观光塔电梯井内脚手架施工方案457米落地式.docx

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观光塔电梯井内脚手架施工方案457米落地式

南京证大大拇指广场一期项目

观光塔电梯井脚手架

专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

中建八局第三建设有限公司

2016年07月05日

观光塔电梯井脚手架施工方案

第一节编制依据

1）南京证大大拇指广场一期建筑、结构施工图。

2）相关规范或标准

序号

标准名称

标准编号

1

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

JGJ130-2011

2

《建筑施工模板安全技术规范》

JGJ162-2008

3

《建筑结构荷载规范》

GB50009-2012

4

《钢结构设计规范》

GB50017-2003

5

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》

GB50018-2002

6

《碳素钢结构技术规范》

GB/T700-2006

7

《钢管脚手架扣件》

GB15831-2006

8

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2013

9

《钢结构工程施工质量验收规范》

GB50205-2001

10

《建筑施工高处作业安全技术规范》

JGJ80--91

11

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59--2011

12

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

建质[2009]87号文

第二节工程概况

1.工程总概况

南京证大南站大拇指广场位于南京雨花台区南京火车南站东南侧，明城大道以西，项目总建筑面积约186391.4平方米，其中地上建筑面积为119234.4平方米，总地下建筑面积为67157平方米，占地约3万平方米。

结构形式：

地下室为钢筋混凝土框架结构；塔楼A、B、C、D、H主楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构；景观塔为钢筋混凝土剪力墙结构。

地下3层，建筑面积67157m2。

地上5栋塔楼：

1幢酒店式公寓A，23层，建筑高度74.10m、建筑面积16441m2；1幢办公楼B，26层，建筑高度83.55m、建筑面积20142m2；1幢办公楼C，27层，建筑高度99.60m、建筑面积37076m2；1幢酒店式公寓D，20层，建筑高度74.55m、建筑面积21561m2；1幢酒店H，12层，建筑高度47.00m、建筑面积19646m2。

2.电梯井道概况

本次搭设脚手架部位为观光塔东侧电梯井内1~13层，搭设总高度47.75m，电梯井道净长2300mm，净宽1800mm，电梯井三面均为混凝土剪力墙，具体平面布置详见下图：

