矸石电厂方案.docx
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矸石电厂方案
神华准能矸石电厂厂外输煤系统圆管带式输送机
栈桥基础
24m超高脚手架专项施工方案
一、工程概况:
本工程为神华准能矸石电厂外输煤系统圆管带式输送机栈桥基础,共164个轴线,框架结构、桩承台独立基础,混凝土标号为C30,由于地坪高差较大,该系列支架采用绝对标高,基础底与支架顶标高不同。
本工程抗震等级为二级。
二、编制依据:
1、设计提供施工图纸。
2、中国建筑工业出版社《建筑施工手册》第四版
3、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
4、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)(2011年版)
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
三、基本参数及主要材料
1、采用扣件式钢管,钢管采用Ф48*3.0,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定,用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米,小横杆、拉结杆2.1-2.3米,使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷,并涂有防锈漆作防腐处理,不合格的钢管决不允许使用。
2、扣件使用生产厂家合格的产品,并持有产品合格证,扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求,对使用的扣件要全数进行检查,不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。
扣件与钢管的贴合面要严格整形,保证与钢管扣紧的接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm,扣件的活动部位转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm,扣件螺栓的拧紧力距达60N.M时扣件不得破坏。
3、木脚手板的选用必须严格,脚手板材质坚硬,不腐烂,横向裂纹不得大于四分之一板宽,脚手板宽一般为200~300mm,厚度不小于50mm。
脚手板端部(80mm~100mm处)用铁皮或铁丝扎紧2-3圈。
三、危险源识别与监控
(一)、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)。
(二)、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剪刀撑等。
(2)在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和剪刀撑等。
(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)脚手架基础(如所支撑的楼板强度未达到要求)承载力不足。
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)作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。
(3)脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。
(4)不当操作产生的碰撞和闪失。
3、落物伤人(物体打击)
(1)在搭设和拆除时,高空抛掷构配件,砸伤工人或过路行人。
(2)架体上物体堆放不牢或意外碰落,砸伤工人或过路行人。
(3)整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架,砸伤工人或过路行人。
4、不当操作大致有以下情形:
(1)用力过猛,致使身体失稳。
(2)在架面上拉车退着行走。
(3)拥挤碰撞。
(4)集中多人搬运或安装较重构件。
(5)架面上的水或其他易滑物品未清除,造成滑落。
5、其他伤害
(1)在不安全的天气条件(六级以上大风、雷雨)下继续施工。
(2)在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。
(三)、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、对脚手架的搭设、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。
脚手架的搭设
四、施工方法
(1)钢管扣件脚手架的搭设工艺流程如下:
基础准备→安放垫板→按设计尺寸排放扫地杆→竖立管并同时安纵横向扫地杆→搭设纵横水平杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭挡脚板和栏杆。
(2)脚手架配合施工进度搭设,一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架。
(3)垫板、底座均应准确地放在定位线上,垫板面积不宜小于0.1m2,宽度不宜小于220mm,木垫板长度不宜小于2跨,厚度不宜小于40mm。
(4)立管的排距和间距按计算确定。
(5)底部立管采用不同长度的钢管,立管的联接必须交错布置,相邻立管的联接不应在同一高度,其错开的垂直距离不得小于50mm,并不得在同一步内。
(6)大横杆应水平设置,钢管长度不应小于3跨,接头宜采用对接扣件联接,内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内,上下两个相邻接头应错开一跨,其错开的水平距离不应小于500mm。
当水平管采用搭接时,其搭接长度不应小于1m,不少于2个旋转扣件固定,其固定的间距不应少于400mm,相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。
(7)每根立管的底座向上200mm处,必须设置纵横向扫地杆,用直角扣件与立管固定。
(8)必须严格按照要求在外圈四周连续设置剪刀撑。
剪刀撑与纵向水平杆呈45~60°角。
脚手架搭设要求
外脚手架搭设的基本要求是:
横平竖直,整齐清晰,图形一致,平竖通顺,连接牢固,受荷安全,有安全操作空间,不变形,不摇晃。
2、满堂脚手架搭设顺序
满堂脚手架搭设应遵循以下顺序:
垫跳板→摆放扫地杆→逐根树立立杆并与纵横向扫地杆扣紧→安各步纵横水平杆并与各立杆扣紧→接立杆→加设剪刀撑→按照图纸要求用顶丝将立杆挑至设计标高→按照模板施工组织设计铺设模板→检查验收→合格(不合格整改再验收)。
3、脚手架的搭设除了按顺序搭设以外,还得注意下列事项:
(1)按照规定的构造方案和尺寸进行搭设。
(2)及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全。
(3)拧紧扣件。
(拧紧程度要适当)
(4)有变形的杆件或不合格的杆件(有长度、扣接不紧等)不能使用。
(5)搭设工人必须系安全带。
(6)随时矫正杆件的垂直和偏差避免偏差过大。
(7)没有完成的脚手架,在每日收工时,一定要确保架子稳定,以免发生意外。
五、构造要求
(1)立杆:
纵横向立杆间距1.2×1.2m,允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。
