落地式脚手架专项方案.docx
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落地式脚手架专项方案
新化大汉龙城一期二标段落地式脚手架
专
项
方
案
编制人:
审核人:
审批人:
编制单位:
五矿二十三冶建设集团新化大汉一期二标段项目经理部
编制时间:
二○一四年一月九日
●工程概况…………………………………………………………2
●编制依据…………………………………………………………3
●脚手架设计………………………………………………………4
●钢管落地脚手架计算书…………………………………………6
●脚手架施工要点…………………………………………………16
●脚手架搭设、拆除及使用安全技术措施………………………24
●文明施工要求……………………………………………………30
一、工程概况
由新化大汉城镇建设开发有限公司(建设方)投资建设的新化·大汉龙城一期项目位于湖南省新化县上梅镇北塔村,东侧紧邻滨江北路,北侧邻规划的大汉路,西侧邻规划的天华北路,南侧邻规划的工农路。
本标段为二标段,包括8~14#栋,及17#栋,总建筑面积为182981.48m2其中地下建筑面积为23165.68m2,地上面积为159977.5m2。
结构形式为:
地下框架剪力墙结构,地上剪力墙结构。
建筑物一览表
建筑栋号
地上层数
(层)
地下层数
(层)
建筑物高度
(m)
标准层高
(m)
占地面积
(m2)
8#栋
33
1
104
3m
16724.77
9#栋
33
1
104
3m
27431.49
10#栋
33
1
104
3m
17288.29
11#栋
33
1
104
3m
26889.0
12#栋
33
1
104
3m
32662.02
13#栋
33
1
104
3m
16377.69
14#栋
33
1
104
3m
17259.45
17#栋
3
—
12.3
3m
5142.24
二、编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《高处作业规范》JGJ80—91
《高处作业分级规范》GB/T3608-2008
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
新化·大汉龙城一期项目《施工组织设计》
建筑、结构施工图纸
二十三冶建设集团有限公司安全质量标准化图集
三、脚手架设计
3.1落地脚手架布置:
落地架:
地下室、商铺以及各栋主楼8层以下的主体结构施工外脚手架;装修阶段施工时,8—15层悬挑层在主体工程施工至18层后拆除,装修施工阶段不再搭设挑悬式脚手架,改为落地式脚手架;落地式脚基础落在素土架体基础上或连体地下室顶板上。
3.3落地式脚手架基本参数:
立杆的纵距为1.50米,立杆的横距为1.05米,立杆的步距为1.80米;搭设高度控制在48米以内;42米以内立杆采用单立管;超过42米底部6米高采用双立管。
内排架与墙的距离为0.40米;采用的钢管类型为Φ48×3mm;连墙件水平方向采用三跨一连接,竖向间距为两步距一连接,水平间距4.50米,采用扣件连接;连墙件的连接方式采用双扣件连接,采用梁上或墙上留设对穿孔穿钢管连接、在梁上埋设钢管连接,方柱采用抱柱连接共三种连墙方式。
3.2脚手架施工材料:
3.2.1钢管:
采用φ48×3mm钢管,要求钢管表面应平直光滑,钢管使用前涂刷防锈漆,钢管使用前必须检查钢管上是否有孔,钢管有出厂合格证明及材质证明书,并经抽样送检合格,薄厚符合设计要求,材质符合GB/T3091-2008或GB/T13793-2008标准中Q235要求;
3.2.2扣件:
连接主要采用可锻铸铁制作扣件,使用前进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换,对接扣、十字扣、旋转扣有出厂合格证及材质证明书,并抽样检符合《钢管脚手架扣件》GB15831规定;
3.2.3脚手板:
采用毛竹制作的竹串片板,质量符合JGJ164的相关规定;
3.2.4安全网采用2R阻燃密目式安全网,抽样检测符合相关质量要求;
四、钢管落地脚手架计算书
4.1脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架搭设高度H(m)
48
脚手架沿纵向搭设长度L(m)
18
立杆步距h(m)
1.8
立杆纵距或跨距la(m)
1.5
立杆横距lb(m)
1.05
横向水平杆计算外伸长度a1(m)
0.15
内立杆离建筑物距离a(m)
0.4
双立杆计算方法
按双立杆受力设计
双立杆计算高度H1(m)
6
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
4.2荷载设计
脚手板类型
竹串片脚手板
脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)
0.35
脚手板铺设方式
5步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)
0.17
挡脚板铺设方式
5步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1248
横向斜撑布置方式
6跨1设
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)
2
地区
湖南双峰
安全网设置
全封闭
基本风压ω0(kN/m2)
0.2
风荷载体型系数μs
0.81
风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)
1.23,1.17,0.74
风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆、双立杆稳定性)
0.2,0.19,0.12
计算简图:
立面图
侧面图
4.3横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
1
横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
横杆截面惯性矩I(mm4)
107800
横杆弹性模量E(N/mm2)
206000
横杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×(0.033+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.033+0.35×1.5/(1+1))+1.4×2×1.5/(1+1)=2.45kN/m
正常使用极限状态
q'=(0.033+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.033+0.35×1.5/(1+1))+2×1.5/(1+1)=1.8kN/m
计算简图如下:
4.3.1抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[2.45×1.052/8,2.45×0.152/2]=0.34kN·m
σ=Mmax/W=0.34×106/4490=75.35N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
4.3.2挠度验算
νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×1.8×10504/(384×206000×107800),1.8×1504/(8×206000×107800)]=1.28mm
νmax=1.28mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[1050/150,10]=7mm
满足要求!