图中剪力墙混凝土强度等级随着建筑楼层增加而递减，最高C50，最低C40；梁板混凝土强度等级C30。

本方案的观光塔1~13层只在第4层、第10层、第13层有钢筋混凝土楼板，其余楼层为架空层，层高10.80米，标准层层高3.6米（同C楼层高）。

3.施工特点

本工程电梯井道从地下室顶板的电梯井基坑至13层，井道高度高，空间狭小，井道内双排脚手架高度较大。

4.施工要求及技术保证条件

1）仔细阅读图纸，编制安全可靠、操作方便、经济可行的施工方案，通过公司总工审核批准，再报监理、建设单位审核批准后实施。

2）要求电梯井道防护架按施工参数及方法分段搭设，确保防护架在搭设及使用过程中安全、稳定、牢靠。

3）项目技术员、质量员及安全员应加强施工过程控制，搭设过程中随时检查纠偏，确保现场严格按照方案施工，使模板搭设及拆除符合工程施工进度限制及质量要求。

4）防护架体施工前，项目技术负责人应组织对施工人员进行技术交底，严禁盲目施工。

第三节资源配置

1.材料选用及其规格

1.1.钢管

1）本工程电梯井道架体采用扣件式钢管脚手架进行搭设，钢管规格为Ф48×3.0以上。

2）钢管钢材牌号宜选用Q235A钢，其屈服强度不得小于215N/mm2。

3）钢管表面应平直光滑、不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁、裂纹的钢管。

1.2.扣件

1）采用可锻造铸铁或铸钢制造扣件，其主要部位不得有夹渣、气孔等铸造缺陷。

2）扣件外表不应有裂纹，表面积大于10mm2的砂眼不得超过3处，旋转部位应灵活旋转。

1.3.模板、木方

1）模板采用1830mm×915mm×18mm的胶合板。

2）模板表面应光滑，甚至有防水保护膜，具有出厂合格证之外，还应保证外观尺寸合格。

3）木枋规格40mm×80mm，主要采用松木制作。

4）不得使用有腐朽、虫蛀、折裂或非标准的异形木方。

2.材料及机械设备投入计划

2.1.材料投入计划

根据本工程的建筑规模及井道高大小、高度、个数，本工程每栋楼所需相关材料计划如下表所示：

序号

材料名称

规格

单位

1

钢丝绳

Φ18

m

2

立杆

Ф48×3.0

m

3

水平杆

Ф48×3.0

m

4

直角扣件

——

个

5

对接扣件

——

个

6

旋转扣件

——

个

7

面板

18厚胶合模板

m2

8

梁板底及梁侧木方

40×80原木

m

9

钢竹笆片

600×800

个

2.2.机械设备投入计划

根据材料检测、运输以、架体搭设以及检查验收等不同阶段的施工需求，本工程需要的主要机械设备如下表所示：

序号

设备名称

型号规格

数量

额定功率（KW）

生产能力

用途

1

冲击电钻

A26-02

1台

0.98

完好

打穿墙孔

2

电弧焊机

BX3-300-2

2台

23

完好

焊接

3

手提圆盘锯

2把

2.2

完好

模面板加工

4

切割机

DJ-235

2台

4

完好

工字钢加工

5

力矩扳手

2把

——

完好

检测扣件

6

千分尺

0.02mm

1把

——

完好

钢管检测

7

全站仪

TKS-202

1台

完好

垂直度监测

3.劳动力投入计划

本工程电梯井道架体由专业外架架子工搭设，拟投入带证专业架子工6名。

第四节主要施工工艺

1.施工部署

本工程自下至上，从电梯基坑底板面起，至13楼面，全高47.75m，电梯井道内双排落地式脚手架进行搭设，下端部为15m的双立杆加固，具体构造如下图所示：

脚手架整体示意图

-0.1~13.1局部放大

（一）

13.10~23.90局部放大

（二）

23.90~34.70局部放大（三）

34.70~44.5局部放大（四）

2.架体搭设技术参数

2.1.技术参数

结合观光塔电梯井道平面尺寸为：

2300mm×1800mm，故本工程脚手架搭设参数设计详见下表：

脚手架搭设方式

双排脚手架

脚手架最大搭设高度H（m）

47.75

立杆步距h（m）

最大步距1.45m

立杆横距lb（m）

1.3m

立杆纵距或跨距la（m）

0.95m

立杆离井道内壁距离a（m）

0.2m

脚手架钢管类型

Φ48×3.0

横向水平杆计算外伸长度a1（m）

0.15

立杆计算方法

单立杆

2.2.施工平面布置图

本方案电梯井道施工平面布置图如下图所示：

3.搭设工艺

3.1.施工流程

定位放线→搭设脚手架→外立面密目安全网→铺设硬性防护→卸载钢丝绳安装

3.2.定位放线

采用钢卷尺，根据脚手架平面布置图，将架体立杆，水平管位置确定。

3.3.搭设脚手架

3.3.1.立杆

按照平面布置图布设立杆，立杆接长应采用对接。

立杆对接扣件必须交错布置，相邻两个立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向不应小于500mm。

3.3.2.水平杆

纵向水平杆布置在立杆内侧，采用直角扣件与立杆连接，其纵向接长采用直角扣件接长，最好结合电梯井道纵向长度，选用通长钢管。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距型钢面不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。

第二步以上纵横向水平杆的设置步距，原则上应根据层高进行调整，但步距取值最大不能超过1.45m。

纵向水平杆设置在横向水平杆下面，并用直角扣件扣紧在横向水平杆上，并与立杆扣接，四边形成“□”字形闭合。

3.3.3.连墙件

连墙件应随着架体升高逐层设置，本工程竖向连墙件设置间距为层高（最大不大于2倍步距），水平间距不大于三倍跨距。

连墙件的设置应采用短钢管将架体与电梯井门两侧剪力墙扣紧即可，详见2.2的施工平面布置图。

3.4.外立面密目安全网施工

外立面采用阻燃型密目安全网对观光井架体外立面进行全密封，施工与搭设进度同步，采用不小于1.2mm镀锌铁丝与架体绑扎牢固。

3.5.硬性防护

在操作层硬性防护采用施工现场使用的钢竹笆片满铺，钢竹笆片铺设应该对接平铺，并采用直径1.2mm镀锌钢丝将模板与脚手架横杆、立杆绑扎牢固，严防倾翻。

立杆之间的区域为上人作业面，立杆以外的悬挑区域不得上人，只作为平面防护使用，同样满铺钢制竹笆片。

每隔2步距和同楼层水平杆均满铺设一道硬性防护，其它非硬性防护楼层，每一层安装一道水平安全兜网。

3.6.安装卸载钢丝绳

由于本架体搭设高度较高，超出一般24m架体的2倍，自重较大，固本方案从安全稳定角度考虑，除在架体下半部15m用双立杆外，另在与同7层结构梁板标高23m处增设一道卸载钢丝绳，采用φ≮18mm的双股钢丝绳两道，将架体与观光塔混凝土结构拉牢，由于前期未预埋相应钢丝绳挂点，故现场采用水钻在电梯门上LL1梁侧开直径20mm的孔，内穿HPB235φ18的圆钢，圆钢在观光塔门梁结构内侧头通过双高强螺帽与10mm厚钢板连接，架体一侧弯成圆环，焊接长度10d以上，后期与钢丝绳通过活动卸扣连接牢固，具体构造详见下图。

