别墅区脚手架施工方案.docx
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别墅区脚手架施工方案
孔雀城大学里一期A区L-14#至L-21#楼及地下车库工程
落
地
脚
手
架
施
工
方
案
编制:
职务:
审核:
职务:
审批:
职务:
远通建工集团有限公司
年月日
一、编制依据
二、工程概况
三、架体主材及配件
四、脚手架的搭设
五、脚手架的拆除
六、脚手架的安全措施
七、安全技术措施
八、架体稳定性计算
一、编制依据:
扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)等编制。
二、工程概况:
2.1工程名称:
孔雀城大学里一期A区L-14#至L-21#楼及地下车库工程;
2.2工程项目的性质:
新建
2.3工程规模:
剪力墙结构,3F局部4F,-1F,总建筑面积24667.44m²,其中:
L-14#楼,3069.16m²;L-15#楼,2078.11m²;L-16#楼,1904.8m²;L-17#楼,2710.56m²;L-18#楼,2710.56m²;L-19#楼,1904.8m²;L-20#楼,2078.11m²;L-21#楼,3066.34m²。
地下车库5145m²。
2.4工程建设地点:
风河北侧,毕昇路西侧,四光路南侧;
2.5计划工期:
2013年11月15日开工,2015年5月30日竣工,工期562日历天;
2.6工程质量要求符合合格标准;
本工程架体搭设高度为16m,综合考虑外脚手架安全围护和外架刚度和稳定性,其主要搭设参数如下:
a.外脚手架总高16m,首层步高1.5m,其余步高1.5m。
b.立杆横距东、西侧1.2m,北侧0.8m。
纵距1.5m,大横杆步距1.5m,小横杆伸出大横杆大于0.1m,东、西侧内立杆距墙0.8m,南、北侧的内立杆距墙0.4m,小横杆距墙0.2m。
c.按外架搭设要求在建筑物转角处设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置,中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。
d.在车库顶板处的脚手架因施工进度在二层部位悬挑,悬挑梁选用16#工字钢,预埋件采用制式预埋件。
固定段大于1.25倍的悬挑段。
当前段有墙体时后面采用两个埋件。
当前段没有墙体是采用三个埋件。
三、架体主材及配件
本工程选用Φ48.3×3.6mm钢管作为脚手架架管,使用前对所有钢管进行检查,钢管表面应清洁,光滑,不应有裂缝、硬刺、压痕和深的划痕。
钢管外径、壁厚、端面等的偏差必须符合有关规定。
脚手架的连接件扣件采用铸铁扣件,在使用前派专人进行清理检查对裂缝、伤缺的不予使用。
脚手板采用木脚手板,50mm厚,每块质量不大于30kg的木脚手
板,脚手板上不得有虫眼、腐蚀或其它质量缺陷的,脚手板两端各设直径为4mm的镀锌铁丝两道防止脚手板开裂。
四、脚手架的搭设
(1)、施工准备
在脚手架搭设施工前由工程技术、安全负责人按施工组织设计有
关脚手架的要求进行检查验收,不合格的产品不得使用。
经验收合格
的构配件应按品种、规格码放整齐,码放场地内不得有积水。
清除搭设场地的杂物,平整搭设场地,使排水通畅,为脚手架搭设提供条件。
(2)、地基基础
现场地基基础为地下室回填土,分步平整密实,略高出自然地坪,以便于排水。
地基承载力达到要求。
(3)、施工顺序
外墙脚手架实际搭设从拟建建筑物的一角向两边搭设,每层的搭
设高度不超过两个步距,如果超过相邻连墙件以上两步,无法设置连墙件时,应采取撑拉固定等措施与建筑结构拉结。
每搭设一步脚手架后应按照JGJ130-2011的有关规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度,底座垫板均应准确地放在定位线上,垫板长度不少于两跨平行于墙面放置,厚度不小于50mm的木垫板。
垫板上的底座采用∮25的钢筋焊制。
(4)、立杆的搭设
每根立杆应设置底座或垫板。
在底座上表200mm处用直角扣件设置一横向扫地杆和纵向扫地杆,横向扫地杆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时,必须将高处的纵向扫地杆向外延长两跨至立杆固定,长度不小于2米。
立杆用对接扣件连接对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同一步内,同步内隔,一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm;各接头中心至主节点的距离小于步距的1/3。
(5)、水平杆的搭设
该工程的外脚手架为防护用外脚手架,根据规范要求水平杆间距首层步距采用1.50米,其它层步距1.50米。
纵向水平杆设置在立杆的内侧,其长度不小于3跨,纵向水平杆的对接扣件应交错布置:
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同一步或同一跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近方节点距离不小于纵距的1/3。
主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除,主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm,作业层上非主节点处的横向水平杆根据支承脚手板的需要间距设置,在纵距中间设置一根横向水平杆。
(6)、连墙杆
立杆必须用连墙件与建筑可靠连接,连墙件两部三跨设置。
本工程采用钢管作刚性连墙件,每层在施工预留洞口处设置连墙件。
采用两根钢管夹紧墙身然后与架体做可靠连接。
当遇窗口少于连墙件布设要求时可在墙体上预埋套管与墙体做可靠连接。
连墙件宜靠近主节点处,偏离主节点的距离不应大于300mm。
从第一步纵向水平杆处开始设置当该处设置有困难时,应采用其它可靠措施固定;应优先采用菱形布置,或采用方形、矩形布置。
开口型脚手架的两端必须设置连墙件,连墙件的垂直间距不应大于建筑物的层高,并且不应大于4m。
连墙件中的连墙杆应呈水平设置,当不能水平设置时,应向脚手架一端下斜连接。
当脚手架下部暂不能设连墙件时应采取防倾覆措施。
当搭设抛撑时,抛撑应采用通长杆件,并用旋转扣件固定在脚手架上,与地面的倾角应在45º~60º之间;连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后再拆除。
(7)、剪刀撑
双排脚手架应设置剪刀撑。
每道剪刀撑宽度不小于4跨且不小于6米,剪刀撑地面的倾角为45-60度,并应从底至顶连续设置,中间各道剪刀撑之间净距不应大于15米。
剪刀撑杆的连接宜采用搭接,搭接长度不应小于1米,宜采用旋转扣件固定。
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150mm。
(8)、门洞
门洞及入口处采用上升斜杆,平行桁架结构形式,斜杆与地面的倾角应在45º到60º之间。
门洞桁架的型式宜按下列要求确定:
1当步距(h)小于纵距(la)时,应采用A型;
2当步距(h)大于纵距(la)时,应采用B型,并应符合下列规定:
1)h=1.8m时,纵距不应大于1.5m
2)h=2.0m时,纵距不应大于1.2m。
(9)、脚手板
脚手板应满铺。
自作业层顶层的脚手板向下每隔12m满铺一层脚手板。
