钟塔外架悬挑防护棚施工方案.docx
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钟塔外架悬挑防护棚施工方案
第一章编制依据及说明
1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001………………………..2
1.2《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99…………………………………………………2
1.3《建筑结构荷载规范》GB50009-2001……………………………………………….2
1.4本工程施工图纸和施工组织设计...................................................................................2
1.5本工程相关施工方案.......................................................................................................2
第二章工程概况...........................................................................2
第三章防护棚的搭设形式....................................................3
第四章材料要求...........................................................................3
第五章防护棚受力计算................................................................4
第六章防护棚的细部构造............................................................9
第七章防护棚的搭设...................................................................10
第八章防护棚的拆除...................................................................13
第九章防护棚的验收与保护.......................................................14
第十章安全措施及要求...............................................................14
第十一章防护棚工程组织机构及人员安排.................................15
1、编制依据
1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
1.2《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
1.3《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
1.4本工程施工图纸和施工组织设计
1.5本工程相关施工方案
2、工程概况
本工程位于璧山绿城上岛小区西侧,紧邻璧青路;主要功能及尺寸:
房屋总长为30.4米、宽12.4米,该钟楼设计功能为物管用房、通向小区住宅区域的垂直交通,在十一层设置了一个钢结构的天桥通向住宅区,共设计有三台普通电梯及一台消防电梯;
为二类高层,框架剪力墙结构,抗震设防烈度为6度,耐火等级为一级,建筑面积共2374.79平方米,共13层,十三层以上的屋顶上面是一个钢结构钟楼层及三角锥尖顶;13层钢筋砼屋顶标高为48.8米、钟楼部分为60.65米、顶部三角锥最高点标高为73.15米。
2.1本工程售房部底层至三层应业主要求于2011年5月中旬投入使用,所以三层防护棚以下外架最先拆除,配合售房使用。
防护棚除满足安全要求外,仍需考虑成品保护及展示效果等方面。
本方案即详述防护棚搭设各种要求及施工方法
3、防护棚的搭设形式
3.1防护棚由上、下两层钢管网架组合而成,钢管统一型号为DN48*3.5厚,主梁为6000长间距600,根部与外架水平杆、立杆用卡扣连接,次梁间距800,与主梁用卡扣连接;外端1/3跨范围内,横每隔1200分别用斜拉钢管、钢丝绳将荷载传递到外架及主体结构上;为减小外架的局部荷载过大,在相应楼层增加一道卸载钢丝绳及连墙件。
如图3.1。
图3.1防护棚构造
3.2根据规范和工程实际要求,在上、下层钢管网架上分别设置安全网、竹排、模板、铁皮、止水雨布和警示标志等安全标示物。
4、材料要求
4.1钢管:
采用DN48*3.5焊管,材质应符合GB/T13793或GB/T3092规定,质量应符合GB700-79《普通碳素结构钢技术要求》中Q235A钢要求。
弯曲变形、锈蚀钢管不得使用;脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg。
4.2扣件:
扣件及其附件符合GB978-67可锻铁分类及技术条件>的规定,机械性能不低于KT33-8的可煅铸铁的制作性能,其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定,螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定,垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证钢管扣紧时接触良好,扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的旋转面间隙小于1mm,扣件表面应进行防锈处理。
脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩65N•m时,不得发生破坏。
4.3脚手板:
采用铁芭网片。
4.4安全网:
采用密目式安全网。
5、防护棚受力计算
5.1计算模型简化
5.1.1
本工程的防护棚主要起安全防护作用,防止高空附物直接落地,考虑施工荷载、自重及附物荷载。
模型简化如图5.1.1:
图5.1.1计算模型
5.1.2
简化模型为主梁根部两个固定铰支座,垂直荷载为横向1200范围内(即两跨)的自重和活载,拉杆及钢丝绳仅考虑受拉。
5.2计算荷载
5.2.1脚手板:
竹笆片脚手板,脚手板自重标准值(kN/m2):
0.30;
5.2.2栏杆、挡杆:
栏杆冲压钢,栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2):
0.11;
5.2.3施工人员等活荷载(kN/m2):
2.00;
5.2.4模板自重标准值(KN/m2):
0.35
5.2.5安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
5.2.6钢管自重:
38.4N/m。
扣件:
14.6N/个。
5.2.7查《建筑结构荷载规范》风荷载
,取正负荷载最大值1KN/m2,考虑刮大风不上架施工,负荷载由自重、施工荷载抵消,不单独计算。
5.2.8取两跨计算,主梁上每根次梁的简化集中荷载,
F=1.2*0.8*(0.35+0.3+0.01)+2*38.4*(0.8*2+1.2)/1000+14.6*8=0.849KN
5.3材料计算参数
5.3.1钢管:
外径d=48mm;壁厚t=3.5mm;截面积A=489mm2;惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3;回转半径i=15.8mm;每米长质量=38.4N/m。
5.3.2防护棚为上、下两层钢管网架拼制,主梁按两根钢管受力考虑。
长细比λ=800/15.8=50.6。
查《建筑工程施工技术标准》附录D轴心受压构件的稳定系数,φ=0.849。
竖向立杆加强上、下层钢管架连接,只考虑自重,不考虑受力。
5.4各杆件受力计算
5.4.1各杆件弯矩如图5.4.1:
杆件最大弯矩应力按下式计算
其中,φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数。
图5.4.1-弯矩图
最大弯矩1.53KN·m,σ=1.53*1000000/(0.849*5080*2)=177N/mm2<205N/mm2,满足要求。
5.4.2各杆件所受轴力如图5.4.2.1。
5.4.2.1钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为64.99kN;
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8;
K--钢丝绳使用安全系数。
5.41KN
-4.06KN
图5.4.2.1–轴力图
计算中[Fg]取5.41kN,α=0.820,K=10.000,得到:
d=11.5mm。
钢丝绳最小直径须大于12mm才能满足要求!