4.3.3支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=2.45×(1.05+0.15)2/(2×1.05)=1.68kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=1.8×(1.05+0.15)2/(2×1.05)=1.23kN
4.4纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.68kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.23kN
q'=0.033kN/m
4.4.1抗弯验算
计算简图如下:
弯矩图(kN·m)
σ=Mmax/W=0.45×106/4490=99.72N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
4.4.2挠度验算
计算简图如下:
变形图(mm)
νmax=2.208mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm
满足要求!
4.4.3支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2kN
4.5扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算:
横向水平杆:
Rmax=1.68kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
纵向水平杆:
Rmax=2kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求!
4.6荷载计算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
6
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1248
立杆静荷载计算
4.6.1立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆:
NG1k=(gk+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×(H-H1)=(0.1248+(1.05+0.15)×1/2×0.033/1.8)×(48-6)=5.71kN
单内立杆:
NG1k=5.71kN
双外立杆:
NG1k=(gk+0.033+(lb+a1)×n/2×0.033/h)×H1=(0.1248+0.033+(1.05+0.15)×1/2×0.033/1.8)×6=1.02kN
双内立杆:
NGS1k=1.02kN
4.6.2脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆:
NG2k1=((H-H1)/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/5/2=((48-6)/1.8+1)×1.5×(1.05+0.15)×0.35×1/5/2=1.53kN
单内立杆:
NG2k1=1.53kN
双外立杆:
NGS2k1=H1/h×la×(lb+a1)×Gkjb×1/5/2=6/1.8×1.5×(1.05+0.15)×0.35×1/5/2=0.21kN
双内立杆:
NGS2k1=0.21kN
4.6.3栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆:
NG2k2=((H-H1)/h+1)×la×Gkdb×1/5=((48-6)/1.8+1)×1.5×0.17×1/5=1.24kN
双外立杆:
NGS2k2=H1/h×la×Gkdb×1/5=6/1.8×1.5×0.17×1/5=0.17kN
4.6.4围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆:
NG2k3=Gkmw×la×(H-H1)=0.01×1.5×(48-6)=0.63kN
双外立杆:
NGS2k3=Gkmw×la×H1=0.01×1.5×6=0.09kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆:
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.53+1.24+0.63=3.4kN
单内立杆:
NG2k=NG2k1=1.53kN
双外立杆:
NGS2k=NGS2k1+NGS2k2+NGS2k3=0.21+0.17+0.09=0.47kN
双内立杆:
NGS2k=NGS2k1=0.21kN
立杆施工活荷载计算
外立杆:
NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.5×(1.05+0.15)×(1×2)/2=1.8kN
内立杆:
NQ1k=1.8kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力:
单外立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(5.71+3.4)+0.9×1.4×1.8=13.2kN
单内立杆:
N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(5.71+1.53)+0.9×1.4×1.8=10.96kN
双外立杆:
Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(1.02+0.47)+0.9×1.4×1.8=4.05kN
双内立杆:
Ns=1.2×(NGS1k+NGS2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(1.02+0.21)+0.9×1.4×1.8=3.74kN
4.7立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
48
双立杆计算高度H1
6
双立杆受力不均匀系数KS
0.6
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W(mm3)
4490
立杆截面回转半径i(mm)
15.9
立杆抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
立杆截面面积A(mm2)
424
连墙件布置方式
两步三跨
4.7.1立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.8=2.7m
长细比λ=l0/i=2.7×103/15.9=169.81≤210
轴心受压构件的稳定系数计算:
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12m
长细比λ=l0/i=3.12×103/15.9=196.13
查《规范》表A得,φ=0.188
满足要求!
