脚手架工程安全专项施工方案正式.docx
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脚手架工程安全专项施工方案正式
一、工程概况
工程名称:
****
建设地点:
****
建设单位:
***
监理单位:
***8
设计单位:
***
本工程为18层高层住宅,总高51.0m,总建筑安装面积12528.02卅,建筑占地面积693mt剪力墙结构,合理使用年限为50年,抗震设防烈度为9度,耐火等级为二级。
二、编制说明
根据工程具体情况并考虑安全、实用、施工方便、节省费用等原则,本工程10层以下外墙脚手架采用©48X3.5扣件式钢管脚手架,落地式双排外脚手架条件的按落地式搭设。
内脚手架采用满堂式,支撑结构采用©48X3.5mm勺钢管,3.00米标准层采用可调节螺丝配套施工。
悬挑脚手架:
钢管外径48mm壁厚3.5mm,挑梁为16号工字钢并用015.2钢丝绳斜拉。
悬挑钢梁设置在十二层楼板顶。
将工字钢与预埋件固定牢固。
立杆横距1.0m,纵距1.5m,横杆步距1.45m,内立杆距墙0.20m,内外立杆间布置4根大横杆,间距0.33m;拐角处需设置剪刀撑,中间每隔6m设一道;连墙杆每隔二步三跨设置一根;挑梁按照立杆分布间距1.5m设置,挑梁采用16号工字钢,
斜拉索采用017钢丝绳,吊环采用022圆钢。
2.1编制依据
1、建筑单位提供的本工程设计图纸
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
3、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);
4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
5、《钢管脚手架扣件》(GB15831);
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
7、
三、脚手架选择
3.1脚手架搭设
1、针对本工程的特点和施工要求,结合我公司在其它类似工程中的施工经验,采用双排落地钢管脚手架作为外架。
外架搭设见下图:
双排外架防护图
2、“四口”、“五临边”采用钢管架进行防护。
楼梯阳台临边搭设防栏杆以
保证行人安全,脚手架北侧加铅丝网一层并封闭,以避免物体坠落伤人(详见
下图)
3.2、落地式外脚手架验算
1、本工程外架1~12层采用双排扣件式钢筋脚手架,根据施工要求,外侧立面采用全封闭绿色密目阻燃式网。
用于结构作业为一层作业(即n1=1),用于
装修作业时为2层同时作业(即n仁2)。
脚手架的设计参数按构造要求为:
立杆纵距la=1.5m,立杆横距lb=0.9m,
步距h=1.8m,连墙件为2步3跨位置,脚手板为木板手板。
其它计算参数为:
立杆截面积A=489mm2fc杆截面抵抗矩W=(5.00X103)mm3立杆回转半径i=15.8mm。
本地区基本风压Wx0.5KN/m2,连墙件均匀设置,每点覆盖面积不大于20m2,构造符合规范规定时,验算脚手架稳定性,故不考虑风荷载作用。
钢材抗压强度设计值fc=0.205KN/mm2,连墙件横距lw=7.8m,连接件竖距hw=3.8m。
㈠荷载计算
(1)恒载的标准值Gk
Gk=Hi(gk1+gk3)+n1lagk2
查表得:
扣件式钢管脚手架的gk1=0.2456kN/m
作业层面材料的自重计算基数gk2=0.2984kN/m
整体拉接和防护材料自重计算基数gk3=0.0753kN/m2
则有:
当Hi=12.5m时
用于结构作业时:
Gk=12.5(0.1089+0.0753)+11.50.2984=2.475kN
用于装修作业时:
Gk=12.5(0.1089+0.0753)+21.50.2984=3.20kN
(2)活荷载(作业层施工荷载)的标准值Qk=nlaqk
查表得:
作业层施工荷载计算基数qk=1.8kN/m
qk=1.2kN/m则有:
用于结构作业时Qk=11.51.8=2.7kN
用于装修作业时Qk=21.51.2=3.6kN
(3)脚手架整体稳定验算
a.
