30米筒仓脚手架计算方案.docx

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30米筒仓脚手架计算方案

中煤第六十八工程处

专项施工方案设计

项目名称：

黄陵矿业集团一号井煤矿

原煤储煤场技改工程原煤仓

专项名称：

仓内脚手架搭设拆除

文件编号：

实施日期：

2009年10月15日

中煤第六十八工程处第七项目部

1工程概况-------------------------------------------------------1

2脚手架的材料准备------------------------------------------------1

3脚手架搭设的作业条件--------------------------------------------1

4脚手架的搭设方法-----------------------------------------------1

4.1搭设顺序------------------------------------------------------4

4.2构造要求------------------------------------------------------6

4.3架体与建筑结构拉结要求----------------------------------------7

4.4剪刀撑的搭设方法----------------------------------------------7

4.5横杆的设置----------------------------------------------------7

4.6脚手架交底与验收----------------------------------------------7

4.7脚手架的拆除--------------------------------------------------8

4.8脚手架搭设拆除时注意事项--------------------------------------8

4.9安全管理-----------------------------------------------------9

5计算书---------------------------------------------------------9

5.1.、滑模施工情况下的荷载组成-----------------------------------9

5.2仓顶锥壳施工时荷载组成---------------------------------------11

5.3施工时构件验算-----------------------------------------------12

原煤仓内脚手架搭设拆除方案

1、工程概况

本工程为黄陵矿业集团一号井煤矿原煤储煤场技改工程原煤仓工程，由3个圆形筒仓组成，仓内径均为30m，筒壁厚度为450mm。

基础为桩承台，环梁，连梁结构。

室内回填土填至标高0.5m。

建筑物最高点标高79.3m，其中滑模施工高度为60m，结构采用筒体及框架结构体系，基础承台环梁、连梁采用C35砼，钢筋保护层为50mm，4.78m以下筒壁采用C40砼，抗渗P6，其他部位为C40砼。

施工时在仓中心搭设脚手架作为滑模平台施工支撑和仓顶椎壳施工满堂红脚手架的支撑。

钢管采用Φ48×3.0，纵横间距为600mm，步距1.0m，井架外围设剪刀撑，井架每隔9米用12#钢丝绳，在拉钢丝绳处设水平斜撑。

脚手架基础采用200厚C20混凝土浇筑。

每立杆下面用铁鞋。

2、脚手架的材料准备

2.1钢管采用外径48mm，壁厚3.0mm焊接钢管。

2.2扣件采用铸铁扣件，质量应符合GB15831－1995《钢管脚手架扣件》的规定。

3、脚手架搭设的作业条件

脚手架搭设场地已平整、夯实工作，从建筑物主体向外围3－5‰找坡。

回填土夯实后，浇筑200厚C20混凝土,之后按设计的立杆间距进行放线定位。

4、脚手架的搭设方法

4.1搭设顺序

放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3－4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平使其符合要求，按40－60N.m力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。

交圈后，再全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连杆墙件（或加设抛撑），按第一步程序和要求搭设第二步、第三步．．．．．．，随搭设的进程及时安装连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆），在脚手架外围每10米挑一道水平安全网。

4.2构造要求

1）立杆的间距、垂直度：

立杆间距选用0.6米，允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。

2）扫地杆的设置从基础往上20cm处，设置扫地杆，扫地杆采用对接接长。

扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。

3）横杆间距、平整度：

横杆步距采用1.0米，用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。

4）立杆接头的详细做法

立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱的接头不应设在同步内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

最低步立杆的接头位置要错开，分四个高度错开，应结合基础高度、立杆位置确定最低步立杆的长度。

4.3架体与建筑结构拉结要求

1）构造形式

采用柔性连接方式，钢丝绳与主体的预埋件用挂环相连接。

2）布置要求

连墙杆在垂直间距每隔12米，拉设8根钢丝绳

4.4剪刀撑的搭设方法

井架外围面，全高设置连续剪刀撑，斜杆与地面的倾角宜在45度－60度之间，由底至顶连续设置。

在钢丝绳拉设点平面，设水平剪刀撑。

剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端，或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。

剪刀撑接长采用搭接接长，搭接长度不小于50cm，用3个扣件等距离布置，扣件在钢管端头处不小于10cm处。

剪刀撑下端一定要落地。

4.5横杆的设置

横向水平杆并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部，端头处伸出长度不小于10cm。

该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150cm，

4.6脚手架交底与验收

脚手架必须严格按照施工方案搭设，要有严格的技术交底，要有节点构造详图，操作人员必须严格执行，所有偏差数值必须控制在允许范围内。

要由专门人员对已搭设好的脚手架按照搭设方案进行验收，验收时要有量化内容；如：

横、立杆之间距数值，立杆的垂直度，横杆的平整度等。

不能简单的用"符合要求"来代替。

新钢管应该有产品质量合格证；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；钢管外径允许偏差-0.5mm、壁厚允许偏差-0.45mm、钢管两端面切斜偏差1.70mm、钢管外表面锈蚀深度≤0.5mm、立杆钢管弯曲≤12mm（3m＜l≤4m）和≤20mm（4m＜l≤6.5m）、水平杆弯曲≤30mm（l≤6.5m）。