4.7.2立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值
N=(1.2×(NG1k+NG2k)+1.4×NQ1k)=(1.2×(5.71+3.4)+1.4×1.8)=13.45kN
双立杆的轴心压力设计值
NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(1.02+0.47)+13.45=15.24kN
σ=N/(φA)=13454.16/(0.188×424)=168.78N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
σ=KSNS/(φA)=0.6×15236.4/(0.188×424)=114.69N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=(1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k)=(1.2×(5.71+3.4)+0.9×1.4×1.8)=13.2kN
双立杆的轴心压力设计值
NS=1.2×(NGS1k+NGS2k)+N=1.2×(1.02+0.47)+13.2=14.98kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.19×1.5×1.82/10=0.12kN·m
σ=N/(φA)+Mw/W=13202.16/(0.188×424)+115527.1/4490=191.35N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
Mws=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.12×1.5×1.82/10=0.07kN·m
σ=KS(NS/(φA)+Mw/W)=0.6×(14984.4/(0.188×424)+73319.09/4490)=122.59N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求!
4.8连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0(kN)
3
连墙件计算长度l0(mm)
600
连墙件截面面积Ac(mm2)
489
连墙件截面回转半径i(mm)
158
连墙件抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
1
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.2×2×1.8×3×1.5=4.5kN
长细比λ=l0/i=600/158=3.8,查《规范》表A.0.6得,φ=0.99
(Nlw+N0)/(φAc)=(4.5+3)×103/(0.99×489)=15.46N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求!
扣件抗滑承载力验算:
Nlw+N0=4.5+3=7.5kN≤1×12=12kN
满足要求!
4.9立杆地基承载力验算
地基土类型
粘性土
地基承载力特征值fg(kPa)
140
地基承载力调整系数mf
1
垫板底面积A(m2)
0.25
单立杆的轴心压力标准值N=((NG1k+NG2k)+NQ1k)=((5.71+3.4)+1.8)=10.91kN
双立杆的轴心压力标准值NS=(NGS1k+NGS2k)+N=(1.02+0.47)+10.91=12.4kN
立柱底垫板的底面平均压力p=N/(mfA)=12.4/(1×0.25)=49.59kPa≤fg=140kPa
经夯实的回填土地基可满足要求!
五、脚手架施工要点
5.1钢管扣件脚手架搭设工序流程
落地架:
场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
悬挑脚手架:
预埋件设置→安装悬挑主梁→悬挑主梁上下支撑杆件设置→联梁
5.2落地架的基础处理:
本工程落地式脚手架基础有2种处理方法。
1)落地架基础位于地下室顶板上做法为:
脚手架立杆下加设垫木,垫木采用宽度200mm、厚40mm的木板或不小于6#槽钢;
2)12#、13#栋及商铺部分落地架基础处理:
基坑回填土夯实,加设150mm厚C20砼垫层,脚手架立杆下加设垫木,垫木采用2.5m长、宽度不小于200mm、厚40mm的木板,垂直于墙面放置。
5.3建筑物以外悬挑梁刷红白油漆,防护栏杆、栏杆刷红白油漆相间外。
5.4立杆:
脚手架采用单立杆双排脚手架,最顶层的悬挑架立杆顶端高出女儿墙上皮1.2m。
立杆接头采用对接扣件连接,立杆与大横杆采用直角扣件连接,接头交错布置,两个相邻立杆接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50cm,各接头中心距主节点距离不大于60cm。
5.5大横杆
大横杆置于小横杆之下,两排立杆的内侧,用直角扣件与立杆扣紧,其长度大于3跨、不小于6m,同一步大横杆四周要交圈。
大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步、同跨内。
相邻接头水平距离不小于50cm,各接头距立柱的距离不大于50cm。
5.6小横杆
每根立杆与大横杆相交(即主节点),都必须设置一根小横杆,并采用直角扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。
小横杆间距应与立杆柱距相同,且根据作业层脚踏板搭设的需要,可在两立杆之间在等间距设置增设1-2根小横杆,其最大间距不大于75cm。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于15cm。
