移动脚手架专项施工方案设计.docx
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移动脚手架专项施工方案设计
移动式架管操作平台搭设及拆除方案
施
工
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
浙江天元建设(集团)股份有限公司
2012年04月
一、编制依据
1、《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;
2、《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
4、《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社;
5、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社;
6、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2000中国建筑工业出版社;
7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。
二、工程概况
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三、脚手架方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,充分考虑以下几点:
1、架体的结构设计,力求做到结构安全可靠,造价经济合理;
2、在规定的条件下和规定使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性及便于施工;
3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修;
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求;
6、结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用钢管式移动脚手架。
四、脚手架的材质要求
1、脚手架采用φ48×3.2mm钢管,水平拉接杆、封口杆、扫地杆、剪刀撑,采用φ48×3.2mm钢管,相应扣件规格为φ48mm,并应有出厂合格证明书及产品标志。
2、钢管应平直,平直度允许偏差为管长的1/500;两端面应平整,不得有斜口、毛口;严禁使用有硬伤(硬弯、砸扁等)及严重锈蚀的钢管。
3、连接外径48mm钢管的扣件的性能、质量应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定,连接钢管的扣件应有明显标记并按照现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)中的有关规定执行。
五、脚手架的搭设流程及要求
钢管脚手架搭设的工艺流程为:
拉线放底座→扫地杆固定脚轮→自一端起立门架并随即装交叉支撑(板)→装水平架→装抛撑→装剪刀撑→照上述步骤,逐层向上安装→铺脚手板→装设顶部栏杆→扎安全网。
1、地基
本工程脚手架地基础部位是混凝土地面,脚手架搭设时立杆垫脚部位直接放在地面,以保证承载能力能够满足脚手架的搭设要求(具体计算数据参阅脚手架计算书)。
2、门架
(1)步距\跨距,符合现行的行业标准《扣件式钢管脚手架》(JGJ128-2000)的规定,并与交叉支撑规格配合。
(2)安装应自一端向另一端延伸,并逐层改变搭设方向,不得相对进行。
搭完一步架后,应按要求检查并调整其水平度与垂直度。
(3)不配套配件不得混合使用于同一脚手架。
3、配件
(1)剪刀撑、水平杆、脚手板的安装及时设置。
(2)在操作层上连续满铺脚手板。
(3)栏板(杆)、挡脚板应设置在脚手架操作层周圈内侧。
(8)底步立杆下端脚轮必须有足够承载力。
4、扣件
扣件连接时应符合下列规定:
(1)扣件规格应与所连钢管外径相匹配。
(2)扣件螺栓拧紧扭力矩宜为50~60N·m,并不得小于40N·m。
(3)各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。
六、脚手架计算书
一、参数信息
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):
1.20,立杆步距h(m):
1.70;
立杆纵向间距lb(m):
1.50,平台支架计算高度H(m):
5.00;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):
0.10,平台底钢管间距离(mm):
300.00;
钢管类型:
Φ48×3.2,扣件连接方式:
双扣件,取双扣件抗滑承载力调整系数:
1.00;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):
0.300;
栏杆自重(kN/m):
0.150;
材料堆放最大荷载(kN/m2):
1.000;
施工均布荷载(kN/m2):
1.000;
3.地基参数
地基土类型:
岩石;地基承载力标准值(kPa):
120.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
1.00。
4.风荷载参数
施工操作平台计算中不考虑风荷载作用。
二、纵向支撑钢管计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为
截面抵抗矩W=4.73cm3;
截面惯性矩I=11.36cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算
(1)脚手板自重(kN/m):
q11=0.3×0.3=0.09kN/m;
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q12=1×0.3=0.3kN/m;
(3)施工荷载标准值(kN/m):
p1=1×0.3=0.3kN/m
2.强度验算
依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
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;
最大弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
最大支座力计算公式如下:
N=1.1q1l+1.2q2l
均布恒载:
q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m;
均布活载:
q2=1.4×0.3+1.4×0.3=0.84kN/m;
最大弯距Mmax=0.1×0.108×1.22+0.117×0.84×1.22=0.157kN·m;
最大支座力N=1.1×0.108×1.2+1.2×0.84×1.2=1.352kN;
最大应力σ=Mmax/W=0.157×106/(4730)=33.208N/mm2;
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
纵向钢管的计算应力33.208N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度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:
ν=0.667ql4/100EI
均布恒载:
qk=qll=0.09kN/m;
ν=0.677×0.09×12004/(100×2.06×105×113600)=0.054mm;
纵向钢管的最大挠度为0.054mm小于纵向钢管的最大容许挠度1200/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力,P=1.352kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN·m)
支撑钢管计算变形图(mm)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.974kN·m;
最大变形νmax=6.535mm;
最大支座力Qmax=7.41kN;
最大应力σ=175.843N/mm2;
横向钢管的计算应力175.843N/mm2小于横向钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度为6.535mm小于支撑钢管的最大容许挠度1500/150与10mm,满足要求!