载)
确定材料强度附加分项系数(脚手架的可靠度系数)m(不组合风荷
结构作业时
m=1.5607SGk+SQk/SGk+1.15SQk=1.56075.45/5.855=1.4527
装修作业时
m=1.5607SGk+SQk/SGk+1.15SQk=1.56075.8/7.34=1.4459
b.计算轴心力设计值
N=1.2(NGk+NQk
验算底部截面
用于结构作业时N=1.2(2.75+2.7)=6.54kN
用于装修作业时N=1.2(3.2+3.6)=8.16kN
c.确定稳定系数
查表得:
脚手架立杆计算长度系数
心1.53=5/i=1.531.8/0.0158=174
查表得:
Q235钢轴心受压构件稳定系数=0.235
d.验算稳定N/A 计算结果见表 验算截面 使用类别 A (mn2) W N(kN) NMA 验算结果 底部 结构作业 0.235 489 5.08"03 6.54 0.057 合格 装修作业 8.16 0.071 3.3、原材料要求: (1)钢管 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,其质量应符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T70)的Q235-A级钢的规定,钢管均应有出厂合格证,凡有严重腐蚀、弯曲、压扁或裂纹者,均不得使用,钢管上严禁打孔。 (2)扣件和底座 新扣件和底座的材质应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831的规定,扣件 在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时不得发生破坏。 扣件和底座应有合格证,并应与架杆规格配套使用。 凡有脆裂、变形或滑丝等现象者,均严禁使用,扣件开口处的最小距离不小于5mm扣件的活动部位应使其转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙要不小于1mm (3)脚手板 脚手板采用木脚手板,其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》 (GBJ5中H级材质的规定。 脚手板厚度不应小于50mm两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝两道。 3.4、双排落地脚手架的搭设和构造要求 回填土应分层夯实,分层厚度不大于250mm搭设前在搭设范围内铺设200mm 厚的连砂石面并夯实平整,架子立杆设底座,铺放宽度不小于300mm长度不小第5页,共25页 于3m的木板。 采用钢管和扣件搭设,立杆横向间距0.9m,纵向间距1.5m,里立杆距离楼板边0.5m,操作层小横杆间距1.0m,大横杆步距为1.8m;平楼层的每步架均设通长扶手钢管和挡脚板;连墙杆: 水平方向上每4-5个纵距,竖向上每2个步距与建筑物的柱或墙体刚性连接牢固;扫地杆: 纵、横向都设置,距地面200mm 纵向通长设置,横向扫地杆设置在纵向扫地杆的下侧;剪刀撑: 剪刀撑设置在脚手架立杆外侧,并与立杆绑扣牢,剪刀撑与地面的夹角为45°,剪刀撑应连 续设置不得中断;脚手板: 脚手板采用50mm厚木架板,脚手板在架上满铺,且与小横杆固定;安全网: 在双层楼面各搭设一道固定的水平安全网,操作层搭设一道水平安全网,架子外侧满挂密目安全网全封闭。 脚手架搭设完毕,经过项目经理、项目总工、施工工程师、质安工程师会同有关部门验收合格后方可使用,并挂合格准用牌。 3.5、脚手板铺设及安全防护 1、操作层脚手板必须满铺,板端应同时搁置在小横杆上,搭接长度应大于0.2m,严禁出现探头板。 2、在操作层外侧应设置安全栏杆,高度1.0〜1.2m,且不应少于两道横钢管。 3、在未砌筑外墙的楼层,应沿边设安全栏板,采用钢管紧扣在柱上,钢管栏杆上拴竹胶合板,高度>1.1m。 五、脚手架基础施工 四周采用落地双排脚手架,对开挖较窄部位采用单排脚手架。 由于脚手架落脚处基本为混凝土底板放大脚,承载力较高故不需对基础另行处理。 但在砼底板以外部位,脚手架下应垫200X50mr的木板,木板上应放脚手支座。 首层地第6页,共25页 面上的脚手架米用150mmC1混凝土基础,并设排水沟。 六、双排脚手架搭设要求 1、横平竖直,整体清晰,图形一致,连接牢固,受荷安全,有安全操作空间,不变形,不摇晃。 2、脚手架的小横杆、上下步距要交叉设置于立柱的不同侧面,使立柱在受荷时偏心减小。 3、立杆接长用对接扣件,不宜采用旋转扣件。 大小横杆与立杆连接采用直角扣件。 剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件。 剪刀撑的纵向接长采用旋转扣件,不采用对接扣件,接头处长度大于800mm所有扣件要紧固,可用力矩扳手实测,要求达到40-65NM过小则扣件容易滑移,过大则会引起扣件的铸铁断裂。 在安装扣件时,所有扣件的开口必须向外,这样可以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤,影响操作和造成危险。 4、脚手板采用搭设铺放时,应铺平铺稳。 其搭接长度不得小于200mm且在搭接段的中部设有支撑横杆,铺板严禁出现端头超出支撑横杆250mm以上未做固定的探头板。 5、在搭设脚手架时.每完成一步都要及时校正立杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平度,使脚手架的步距、横距、纵距始终保持一致。 6、在搭设高层脚手架时,同时要做好脚手架的接地工作,接地的地极一般 用40X4的扁钢,要求扁钢的电阻不大于4欧姆,埋入地下1500mm再用40X4扁钢引出脚手架连接。 7)脚手架上要搭设简易楼梯,方便施工人员上下通行。 如下图・。 52[jj,3Dllx&=24IIII卜211 "1720x4=6880 楼梯构造图 七、双排脚手架脚手架搭设的程序 1、按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置; 2、周边脚手架从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设; 3、应按定位依次竖起立杆,将立杆与纵杆连接固定,然后搭设第一步的纵向与横向平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,并按此要求继续向上接长。 4、在设置第一排连墙件前,脚手架设置必要数量的抛撑,以确保构架稳定和架上操作人员的安全。 5、剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应搭升的架子一起及时设置。 