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脚手架施工方案618
绵阳凤凰城脚手架施工方案
一、编制依据及工程概况
(一)编制依据
1.建筑工程高处作业安全技术规范(JGJ80-91)
2.扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)
3.建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)
4.《建筑结构荷载规范》
5.绵阳上城施工图及有关技术文件
6.绵阳凤凰城2、3号楼工程施工组织设计
(二)工程概况
工程名称:
绵阳凤凰城2、3号楼工程
工程地址:
绵阳滨河北路
设计单位:
成都协合行川建筑师事务所
建设单位:
绵阳鸿运房地产开发有限公司
施工单位:
四川第四建筑工程公司
结构类型及层数:
框剪结构;2号楼地上28+1层,地下2层,3号楼地上16+1层,地下1层。
建筑面积:
34819㎡
房屋高度:
2号楼主楼94.4m;裙楼17.4m。
3号楼主楼56.0m;裙楼17.4m。
施工现场位于绵阳滨河北路和河堤公路交汇处,一面临街,两面为施工现场临时道路,一面为在建工程1号楼。
根据市建委的有关规定,并结合该工程的结构类型和场地周边的环境,在主体和装饰工程施工全过程中,裙楼需沿建筑物三边搭设全封闭式的安全防护脚手架,主楼2、3号楼需分别沿建筑物四边搭设全封闭式的安全防护脚手架,以确保施工安全和滨河北路车辆、行人的安全。
二、脚手架的选择
(一).安全防护脚手架布置
本工程安全防护脚手架分两个区域设置,2号楼13-27轴的安全防护脚手架分两段搭设,一段为落地双排脚手架,搭设高度为一至十三层,架高合计41.1m;二段为悬挑双排脚手架,搭设高度为十三至二十八层,架高合计51.3m。
3号楼27-38轴的安全防护脚手架分两段搭设,一段为落地脚手架搭设高度为一至十五层,架高合计55.4m;A-S轴的安全防护脚手架分两段搭设,一段为落地脚手架搭设高度为一至十五层,架高合计55.4m。
2号楼至结构封顶和十三或十五层以上外墙装饰完工后拆除挑架,主体施工阶段共设四套整体卸料平台周转使用,为防止高空坠落,在塔吊旋转范围内均设水平防护,本工程2号楼安全通道搭设在24-26轴间,3号楼安全通道搭设在G-E轴间,安全通道必须搭设两道水平防护层,两道水平防护层之间的距离为1000mm,安全通道平位置详见附图1及搭设详见附图.
此脚手架一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护,荷载按装修荷载考虑;并在2号楼和3号楼每层各设工具式卸料平台一个。
(二).根据本工程实际情况,在施工过程中需要采用的脚手架形式主要有:
1.现浇框架柱采用独立柱架。
2.现浇框架梁板、楼梯及剪力墙采用满堂脚手架。
3.2、3号楼群楼部分主体及外墙装修施工时采用落地式整体封闭双排外架;2、3号楼主楼部分主体及外墙装修施工时外架采用悬挑式脚手架整体封闭双排外架。
4.砌筑及室内抹灰采用内脚手架。
5.室内顶棚施工采用工具式脚手架。
6.为了防止高空坠物伤人,搅拌机棚的顶部和走道入口搭设水平防护架。
本工程除工具式脚手架以外,其余形式均采用扣件式钢管脚手架,设计计算依据和构造均严格执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。
7.本方案只考虑外脚手架。
三、脚手架材料
⒈脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T70)中Q235-A级钢的规定。
⒉脚手架钢管尺寸:
本工程拟采用Ф48×3.5钢管,最大长度:
横向水平杆<2.2m,其它杆件<6.5m,并配备足够数量的一字扣,旋转扣和十字扣,架板采用300×50的木脚手板。
⒊钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定:
⑴新钢管的检查验收:
①应有产品的质量合格证。
②应有质量检验报告,钢管材质检验方法符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定。
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。
④钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合JGJ130-2001中表8.1.5的规定。
⑤钢管必须涂防锈漆。
⑵旧钢管的检查验收:
①表面锈蚀深度的允许偏差应≤0.50mm。
锈蚀检查应每年一次。
检查时,应在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过规定值时不得使用。
②钢管弯曲变形应符合下列规定:
各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m时,允许偏差≤5mm;立杆钢管弯曲,3m<L≤4m时,允许偏差≤12mm;4m<L≤6.5m,允许偏差≤20mm;水平杆、斜杆的钢管弯曲,L≤6.5m时,允许偏差≤30mm。
⒋扣件
⑴扣件式钢管脚手架应采用可锻铸制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》G(GB/T15831)的规定,采用其它材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用。
⑵脚手架的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N/m时,不得发生破坏。
⑶新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
⑷旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑位的必须更换。
⒌脚手板
本工程脚手板拟采用木脚手板,应用杉木或松木制作,木脚手板的宽度为300mm,厚度不应小于50mm,两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
⒍连墙件