卸载钢丝绳吊点处构造示意图

第五节脚手架拆除

1）脚手架拆除的顺序与搭设顺序相反。

2）脚手架拆除前应对架体进行安全检查，确保不存在严重隐患，如存在安全隐患，先对脚手架进行架进行修整或及时排除危险源，以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。

3）拆除前，应由项目部技术员、安全员进行拆除安全交底，清除脚手架上杂物及地面障碍物。

4）在拆除脚手架时，应先清除脚手架上垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内则垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中装入容器中运下。

5）拆除原则上是由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆。

同一部分拆除顺序是：

拆安全网→拆小横杆→拆大横杆→拆立杆→拆连墙杆→拆卸载钢丝绳。

6）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

7）拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎腿。

8）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆其它脚手架体。

9）卸料时，各构配件严禁抛至楼（地）面，必须通过施工电梯或其它垂直运输设备进行装运。

10）拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的与需要整修后重复使用的和报废的加以区分，按规格堆放，对合格品应及时进行保养，保养后送仓库保存备以后使用。

第六节安全保证措施

1）脚手架必须由持相应有效操作证的架子工搭设和拆除。

施工前进行安全技术交底，严格按有关操作规程施工。

2）架子搭设作业人员应穿防滑鞋及悬挂安全带，并戴好安全帽，做好分工及协调配合。

3）作业人员应带工具袋，操作工具应放在工具袋内，以防坠物伤人，搭设材料应随搭设速度，随用随上，以免放置不当掉落，伤人。

4）每次收工前，架上材料应使用完，不要存留在作业面上。

已搭好的脚手架应形成稳定结构，不稳的要临时加固。

在搭设过程中，配合施工的人员应避开落物的区域。

5）脚手架随结构楼层施工进度进行搭设，每次搭一层，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。

6）严格控制搭设高度，严禁超高搭设脚手架。

7）禁止将模板支撑固定在脚手架上，或用电梯井内脚手架作为结构的模板支撑。

8）在搭设脚手架时，特别注意严禁使用不合格材料。

其中构配件材质同外脚手架。

由安全员指挥，作业人员必须服从统一指挥。

9）脚手架搭设完，必须经施工、技术、安全、使用班组等人员验收合格后，挂牌使用。

10）禁止超载堆放物料（设计300㎏/㎡），禁止拆除受力杆件。

11）在使用期间定期检查脚手架，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。

第七节计算书

计算依据：

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

2、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

4、《钢结构设计规范》GB50017-2003

一、脚手架参数

脚手架设计类型

装修脚手架

脚手板设计荷载（kN/m2）

2

同时施工作业层数

1

卸荷设置

有

脚手架搭设方式

双排脚手架

脚手架钢管类型

Ф48×3

脚手架架体高度H（m）

47.8

脚手架沿纵向搭设长度L（m）

2.3

立杆步距h（m）

1.45

立杆纵距或跨距la（m）

0.95

立杆横距lb（m）

1.3

内立杆离建筑物距离a（m）

0.2

双立杆计算方法

不设置双立杆

二、荷载设计

脚手板类型

冲压钢脚手板

脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）

0.3

脚手板铺设方式

2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

冲压钢挡脚板

栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）

0.16

挡脚板铺设方式

2步1设

每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）

0.129

横向斜撑布置方式

5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

江苏南京市

安全网设置

半封闭

基本风压ω0（kN/m2）

0.25

风荷载体型系数μs

1.254

风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）

1.06，0.796

风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）

0.332，0.25

计算简图：

立面图

侧面图

三、纵向水平杆验算

纵、横向水平杆布置方式

纵向水平杆在上

横向水平杆上纵向水平杆根数n

2

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×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.033+0.3×1.3/（2+1））+1.4×2×1.3/（2+1）=1.409kN/m

正常使用极限状态

q'=（0.033+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.033+0.3×1.3/（2+1））+2×1.3/（2+1）=1.03kN/m

计算简图如下：

1、抗弯验算

Mmax=0.1qla2=0.1×1.409×0.952=0.127kN·m

σ=Mmax/W=0.127×106/4490=28.327N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.03×9504/（100×206000×107800）=0.256mm

νmax＝0.256mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[950/150，10]＝6.333mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=1.1qla=1.1×1.409×0.95=1.473kN

正常使用极限状态

Rmax'=1.1q'la=1.1×1.03×0.95=1.076kN

四、横向水平杆验算

承载能力极限状态

由上节可知F1=Rmax=1.473kN

q=1.2×0.033=0.04kN/m

正常使用极限状态

由上节可知F1'=Rmax'=1.076kN

q'=0.033kN/m

1、抗弯验算

计算简图如下：

弯矩图（kN·m）

σ=Mmax/W=0.646×106/4490=143.9N/mm2≤[f]=205N/mm2

满足要求！

2、挠度验算

计算简图如下：

变形图（mm）

νmax＝3.831mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1300/150，10]＝8.667mm