6、安全网满挂,挂于脚手架外立杆的内侧。 八、双排脚手架搭接方法 脚手架设扫地杆,距地面300mm首层步距为1.70M,其余为1.8M,立杆横距0.9M纵距1.6M,小横杆间距0.8M,内排立杆距结构边缘0.3M,小横杆距结构边缘0.1M沿脚手架外侧面的两端拐角处起,每隔5跨即9.0m设一道剪刀撑,剪刀撑由下向上连续设置。 双排落地脚手架的构造要点: 1、立杆 相邻立杆的接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于三分之一。 立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得隔步设置或遗漏。 立杆的垂直偏差不大于架高的1/300,并同时控制其绝对偏差值不大于75mm立杆 用单杆。 立杆与大横杆的两个连接接头加直角扣件,不得减少或隔步设置,以免立杆长度超过计算长度而失稳。 2、大横杆 上下大横杆的接长位置错开布置在不同的纵距内与相邻立杆的距离不大于 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的1/250,并不大 于50mm 3、小横杆 贴近立杆布置,搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧,在相邻立杆之间根据需要加设1~2根。 在任何情况下,均不得拆除作为基本构架的小横杆。 九、悬挑脚手架计算式 悬挑脚手架计算高度按25.0m(层高3.0米,八层一挑) 1、计算参数 1.1.脚手架参数 搭设尺寸为: 立杆的纵距为1.50米,横距为1.0米,横杆的步距为1.8米。 脚手架为双排脚手架搭设高度为18米。 大横杆在上,小横杆在下,小横杆两端伸出立杆长度150mm搭设在小横杆上的大横杆根数为4根,上铺竹笆,竹笆尺寸为1000mn宽x1500mn长(不铺竹笆时,取消中间两根大横杆)。 采用的钢管类型为①48x3.5。 旋转单扣件承载力取值为8.0kN,扣件抗滑承载力系数0.80。 连墙件采用两步三跨,竖向间距3.0米,水平间距4.50米,采用双扣件与结 构刚性连接。 2、活荷载参数 施工荷载均布参数(kN/m2): 3.0; 同时施工层数: 2。 2.1、风荷载参数 西昌市基本风压取0.3KN/m2,风荷载高度变化系数卩z为1.54(按离地80m取值),风荷载体型系数卩s计算如下: 脚手架的挡风系数取0.097;密目安全网的挡风面积取围挡面积的50% 挡风面积: An=1.45X1.5x(1-0.097)x0.5+1.45x1.5x0.097=1.193迎风面积: Aw=1.45x1.5=2.175 挡风系数: ©=1.2x(1.193/2.175)=0.658 体型系数(按开洞墙): 宙=1.3x0.658=0.856 WK=0.70®Wo=0.7x1.54x0.856x0.3=0.277KN/m 2.2.静荷载参数 每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m): 0.1426; 竹笆自重标准值(kN/m2): 0.35;栏杆挡脚板自重标准(kN/m2): 0.14; 安全设施与安全网(kN/m2): 0.005;竹笆铺设层数: 2; 栏杆挡板类别: 木胶板。 3、水平悬挑支撑梁 悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.20米,建筑 物内锚固段长度2.0米; 楼板混凝土强度等级: C35。 3.1、拉绳与支杆参数 悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳建筑物预埋件拉结。 钢丝绳安全系数为: 10.0; 钢丝绳与墙距离为: 1.20m; ]a la―立杆纵距h—立杆步距 悬挑架正立面图 4、脚手架计算 4.1、大横杆的计算: 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。 1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值: q1=0.0384kN/m; 脚手板的荷载标准值: q2=0.350X1.0/4=0.0875kN/m; 活荷载标准值: Q=3.000X1.0/4=0.75kN/m; 静荷载的计算值: q仁1.2X0.0384+1.2X0.0875=0.151kN/m; 活荷载的计算值: q2=1.4X0.75=1.05kN/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) 4.2、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 跨中最大弯距为Mma=0.08X0.151X1.5002+0.101X1.05X1.5002=0.266kN.m; 支座最大弯距计算公式如下: M^=-OAO^-O.n^p 支座最大弯距为M2max=-0.10X0.151X1.502-0.117X1.05X1.502=-0.310kN.m; 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: (T=Max(0.266X106,0.310X106)/5080.0=61.0N/mm2; 大横杆的抗弯强度: (T=61.0N/mm2<[f]=205.0N/mm2。 满足要求! 4.3、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: V=0.677X0.151X1500.04/(100X2.06X105X121900.0)+0.990X1.05X1500.04/(100X2.06X105X121900.0)=0.23mm; 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1500.0/150mm或者10mm满足要求! 4.4、小横杆的计算: 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。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值: q=0.0384x1.0=0.0384kN/m; 大横杆的自重标准值: q1=0.0384x1.5=0.0576kN; 竹笆的荷载标准值: q2=0.35x1.50x1.0/4=0.131kN; 活荷载标准值: Q=3.OX1.5Ox1.0/4=1.125kN; 荷载的计算值: P=1.2x(0.0576+0.131)+1.4x1.125=1.801kN; 小横杆计算简图 2.