通州满堂红脚手架施工方案.docx
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通州满堂红脚手架施工方案
通州产业基地车间及宿舍建设项目工程
满堂红脚手架施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
中机建筑工程有限公司
2014年7月
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
2.1基本概况2
2.2工程概况3
三、脚手架的材质要求3
3.1梁、顶板支撑架3
四、脚手架的搭设流程及要求3
4.1梁支撑架3
4.2顶板支撑架4
五、梁模板(扣件钢架)计算书6
门厅部位顶板支撑计算6
(一)顶板参数6
(二)、顶板模板支撑方木的计算:
7
(三)、木方支撑钢管计算:
9
(四)、扣件抗滑移的计算:
10
(五)、模板支架荷载标准值(轴力):
10
(六)、立杆的稳定性计算:
10
(七)、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求:
12
检测中心二层顶板计算13
(一)计算参数13
(二)、模板支撑方木的计算:
14
(三)、木方支撑钢管计算:
16
(四)、扣件抗滑移的计算:
17
(五)、模板支架荷载标准值(轴力):
17
(六)、立杆的稳定性计算:
17
检测中心二层梁计算20
六、满堂脚手架搭设的劳动力安排26
七、满堂脚手架的检查与验收26
八、脚手架搭设安全技术措施26
九、脚手架拆除安全技术措施27
一、编制依据
1、车间一及倒班宿舍建筑与结构全套施工图纸;
2、《建筑施工计算手册》
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
5、《建筑施工脚手架实用手册》
6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
7、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002
8、本公司制定的《编制施工组织设计、施工方案管理办法》
9、建筑工程设计图纸
10、《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》
11、《木结构设计规范》GB50005-2003中国建筑工业出版社
12、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
13、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
14、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
15、混凝土结构工程施工验收规范(GB50204-2002)
16、现行有关工程建设国家、行业、地方标准和强制性标准
17、ISO9001:
2000质量管理体系
18、ISO14001:
1996环境管理体系
19、OHSMS28001:
2001职业安全健康管理体系
20、同类工程施工经验及工法汇编
二、工程概况
2.1基本概况
工程名称:
通州产业基地车间及宿舍建设项目工程;
建设单位:
北京金轮坤天机械设备有限公司;
设计单位:
中机十院国际工程有限公司;
监理单位:
中机十院国际工程有限公司;
施工单位:
中机建筑工程有限公司;
结构形式:
钢筋混凝土框架剪力墙结构。
2.2工程概况
该工程位于通州工业开发区张家湾镇政府西侧,建筑面积24582.95M2,属于综合性配套厂房,单位工程有车间一及倒班宿舍,地上6层,局部2层、5层,地下一层,最大高程28.5米;车间二、三为钢结构工程,地上一层,局部二层。
本工程的各组成体系如下:
基础体系:
本工程车间一及倒班宿舍基础为筏板、独立基础,主体结构体系为框架剪力墙结构。
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,车间一及倒班宿舍选择满堂钢管脚手架作支撑架。
三、脚手架的材质要求
3.1梁、顶板支撑架
1、钢管落地脚手架,选用外径48mm,壁厚3.50mm,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。
2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件标准》的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
3、搭设架子前应进行保养,除锈并刷防锈漆。
四、脚手架的搭设流程及要求
4.1梁支撑架
梁模板支撑架搭设的工艺流程
场地清理→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→水平横杆→水平纵杆→循环立杆至水平纵杆操作直到相应设计高度→在梁位置设置梁支撑水平杆或立杆→铺设模板。
1、立柱梁跨方向间距0.9m,梁两侧立柱间距1.2m,步距1.2m;梁底钢管间距0.5m,脚手架搭设高度3.48、7.15、4.38、2.88m。
2、模板支架立杆的构造应符合以下规定:
(1)每根立杆底部应设置底座或垫板首层基础应夯实,保证地基不下沉,防止架体变形,二层利用已经完成的混凝土楼板作为支撑点,底座采用50厚的木垫板,其宽度不小于200,长度不小于1米,支撑点距板端头不小于200。
因该楼楼层较高,梁底应增加承重立杆,以此减少每根立杆的平均荷载。
其中检测中心二层顶及首层顶梁属于高支撑模板,每道梁底增加承重立杆不少于7根,其它楼层梁每道梁增加不少于4根承重脚手架立杆,所增加的的立杆应与相邻满堂架立杆相连,形成整体。
(2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
(3)脚手架底层步距不应大于1.5m。
(4)立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
3、支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm;
4、设在支架立杆根部的可调底座,当其伸出长度超过300mm时,应采取可靠措施固定。
5、高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑;
4.2顶板支撑架
1、脚手架立杆纵距0.9m,横距0.9m,步距1.2m;模板底木方间距0.30m,满堂脚手架搭设高度7.93m、4.38m、3.48m、2.88、7.15m,每根立杆底部应设置底座或垫板,首层基础应夯实,保证地基不下沉,防止架体变形,二层以上利用已经完成的混凝土楼板作为支撑点,底座采用50厚的木垫板,其宽度不小于200,长度不小于1米,支撑点距板端头不小于200,因检测中心和首层门厅楼层较高,每块板应增加不少于2根承重立杆。
2、模板支架立杆的构造应符合以下规定:
(1)每根立杆底部应设置底座或垫板。
(2)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
(3)脚手架底层步距不应大于1.5m。
(4)立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
3、支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm;
4、设在支架立杆根部的可调底座,当其伸出长度超过300mm时,应采取可靠措施固定。
5、满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;
6、高于4m的模板支架,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑;
7、剪刀撑的构造应符合下列规定:
(1)每道剪刀撑跨越立杆的根数按45°最多7根,50°最多6根,60°最多5根确定。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间;
(2)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不小于1米。
(3)剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150cm。
五、梁模板(扣件钢架)计算书
门厅部位顶板支撑计算
(一)顶板参数
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
0.90;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
7.90;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.120;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
80.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
(二)、顶板模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8.000×8.000×8.000/6=85.33cm3;
I=8.000×8.000×8.000×8.000/12=341.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(1.000+2.000)×0.900×0.300=0.810kN;
2.强度计算:
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:
均布荷载q=1.2×(0.900+0.105)=1.206kN/m;
集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.206×0.9002/8=0.377kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.206×0.900/2=1.110kN;
截面应力σ=M/w=0.377×106/85.333×103=4.421N/mm2;
方木的计算强度为4.421小13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.900×1.206/2+1.134/2=1.110kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1109.700/(2×80.000×80.000)=0.260N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.260小于1.300,满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.900+0.105=1.005kN/m;
集中荷载p=0.810kN;
最大变形V=5×1.005×900.0004/(384×9500.000×3413333.33)+810.000×900.0003/(48×9500.000×3413333.33)=0.644mm;
方木的最大挠度0.644小于900.000/250,满足要求!
