脚手架专家论证施工方案.docx
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脚手架专家论证施工方案
第一章编制说明与依据
1.1、编制说明
为了顺利完成**项目(C、D块)施工73及幼儿园主体工程,在全面深入、细致地学习招标文件,充分理解设计意图的基础上,结合本工程的点,本着信守合同,确保工期,合理控制工程造价,确保施工优质高效、安全、文明施工的指导原则,编制本施工方案。
1.2、编制依据
1、《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
4、中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》(第四版)
5、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
6、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2011)
7、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)
8、甲方提供的本工程有关设计图纸
9、本企业同类工程施工经验和技术资料
10、品茗施工安全设施计算软件(2013版)
第二章工程概况
2.1、工程概况
**项目(C、D块)施工7标34、37、38号楼及幼儿园工程位于,由海口投源实业开发有限公司投资;设计单位为海南柏森建筑设计有限公司;监理单位为甘肃西北信诚工程建设监理公司;施工单位为。
**项目(C、D块)施工7标34、37、38号楼及幼儿园为框架剪力墙结构,总建筑面积27721.86m2。
34号楼地上27层,建筑物高度为85.950m;37、38号楼地上31层,建筑物高度为97.950m,地下两层。
幼儿园为5层,建筑物高度为23.900m。
2.2、施工特点
本工程外墙脚手架搭设采用双排悬挑式钢管脚手架。
第三章施工组织
3.1、人员组织
根据本工程特点和现场施工状况,外脚手架选定专业外架施工队,所有外架操作人员必须持证上岗。
项目部安排安全总监王琼新全面负责脚手架工程,并指定专职安全员王庚若负责外架的施工安全检查监督。
3.2、检查监督
每施工完一层外脚手架,由安全组组织检查验收,验收依据主要有《建设工程项目安全管理资料汇编》之《扣件式外脚手架检查验收表》、《建筑施工安全检查标准》之《外脚手架检查评分表》,以及《建筑施工高处作业安全技术规范》等有关要求。
每次检查验收完毕,由组织填报有关验收资料,并经项目总工程师签字认可后,方能进入下道工序施工,由王庚若负责外脚手架安全资料的收集和存放,并按规定报项目部资料室存档备查。
3.3、施工进度计划
脚手架搭设根据工作面的移交情况随结构施工同步进行。
3.4、劳动力配备
表3.1劳动力配备表
工种
人数
任务
架子工
50
负责架子搭设及拆除
测量放线工
3
负责脚手架垂直度控制
3.5、材料配备
表3.2劳动力配备表
名称
单位
数量
规格
钢管
t
2000
ф48×3.5mm
脚手板
m3
10000
厚5cm,宽20~30cm
密目安全网
M2
15000
1.8m×6.0m
直角扣件
个
150000
旋转扣件
个
60000
对接扣件
个
10000
镀锌钢丝
kg
14#
3.6、机具配备
表3.3劳动力配备表
名称
单位
数量
备注
架子扳手
把
50
搭设和拆除架子用
力矩扳手
把
8
检查架子扣件拧紧力度是否达到要求
倒链葫芦
个
8
调整架子水平弯曲度
第四章脚手架概况及设计
4.1脚手架总体概述
本工程外脚手架全部采用扣件式双排钢管(φ48.3×3.6)悬挑外脚手架。
在二层以上均是标准层,层高为3.00m,按每段悬挑架21m计算,37、38号楼每六~七层悬挑一次,即在二层、九层、十五层、二十层、二十六层楼面处采用16#工字钢悬挑;34号楼在二层、九层、十六层、二十五层处采用16#工字钢悬挑。
4.2材料选用
4.2.1钢管
1、脚手架钢管采用Φ48.3mm,壁厚3.6mm;横向水平杆最大长度2200mm,其它杆最大长度6000mm,且每根钢管最大质量不应大于25kg。
2、钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:
1)新钢管应有质量合格证、质量检查报告;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;钢管允许偏差见下表4.2.1。
表4.2.1钢管允许偏差表
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
焊接钢管尺寸(mm)
外径48.3
-0.5
游标卡尺
壁厚3.6
2
钢管两端面切斜偏差
1.7
塞尺、拐角尺
3
钢管外表面锈蚀深度
≤0.50
游标卡尺
4
各种杆件的端部弯曲L≤1.5m
≤5
钢板尺
5
立杆弯曲
3m ≤12 4m ≤20 6 水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m ≤30 2)钢管上禁止打眼。 4.2.2扣件 扣件有回转、直角和对接三种形式,扣件应采用可锻铸铁制成,其技术要求应符合《钢管脚手架扣件》的规定,严禁使用带有变形、裂纹、滑丝、砂眼等瑕疵的扣件。 在使用时直角扣件和回转扣件不允许沿轴心方向承受力;直角扣件不允许沿十字方向承受扭力;对接扣件不宜承受拉力,当用于竖向接点时只允许承受压力。 扣件螺栓的紧固力矩应控制在40~65N.m之间,使用直角和回转扣件紧固时,钢管端部应伸出扣件盖板边缘不小于100mm。 4.2.3脚手板 脚手板采用冷轧带肋钢筋脚手板,其重量轻、截面受力合理、强度高刚度好、装卸轻便、连接可靠、使用安全、通用性强。 每块质量不宜大于30kg。 4.2.4踢脚板 踢脚板采用18厚的胶合板,踢脚板的宽度为180mm。 刷红白相间的安全防护标志。 4.2.5安全网 栏杆围网选用聚氯乙烯编织的规格为1.8×6m、不小于2000目/100cm2、草绿色密目阻燃型的密目式安全立网。 材料进场应有产品合格证,并按《安全网》GB5723-2009及海口市相关要求进场复检,即500张以下送检1张,500张~2000张送检2张、2000张以上送检3张。 4.3脚手架设计参数 4.3.1工字钢悬挑脚手架设计参数 本工程塔楼外架采用工字钢悬挑脚手架。 分段悬挑,每段悬挑高度不超过20.0m。 脚手架钢管选用Φ48.3×3.6mm。 