出于安全余量考虑,采用φ18钢丝绳。
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N为:
N=RU=5410N。
吊环强度计算公式为:
其中,[f]为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8,在物件的自重标准值作用下,每个吊环按2个截面计算的。
吊环的应力不应大于50N/mm2,
[f]=50.0N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[5410×4/(3.142×50.00×2)]1/2=8.3mm。
本工程以钢丝绳穿墙锚固代替吊环。
5.4.2.2拉杆,以最大拉力计算拉杆的内力
截面积A=489mm2,N=5.41KN
F=N/A=5.41*1000/489=11.1N/mm2<205N/mm2
5.4.2.3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0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。
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12.80kN;
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取最轴力,R=4.06kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.4.2.4主梁最大剪应力Q=2.12N/mm2<[τ],满足要求,见图5.4.2.4。
图5.4.2.4–剪力图
6、防护棚的细部构造
6.1防护棚安全措施,主要材料为安全防护网、竹排脚手板、模板及警示条纹(600高)。
具体布置如节点图1。
节点图1
6.2
防护棚根部防水措施,防护棚与外墙间隙用模板固定封闭,棚上500高处钉0.2厚铁皮,宽1200~1300以砂浆嵌缝,上铺防水雨布两道。
转角、阳台等局部有高差处,砌水泥实心砖填满,并以防水砂浆收口。
节点图2
7、防护棚的搭设
7.1施工准备,技术人员应熟悉上部图纸,熟悉各个部位及高度的结构变化,项目部应组织必要的物料进场,其中包括φ48×3.5mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等,以备外脚手架搭设使用;有关作业班组应织足够的作业人员,准备外脚手架的搭设;同时在施工前,应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。
架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件,经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。
7.2防护棚搭设要求
7.2.1、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。
7.2.2、
防护棚的搭设严格遵守以下施工流程:
下层主梁钢管→下层根部次梁钢管→拉杆钢管→下层外侧次梁钢管→钢丝绳→下层竹排、安全网铺设→上层主梁钢管→上层次梁钢管→外沿栏杆→上层模板铺设→警示标志、底层安全网→根部防水措施
7.2.3、防护棚的搭设除了按顺序搭设处,还得注意下列事项:
7.2.3.1按照规定的构造方案和尺寸进行搭设;
7.2.3.2及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全;
7.2.3.3拧紧扣件(拧紧和程度要适当);
7.2.3.4有变形的杆件和不合格的扣件(有长度、扣接不紧不紧等)不能使用;
7.2.3.5搭设工人必须佩挂安全;
7.2.3.6随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大;
7.2.3.7没有完成的防护棚,在每日收工时,一定要确保钢管网架稳定,以免发生意外;
7.2.3.8安全网,防护棚的上、下侧均要满挂安全网,网边沿与横杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于50cm,边沿投挡板,相临两网之间的拼接要严密。
7.2.4、搭设的一般规定
7.2.4.1架子工应熟悉图纸,熟悉现场具体情况,了解技术交底意图和施工操作方法,并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场,分类存放,搭设前清除障碍物。
7.2.4.2架子工作业时,必须佩带好安全帽、系好安全带,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业,工具及零件应放在工具包内,服从指挥,集中思想、相互配合,拆除下来的材料不乱抛、乱扔。
脚手架作业下方不准站人,架子工不准在钢管网架上非工作停留。
7.2.4.3凡遇六级以上大风或下雨天气时,不得进行作业。
雨后作业应待管架上雨吹干后进行,防止滑落。
7.2.4.4在靠近电源处拆除脚手架时,必须将电源先切断或严密防护,必要时变更位置后方可进行作业,不允许将电源线拉在脚手架止,以防止漏电伤人。
7.2.4.5
不在防护棚上附装机械设备、拉缆风绳等。
7.2.4.6防护棚设置栏杆与挡脚板,栏杆高度不低于1.2m,挡脚板用七夹板制成,高度不低于180mm。
7.2.4.7搭设防护棚必须严格按照规范要求选用材料,对于压扁、弯曲、锈蚀和有裂缝的钢管及不合格的构件,严禁使用,扣件螺栓应满足正常状况下的扭力矩要求(5~6kg·m)。
7.2.4.8脚手架搭设的技术要求及允许偏差
序号
项目
技术要求
允许偏差
1
立杆垂直度:
Hmax>30m
Hmax≤100mm
2
间距
步距偏差
±20mm
柱距偏差
±50mm
排距偏差
±20mm
3
横杆高差