连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢筋》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定。
⒎安全网
采用2000目密目式安全网。
四、双排落地式脚手架的施工
1.脚手架搭设部位
在地下室结构施工完成后,在地下室顶板上沿结构周边搭设双排脚手架到2号标高95.9m,3号楼标高56.9m(即比屋面标高高1.5m)。
2.脚手架的搭设工艺
地基处理→摆放扫地杆→逐根树直立杆与扫地杆扣紧→安扫地小横杆与立杆扣紧→安第一步大横杆→安一步小横杆→第二步大横杆→第三步小横杆→加设临时斜撑杆(装两道连墙杆后方可拆除)→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→加设剪力撑→铺脚手板→循环上述各工序→验收不小于脚手架构造。
(1)立杆:
横距b=1.2m,纵距H=1.5m,距外墙0.3m,相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内,与相近大横杆的距离不大于步距的三分之一,立杆与大横杆用直角扣件扣紧(紧固力矩为40-50N/m)。
立杆垂直偏差应控制在架高的1/400~1/600范围内,且不大于60mm。
(2)大横杆:
步距为1.5-1.8m取h=1.80m,上下大横杆的接头应错开布置在不同的立杆纵距中,与相近的立杆距离不大于纵距的三分之一。
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/1000,且不大于50mm。
(3)小横杆:
间距1.50m(脚手板接头处另增加),小横杆里端距墙0.15-0.2m,外端伸出大横杆20cm。
(4)剪刀撑:
沿脚手架两端和转角处起,在外侧立面整个长度和高度上连续设剪刀撑。
剪刀撑与水平夹角为45-60度,其两端用旋转扣件与立杆或大横杆扣紧,在连结长度内设2~4个扣结点。
剪刀撑斜杆均采用搭接长度大于0.5m,设置两个旋转扣件。
(5)水平斜拉杆:
布置在有连墙杆的步架平面内,以加强脚手架的横向刚度。
(6)连墙杆:
水平距离4.5m,高度距离3.6m设一点,连接杆用φ48*3.5的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。
(7)安全护栏:
在操作层上必须设安全防护栏杆,高度不小于1.5m,下设20cm高档脚板,立杆间距为3m,设三道横杆。
(8)安全网:
在底层和操作层下以及外脚手架整个立面均挂2000目的密目安全网,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。
在架内高度3.6m处设首层平网,往上每隔5步距设隔层平网,施工层应设随层网。
3.脚手架的搭设要点
(1)地基处理
a.脚手架的地基应平整夯实,若为回填土,必须分层夯实,土层密实度应不小于90%,并浇筑C15砼垫层。
b.立杆不能直接立于地面上,应加设通长垫木,垫木厚度不小于50mm,并设-6*150*150钢垫板,使每根立杆支承于钢垫板上。
c.地基有排水措施,即在木垫板下每3m设一排水孔,水排向脚手架外的排水沟内。
d.遇有坑槽时,立杆下应加设道木或型钢梁跨越。
e.若脚手架旁需挖沟槽时,沟槽边距外立杆距离不小于2m。
如不能满足时应核算土坡承受能力,不足时可加设可靠支护或改变脚手架类型。
f.位于通道的楼梯出入口处的脚手架底部垫板木应低于两侧地面,加设盖板,避免扰动脚手架立杆。
(2)脚手架的搭设
a.严格按方案的构造尺寸搭设,注意杆件的搭设顺序和要求。
b.及时与结构拉结或采用临时支顶,保证搭设过程中的安全。
c.钢管为Φ48×3.5,有变形的杆件或扣件、脚手板等不能使用。
d.搭设进要随时校正杆件的垂直度和水平偏差,保证架子整体刚度和稳定。
e.用于连接大横杆的对接扣件开口应朝架子内侧,以防雨水进入。
f.扣件螺栓拧紧的拉力矩控制在40-65N.m,操作人员可根据所用扳手的长度用测力计校核扣件紧固力。
g.没有完成的脚手架,在每天收工进检查,并加临时支撑或拉结,脚手架搭设完必须经验收合格后方可使用。
(3)脚手架的拆除
a.划出工作区,设安全标志,派专人把守禁止行人进入警戒区。
b.严格按拆除顺序。
即拆除时应由上而下,后绑者先拆,先绑者后拆,一般是先拆除栏杆、脚手板,而后拆小横杆、大横杆、立杆等,最后拆除连墙杆。
c.统一指挥,上下左右的人应动作协调,当解开或松动扣件前和过程中都应告诉同伴。
d.架杆、扣件、脚手板等要及时用塔吊运下或用滑轮运送,严禁把拆除的杆件等物放在架上或向下乱扔。
双排落地式外脚手架构造见下图。
五、双排落地式脚手架的设计、计算
1.设计数据
立杆横距b=1.2m,立杆纵距l=1.5,内立杆距建筑外墙皮距离为b1=0.3m;
脚手架步距h=1.8m铺设木脚手板层数为4层,同时进行外装修施工层数为二层。
(未外装修前作为安全防护架)
脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距HA=2h=2*1.8=3.6m,水平距离LA=3l=3*1.5=4.5m;钢管采用Φ48*3.5,根据规定,均布施工荷载Q=2KN/m2,脚手架需搭设53.7m高。
2.允许搭设高度H
脚手架可搭设高度按照下式计算:
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为:
NG2K=NG2+NG3+NG4=2.308kN;
活荷载标准值:
NQ=3.600kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
Hs=[0.179×4.890×10-4×205.000×103-(1.2×2.308
+1.4×3.600)]/(1.2×0.125)
=67.672m;
[H]=67.672/(1+0.001×67.672)
=63.383>53.7m
根据上述计算结果,允许搭设高度大于实际搭设高度,满足规定。
3.立杆稳定性验算:
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=15.095kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.530
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.181m;
