精品完整版鹤壁市裕隆时代广场工程外脚手架施工方案.docx
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精品完整版鹤壁市裕隆时代广场工程外脚手架施工方案
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施工组织设计(方案)报审表
工程名称:
鹤壁市裕隆时代广场工程编号:
致:
我方已根据施工合同的有关规定完成了鹤壁市裕隆时代广场外架施工方案施工组织设计(方案)的编制,并经我单位上级技术负责人审查,请予以审查。
附:
外架施工方案
施工单位(章)
项目经理
日期
专业监理工程师审查意见:
专业监理工程师
日期
总监理工程师审核意见:
项目监理机构
总监理工程师
日期
鹤壁市裕隆时代广场工程
外架施工方案
编制人:
审核人:
编制单位:
编制时间:
目录
1、编制依据4
2、工程概况和脚手架基本情况4
3、材料要求5
4、外架施工基本要求6
5、落地式脚手架6
6、悬挑式脚手架6
7、卸料平台13
8、拆除脚手架13
9、外架施工安全操作14
10、稳定承载计算14
外架施工方案
1、编制依据
1.1、建筑施工安全检查标准JGJ59-99
1.2、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91
1.3、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)
1.4、鹤壁市裕隆时代广场施工组织设计
1.5、裕隆时代广场全套施工图纸
1.6、建筑施工手册(第四版)
2、工程概况和脚手架基本概况
工程概况:
本工程为框架结构,总建筑面积:
84238.39m²,其中地下面积为15577.11m²。
地上建筑面积:
68661.28m²。
层数:
地上八层、地下一层、建筑高度为38.700m(室外地面至屋面面层高度),地下一层主体高4.6m,局部4m,一层层高5.7m,2——4层高为5.4m,五层为5.7m,六层电影院部分高为9.0m,局部为5.4m(观众走道)+3.6m(夹层为放映室),六层——八层为办公室层高为3.6m,顶层设备用房层高为3.6m。
外墙采用悬挑式双排脚手架和落地式脚手架,分别在二层和五层悬挑式搭设,一架二用,既为安全防护架,又为外抹灰脚手架。
地下室为落地式双排脚手架,双排架基础坐在地基上;
挑架基本架采取型钢和钢丝绳组合受力结构,这样既可保证安全性和提高周转料的使用效益,又可保障顺利施工。
整个外架防雷接地与本工程的主体大楼防雷接地连成一体。
3、材料要求
结合本工程的结构特点以及钢管刚度好、强度高的优点,本工程外脚手架采用扣件式钢管脚手架,在选材方面必须遵循以下原则:
钢管:
采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,钢管端部切口平整。
禁止使用有变形、裂纹、锈蚀等缺陷的钢管。
其材性应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。
扣件:
本脚手架工程所采用的扣件共有三种:
直角扣件、旋转扣件和对接扣件。
扣件规格必须与钢管管径相配合,以保证贴合面的严格整形,扣紧时接触良好。
扣件质量符合我国现行标准,严禁使用加工不合格、锈蚀和有裂纹等缺陷的扣件。
扣件的活动部位应能灵活转动、旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。
脚手板:
选用竹筏板,规格1.0m*1.2m,不得使用腐烂、虫蛀、断裂或破损的竹笆板。
工字钢:
16#工字钢和10#工字钢
钢丝绳:
采用Ø14钢丝绳。
立网:
选用聚氯乙烯编织合格的1.8m*6.0m密目式安全立网。
搭设前,对进场的脚手架杆配件(新、旧材料)进行严格检查,符合要求后才能使用。
4、外架施工基本要求
外架的一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上三步,每搭完一步脚手架后,按规范要求检查校正步距,纵距,横距及立杆垂直后,才进行上一步施工;允许施工荷载:
结构施工阶段≤3KN/M2,装修施工阶段≤2KN/M2。
4.1、落地式双排脚手架:
落地架搭设最高高度为26m,当大于26m时,上部采用钢丝绳斜拉卸荷。