脚手板的铺设可采取对接平铺,宜可采用搭接铺设。
脚手板对接平铺时,接头处必须设置两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130mm-150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm.脚手板搭设铺设时,接头必须支在横向水平杆上,搭接长度应大于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
(10)后期装修使用脚手架,根据建筑物的造型按照要求进行局部调整。
五、脚手架的拆除
1、由项目部技术、安全负责人组织施工班组全面检查脚手架的扣件连接,连墙件支撑体系是否符合构造要求,根据检查结果制定出拆除顺序和措施,对拆除人员进行安全技术交底。
本工程拆除作业由上而下逐层进行,每层同时拆除,严禁上下同时作业。
连墙杆随脚手架同时拆除,不得先将连墙杆整层或全部拆除后再拆脚手架;分段拆除高度为两步,当高差大于两步时应设连墙件加固。
对拆除后的构配件清理入库堆放整齐。
2、拆除时应有专人看守,并做好警戒和护栏,防止其他人员进入拆除现场。
六、脚手架安全设施
(1)、安全防护
本工程的外墙脚手架随主体施工连续搭设,脚手架始终高出主体施工工作面约1.5m,外墙脚手架的外表面满挂密目网;在作业层的
脚手板下平挂安全网;首层满铺木板,每隔2层高加设一层水平安全网。
(2)、防电避雷的措施
A、本工程的脚手架采用的的钢管扣件式脚手架,所以在架设和使用期间,要严防与带电体接触。
B、因本工程四周塔吊高度均高出脚手架高度,不在单独做接地处理。
C、在架上使用电焊机,混凝土振动器等,要放在干燥的木板上,操作者要戴绝缘手套。
电焊机,混凝土振动器机壳要采取保护性接地
接零措施。
D、雷雨天不得上架操作。
七、安全技术措施
1、扣件式钢管脚手架安装与拆除人员必须是经考核合格的专业架子工。
架子工应持证上岗。
2、搭拆脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量,规定进行检查验收,并应确认合格后使用。
4、钢管上严禁打孔。
5、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在架体上;严禁悬挂起重设备,严禁拆除或移动架体上安全防护设施。
6、当有六级强风及以上风、浓雾、雨或雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
7、夜间不宜进行脚手架搭设与拆除作业。
8、脚手架的安全检查与维护,应按规定进行。
9、脚手板应铺设牢靠、严实,并应用安全网双层兜底。
施工层以下每隔10米应用安全网封闭。
10、在脚手架使用期间,严禁拆除下列杆件:
(1)主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆;
(2)连墙件。
11、当在脚手架使用过程中开挖脚手架基础下的设备基础或管沟时,,必须对脚手架采取加固措施。
12、在脚手架上进行电、气焊作业时,应有防火措施和专人看守。
13、搭拆脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并应派专人看守,严禁非操作人员入内。
八、架体稳定性计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规
范》(JGJ130-2011)。
(一)参数信息
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为16米,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.5米,立杆的横距东、西侧1.2m,北侧0.8m,步距为1.5米;
内排架距离墙长度为东、西侧内立杆距墙0.8m,南、北侧的内立杆距墙0.4m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48.3×3.6;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为0.80;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
2.000kN/m2;脚手架用途:
防护脚手架;
3.风荷载参数
本工程地处河北省廊坊市区,基本风压为0.45kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为0.65;
脚手架计算中考虑风荷载作用
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):
0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.150;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;脚手板铺设层数:
7;
脚手板类别:
木脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):
0.038;
5.地基参数
地基承载力符合要求;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
1.00。
1500
(二)大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)第5.2.4条规定,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。
将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.7=0.98kN/m;
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52=0.251kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.297kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=58.465N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
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:
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.7kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900)=1.593mm;
大横杆的最大挠度1.593mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm,满足要求!
(三)小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值:
p1=0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.728kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.728×1.05/3=0.605kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.611kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.611×106/5080=120.313N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=120.313N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计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=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.05=1.265kN;
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=1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105
×121900)=2.07mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.07=2.094mm;
小横杆的最大挠度为2.094mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求!
(四)扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.05/2=0.02kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
(五)脚手架立杆荷载计算:
作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
静荷载标准值包括以下内容:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN),为0.1248
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×22.00=3.450;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用木脚手板,标准值为0.3
NG2=0.3×7×1.5×(1.05+0.3)/2=2.126kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、木脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×7×1.5/2=0.788kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.5×22=0.165kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.528kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。
经计算得到,活荷载标准值
NQ=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)的规定采用:
Wo=0.45kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2011)的规定采用:
Uz=1;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.45×1×0.645=0.203kN/m2;
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=1.2×6.528+1.4×3.15=12.244kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.528+0.85×1.4×3.15=11.583kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.203×1.5×
1.82/10=0.118kN.m;
(六)立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=12.244kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=197;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=12244/(0.186×489)=134.618N/mm2;
立杆稳定性计算σ=134.618N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
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=11.583kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.118m;
长细比:
L0/i=197;
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=0.186
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=11582.52/(0.186×489)+117504.23/5080=150.476N/mm2;
立杆稳定性计算σ=150.476N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(七)最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的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=3.079kN;
活荷载标准值:
NQ=3.15kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×3.079
+1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=70.386m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:
[H]=70.386/(1+0.001×70.386)=65.758m;
[H]=65.758和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=50m。
脚手架单立杆搭设高度为23m,小于[H],满足要求!
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的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=3.079kN;
活荷载标准值:
NQ=3.15kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.118/(1.4×0.85)=0.099kN.m;
Hs=(0.186×4.89×10-
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