Lo/i=201.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.179
立杆净截面面积:
A=489cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5080cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=15095.412/(0.179×489.000)+135539.762/5080.000
=199.139N/mm2;
立杆稳定性计算σ=199.139小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
故脚手架安全。
4.验算大横杆的强度与变形
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
a.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200/(2+1)=0.140kN/m;
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200/(2+1)=0.800kN/m;
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.140=0.214kN/m;
活荷载的计算值:
q2=1.4×0.800=1.120kN/m;
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
b.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
跨中最大弯距计算公式如下:
=0.08×0.214×1.5002+0.10×1.120×1.5002
=0.291kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.214×1.5002-0.117×1.120×1.5002
=-0.343kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.291×106,0.343×106)/5080.0=67.520N/mm2;
大横杆的抗弯强度:
σ=67.520N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。
满足要求!
c.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:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.140=0.178kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.800kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=0.677×0.178×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+
0.990×0.800×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)
=1.840mm;
脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm
大横杆的最大挠度小于10mm,满足要求!
5.验算小横杆的强度与变形
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
a.荷载值计算
大横杆的自重标准值:
p1=0.038×1.500=0.058kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.350×1.200×1.500/(2+1)=0.210kN;
活荷载标准值:
Q=2.000×1.200×1.500/(2+1)=1.200kN;
荷载的计算值:
P=1.2×(0.058+0.210)+1.4×1.200=2.001kN;
小横杆计算简图
b.强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax=1.2×0.038×1.2002/8=0.008kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.001×1.200/3=0.800kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.809kN.m;
σ=M/W=0.809×106/5080.000=159.201N/mm2;
小横杆的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
c.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×1200.04/(384×2.060×105×121900.000)
=0.041mm
P2=p1+p2+Q
=0.058+0.210+1.200
=1.468kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax=1467.600×1200.0×(3×1200.02-4×1200.02/9)/(72×2.060×105×121900.0)
=3.585mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax
=0.041+3.585
=3.626mm;
小横杆的最大挠度小于(1200.000/150)=8.000与10mm,满足要求!
6.验算连墙杆的抗风强度和在风荷载作用下的整体稳定
连墙件的轴向力计算值按照下式计算:
Nl=Nlw+No
风荷载基本风压值Wk=0.234kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2;
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),No=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