悬挑架底座采用16号工字钢,长度约为3.29至3.90m,在楼面上预埋2Φ25的螺纹钢作为锚筋固定工字钢,两锚筋间距为0.8m至1.2m。 工字钢埋在墙下的锚筋距墙的间距可适当减少至0.80m,其它间距不小于1.20m。 立杆纵向间距为1.5米,内立杆距外墙0.30m,外立杆距外墙面为1.2米,纵向水平杆步距为1.8米,横向水平杆间距为1.5米。 脚手架与建筑物的连墙拉结采用刚性连接,垂直间距为3.00m,水平间距为4.5m。 连墙件用φ48.3×3.6的钢管,其与脚手架的连接采用直角扣件,连墙件通过预先埋设的φ48.3的钢管在结构边梁或外墙上,再用一根短钢管与外脚手架锁紧。 因本工程建筑造型变化较大,为保证外脚手架外立面的美观并方便搭设,外脚手架离结构边的距离以最外边的阳台挑板为准,则部分悬挑的工字钢伸出的长度可能超过1.8m以上,对于此种情况,可在上一层向内立杆拉设一根钢丝绳。 对于结构转角处脚手架立杆距结构较远的则采用两根16#槽钢背靠背焊接成工字型来支撑,伸出结构长度约3.50m。 采用100×100×10mm的钢板将两根槽钢连接成整体,焊缝高度不低于6mm,两钢板间距不大于1500mm,同时,在两钢板间不大于400mm焊接一道长60mm的焊缝。 在本工程的悬挑式外脚手架的设计中,主要考虑工字钢上后面的锚筋直接承受外脚手架的拉应力,但从安全角度考虑,在工字钢的外立杆部位还将设置一根卸荷钢丝绳在其上两层的结构上拉结工字钢。 即钢丝绳张拉高度为二层层高6.0m,水平间距为脚手架的纵距即1.50m。 本工程考虑悬挑架分段搭设,大致以七层为一段,高度不超过20.0m米,故在验算中按20.0米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。 本工程悬挑工字钢每根长3.25m至3.9m,向外挑出1.30m,里边1.95m。 预埋在混凝土剪力墙内或焊接在楼面的预埋2Φ25钢筋,形成二道抱箍抱住工字钢,并与工字钢焊接固定。 因本工程外立面造型变化较大,为保证外脚手架立面的美观,立杆距结构边的距离为最外面的阳台或挑板以外300mm,如悬挑工字钢外挑长度较大,则在内立杆工字钢梁处拉结一根钢丝绳于上一层的结构边梁上。 上层结构埋设的拉环必须至少采用φ22的圆钢。 具体做法详见图4.3.2-1、2、3、4。 图4.3.2-1悬挑外架做法示意图一 当工字钢悬挑梁伸出结构边长度较长时,按如下图进行拉结。 图4.3.2-2悬挑外架做法示意图二 4.3.2脚手架搭设平面图 34、37、38号楼脚手架搭设平面图 4.3.3脚手架搭设立面图 37、38号楼脚手架搭设立面图(34号楼参考搭设) 4.3.4脚手架搭设剖面图 37、38号楼脚手架搭设剖面图(34号楼参考搭设) 4.4立杆 立杆接头除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,立杆与纵向水平杆采用直角扣件连接。 接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并且在高度方向至少错开500mm;各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3。 立杆在顶部搭接时,搭接长度不小于1m,必须等间距3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。 如图4.4。 图4.4立杆大横杆接头位置示意图 4.5纵向水平杆 纵向水平杆置于横向水平杆之下,立柱的内侧,用直角扣件与立杆扣紧,同一步纵向水平杆四周要交圈。 纵向水平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500mm,各接头距立柱距离不大于纵距的1/3,纵向水平杆在同一步架内纵向水平高差不超过全长的1/300,局部高差不超过5cm。 4.6横向水平杆 每一立杆与纵向水平杆相交处(主节点)都必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上,该杆轴线偏离主节点不大于15cm。 横向水平杆间距与立杆纵距相同,且根据作业层脚手板搭设的需要,在两立柱之间等距离设置1根横向水平杆,最大间距不超过50cm。 横向水平杆伸出外排纵向水平杆边缘距离不小于10cm,伸出里排纵向水平杆距离结构外边缘15cm。 上下层横向水平杆在立杆处错开布置,同层的相邻横向水平杆在立杆处相向布置。 因部分内立杆离结构较远,在此部位的横向水平杆应伸长至离结构外边缘15cm左右,并增加一根纵向水平杆。 4.7纵、横向扫地杆 纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮20cm的立柱上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。 对于立杆存在较大高低差时,扫地杆错开,高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立柱固定。 4.8剪刀撑 本工程悬挑式外脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置。 剪刀撑的斜杆与地面的夹角在45°~60°之间。 斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置,剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在横向水平杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2~4个扣节点。 所有固定点距主节点距离不大于15cm。 斜杆接长采用搭接,接长不小于1m,且不少于3个扣件连接。 横向斜撑在同一节间,由底至顶层呈之字形连续布置,斜杆采用通长杆件,使用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。 剪刀撑搭设示意图如图4.10。 脚手架剪刀撑布置 脚手架剪刀撑外立面剪刀撑斜杆连接节点详图 图4.10剪刀撑搭设示意图 4.9连墙构造的设置 为确保脚手架的稳定承载能力和使用安全,在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平拉力作用的结构部位应设置连墙件,连墙点上下左右对齐设置。 