杆两端
±20mm
同跨同一横截面内的高差
±10mm
4
扣件安装
扣件距离中心节点
≤150mm
相邻立柱对接扣件高差
-50mm
5
脚手板外伸偏差、搭接
0~50mm
8、防护棚的拆除
8.1在防护棚拆除前应作好以下工作
8.1.1对防护棚进行安全检查,确认不存在严重隐患。
如存在影响拆除防护棚安全的隐患,应先对防护棚进行修整和回固,以保证防护棚的拆除过程中不发生危险;
8.1.2在拆防护棚时,应先清除铺设层上的垃圾杂物,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,能用扫帚集中的集中装入容器内运下。
8.1.3防护棚在拆除前,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,拆除的安全措施和警戒区域。
8.2严格遵循拆除顺序,由后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:
铺设层→次梁钢管→主梁钢管。
8.3拆除防护棚时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处置明显的停用标志和围栏,此装置必须内外双面都加以设置;
8.4在拆除的防护棚周围,于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内;
8.5防护棚人工拆除,上下运输也为人工传递,拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后,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今后使用;
8.6防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业;
8.7拆除时操作人员要系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿。
8.8防护棚拆除过程中,不中途换人,如必须换人,则应该在安全技术交底中交代清楚。
9、防护棚的验收与保护
9.1防护棚在投入使用之前必须进行验收,合格后方准使用。
主要检查拉杆、钢丝绳的可靠连接,各钢管连接卡扣的紧固,根部外架的卸载措施,铺设层的完整性,防护棚的防雷接地。
9.2在检查验收过程中,要特别注意扣件的紧固程度,扣件并不是拧得紧越好。
对于拧紧力矩大于70N·m的扣件,要认真检查有无裂缝、变形,如果发现有上述弊病应立即调换,调上的扣件的螺栓应紧固在40~70N·m。
9.3防护棚在验收合格通过投入使用后,必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用。
防护棚日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。
所以要求作业队防护棚进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。
防护棚
保养整修的主要内容有:
9.3.1检查主梁连接是否有所松动,面层有无过多堆放杂物;
9.3.2检查明确防护棚的整体和局部的垂直、水平偏差。
如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
9.3.3各类扣件的涂油和紧固。
检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
9.3.4检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
9.3.5与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。
9.3.6要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡松、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。
如果有损坏者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。
9.3.7检查防护棚的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。
9.4防护棚的日常保养和定期检查,都要有记录。
9.5防护棚使用中必须经常检查,清除回面层上的杂物,严禁在防护棚上堆积施工材料,或上人,以免管架发生超载,造成事故。
10、安全措施及要求
10.1所有操作人员应持证上岗,操作人员进入现场后,应做好进场三级教育,并做好会议记录,进行详细的安全技术交底。
10.2每一道防护棚搭设完毕后,必须验收合格后方可使用。
10.3防雷击接地措施,采用4×40镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接,其电阻不得大于要求的10Ω。
10.4及时收集气象资料,并通知全体施工人员,便于安排工作和进一步采取措施。
10.5焊接作业时,要注意防火,遇风时,应设置挡风板,避免火花飞溅。
10.6防护棚上不得堆放钢筋,模板等材料。
10.7防护棚拆除程序与安装程序相反,拆除时,应将防护棚材料逐一传递至楼层或转料平台上,再按步骤拆除,严禁乱丢及高空坠物。
11、防护棚工程组织机构及人员安排:
11.1组织管理如下:
项目经理
施工员、安全员
外架施工技术人员
11.2主要人员安排如下:
11.2.1施工员3人:
主要负责防护棚搭设、拆除的技术指导。
11.2.2安全员1人:
主要负责防护棚的安全工作。
11.2.3防护棚技术工人10人:
根据进度需要,主要负责防护棚的搭设、拆除工作。
11.2.4其他配合人员5人,主要负责钢管、扣件等的运输工作。
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