一层的西边和南边采用落地式脚手架,坐落在地下室的顶板上(后附详图1);北边和东边在二层(5.670m)上采用悬挑式脚手架,脚手架至五层(21.870m),五层(21.870m)办公室部分(1—10/Q、1/P—Q/10、N—Q/1)开始用悬挑脚手架至八层办公室屋面(39.900),七层屋面(33.000)放映厅、办公室等内部搭设落地式脚手架。
扫地杆距地面200mm;
内立杆距墙350mm,立杆横距1.3m,立杆纵距0.75m,步距1.8m,横向水平杆间距0.75m,立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m,高出檐口上皮1.5m;
连墙件的竖向间距3.0—4.2m(每层均设)和水平间距6.0m;
剪力撑与地面夹角取450~600之间,间距15m,搭设呈菱形状;
各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度为100mm(不应小于100mm),作业层沿纵向满铺两层竹串片脚手板。
4.1、悬挑式脚手架
外挑架基本架采取16号工字钢和直径14#钢丝绳组合,间距1.5m;每段外悬挑脚手架搭设最大总高度18m,上部用钢丝绳斜拉卸荷;搭设方法如下:
外挑架基本架构造见如下附图。
◆型钢穿洞口固定在梁板上(括号内为外挑1.65M时的搭设方法)
板端固定方法:
预埋一级直径20钢筋环,型钢穿过就位后用木楔塞紧。
墙梁处固定方法:
型钢穿过预留洞口就位后用木楔塞紧。
转角部位固定方法:
预埋铁件后与型钢焊接固定。
基本架搭设完成后,须项目安全员验收合格方能进行下道工序。
4.2、立杆搭设
相邻立杆对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合,如下规定:
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两相隔接头在高度方向错开距离不小于500㎜,各接头中心点的距离不宜大于650㎜;
除最上两步架允许搭接外,其余部位不允许搭接,顶部采用搭接不应小于1M,采用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处立杆,纵向水平杆,横向水平杆后,立即设置连墙件。
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
4.3、纵横向水平杆搭设
水平杆搭设符合下列规定:
横向水平杆设置在立杆内侧,其长度大于3跨;
横向水平杆采用对接扣件连接,两根相邻横向水平杆的接头不宜设置在同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头,在水平主向错开距离不小于500㎜,各接头中心至最近主节点距离不大于650㎜。
每个主节点均应设置纵向水平杆。
外架的同步架中,横向水平杆四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
纵向、横向扫地杆搭设采用直角扣件固定在距底上皮200㎜的立杆上。
纵向水平杆伸出外架立面长度应一致。
4.4连墙件搭设
①外架连墙杆预埋件从二层开始预埋φ48×3.5钢管,然后每楼层埋设,立距5.4m,横距4.5m用直角扣件与预埋钢管刚性连接,每个连墙件覆盖面积不大于27m²。
②外架搭设时,应根据连墙件预埋钢管位置搭设外架主节点,连墙件的位置与外架主节点距离不大于300㎜。
③连墙件采用水平搭设,如有不能采用水平搭设的,可采用下斜连接,不能采用上斜连接,连墙杆与墙连接如上图。
④无外墙的连接采用钢管斜撑至楼板,但须有预埋件与钢管以焊接方式相连。
⑤连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接,不应采用上斜连接。
⑥连墙件优先采用菱形布置,如图一所示
图1拉结点布置示意图
4.5、剪刀撑搭设
剪刀撑必须随立杆,纵向和横向水平杆按角度要求斜布搭设。
每道剪刀撑跨越立杆的根数必须为6根,剪刀撑斜杆与地面倾角控制在450~600之间。
外架每立面剪刀撑满架铺设(如下图),剪刀撑斜杆的接长采用搭接,其长度不小于1M,应采用不少于3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100㎜。
剪力撑斜杆采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大于150㎜。
4.6、扣件安装
扣件螺栓柠紧力矩不小于40NM,不大于60NM,采用力矩板手检查。
在主节点处固定横向水平杆,纵向水平杆、剪刀撑,门洞处斜撑采用直角扣件,旋转扣件的中心点的相互距离不大于150㎜。
