65N.m。
各杆件端头伸出盖板边缘的长度不应小于100mm,在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、纵横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。
(四)、通道口安全隔离设置
本工程在施工中,在东西向即①轴、⑥轴外搭设一个坡度小于30度,1500mm宽上人跑梯,采用钢管、木板搭设,并加设1200mm高钢管扶手。
出入口处设置安全栅,安全栅及通道用双层脚手片铺设,两侧用脚手片绑扎,并用安全密网封闭。
在主体施工过程中,为防止高空坠落物发生以外,外架每隔二层设置一道脚手片隔离层。
(五)、“三宝四口”防护
1、进入施工现场必须戴好安全帽,扣好帽扣。
每人一顶。
安全
帽应按工种分颜色戴好,办公室备用安全帽20顶。
2、二米以上高处作业必须系好安全带,现场备安全带60副。
3、外架张挂全封闭密目安全网。
4、根据高处作业“四口”临时防护得要求,对“四口”临边得
不同情况采用上中下三道防护栏。
防护栏杆高度上道离地1.2米,中间道离地0.7米,下道离地0.3米,并竖向加扎脚手片。
对预留洞口采用严密的封盖措施。
对通道口采取搭设防护棚,棚宽大于通道口,防护棚高度3米以上,正面与两侧拆边向上翻1米。
(六)、卸料平台
为解决拆模材料卸料问题,在1轴,6轴外侧各设置一个卸料平
台。
卸料平台搭设原则时独立的架体,与脚手架没有联系,有足够的支撑强度,有足够的缷料空间。
1、卸料平台卸料时得材料堆放应进行控制,一般应遵循缷一吊,
推一吊。
3、卸料平台材料摆放木应1米距离均匀放置,防止楞木支放在
两头,造成材料堆放局部受力过大而发生安全问题。
4、卸料平台设计承载力为270kg/m2,内力计算同脚手架。
(七)、脚手架拆除
脚手架拆除前,由项目技术负责人、安全员对施工班组进行安全技术交底,再由班组长对操作人员进行施工操作交底后,方可上岗操作。
本工程梁板跨度均较大,待砼强度达到设计的100%时,才能拆除脚手架。
1、拆除顺序:
栏杆→脚手板→剪刀撑→纵杆→大横杆→立杆。
2、拆除时,首先卸掉连接短管。
3、立杆、斜拉杆的接长杆拆除,由二个以上人员配合进行,不宜单独作业。
4、连接杆、斜拉杆、登高设施的拆除,应随脚手架整体拆除,同步施工不允许先行拆除。
5、操作者应保持高度的安全意识,严禁酒后或穿高、硬底鞋上下班、站立位置及用力均需得当,并正确使用个人防护用品。
6、翻掀脚手片应注意人站立位置,并应向里翻起竖立,防止外翻时未清除的残留物从高处坠落伤人。
7、悬空口的拆除,预选应进行加固或设置落手支撑措施,方可进行拆除工作。
8、运输至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。
9、拆除现场必须设警戒区域,有专人负责警戒,并张挂醒目的警戒标志,警戒区与禁止非操作人员通行和地面施工人员施工。
10、脚手架拆除应从建筑物短边沿长向向另一短边一步一步递减,不允许二步同时拆除,或一前一后踏步式拆除,不宜分立面拆除。
11、如遇强风,雨,雪等特殊气候,不应进行脚手架拆除,严禁夜间拆除作业。
12、所有高处作业人员,应严格按照高处作业规定执行和遵守安全纪律及拆除工艺要求。
13、拆除物件应用垂直运输机安全输送到地面,施公前应仔细检查各结点,传动,索具等是否可靠,杆件必须二点绑扎吊运。
六、深梁高支撑架计算
《BXL29梁支撑架计算书》
按400×
4350mm断面计算,其砼自重为25kn/m3计,当将其深转化为400×
3000mm通用公式计算时,其砼自重可折算成36.25kn/m3计,其效果等同于400×
4350mm、自重为25kn/m3的梁。
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。
本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
梁底增加2道承重立杆。
图1梁模板支撑架立面简图
采用的钢管类型为Φ48×
3.50。
一、参数信息:
梁段信息:
BXL-29;
1.脚手架参数
立柱梁跨度方向间距l(m):
0.30;
立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):
0.10;
脚手架步距(m):
1.50;
脚手架搭设高度(m):
11.65;
梁两侧立柱间距(m):
0.70;
承重架支设:
2根承重立杆,木方垂直梁截面;
2.荷载参数
模板与木块自重(kN/m2):
0.350;
梁截面宽度B(m):
0.400;
混凝土和钢筋自重(kN/m3):
36.250;
梁截面高度D(m):
3.000;
倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
1.500;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;
木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.600;
木方的间隔距离(mm):
200.000;
木方的截面宽度(mm):
80.00;
木方的截面高度(mm):
100.00;
4.其他
采用的钢管类型(mm):
Φ48×
3.5。
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.90;
二、梁底支撑的计算
作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载,施工活荷载等。
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土梁自重(kN/m):
q1=36.250×
3.000×
0.300=32.625kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×
0.300×
(2×