(三)、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.206×0.900+1.134=2.219kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.533kN.m;
最大变形Vmax=1.233mm;
最大支座力Qmax=7.250kN;
截面应力σ=0.533×106/5080.000=104.880N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
(四)、扣件抗滑移的计算:
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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.250kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(五)、模板支架荷载标准值(轴力):
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)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×7.900=1.020kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.900×0.900=0.284kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.120×0.900×0.900=2.430kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=3.733kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.000+2.000)×0.900×0.900=2.430kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=7.882kN;
(六)、立杆的稳定性计算:
立杆的稳定性计算公式:
其中N----立杆的轴心压力设计值(kN):
N=7.882kN;
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
i----计算立杆的截面回转半径(cm):
i=1.58cm;
A----立杆净截面面积(cm2):
A=4.89cm2;
W----立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):
W=5.08cm3;
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]=205.000N/mm2;
Lo----计算长度(m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式
(1)或
(2)计算
lo=k1uh
(1)
lo=(h+2a)
(2)
k1----计算长度附加系数,取值为1.155;
u----计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u=1.700;
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.100m;
公式
(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.700×1.500=2.945m;
Lo/i=2945.250/15.800=186.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.207;
钢管立杆受压强度计算值;σ=7882.068/(0.207×489.000)=77.868N/mm2;
立杆稳定性计算σ=77.868N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
公式
(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m;
Lo/i=1700.000/15.800=108.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.530;
钢管立杆受压强度计算值;σ=7882.068/(0.530×489.000)=30.413N/mm2;
立杆稳定性计算σ=30.413N/mm2小于[f]=205.000满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算
lo=k1k2(h+2a)(3)
k1--计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2--计算长度附加系数,h+2a=1.700按照表2取值1.014;
公式(3)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1k2(h+2a)=1.243×1.014×(1.500+0.100×2)=2.143m;
Lo/i=2142.683/15.800=136.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.367;
钢管立杆受压强度计算值;σ=7882.068/(0.367×489.000)=43.920N/mm2;
立杆稳定性计算σ=43.920N/mm2小于[f]=205.000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。
(七)、梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.模板支架的构造要求:
a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆;
b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆,确保两方向足够的设计刚度;
c.梁和楼板荷载相差较大时,可以采用不同的立杆间距,但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。
2.立杆步距的设计:
a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时,可以采用等步距设置;
b.当中部有加强层或支架很高,轴力沿高度分布变化较大,可采用下小上大的变步距设置,但变化不要过多;
c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜,不宜超过1.5m。
3.整体性构造层的设计:
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时,需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆,使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
4.剪刀撑的设计:
a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
b.中部可根据需要并依构架框格的大小,每隔10--15m设置。
5.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托板,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,可用双扣件;大于12kN时应用顶托方式。
6.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
7.施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决
检测中心二层顶板计算
(一)计算参数
1.脚手架参数
横向间距或排距(m):
0.90;纵距(m):
0.90;步距(m):
1.50;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):
0.10;脚手架搭设高度(m):
7.10;
采用的钢管(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,扣件抗滑承载力系数:
0.80;
板底支撑连接方式:
方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):
0.350;混凝土与钢筋自重(kN/m3):
25.000;
楼板浇筑厚度(m):
0.100;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):
2.000;
施工均布荷载标准值(kN/m2):
1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):
9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):
13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):
1.300;木方的间隔距离(mm):
300.000;
木方的截面宽度(mm):
80.00;木方的截面高度(mm):
80.00;
图2楼板支撑架荷载计算单元
(二)、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=8.000×8.000×8.000/6=85.33cm3;
I=8.000×8.000×8.000×8.000/12=341.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.100=0.750kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(1.000+2.000)×0.900×0.300=0.810kN;
2.强度计算:
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:
均布荷载q=1.2×(0.750+0.105)=1.026kN/m;
集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.026×0.9002/8=0.359kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.026×0.900/2=1.029kN;
截面应力σ=M/w=0.359×106/85.333×103=4.207N/mm2;
方木的计算强度为4.207小13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=
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