NLw=1.4×Wk×Aw=5.315kN;
连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=10.315kN;
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,
由长细比l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2;
连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.949×4.890×10-4×205.000×103
=95.133kN;
Nl=10.315 连墙件采用双扣件与墙体连接。 经过计算得到Nl=10.315小于双扣件的抗滑力16.0kN,满足要求! 连墙件扣件连接示意图 六、悬挑外防护架的设计计算 1.悬挑外防护架用Φ48×3.5钢管和扣件搭设,由建筑悬挑架和脚手架组成。 如附图所示。 2.建筑内支承架利用主体结构施工时的满堂脚手架,悬挑防护架搭设宽度1400,撑杆和悬挑杆间距1500,挑杆采用预埋件固定在板上,悬挑架步距1.8m,悬挑外防护架从二层开始搭设,搭设高度供三层防护,每三层一转换。 立杆间距1.5m,防护架拉连杆水平间距3m,竖向间距3.6m。 防护架底部满铺脚手板和挡脚板并用安全密网封底。 3.悬挑外防护架沿建筑物四周通长搭设,剪刀撑净距不大于15m;支承架钢管上下设木枋与结构梁板顶紧,增强其抗倾覆力,并在每层设钢丝绳将外架与主体拉接,钢丝绳间距10m。 4.悬挑外防护架限重2KN/m2的荷载。 5.防护架验算 取一个计算单元,单元宽1m,高36m。 则立杆长36m,水平杆共17根,长17m,扣件18个。 ⑴荷载: 跳板: 1.2×0.6m×1m×0.35kN/m2=0.252kN/m 钢管: 1.2m×43m×3.84kg/m=1.98KN 扣件: 1.2×18个×13.2N/个=0.285kN 活载: 1.4×0.6×1×0.8kN/m2=0.672kN/m 水平风荷载标准值: ωk=0.7μzμsω0 =0.7×1.56×1.56×0.3 =0.51kN/m2 其中: 风压高度变化系数μz(40m高,B类地面)取1.56,脚手架风荷载体型系数μs=1.3×1.2=1.56,基本风压(绵阳市)取0.3kN/m2。 ⑵立杆稳定 防护架底部斜撑杆应为最不利杆件,取此杆件进行计算。 杆件长L=(1.22+1.82)1/2=2.16m,立杆纵距la=1m 永久荷载+施工均布活荷载 P=1.98+0.285=2.265kN q=0.252+0.672=0.924kN/m 永久荷载+0.85(施工均布活荷载+风荷载) P=2.265kN q=0.252+0.85(0.672+0.51)=1.257kN/m 则取第二种组合方式进行计算。 斜撑杆弯矩: Mw=0.85×1.4ωklal2/10 =0.85×1.4×0.51×1.0×2.162/10=0.283kN.m 斜撑杆计算长度: l0=kμl=1.155×1.55×2.16=3.87m λ=l0/i=3.87×102/1.58=245<250,查φ=0.122 立杆轴力: N=(l2+h2)1/2[P+a(2l-b)q/2l]/h =(1.22+1.82)1/2×[2.265+0.6(2×1.2-0.6)×1.257/2×1.2]/1.8 =3.4kN 斜撑杆稳定性验算: N/φA+Mw/W=3.4×103/(0.122×489)+0.283×106/5080 =56.99+55.71=112.70<205N/mm2 故斜撑杆满足要求。 ⑶水平挑杆验算: 因作用于水平挑杆上的荷载较小,故不再对其进行抗弯强度验算。 七、工具式卸料平台设计、计算方案 (一)、搭设部位 在2号楼的×轴线处和2号楼的×轴线处搭设,应错开位置搭设,每层设两个卸料平台。 (二)、卸料平台搭设工艺 预埋钢筋锚环→吊安整体钢卸料平台→挂限重牌→检查验收。 (三)、卸料平台构造 1、卸料平台平面尺寸2.2*2.8m,每个卸料平台使用两杆16#工字钢悬挑作用卸料平台的支撑点,悬挑长度为3.3m。 在两根16#工字钢之间设三根14#槽钢,槽钢与工字钢之间采用焊接连接,槽钢间距为@1100,槽钢之间用<80*5.5角钢连接,角钢间距@700。 共5根,槽钢与角钢采用焊接连接,操作台平面层铺2厚花纹钢板,并与角钢焊接。 2、钢丝绳: 用ф16的钢丝绳斜拉在上层剪力墙或梁上预埋ф12钢筋环上,钢丝绳与水平的夹角为72.12°。 3、卸料平台活荷载,按1500N/m2计算,严禁超载作业。 4、安全栏杆: 高度1.2m,设三道水平杆,设20cm高挡脚板,满挂2000目安全密目网、竹笆、栏杆与槽钢或工字钢焊牢。 (四)、卸料平台构造详见附图6。 (五)、荷载计算: 1、卸料平台自重: 14#槽钢: 8.4*14.53=122.1=1.20KN L80*5角钢: 6.6*6.77=44.68=0.44KN -2厚钢板: 5.94*15.7=93.3=0.91KN 栏杆及踢脚板自重: 0.15*7.2=1.08KN 小计: 3.63KN 将卸料平台恒载化为均布荷载: q=0.59KN/m2 2、卸料平台设计材料重: 2KN/m2 3、活荷载: 1KN/m2 4、卸料平台荷载合计: 3.59KN/m2 Q=1.2*(0.59+1.5)+1.4*1 =3.91KN/m2 (六)、卸料平台挑杆为16#工字钢按固端悬挑构件计算, 悬挑长度: l=3.2m;16#工字钢抵矩w=141*103mm3,回转半径i=65.8mm,惯性矩I=1130*104mm4,截面积A=26.13*102mm2;抗压、抗弯、抗拉强度f=205N/mm2,弹性模量E=2.06*105KN/mm2 因: λ=l0/i=3200/65.8=48.6,查表得: 16#工字钢稳定系数Ψ=0.855, 将卸料平台化为线荷载,每根工字根各承重1/2,所以每根工字钢承受的线荷载为: 计算如图4所示: q线
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- 脚手架 施工 方案 618
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