沿水平方向4.5m(每隔1根立杆),在楼面上外侧梁中预埋钢管伸出板面200mm,再用一根短钢管双扣件与脚手架内立杆连接形成刚性连接。 沿高度方向连墙点间距不超过4m拉一次(标准层每一层拉一次)。 连墙构造设置的注意事项: 1)确保杆件间的连接可靠,扣件必须拧紧; 2)装设连墙件时,应保持立杆的垂直度要求,避免拉固时产生变形; 3)连墙杆应垂直于墙面设置,呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,不允许向上 翘起。 图4.9连墙杆构造简图 4.10挑架设置 在行人通道、堆料场、操作场方向的脚手架底部设置水平悬挑安全网,从首层开始每四层进行一设置,使用钢管斜挑固定在脚手架上,构造如图4.12-1、2所示。 图4.12-1挑架立面示意图 图4.12-2挑架立面平意图 4.11护栏和挡脚板设置 在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。 上栏杆高度不小于1.1m,挡脚板高20CM,刷红白相间油漆。 4.12脚手架出入口的构造 出入口每栋设置一个,大小为4.0m×5.4m(宽×高),出入口处再搭设6.0×4.0×6.0m(长×宽×高)的防护棚,两侧用密目安全网封闭,上铺50mm厚双层脚手板。 在出人口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1~2步,立柱用短管斜撑相互联系。 上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。 洞口上方增设两道横向支撑,应伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。 门洞两侧分别增加两根斜腹杆,并用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离在15cm内。 当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,必须接长时用对接扣件连接。 具体见图4.13-1、2。 图4.13-1出入口防护棚正面 图4.13-2出入口防护棚立面 第五章设计计算 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、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010 3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 4、《钢结构设计规范》GB50017-2003 架体验算 一、脚手架参数 脚手架搭设方式 双排脚手架 脚手架钢管类型 Ф48×3.5 脚手架搭设高度H(m) 21 脚手架沿纵向搭设长度L(m) 243 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) 0.9 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) 0.3 双立杆计算方法 不设置双立杆 二、荷载设计 脚手板类型 木脚手板 脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2) 0.35 脚手板铺设方式 1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 竹串片挡脚板 栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m) 0.17 挡脚板铺设方式 1步1设 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.12 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 海南海口市 安全网设置 全封闭 基本风压ω0(kN/m2) 0.45 风荷载体型系数μs 0.87 风压高度变化系数μz(连墙件、单立杆稳定性) 0.84,0.74 风荷载标准值ωk(kN/m2)(连墙件、单立杆稳定性) 0.33,0.29 计算简图: 立面图 侧面图 三、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 0 横杆抗弯强度设计值[f](N/mm2) 205 横杆截面惯性矩I(mm4) 121900 横杆弹性模量E(N/mm2) 206000 横杆截面抵抗矩W(mm3) 5080 纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2×(0.038+Gkjb×la/(n+1))+1.4×Gk×la/(n+1)=1.2×(0.038+0.35×1.5/(0+1))+1.4×2×1.5/(0+1)=4.88kN/m 正常使用极限状态 q'=(0.038+Gkjb×la/(n+1))+Gk×la/(n+1)=(0.038+0.35×1.5/(0+1))+2×1.5/(0+1)=3.56kN/m 计算简图如下: 1、抗弯验算 Mmax=max[qlb2/8,qa12/2]=max[4.88×0.92/8,4.88×0.152/2]=0.49kN·m σ=Mmax/W=0.49×106/5080=97.19N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 νmax=max[5q'lb4/(384EI),q'a14/(8EI)]=max[5×3.56×9004/(384×206000×121900),3.56×1504/(8×206000×121900)]=1.212mm νmax=1.212mm≤[ν]=min[lb/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=q(lb+a1)2/(2lb)=4.88×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=2.99kN 正常使用极限状态 Rmax'=q'(lb+a1)2/(2lb)=3.56×(0.9+0.15)2/(2×0.9)=2.18kN 四、纵向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.99kN q=1.2×0.038=0.046kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1'=Rmax'=2.18kN q'=0.038kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下: 弯矩图(kN·m) σ=Mmax/W=0.01×106/5080=2.21N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 2、挠度验算 计算简图如下: 变形图(mm) νmax=0.055mm≤[ν]=min[la/150,10]=min[1500/150,10]=10mm 满足要求! 