上下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相临小横杆在立杆处相向布置。
5.7纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角固定在距底座下皮20cm处的立杆上,横向扫地杆则用直扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
5.8剪刀撑及横向斜撑
5.8.1落地架剪刀撑:
高度小于24米的落地架,在脚手架的转角处、开口式必须设置垂直方向连续剪刀撑,当长度超过15米时,要求增设剪刀撑;高度大于24米的落地架,必须设置水平及垂直方向连续剪刀撑。
5.8.2横向斜撑:
无论落地式脚手架还是悬挑式脚手架,当高度小于24米时,可不设置横向斜撑,但开口式脚手架的开口端必须设置横向斜撑,当高度大于24米时,则必须在下述部位设置:
一是拐角处(阴阳角),二是开口处,三是中间每隔6跨设置一道,横向斜撑要求沿高度方向连续呈之字形布置。
5.8.3剪刀撑斜杆与地面的夹角在45度-60度,当夹角为45度时,剪刀撑的跨度为4-6跨;当夹角为50度时,剪刀撑的跨度为4-5跨;当夹角为45度时,剪刀撑的跨度为4跨。
5.8.4剪刀撑斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。
剪刀撑的两根斜杆两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧,在其中间增加2-4个扣结点。
所有固定点距主节点距离不大于15cm。
最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。
5.8.5剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度≥100cm,并用不少于4个万向扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。
5.8.6水平及垂直连续布置剪刀撑示意图
5.9连墙杆
本工程脚手架连墙杆采用刚性拉结。
主楼采用墙上留设对穿孔连接、在梁上埋设钢管连接二种方式,商铺可采用抱柱连接及在梁上埋设钢管连接二种方式,地下室采用设置钢管与在边坡上打入钢管的连接方式。
各种连墙做法详见下图:
连墙件扣件连接示意图
连墙件扣件连接示意图
5.10外架作业层构造
在脚手架作业层的外侧边缘在同步距离内设置两道栏杆和一道180mm高的挡脚板,且栏杆间的净空高度不应大于500mm,作业层下满铺一层竹架板或挂一层安全平网。
5.11卸料平台设置(见卸料平台专项施工方案)
5.12脚手架出入口的构造处理
脚手架出入口设置:
挑空两根立杆、跨越三步三跨,大小为4.5mX3.8m(宽X高),详图如下。
出入口处再搭设6.0mX4.5mX6.0m(长X宽X高)的防护棚,上铺50mm厚的双层脚手板。
两层防护层的间距为600。
5.13安全网及水平防护层
脚手架要满挂全封闭式的密目安全网,密目网采用1.8mX6.0m的规格,用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。
作业层网应高于平台1.2m,并在作业层下步架处设一道水平兜网或满铺一层架板防护层(随层网或随层防护层)。
在落地架的上一步架设一道水平兜网或满铺一层架板防护层(随层网或随层防护层)。
在悬挑架的悬挑层及悬挑层的上二步架设一道水平兜网或满铺一层架板防护层。
落地架及悬挑架往上每隔5步架或建筑层3层(控制在10米以内)设隔层平网或满铺架板防护层。
5.14操作层及防护层架板铺设方法,见下图
5.15落地架高低差的处理,见下图:
六、脚手架搭设、拆除及使用安全技术措施
6.1脚手架搭设使用要求
6.1.1地基要求:
搭设场地应平整、夯实并设置排水措施。
脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。
6.1.2材料要求:
在搭设之前,必须对进场的脚手架架料使用规格进行严格的检查,质量不合格的架杆及配件禁用。
扣件的紧固程度应在40-50N·m,并不大于65N·m,对接扣件的抗拉承载力为3KN。
扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。
对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨水,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。
钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。
禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
6.1.3脚手架必须配合施工进度搭投,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
6.1.4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:
按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置;
周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设;“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设;
应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第1步的纵向和横向的平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上搭设;
在设置第一排连墙件前,“一”字
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