接扣件开口应朝上或朝内,各杆体端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100㎜。
4.7、作业层拦杆和挡脚板搭设
搭设简图
栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆内侧
栏杆扶手高度1.2M,搭脚板高度取250㎜
4.8、竹脚手板铺设
①脚手板采用满铺,用铁丝把竹串板绑扎稳固
②脚手板铺设主要采用对接,部分采用搭接,如下图
③自作业层脚手板往下计,每隔12m满铺一层脚手板,其余各层铺设一层安全网
④在拐角、斜道平台口出的脚手板,应与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
4.9、安全网铺设及防火设备安装
安全网采用绿色防火安全网。
安全网与安全网采用绑扎铁丝连接,并用绑扎铁丝把安全网与外架立杆纵向大横杆连接牢固。
外架每层安装一台泡沫灭火器。
5、卸料平台
采取型钢组合结构,纵梁采用16号工字钢、横梁采用10号槽钢和直径14钢丝绳吊索,平台纵距3.6M,横距2.5M,允许施工荷载:
≤3KN/M2;每层安装八座,总共搭设六层并靠塔吊一侧在立面上交错布置,具体构造见右图所示。
6、外脚手架拆除
拆除外脚架前应全面检查扣件连接、连墙件、支撑体系等是否完好无损。
全面清除外架口的障碍物和作业层垃圾。
拆除作业必须由上而下逐层进行,严禁上下同时作业。
连墙或连楼板件必须随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚步手架,分段拆除高差不大于2M,如拆除过程中高差大于2步的,应增设连墙件加固。
当脚手架拆至下部挑架最后一根长立杆的高度3.5M时应先在适当位置搭设临抛撑加固后,再拆除连墙件。
7、外架施工安全操作
外架工必须系安全带,安全绳拴牢之后,方可作业。
外架工使用的扳手,必须系在手腕上。
拆出后的各种材料及配件严禁随意抛掷,在施工作业前要看好各种材料堆码场地,然后分堆码放。
8、稳定承载计算
本工程落地式脚手架均不超过26米,故不需计算,只需计算悬挑式双排脚手架稳定性承载。
8.1、悬挑式双排脚手架计算参数
计算依据
钢管截面特征:
(钢号:
Q235,b类)
规格φ(mm)48×3.5
惯性矩I(mm4)12.19×104
单位重量qO(kN/m)0.0384
截面抵抗矩W(mm3)5.08×103
截面积A(mm2)489
回转半径i(mm)15.8
抗弯、抗压容许应力[σ]N/mm2205
脚手架特性参数
立杆纵距La(m)1.2
脚手板重量q1(kN/m2)0.35
立杆横距Lb(m)1.05
连墙件纵距1W(m)3.6
大横杆步距h(m)1.8
连墙件横距hW(m)3.6
施工荷载q(kN/m2)3
同时作业层数n12
内立杆距结构外皮宽度b1(m)0.35
相关计算参数
扣件钢管架构件自重计算基数gk1(kN/m)0.1084
作业层面材料自重计算基数gk2(kN/m)0.3891
整体拉结和防护材料自重计算基数gk3(kN/m2)0.0768
作业层施工荷载计算基数qk(kN/m)1.65
风压高度变化系数μz0.84
风荷载体型系数μs1.0
鹤壁市基本风压WO(kN/m2)0.45
立杆计算长度系数μ1.50
材料强度附加分项系数(按受弯构件考虑)rm′1.1705
轴心受压构件稳定系数ψ0.243
注:
计算长度lO=μ×h=1.50×1.8=2700mm
长细比λ=lO/i=2700/15.8=171
该悬挑架所用的钢管材质与扣件式落地架相同,其截面特征参数参见上述所列数据。
承受荷载的传递途径是:
脚手板→小模杆→大横杆→立杆→承力架→楼面顶板。
需要计算的项目有:
◆立杆的稳定性、连墙件的强度、稳定性和扣件的抗滑力;
◆悬挑杆的强度、挠度;
◆钢丝绳的稳定性;
8.2、立杆、连墙件和扣件的稳定承载
计算内容
恒载标准值:
立杆按照预计最大值44.00米计
立杆计算截面以上架高HO=44.00m
NGK=HO×(gk1+gk3)+n1×La×gk2
=44×(0.1084+0.0768)+2×1.5×0.3891
=6.32kN取同时作业层数n1=2
活载、风载产生的弯矩:
NQK(标准值)=n1×La×qk=2×1.5×1.65=4.95kN
组合风载时立杆轴心力设计值N=1.2NGK+0.85×1.4NQK
=1.2×(NGK+NQK)=17.12kN
风何载标准值WK=0.7×μz×μs×WO=0.7×0.84×1.0×0.45=0.265kN/m2