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=1.2x0.038x1.002/8=0.0057kN.m; 集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax=1.801x1.00/3=0.6kN.m; 最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.0057+0.6=0.6057kN;m (T=M/W=0.6057x106/5080.000=119N/mm2; 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2满足要求! 3.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 5护 384因 Vqmax=5X0.0384X1000.04/(384X2.060X105X121900.0)=0.0199mm 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=1801X1000X(3X10002-4X10002/9)/(72X2.06X106 X121900)=0.255mm 最大挠度和V二Vqmax+Vpmax=0.0199+0.255=0.454mm 小横杆的最大挠度小于(1000.000/150)=6.67与10mm满足要求! ; 4.5、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 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; 小横杆的自重标准值: P1=0.0384X1.0/2=0.0192kN; 大横杆的自重标准值: P2=0.0384X1.5X4/2=0.115kN; 竹笆的荷载标准值: P3=0.350X1.000X1.5/2=0.2625kN; 活荷载标准值: Q=3.000X1.5X1.0/2=2.25kN; 荷载的计算值: R=1.2X(0.0192+0.115+0.2625)+1.4X1.5=2.576kN; R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 324、脚手架荷载标准值(以一跨脚手架为计算基数): 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/m);0.1426 NG1=0.1426X25=3.565kN; (2)竹笆自重标准值(kN/m2);标准值为0.35 NG2=0.35X2X1.00X(1.5+0.3)/2=0.63kN; (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);挡脚板采用180mr宽的木胶板,标准值为0.140 NG3=0.140X2X1.500/2=0.21kN; (4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4=0.005X1.50X25=0.1875kN; 经计算得到,静荷载标准值 NG二NG1+NG2+NG3+NG4=3.565+0.63+0.21+0.1875=4.5925kN; 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=3.000X1.00X1.200X2/2=3.6kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算 Wk=0.7^'Uj% WK=0.7/MsWo=0.7X1.54X0.856X0.45=0.415KN/〃(参考前面计算) 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=1.2X4.5925+1.4X3.6=10.551kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N=1.2NG+0.85X1.4NQ=1.2X4.5925+0.85X1.4X3.6=9.795kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式 Mw=0.85X1.4WkLah2/10=0.85X1.4X0.415X1.5X1.452/10 =0.156kN.m; 3.2.5 、立杆的稳疋性计算: 不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为: 立杆的轴心压力设计值: N=10.551kN; 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《ZJQ08-SGJB002-2003〉得: U=1.50计算长度,由公式Io=kuh确定: Io=2.512m; Lo/i=159; 轴心受压立杆的稳定系数©,由长细比lo/i的结果查表得到: ©=0.277; 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]=205.0N/mm2; (T=10551/(0.277X489.000)=77.89N/mm2; 立杆稳定性计算(T=77.89小于[f]=205.0N/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=9.795kN; 计算立杆的截面回转半径: i二1.58cm; 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=1.50 计算长度,由公式lo=kuh确定: lo=2.512m; Lo/i=159; 轴心受压立杆的稳定系数©,由长细比lo/i的结果查表得到: ©=0.277; 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]=205.000N/mm2; (T=9795/(0.277X489.0)+156000/5080.0=103.02N/mm2; 立杆稳定性计算(T=103.02小于[f]=205.000N/mm2满足要求! 3.2.6、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl=Nlw+No 风荷载基本风压值Wk=0.415kN/m2; 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=13.05m
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