新旧扣件均应进行防腐处理，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

脚手板的宽度不应小于200mm，厚度不应小于50mm。

脚手架使用过程中定期检查杆件的设置和连接，连墙杆件、支撑的构造是否符合要求；地基是否有积水、底座是否松动，立杆是否悬空；扣件螺栓是否松动。

4.7脚手架的拆除

制定拆除方案，方案包括拆除架的步骤和方法、安全措施等。

拆除顺序应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则。

即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。

拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软底鞋上架作业，同时，周围没围栏或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。

4.8脚手架搭设拆除时注意事项

1）严禁混合使用外径48mm与51mm的钢管。

2）主节点处，固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。

3）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

4）对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下。

5）上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。

6）严格按搭设方案施工；连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两步；

7）在搭设过程中，应注意调整脚手架的垂直度，最大允许偏差100mm。

8）脚手架拆除时不得提前拆除拉接钢丝绳。

4.9安全管理

4.9.1脚手架搭设人员必须是专业架子工，定期体检，和格后方可持证上岗。

4.9.2搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

4.9.3当有六级及以上大风和雾、雨、雪天气时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。

4.9.4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到脚手架上，严禁悬挂起重设备。

4.9.5在脚手架使用期间，严禁拆除主接点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地干及连墙件。

4.9.6在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

4.9.7搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并看专人看守，严禁非操作人员入内。

5、方案计算书：

5.1.、滑模施工情况下的荷载组成

5.1.1滑模施工时荷载组成

5.1.1.1滑模施工时桁架重量：

施工设计每片桁架重量为420kg，共设计60片桁架。

则桁架重量为420×64＝26880kg。

5.1.1.2围圈、环梁重量：

根据设计组装要求围圈共设计十道，其中12槽钢两道，10#槽钢八道。

则12#槽钢的重量为：

2373.3kg

外圈15.657×3.14×2×12.4＝1219.3kg

内圈14.818×3.14×2×12.4＝1154.0kg

10#槽钢的重量为：

6868.54kg

上环梁1：

14.618×3.14×2×10＝918.01kg

上环梁2：

11.618×3.14×2×10＝729.6kg

上环梁3：

7.618×3.14×2×10＝478.4kg

下环梁：

14.618×3.14×2×10＝918.01kg

模板内围圈：

14.945×3.14×2×2×10=1877.09kg

模板内围圈：

15.505×3.14×2×2×10=1947.43kg

12#曹钢中间提升环梁重量：

6986.12kg

上下环梁：

133.45×2×12.4×2=6619.12kg

连接板：

（0.14×0.24×120+0.15×0.15×80）×62.8=367kg

（其中10.4为12#槽钢的重量，10为10#槽钢的重量）

5.1.1.3开支架重量：

根据设计组装要求共设计64榀开支架，每榀开支架重量为190kg。

则开支架的重量为：

64×190＝12160kg

5.1.1.4平台铺设脚手板、木板及木方的重量：

设计滑模时平台靠近筒壁侧铺设木脚手板（5cm厚）4.5米宽，靠近内环梁外侧铺设2m宽木方（5×10cm）及木板（3cm厚）；椎壳施工时将未铺设部分满铺脚手板，木材的重量设为500kg/m3。

则平台、吊架木板的重量为：

平台脚手板：

3.14×（152－10.52）×0.05×500＝9007.9kg

内吊架脚手板：

3.14×（152－14.52）×0.05×500=1157.9kg

外吊架脚手板：

3.14×（16.22－15.72）×0.05×500＝1252.1kg

木方：

3.14×2×（6.5＋6.1+5.7+5.3+4.9+4.5）×0.05×0.1×500＝518kg

外挑台木方：

3.14×2×（15.7＋16.8+16.3）×0.05×0.1×500=766.16kg

3cm厚的木板：

3.14×（6.52－4.52）×0.03×500＝1036.2kg

3.14×（16.32－15.72）×0.03×500＝904.32kg

椎壳施工时为铺平台板补铺脚手板重量：

3.14×（10.52－6.52）×0.05×500=5338kg

5.1.1.5滑模模板重量：

滑模模板采用3012普通钢模板，模板的重量按照40kg/m2计算，模板的滑阻力按照250kg/m2计算。

滑模模板重量：

220×1.2××40＝10147.2kg

滑模摩擦阻力：

3.14×30.45×1.2×2×250＝57367.8kg

5.2仓顶锥壳施工时荷载组成

5.2.1仓顶锥壳施工时的混凝土荷载：

根据以往施工经验仓顶锥壳分三次进行浇筑施工，将锥壳分成A、B、C三段，根据施工图锥壳厚度450mm，垂直厚度为637mm，每平米混凝土重量为2.45×0.637×1＝1.56t/m2。