3.000+0.400)/0.400=1.680kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
经计算得到,活荷载标准值P1=(1.500+1.500)×
0.400×
0.300=0.360kN;
2.木方楞的支撑力计算
均布荷载q=1.2×
32.625+1.2×
1.680=41.166kN/m;
集中荷载P=1.4×
0.360=0.504kN;
木方计算简图
经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为:
N1=2.155kN;
N2=6.280kN;
N3=6.374kN;
N4=2.155kN;
木方按照简支梁计算。
本算例中,木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8.000×
10.000×
10.000/6=133.33cm3;
I=8.000×
10.000/12=666.67cm4;
木方强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=6.374/0.300=21.246kN/m;
最大弯距M=0.1ql2=0.1×
21.246×
0.300=0.191kN.m;
截面应力σ=M/W=0.191×
106/133333.3=1.434N/mm2;
木方的计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
木方抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<
[T]
其中最大剪力:
Q=0.6×
0.300=3.824kN;
截面抗剪强度计算值T=3×
3824.200/(2×
80.000×
100.000)=0.717N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.600N/mm2;
木方的抗剪强度计算满足要求!
木方挠度计算:
最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
最大变形V=0.677×
17.705×
300.0004/(100×
9500.000×
666.667×
103)=0.015mm;
木方的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
3.支撑钢管的强度计算
支撑钢管按照连续梁的计算如下
计算简图(kN)
支撑钢管变形图(kN.m)
支撑钢管弯矩图(kN.m)
经过连续梁的计算得到:
支座反力RA=RB=0.704kN中间支座最大反力Rmax=9.840;
最大弯矩Mmax=0.204kN.m;
最大变形Vmax=0.037mm;
截面应力σ=0.204×
106/5080.0=40.110N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
三、梁底纵向钢管计算
纵向钢管只起构造作用,通过扣件连接到立杆。
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》,双扣件承载力设计值取16.00kN,
按照扣件抗滑承载力系数0.90,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为14.40kN。
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14.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
计算中R取最大支座反力,R=9.84kN;
R<
14.40kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式
其中N--立杆的轴心压力设计值,它包括:
横杆的最大支座反力:
N1=9.840kN;
脚手架钢管的自重:
N2=1.2×
0.129×
11.650=1.805kN;
N=9.840+1.805=11.645kN;
φ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i--计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58;
A--立杆净截面面积(cm2):
A=4.89;
W--立杆净截面抵抗矩(cm3):
W=5.08;
σ--钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2);
[f]--钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.00N/mm2;
lo--计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1--计算长度附加系数,按照表1取值为:
1.167;
u--计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;
a--立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度:
a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.167×
1.700×
1.500=2.976m;
Lo/i=2975.850/15.800=188.000;
由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.203;
钢管立杆受压强度计算值;
σ=11645.157/(0.203×
489.000)=117.311N/mm2
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