满足要求！

3、支座反力计算

承载能力极限状态

Rmax=1.499kN

五、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

0.85

扣件抗滑承载力验算：

纵向水平杆：

Rmax=1.473/2=0.736kN≤Rc=0.85×8=6.8kN

横向水平杆：

Rmax=1.499kN≤Rc=0.85×8=6.8kN

满足要求！

六、荷载计算

脚手架架体高度H

47.8

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）

0.129

立杆静荷载计算

1、立杆承受的结构自重标准值NG1k

单外立杆：

NG1k=（gk+la×n/2×0.033/h）×H=（0.129+0.95×2/2×0.033/1.45）×47.8=7.209kN

单内立杆：

NG1k=7.209kN

2、脚手板的自重标准值NG2k1

单外立杆：

NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/2/2=（47.8/1.45+1）×0.95×1.3×0.3×1/2/2=3.146kN

1/2表示脚手板2步1设

单内立杆：

NG2k1=3.146kN

3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2

单外立杆：

NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（47.8/1.45+1）×0.95×0.16×1/2=2.581kN

1/2表示挡脚板2步1设

4、围护材料的自重标准值NG2k3

单外立杆：

NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×0.95×47.8=0.454kN

构配件自重标准值NG2k总计

单外立杆：

NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.146+2.581+0.454=6.182kN

单内立杆：

NG2k=NG2k1=3.146kN

立杆施工活荷载计算

外立杆：

NQ1k=la×lb×（nzj×Gkzj）/2=0.95×1.3×（1×2）/2=1.235kN

内立杆：

NQ1k=1.235kN

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×（7.209+6.182）+0.9×1.4×1.235=17.625kN

单内立杆：

N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（7.209+3.146）+0.9×1.4×1.235=13.982kN

七、钢丝绳卸荷计算

钢丝绳不均匀系数α

0.85

钢丝绳安全系数k

9

钢丝绳绳夹型式

马鞍式

拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T（kN）

15.19

钢丝绳绳夹数量[n]

5

吊环设置

共用

卸荷系数Kf

0.8

上部增加荷载高度（m）

6

脚手架卸荷次数N

1

第N次卸荷

卸荷点位置高度hx（m）

卸荷点净高hj（m）

钢丝绳上下吊点的竖向距离ls（m）

上吊点距内立杆下吊点的水平距离HS（mm）

上吊点距外立杆下吊点的水平距离HS（mm）

卸荷点水平间距HL（m）

1

23

24.8

1.8

225

1525

0.95

钢丝绳卸荷

钢丝绳绳卡作法

钢丝绳连接吊环作法（共用）

第1次卸荷验算

α1=arctan（ls/Hs）=arctan（1800/225）=82.875°

α2=arctan（ls/Hs）=arctan（1800/1525）=49.728°

钢丝绳竖向分力，不均匀系数KX取1.5

P1=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×13.982×24.8/47.8×0.95/0.95=8.705kN

P2=Kf×KX×N×hj（n+1）/H×HL/la=0.8×1.5×17.625×24.8/47.8×0.95/0.95=10.973kN

钢丝绳轴向拉力

T1=P1/sinα1=8.705/sin82.875°=8.773kN

T2=P2/sinα2=10.973/sin49.728°=14.382kN

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力[Fg]=max[T1，T2]=14.382kN

绳夹数量：

n=1.667[Fg]/（2T）=1.667×14.382/（2×15.19）=1个≤[n]=5个

满足要求！

Pg=k×[Fg]/α=9×14.382/0.85=152.278kN

钢丝绳最小直径dmin=（Pg/0.5）1/2=（152.278/0.5）1/2=17.452mm

吊环最小直径dmin=（4A/π）1/2=（4×[Fg]/（[f]π））1/2=4×14.382×103/（65π））1/2=17mm

注：

[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2

第1次卸荷钢丝绳最小直径17.452mm，必须拉紧至14.382kN，吊环最小直径为17mm。

八、立杆稳定性验算

脚手架架体高度H

47.8

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

两步两跨

1、立杆长细比验算

立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.45=2.175m

长细比λ=l0/i=2.175×103/15.9=136.792≤210

轴心受压构件的稳定系数计算：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.45=2.512m

长细比λ=l0/i=2.512×103/15.9=157.995

查《规范》表A得，φ=0.284

满足要求！

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）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（7.209+6.182）+1.4×1.235）×（23+max[6，（1-0.8）×24.8]）/47.8=10.798kN

σ=N/（φA）=10797.78/（0.284×424）=89.671N/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）×（hx1+max[6，（1-Kf）×hj顶]）/H=（1.2×（7.209+6.182）+0.9×1.4×1.235）×（2