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=0.08kN 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 0.9 扣件抗滑承载力验算: 横向水平杆: Rmax=2.99kN≤Rc=0.9×8=7.2kN 纵向水平杆: Rmax=0.08kN 满足要求! 六、荷载计算 脚手架搭设高度H 21 脚手架钢管类型 Ф48×3.5 每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m) 0.12 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+(lb+a1)×n/2×0.038/h)×H=(0.12+(0.9+0.15)×0/2×0.038/1.8)×21=2.52kN 单内立杆: NG1k=2.52kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆: NG2k1=(H/h+1)×la×(lb+a1)×Gkjb×1/1/2=(21/1.8+1)×1.5×(0.9+0.15)×0.35×1/1/2=3.49kN 1/1表示脚手板1步1设 单内立杆: NG2k1=3.49kN 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆: NG2k2=(H/h+1)×la×Gkdb×1/1=(21/1.8+1)×1.5×0.17×1/1=3.23kN 1/1表示挡脚板1步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆: NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×21=0.32kN 构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆: NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=3.49+3.23+0.32=7.04kN 单内立杆: NG2k=NG2k1=3.49kN 立杆施工活荷载计算 外立杆: NQ1k=la×(lb+a1)×(nzj×Gkzj)/2=1.5×(0.9+0.15)×(1×2)/2=1.58kN 内立杆: NQ1k=1.58kN 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×(2.52+7.04)+0.9×1.4×1.58=13.45kN 单内立杆: N=1.2×(NG1k+NG2k)+0.9×1.4×NQ1k=1.2×(2.52+3.49)+0.9×1.4×1.58=9.2kN 七、立杆稳定性验算 脚手架搭设高度H 21 立杆计算长度系数μ 1.5 立杆截面抵抗矩W(mm3) 5080 立杆截面回转半径i(mm) 15.8 立杆抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立杆截面面积A(mm2) 489 连墙件布置方式 两步三跨 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=2.7×103/15.8=170.89≤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=3.12×103/15.8=197.37 查《规范》表A得,φ=0.186 满足要求! 2、立杆稳定性验算 不组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.52+7.04+1.58=11.13kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4NQ1k=1.2×(2.52+7.04)+1.4×1.58=13.67kN σ=N/(φA)=13672.5/(0.186×489)=150.32N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 组合风荷载作用 单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=2.52+7.04+1.58=11.13kN 单立杆的轴心压力设计值N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4NQ1k=1.2×(2.52+7.04)+0.9×1.4×1.58=13.45kN Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.29×1.5×1.82/10=0.18kN·m σ=N/(φA)+Mw/W=13452/(0.186×489)+176998.98/5080=182.74N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求! 八、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) 15.8 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 0.9 Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.33×2×1.8×3×1.5=7.44kN 长细比λ=l0/i=600/15.8
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