下部设扫地杆,扫地杆从垫板往上20cm处设置,扫地杆采用对接接长。
扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。
(2)横杆:
立杆之间满设双向水平杆,纵横向水平拉杆步距1.5m,确保其在两个方向都具有足够的设计刚度,横杆用对接方法接长,一根横杆两端的高差,不能超过2cm,纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。
为防止水平横杆对立杆产生偏心弯距的影响,在搭设模板支架时,将横杆对称相间布置。
(3)剪刀撑:
沿支架四周外满设剪力撑,且应连续设置。
(4)接头节点要求:
纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500cm,并应避免设在纵向水平杆的跨中。
(5)梁板模板支架的搭设要求
a.严格按照设计尺寸要求搭设,立杆和水平杆的接头应错开在不同的框格中设置;
b.确保立杆的垂直度和横杆的水平偏差符合《扣件架规范》的规定;
c.斜杆尽量同立杆连接,节点构造符合规范规定;
d.确保每个扣件的拧紧力矩控制在45—60N.M;
e.梁上脚手架支座的设置和承载力均应达到设计要求。
c.严格控制施工荷载,在混凝土浇注过程中,派专人检查支架及其支撑情况,发现下沉、松动和变形时,及时解决。
六、脚手架的拆除
脚手架使用完毕后要立即拆除,在脚手架拆除前要做好以下工作:
1、对脚手架进行安全检查,确认不存在安全隐患。
如存在影响拆除脚手架安全的隐患,应先对脚手架进行修理和加固,以确保脚手架在拆除过程中不发生危险。
2、在拆除脚手架时,应先清除脚手板上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。
3、脚手架在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法,物件垂直运输设备的数量,脚手架上的水平运输、人员组织,指挥联络的方法和用语,拆除的安全措施和警戒区域。
4、严格遵循拆除顺序,由上而下,后搭的先拆,先搭的后拆,同一部位拆除顺序是:
模板→顶丝→纵横横杆→立杆。
满堂脚手架支撑需要两次拆除,第一次将除梁底和短跨中间的支撑外的大部分模板和支撑进行拆除,第二次将梁底和短跨中间的支撑拆除,具体参见施工组织设计中的模板工程。
5、满堂脚手架的拆除不得在垂直方向上同时作业。
6、拆除脚手架时,必须进行危险范围评估界定,并将危险范围区域进行隔离,并在隔离区边界设置明显的禁行标志和围栏,在坠落范围内应有明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证擦脚手架时无其他人员入内。
7、对于拆除脚手架的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合,严禁乱扔乱抛,并对操作人员和使用人员进行交底,规定联络用语和方法,明确职责,以保证脚手架拆除时其垂直运输设备能安全运转。
8、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地后面,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。
对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备日后使用。
9、本工程脚手架拆除遇大风、大雨、大雾天气时应停止作业。
10、拆除时操作人员要系还安全带,穿软底防滑鞋,扎裹腿。
11、脚手架拆除工程中,不中途换人。
如必须换人,则应在安全技术交底中交代清楚。
七、脚手架检查与验收
脚手架的检查与验收严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第8条检查与验收相关条款及《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)表3.0.4-1落地式脚手架检查评分表中所列项目和施工方案要求的内容进行检查。
填写验收记录单,并由施工单位主要负责人、安全员、监理工程师签字后,方能交付使用。
八、安全与日常维护管理
(一)、安全管理要求
1、脚手架的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。
上岗人员定期体检,合格者方可持证上岗。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量,应按安全技术规范进行检查验收,合格后方准允许使用。
4、作业层的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
5、当有六级及六级以上的大风和雾、雨、雪天气,应停止脚手架的搭设与拆除作业。
雪后上架作业应有防滑措施,并扫除积雪。
6、脚手架的安全检查与维护,应按安全技术规范进行。
安全网应按有关规定搭设和拆除。
7、在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:
(1)主节点处的纵、横向水平杆;
(2)连墙杆;
(3)交叉支撑、水平架;
(4)加固栏杆,如剪刀撑、水平加固杆件、扫地杆、封口杆等;
(5)栏杆。
8、不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
9、临街搭设脚手架时,外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
10、在脚手架上进行电气焊作业时,必须有防护措施和专人看守。
11、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)的有关规定执行。
12、搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人人员入内。
(二)、日常维护管理要求
脚手架大多在露天使用,打拆频繁,耗损较大,因此必须加强维护和管理,及时做好回收、清理、保管、整修、防锈、防腐等各项工作,才能降低损耗率,提高周转次数,延长使用年限,降低工程成本。
日常维护管理要求如下:
1、使用完毕的脚手架架料和构件、零件要及时回收,分类整理、分类存放。
堆放场地要场地平坦,排水良好,下设支垫。
钢管、角钢和其他钢构件最好放在室内,如果放在露天,应用毡、席加盖。
扣件、螺栓及其他小零件,应用木箱、钢筋笼或麻袋、草包等容器分类贮存,放在室内。
2、弯曲的钢管杆件要调直,损坏的构件要修复,损坏的扣件、零件要更换。
3、做好钢铁杆的防锈和木制作的防腐处理。
钢管外壁在湿度较大地区,应每年涂刷防锈漆一次;其他地区可两年涂刷一次。
涂刷时土层不宜过厚。
经彻底除锈后,涂一层红丹即可。
钢管内壁可根据地区情况,每隔2~4年涂刷一次,每次涂刷2遍。
角钢和其他杆件可每年涂刷一次。
扣件要涂油,螺栓要镀锌防锈,使用3~5年保护层剥落后应再次镀锌。
没有镀锌条件时,应在每次使用后用煤油洗涤并涂机油防腐。
4、搬运长钢管、长角钢时,应采取措施防止弯曲。
拆架应拆成单片装运,单卸时不得抛丢,防止损坏。
5、脚手架使用的扣件、螺栓、螺母、垫板、连接棒、插销等小配件极易丢失。
在安装脚手架时,多余的小配件应及时收回存放,在拆脚手架时,散落在地面上的小配件要及时收捡起来。
6、健全制度、加强管理,减少损耗和提高效益是脚手架管理的中心环节,比较普遍的采用的管理办法有2种:
(1)由架子班(组)管理,采用谁使用,谁维护,谁管理的原则,并建立积极的奖罚制度、做到确保施工需要,用完及时归库、及时清理和及时维修保养,减少丢失和损耗。
(2)由材料部门集中管理,实行租凭制。
施工队伍根据施工的需要向公司材料部门租凭脚手架材料,实行按天计费和损坏赔偿制度。
九、计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2,钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为24.5m,
立杆的纵距b=1.20m,立杆的横距l=1.50m,立杆的步距h=1.30m。
脚手板自重0.30kN/m2,栏杆自重0.15kN/m,材料最大堆放荷载2.00kN/m2,施工活荷载5.00kN/m2。
图落地平台支撑架立面简图
图落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为φ48×3.2。
钢管惯性矩计算采用I=π(D4-d4)/64,抵抗距计算采用W=π(D4-d4)/32D。
一、基本计算参数[同上]
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面力学参数为
截面抵抗矩W=4.73cm3;
截面惯性矩I=11.35cm4;
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算:
(1)脚手板与栏杆自重线荷载(kN/m):
q1=0.000+0.300×0.300=0.090kN/m
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m):
q21=2.000×0.300=0.600kN/m
(3)施工荷载标准值(kN/m):
q22=5.000×0.300=1.500kN/m
经计算得到,活荷载标准值q2=1.500+0.600=2.100kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
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:
最大弯矩计算公式如下:
最大支座力计算公式如下:
静荷载q1=1.20×0.090=0.108kN/m
活荷载q2=1.40×1.500+1.40×0.600=2.940kN/m
最大弯矩Mmax=(0.10×0.108+0.117×2.940)×1.2002=0.511kN.m
最大支座力N=(1.1×0.108+1.2×2.94)×1.20=4.376kN
抗弯计算强度f=0.511×106/4729.0=108.03N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载q1=0.090kN/m
活荷载q2=1.500+0.600=2.100kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.090+0.990×2.100)×1200.04/(100×2.06×105×113510.0)=1.898mm
纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=4.38kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图(kN.m)
支撑钢管剪力图(kN)
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值,受力图与计算结果如下:
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图(mm)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=3.151kN.m
最大变形vmax=4.407mm
最大支座力Qmax=23.981kN
抗弯计算强度f=M/W=3.151×106/4729.0=666.28N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度大于设计强度,不满足要求!
建议增加支撑钢管根数!
支撑钢管的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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:
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;
计算中R取最大支座反力,R=23.98kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架钢管的自重(kN):
NG1=0.156×24.500=3.826kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A满堂架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)栏杆的自重(kN):
NG2=0.150×1.500=0.225kN
(3)脚手板自重(kN):
NG3=0.300×1.200×1.500=0.540kN
(4)堆放荷载(kN):
NG4=2.000×1.200×1.500=3.600kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.191kN。
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=5.000×1.200×1.500=9.000kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
六、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
其中N——立杆的轴心压力设计值,N=22.43kN
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到;
i——计算立杆的截面回转半径(cm);i=1.59
A——立杆净截面面积(cm2);A=4.50
W——立杆净截面抵抗矩(cm3);W=4.73
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;
l0——计算长度(m);
参照《扣件式规范》2011,由公式计算
l0=kuh
k——计算长度附加系数,按照表5.3.4取值为1.191;
u——计算长度系数,参照《扣件式规范》附录C表;u=2.864
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.50m;
h——脚手架步距;h=1.30m;
计算结果:
l0=4.434mλ=4434/15.9=279.207φ=0.094
σ=22430/(0.094×450)=530.710N/mm2,立杆的稳定性计算σ>[f],满足要求!
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则存在安全隐患。
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