1.2m高的梁每平米混凝土重量为2.45×1.2×1＝2.94t/m2

A段浇筑时混凝土荷载：

3.14×（152－12.52）×1.56＝336.76t

B段浇筑时混凝土荷载：

3.14×（12.52－102）×1.56＝275.54t

C段浇筑时混凝土荷载：

3.14×（102－9.42）×1.56＝57.02t

3.14×（9.42－8.52）×2.94＝148.72t

5.2.2仓顶锥壳施工时模板荷载：

混凝土施工段模板荷载：

3.14×（152－8.52）×0.040＝19.19t

5.2.3施工锥壳脚手架荷载：

平台上满堂架子荷载：

根据要求以1.0KN/m2进行计算，则架子的总荷载为。

3.14×（152－4.52）×0.1＝64.29t

5.2.4施工荷载：

操作平台上的施工荷载标准值包括施工人员、工具和备用材料：

设计平台铺板及檀条时，为2.5KN/m2；

设计平台桁架时，为2.0KN/m2；

设计围圈及提升架时，为1.5KN/m2；

计算支撑杆数量时，为1.5KN/m2。

5.3施工时构件验算

5.3.1滑模施工时支撑杆验算

5.3.1.1滑模施工支撑杆荷载组成：

施工荷载按照1.5KN/m2取值。

内平台荷载＝施工荷载＋桁架自重＋木方荷载＋木板荷载

外平台荷载＝施工荷载＋木方荷载＋木板荷载

外支撑杆承受荷载＝0.5×内平台荷载＋外平台荷载＋外开支架荷载＋外模板自重＋外模板阻力＋外槽钢荷载

内支撑杆承受荷载＝0.5×内平台荷载＋内环梁荷载

外部设置64个开支架计算每个支撑杆承受荷载：

P外＝｛0.5×〔3.14×（152－10.52+6.52－4.52）×1.5＋268.8＋117.2〕＋〔3.14×（16.32－15.72）×1.5＋29.23〕＋121.6＋101.47＋573.68＋92.42｝÷64＝23.8KN

内部设20个千斤顶提升环梁计算每个支撑杆承受荷载：

P内＝｛0.5×〔3.14×（152－10.52+6.52－4.52）×1.5+268.8＋117.2〕＋69.86｝÷20＝29.24KN

3.1.2支撑杆能够承受的施工荷载：

根据滑模支撑杆承载力计算规程，则Ø48×3.5钢管的承载力为：

P0＝（а/K）×（99.6－0.22L）

其中а取0.7；K取2.0；L为支撑杆自由长度取2米。

则P0＝（0.7/2）×（99.6－0.22×2）＝34.7KN

由计算可以看出内外圈支撑杆能够满足施工要求。

5.3.2仓顶锥壳施工井子架验算：

施工时使用钢管在内部搭设一个井字架，用于支撑滑模施工平台。

5.3.2.1施工荷载组成：

根据施工初步计算，在工程施工时井字架在施工仓顶锥壳时承受荷载最大，根据施工方案，锥壳三种施工状态的荷载组成情况如下：

恒荷载＝（平台荷载＋桁架、环梁荷载+施工荷载＋锥壳脚手架荷载＋模板荷载＋混凝土荷载）×0.5

活荷载按施工150人计算，每人按1KN考虑，共计150KN。

5.3.2.2满堂脚手架立竿稳定性计算：

（在筒仓内部不考虑风荷载，按照混凝土荷载最大情况计算）

不组合风荷载时：

N＝1.2NGK＋1.4NQK

NGK=（268.8+69.86+324.8+191.9+642.9+3367.6）×0.5

=2432.93KN

N＝1.2×2432.93+150×1.4=3129.52KN

每根立杆平均负荷3129.52/273=14.46KN

不组合风荷载时立竿稳定性必须满足：

N──立杆的轴心压力设计值，

──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.235；

i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

λ──长细比,λ=l0/i=276÷1.58=174.6；

l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.625×1.7×1=2.76m；

k──计算长度附加系数，取1.70；

u──计算长度系数，按双排架两步三跨考虑,u=1.625；

A──立杆净截面面积，A=4.24cm2；

[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

14460÷（0.235×424）=145.1N/mm2＜[f]=205N/mm2,满足要求。

为了保证安全，爬杆采用双立杆。