1号冷却塔人字柱脚手架安全专项.docx
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1号冷却塔人字柱脚手架安全专项
河北省电力建设第一工程公司
邹平项目部
1号冷却塔人字柱脚手架
安全专项施工方案
文件编码:
HEPCC1-AQ-01-001
编制人:
张瑞鹏
日期:
2013年06月28日
版次:
01
1工程概况………………………………………………………………………………………1
2编制依据……………………………………………………………………………………1
3作业前的条件和准备…………………………………………………………………………2
3.1技术准备…………………………………………………………………………………2
3.2作业人员…………………………………………………………………………………2
3.3作业工机具………………………………………………………………………………3
3.4材料和设备………………………………………………………………………………3
3.5安全器具…………………………………………………………………………………3
3.6工序交接…………………………………………………………………………………3
4作业程序和方法………………………………………………………………………………3
4.1脚手架施工………………………………………………………………………………3
4.2脚手架搭设顺序…………………………………………………………………………4
4.3脚手架施工方法及要求…………………………………………………………………4
4.4脚手架的拆除……………………………………………………………………………5
4.5脚手架的计算……………………………………………………………………………6
4.6安全文明施工保证措施…………………………………………………………………14
5附录…………………………………………………………………………………………17
5.1危害辨识与危险评价表及控制措施……………………………………………………18
5.2环境因素辨识与评价表及控制措施……………………………………………………20
5.3人字柱、环梁排架平面布置图………………………………………………………21
5.4人字柱、环梁排架立面布置图………………………………………………………22
5.5一榀人字柱、环梁排架平面布置图……………………………………………………23
5.6人字柱加固示意图1……………………………………………………………………24
5.7人字柱加固示意图2……………………………………………………………………24
5.8人字柱加固示意图3……………………………………………………………………25
5.9人字柱排架门洞结构图…………………………………………………………………25
1号冷却塔人字柱脚手架安全专项方案
1工程概况
1.1工程概况
1.1.1工程范围
本项工程的作业范围包括:
1号冷却塔人字柱脚手架安全专项方案。
1.1.2工程特点
本工程为山东魏桥铝电有限公司邹平三电技改二期工程1号冷却塔人字柱施工,1号冷却塔的人字柱为圆形钢筋混凝土结构,直径0.9m,混凝土标号为C35、F150、W8,采用普通硅酸盐水泥;其中,1号冷却塔人字柱共96根。
人字柱底中心标高-0.6m,顶中心标高10m,柱长11.35m。
人字柱采用现浇混凝土施工。
模板采用定型钢模具,长度12m,模具周转重复使用。
人字柱主筋为Φ28HRB400螺纹钢筋,箍筋采用Φ14HPB300圆钢。
人字柱脚手架整体搭设成环形,脚手管采用Φ48×3.5。
2编制依据
序号
资料名称
编号
备注
1
电力建设施工质量验收及评定规程土建工程篇
DL/T5210.1-2005
—
2
建筑工程质量检验评定标准
GB50301-2001
—
3
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
—
4
工程建设标准强制性条文(电力工程部分)
2011年版
—
5
工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)
2009年版
—
6
电力建设安全工作规程第1部分:
火力发电厂
DL5009.1-2002
—
7
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJ130-2011
—
8
9000㎡冷却塔塔筒基础土建施工图
F06491S-S5203A
—
9
建设工程安全生产管理条例国务院令(第393号)
—
—
10
公司项目管理《突发事件应急管理办法》
QB521-36-2009
—
11
《安全专项施工方案管理》
QB541-06-2013
—
12
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
—
13
《国家电网公司基建安全管理规定》国家电网基建【2011】1753号
—
—
14
《建筑施工高空作业安全技术规程》
JGJ80-91
—
15
《施工现场临时用电安全技术规程》
JGJ46-2005
—
16
《建设工程安全技术标准规范》
—
—
17
《电力建设危险点分析及预控措施》
—
—
18
《国电公司电力建设安全健康与环境管理工作规定》
2005版
—
19
《建筑施工手册》(第四版)
—
—
20
《施工现场安全用电管理办法》
QB523-21-2009
—
21
《脚手架施工安全管理办法》
QGDW414-2-524-36-2011
—
22
《事故报告、调查与处理程序》
Q/GDW0414-2-502-31-2010
—
3作业前的条件和准备
3.1技术准备
3.1.1施工图纸齐全,并由项目技术负责人组织进行了图纸会检,确认图纸无问题。
3.1.2施工场地能够满足施工要求,材料均已到。
3.1.3施工技术措施审批完毕。
3.1.4技术人员按照施工技术措施,对施工人员进行技术、安全交底,并进行了三签。
3.1.5安全措施完善。
3.2作业人员
序号
作业人员工种
数量
资格要求
资质
1
作业负责人
1人
有组织协调能力,有现场管理经验。
具备
2
工程主管
1人
要求熟悉土建结构的施工,有组织才能。
具备
3
技术人员
1人
要求土建结构施工经验,熟悉施工技术及验收规范。
具备
4
测量人员:
2人
要求熟悉导线测量定位测量的方法,能熟练操作各种测量仪器。
具备
5
安全员
1人
熟悉《电力建设安全工作规程》,并经过安全员岗位培训,持证上岗。
具备
6
质检员
1人
要求有质检工作经验,经过培训,有质检员上岗证,持证上岗。
具备
7
电工
1人
持证上岗。
具备
8
机械工
2人
有施工经验,持证上岗
具备
9
力工
10人
有施工经验
具备
10
钢筋工
20人
有施工经验
具备
11
木工
10人
经过技术培训有施工经验
具备
12
混凝土工
10人
有施工经验
具备
13
架子工
20人
有架子工证并熟悉脚手架操作
具备
3.3作业工机具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
全站仪
J2
台
1
找正测量
2
水准仪
DS3
台
1
找正测量
3
钢卷尺
100m
个
1
找正测量
4
线坠
0.5kg
个
2
找正测量
3.4材料和设备
作业材料统计表
序号
名称
规格
材质
单位
数量
备注
1
脚手管
Φ48×3.5
—
吨
700
—
2
扣件
一字、十字、转向
—
个
61590
—
3
脚手板
—
—
㎡
400
—
3.5安全器具
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
安全帽
-
顶
80
-
2
安全网
-
㎡
1200
3
安全带
-
个
80
-
4
警戒绳
-
米
100
-
5
警告、警示标牌
-
块
4
-
3.6工序交接
环基施工完毕及底板垫层施工完,地基承载力≥150KN/㎡满足排架搭设需要。
4作业程序和方法
4.1脚手架施工
脚手架整体搭设成环形。
本工程先搭设人字柱脚手架,待人字柱施工完毕后增加环梁下方小横杆,并于相邻立杆连接牢固已满足环梁施工需要。
4.2脚手架搭设顺序
水池底板垫层浇注完毕(满足强度要求后)→排架定位、放线→依线放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步大横杆→第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→依次搭设