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》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.41kN;
R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆荷载标准值(轴力)计算
架体的荷载包括静荷载、活荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.13×5=0.649kN;
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.15×1.5=0.225kN;
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.3×1.5×1.2=0.54kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=1.414kN;
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载
经计算得到,活荷载标准值NQ=1×1.5×1.2+1×1.5×1.2=3.6kN;
3.立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×1.414+1.4×3.6=6.736kN;
六、立杆的稳定性验算
立杆的稳定性计算公式:
不组合风荷载:
σ=N/φAKH≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=6.736kN;
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=1.59cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.5cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=4.73cm3;
σ-------钢管立杆最大应力计算值(N/mm2);
[f]----钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
L0----计算长度(m);
KH----高度调整系数:
KH=1/(1+0.005×(5-4))=0.995;
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001),由公式
(1)或
(2)计算
l0=k1μh
(1)
l0=h+2a
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.163;
μ----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;μ=1.73;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度L0=k1μh=1.163×1.73×1.7=3.42m;
lo/i=kμh/i=1.0×1.73×1.7×103/15.9=185<210,满足要求!
公式
(2)的计算结果:
L0/i=1900/15.9=119;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.458;
钢管立杆受压应力计算值;σ=6736.2/(0.458×450×0.995)=32.848N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=32.848N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
l0=k1k2(h+2a)(3)
k2--计算长度附加系数,按照表2取值1.003;
公式(3)的计算结果:
L0/i=2216.329/15.9=139;
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.353;
钢管立杆受压应力计算值;σ=6736.2/(0.353×450×0.995)=42.618N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=42.618N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
七、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=120kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=120kPa;
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=26.94kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=6.74kN;
基础底面面积:
A=0.25m2。
p=26.94kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求!
七、脚手架搭设的劳动力安排
1、为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和脚手架的工程量,确定本工程装修脚手架搭设人员需要2~5人,操作人员均有特种作业操作证。
2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。
3、脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
八、脚手架的检查与验收
1、脚手架搭设完毕,应按规定对脚手架工程的质量进行检查,经检查合格后方可交付使用。
2、装修架搭设好后,应由单位工程负责人组织技术安全人员进行检查验收。
九、脚手架搭设安全技术措施
1、脚手架移动时必须距离临边一定距离,脚手架上方不得有人员,并派专人看护。
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2、移动中禁止突然启动加速,必须平稳、缓慢前进;
3、定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
4、脚手架严禁扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用
5、脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。
6、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板及作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
7、保证脚手架体的整体性,不得截断架体。
8、结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。
任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。
9、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,且每边均匀堆放,施工荷载不得大于2kN/m2,确保较大安全储备。
10、作业层设置可靠的防护栅栏、挡脚板,防止坠落物体伤人。
十、脚手架拆除安全技术措施
1、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,进行技术交底后才准工作。
作业计划一般包括:
拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
2、拆架时应将脚手架移动至人员较少的部位,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、穿软底防滑鞋。
4、拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则;
5、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。
6、拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆除。
7、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
9、在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
10、拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件和钢管要集中回收处理。
12、输送至地面的杆件,应及时按类堆放。
13、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
14、严禁夜间拆除。
15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。
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