风荷载下产生立杆弯距 MW(设计值)=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.12×WK×La×h2=0.12×0.265×1.5×1.82=0.155kN·m
立杆稳定验算:
N/ψA十MW/W<f/rm′
17.12×103/(0.243×489)+0.155×106/5080
=173.6N/mm2≤205/1.1705=175N/mm2
计算时未考虑中间钢丝绳对外脚手架的卸载,故考虑风荷载时,立杆的稳定性符合要求,使用【安全】
风载产生轴力设计值NW=1.4×WK×lw×hw=1.4×0.265×3.6×4.5=6.01kN
脚手架平面外变形产生的轴向力NS=5kN
连墙件稳定验算:
连墙件轴向力设计值N1=Nw+NS=6.01+5=11.01kN
连墙杆的计算长度1O=1.2+0.35=1.55m=1550mm
长细比λ=1O/i=1550/15.8=98.1
查表得轴心受压构件稳定系数ψ=0.603
稳定验算N1/ψA≤f/rm′
11.01×103/(0.603×2×489)
=18.5N/mm2≤205/1.5607=146N/mm2
扣件稳定验算:
扣件抗滑验算R≤Rc【按直角扣件计:
Rc=8.5kN/个】
10.67kN≤2×8.5=17kN
故连墙件应用二个扣件连接,方能满足要求,使用【安全】。
8.3、水平悬挑梁计算
本工程采用单拉挑梁式脚手架,为斜拉杆简支梁单跨体系。
外立杆F1=0.55×(1.2×9.32+1.4×4.95)=9.96kN
内立杆F2=0.45(1.2×9.32+1.4×4.95)=8.15kN
绳子张力T=(1.4F1+0.35F2)/(1.4×sin70=12.77KN
受力简图:
T
F1F2
3.9m
a
N地锚
1.05m0.35m
〔16槽钢水平悬挑杆件(斜拉剪支梁单跨体系)受力验算:
最大弯矩Mm=1.4Tsina°-1.4F1=2.86kN·m
抗弯压验算:
截面应力
=MW/1.05W十N/ψA≤f/rm′
2.86×106/1.05×80.5×103+12×103/(0.603×1852)
=33.8+7.9=41.7N/mm2
≤205/1.1705=175N/mm2
水平支撑梁的计算强度小于其极限强度,满足要求,使用【安全】
悬挑梁整体稳定性承载验算:
水平悬挑杆件选用〔14槽钢:
Wx=80.5×103mm3,I=564×104mm4,h=140mm,b=58mm,t=5.3mm;根据钢结构设计规范,应考虑其整体稳定性系数,经计算
b=1.44>0.6,根据钢结构设计规范,应考虑其整体稳定性系数,查表得
b’=0.913,
则悬挑梁受弯稳定性承载演算
Mm/
b’·Wx=2.86×106/0.913×80.5×103=38.9N/mm2<f=205N/mm2
符合要求,使用【安全】
8.3、钢丝绳的受力计算
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
钢绳拉力为
RU1=12.77kN
钢丝拉绳(支杆)的内力计算:
钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算,为
RU=12.77kN,考虑在外架中对其荷载的卸载取[Fg]=6kN
如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算:
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力(kN);
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN);
计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm);
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19钢芯钢丝绳分别取0.85;
K——钢丝绳使用安全系数,K=10.0。
计算的d=11.9mm;
钢丝绳最小直径必须大于14mm,且在外架上同样采用Φ14mm6×19钢芯钢丝绳对外架卸载,满足要求!
使用【安全】
施工时钢丝绳选用Φ14的6×19钢芯钢丝绳。
使用时选用与钢丝绳配套的卡环。
外悬挑脚手架设计方案经验算满足施工要求。
附详图1
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