4.3脚手架施工方法及要求
脚手架立杆纵距、横距及步距均按1.5m,见附图一、二(人字柱、环梁排架平立面图)。
脚手架按照人字柱分布分为48榀架,每榀人字柱位置搭设三道三层剪刀撑。
内侧施工作业层铺设环形施工走道,宽度1.1m,满铺脚手板。
人字柱支撑根据人字柱角度搭设成斜梯形式,采用抱箍形式加固,抱箍间距为600mm,参照附图三。
脚手架通道及内部“之”字形上人步道,供施工人员上下使用。
冷却塔预留通行坡度位置留设6m×4.5m门洞,供施工车辆及运输车辆通行,脚手架按门架形式搭设。
(详见附图:
排架门洞结构图)
4.3.1人字柱脚手架搭设图
①在人字柱脚手架搭设标高为10m处设置施工作业层,宽度1100㎜,并满铺脚手板。
②在人字柱架子施工作业层处,沿内外圈及上架“之”字形通道分别设置一圈宽150mm,黄黑漆相间的挡脚板。
③环梁下小横杆间距350㎜,同时必须使得小横杆与两侧的站杆相固定连接。
④由于通道口开洞宽度较大,挑空3根立杆,在门洞两侧各增加两排立杆及斜撑加强的构造方式。
门洞下挑空支撑待浇筑环梁时,将该部分支撑加上并予以加固,待环梁浇筑完毕2天后将该部分支撑拆除,以便于内部施工。
⑤通道口门洞上部铺设二层脚手板。
4.3.2脚手架的搭设作业必须在统一指挥下,严格按照以下规定程序进行:
①按照脚手架搭设平面图进行搭设前放线,标定立杆位置。
②按照定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第1步的纵向和横向平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设。
要求在脚手架立杆底端之上150mm处一律设纵向和横向扫地杆,并与立杆连接牢固。
③剪刀撑整体拉结杆件应随搭设的架子一起同步搭设,沿脚手架全高连续设置,剪刀撑钢管搭接不小于1m,用三个扣件连接。
④脚手架的立杆纵距、平杆步距、立杆横距如各分图所示。
⑤操作层脚手板的铺设要求满铺、铺稳,两端用铅丝绑牢。
杜绝探头板,脚手架上不得堆放任何物品。
⑥脚手板采用搭接铺放时,其搭接长度不小于200mm,且在搭接段的中部设有支撑横杆。
4.3.3脚手架技术要求
①脚手架地基应平整,不得有积水,地基承载力≥150KN/㎡。
②相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内,与相近大横杆的距离不大于步距的三分之一。
立杆与横杆必须用直角扣件扣紧,不得隔步设置或遗漏。
立杆的垂直偏差为不大于40mm。
③上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。
同排横杆的水平偏差不大于脚手架总长度的1/250,且不大于50mm。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减少立杆偏心受载。
搭接杆件接头长度不小于1m;杆件端头伸出长度不小于100mm。
④脚手架外侧环向每隔6m设剪刀撑,脚手架内部半径方向每隔6m满设剪刀撑,剪刀的斜杆与水平面的交角宜在45-60°之间,水平投影宽度应不小于2跨或4米和不大于4跨或8m。
垂直方向每隔4步设置一层剪刀撑,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或横杆扣紧外,在其中间应增加2-4个接点。
4.3.4脚手架搭设注意事项
①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,搭设时,相邻立杆接头要错开,并不在同一步距内,其接头距横杆的距离不要大于步距的1/3,并且立杆必须垂直。
立杆接头必须用对接扣件连接。
②扣件的开口应朝上或朝内,开口不得朝下,以保证使用安全。
杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
扣件规格必须与钢管外径相同,扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm;并不大于65Nm。
③最外排水平横杆放置在立杆内侧,立杆与水平杆用直角扣件扣紧,每个节点不能缺扣。
④脚手架在搭设过程中,要对已搭设的脚手架及挂牌使用后的脚手架随时做好防护,不得随意敲打,如发现变形及时进行修复。
⑤脚手架上不得悬挂施工垃圾,并及时进行清理。
⑥对已运现场的脚手管未搭设完毕时,应分类码放整齐,如发现有变形等缺陷及时退回周转站。
⑦脚手管、脚手扣、脚手板分类堆放,做好文明施工;脚手管在使用前要仔细检查,发现压扁、裂纹等缺陷须进行更换。
4.4脚手架的拆除
脚手架的拆除作业应按拆除顺序必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业;先搭的后拆,后搭的先拆。
在拆除过程中,凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走,避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下,严禁抛掷。
拆除脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
4.5脚手架计算书
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》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。
双排脚手架搭设高度为18m,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的横距为1.5m,立杆的纵距为1.5m,大小横杆的步距为1.5m;采用的钢管类型为Φ48×3.5,由于现场实际租赁的脚手管壁厚均未达到3.5,故计算取值按壁厚3.0进行计算。
此脚手架为结构脚手架,施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2。
本工程地处山东邹平县,基本风压0.35kN/m2;风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为1.13;脚手架计算中考虑风荷载作用。
每米立杆承受的结构自重标准值0.1405kN/m;脚手板自重标准值0.350kN/m2;栏杆挡脚板自重标准值0.140kN/m;安全设施与安全网0.005kN/m2;脚手板类别:
木脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值0.038kN/m;脚手板铺设1层。
4.5.1大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
①均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.5/(1+1)=0.262kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×1.5/(1+1)=2.25kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.5×0.038+1.5×0.262=0.45kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.5×1.875=2.812kN/m;
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
②强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.45×1.52+0.10×2.812×1.52=0.714kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.45×1.52-0.117×2.812×1.52=-0.84kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.714×106,0.84×106)/5080=165.354N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=165.354N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
③挠度验算:
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。
计算公式如下:
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.262=0.3kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=2.25kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.3×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×2.25×15004/(100×2.06×105×121900)=4.9mm;
大横杆的最大挠度4.9mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!
4.5.2小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
①荷载值计算
大横杆的自重标准值:
p1=0.038×1.5=0.057kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.5×1.287/(1+1)=0.338kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.5×1.287/(1+1)=2.895kN;
集中荷载的设计值:
P=1.5×(0.057+0.338)+1.5×2.895=4.935kN;
小横杆计算简图
②强度验算
最大弯矩考虑为小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
小横杆自重均布荷载计算:
Mqmax=1.2×0.0384×1.02/8=0.0058kN/m
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=P×la/3
Mpmax=1.4998×1.0/3=0.500kN/m
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.5058kN.m;
σ=M/W=0.5058×106/5080.000=99.567N/mm2;
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
③挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
νqmax=5×0.038×15004/(384×2.06×105×121900)=0.099mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.057+0.338+2.895=3.29kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
νpmax=3290×15003/(48×2.06×105×121900)=9.212mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.099+9.212=9.311mm;
小横杆的最大挠度为9.311mm小于小横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足要求!
4.5.3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,按照扣件抗滑承载力系数1.00,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(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;
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.5×1/2=0.0285kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.5/2=0.0285kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×1.5×1.287/2=0.338kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.5×1.5/2=3.375kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.0285+0.0285+0.338)+1.4×3.375=5.199kN;
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4.5.4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0.1405kN/m
NG1=[0.1405+(1.29×1/2)×0.038/1.36]×18.00=2.856kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用木脚手板,标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×1×1.287×(1.25+0.5)/2=0.394kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×1×1.287/2=0.09kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.287×18=0.116kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.456kN;
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=3×1.25×1.287×1/2=2.413kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
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:
Wo=0.35kN/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;
Us--风荷载体型系数:
取值为1.13;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.35×1×1.13=0.277kN/m2;
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.456+1.4×2.413=7.526kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.456+0.85×1.4×2.413=7.019kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.277×1.287×
1.362/10=0.078kN.m;
4.5.5立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=7.526kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.54;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=2.419m;
长细比Lo/i=153;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
φ=0.298;
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;
σ=7526/(0.298
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