外防护架施工专项方案.docx
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外防护架施工专项方案
长寿金科·阳光小镇二期(三标段)
编制单位:
重庆建工住宅建设有限公司
编制人:
张荣军、邬传毅、谭旨文
项目经理:
陈波
编制时间:
二○一三年
目录
一、编制依据3
二、工程概况3
2.1、工程情况介绍3
2.2、建筑概况3
三、施工准备4
3.1方案概述4
3.2材料准备4
3.3材料进场5
3.4人员准备5
四、外架搭拆6
4.1悬挑外架搭设6
五、双排悬挑脚手架的验算10
5.1双排外挑脚手架高度计算10
5.2组合风荷载的荷载计算11
5.3双排脚手架整体稳定验算(组合风载)11
5.4工字钢挑梁计算12
5.5双排脚手架连墙杆验算13
六、技术质量保证措施14
6.1材料质量标准14
6.2脚手架的质量检查及验收15
七、安全保证措施15
八、工字钢平面布置图16
一、编制依据
序号
名称
1
36#、37#楼施工图;
2
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3
《建筑施工手册》(第三版)、《建筑结构荷载规范》
4
《材料力学》(西安交通大学出版社)
5
《施工组织设计》、《安全文明施工方案》
6
《钢结构设计与计算》(机械工业出版社)
7
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
二、工程概况
2.1、工程情况介绍
本工程拟建36#楼3层幼儿园、37#楼34层高层建筑组成,36#、37#楼建筑总高分别为:
11.7m、98.9m,总建筑面积约27466.0m2。
工程地点:
重庆市长寿区桃花新城渡舟街道渡南一路北侧
建设单位:
重庆金科景绎房地产开发有限公司
设计单位:
中国机械工业第三设计研究院
地勘单位:
四川蜀西地质工程勘测院
监理单位:
重庆联盛建设项目管理有限公司
施工单位:
重庆建工住宅建设有限公司
质检单位:
重庆市长寿区质量监督站
2.2、建筑概况
1、36#楼
建筑安全等级
二级
设计使用年限
50年
建筑面积(㎡)
2032.0
建筑分类
场地类别
Ⅲ类
层数(层)
3F
基础型式
桩基
结构类型
框架
抗震设防烈度
6度
防雷级别
二类
屋面防水等级及年限
Ⅱ级/15年
结构抗震等级
三级
2、37#楼
建筑安全等级
二级
设计使用年限
50年
建筑面积(㎡)
25434.0
建筑分类
一类高层
场地类别
Ⅲ类
层数(层)
34F
基础型式
桩基
结构类型
剪力墙
抗震设防烈度
6度
防雷级别
二类
屋面防水等级及年限
Ⅱ级/15年
结构抗震等级
三级
三、施工准备
3.1方案概述
本工程36#楼,37#楼23.20m层及以下采用落地式双排钢管脚手架。
37#楼23.20m层以上,采用双排悬挑钢管扣件式脚手架(以下简称:
悬挑架)。
悬挑架采用16#工字钢悬挑,高度≤20m。
37#楼按6层、17.40m高度重复搭拆,随主体结构上升、装饰工程下降,以先搭上(下)步架再拆(下)上步架为施工顺序。
工字钢步距1.5m,一端固定在楼板预埋φ16钢筋卡环(卡环两道,间距1.3m)上,另一端悬挑。
双排脚手架立杆落在悬挑断工字钢上,并按工字钢步距搭设。
悬挑架底部一道硬防护(竹跳板+九夹板),中间和顶端一道软防护。
1、立杆:
立杆纵距la=1.5m,计算按1.8m。
2、纵向水平杆:
外排纵向水平杆步距h=0.9m,内排纵向水平杆步距h=1.5m,计算时按步距h=1.8m计算。
3、横向水平杆:
横向水平杆间距la=1.5m。
4、剪刀撑:
剪刀撑钢管使用长度12m,水平跨度6.0m,与地面的倾斜角度60○,其中间各道剪刀撑之间净距不大于15m。
5、连墙杆:
连墙杆按2步3跨布置。
6、完全网:
水平方向每3层设稀眼网一道安全防护。
7、钢管外脚手架的构造要求必须满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011的要求。
8、外防护架钢管使用黄色油漆,剪刀撑、工字钢及临边防护使用红白相间油漆,连墙杆使用红色油漆。
3.2材料准备
1、钢管:
使用φ48壁厚3.5mm钢管,其长短规格有6m、4.5m、3m、2m、1m。
需要钢管总量约60000m。
2、扣件:
直角扣件≥1.1Kg/个、旋转扣件≥1.25Kg/个。
需要扣件总量约60000个。
3、16#型工字钢:
单根总长3.0m,并按1根/1.5米布置,工字钢构造如图。
4、φ16钢筋卡环:
φ16钢筋卡环形状如下图。
5、油漆:
黄白红油漆用量比10:
1:
1。
6、竹跳板和九夹板:
需要总量约800m2。
7、安全网:
需要密眼安全网总量约18000m2、稀眼安全网约1800m2。
3.3材料进场
1、所需材料均应满足相应技术、安全规范要求。
2、所有进场材料由材料员、安全员统一验收,合格后报监理复核。
3、材料进场顺序:
油漆→钢管→扣件→锚环→工字钢→安全网→竹跳板和九夹板。
4、材料进场、使用应建立材料台账,所有材料使用均应有现场管理人员出示的“领料单”。
3.4人员准备
1、项目部配备2名安全员,各施工人员协助其工作;施工班组班组长1名。
2、根据本工程的工程量,组织一批约40人的专业架子工组和10人平工组,并由安全员和班组长统一管理。
架子工必须持证上岗,保证人证统一。
3、针对已组织好的队伍,对其进行安全、技术交底,并形成相应的交底记录。
4、将架子工人操作证报监理审核。
5、平工组对进场的使用于外架的钢管进行油漆涂刷:
立杆、水平杆全为黄色,剪刀撑全为黑色。
四、外架搭拆
4.1悬挑外架搭设
3.1.1搭设顺序
预埋φ16钢筋卡环→安装工字钢梁→搭设悬挑架→水平拉杆(错开布置)→安装安全网→底部防护→中间和顶部防护。
3.1.2卡环埋设
1、悬挑架起步层钢筋绑扎完成,混凝土浇筑前,将已预制好的卡环预埋在结构板中,如图。
2、图中
、
、
号卡环必须在同一直线上并与边梁垂直,
、
号卡环主要用于锚固工字钢梁,
号卡环主要用于固定工字钢梁,使其不水平左右摆动。
3、卡环水平部分应平行于结构边梁,
、
、
号卡环之间及卡环距边梁间距一致。
横向间距@1.5m,即按工字钢梁的排距。
4、悬挑梁锚固端
、
卡环应尽量锚入梁或≥120mm厚楼板内,并满足《钢筋砼结构工程施工图平面表示法》(11G101-1)规范。
当不能避免的锚入120mm板厚时,按下图施工。
3.1.3工字梁安装
1、待新浇砼强度达到80%后,开始安装工字钢梁。
工字梁从外向内穿入钢筋预埋卡环中,并超出
号卡环200mm,用木楔将工字钢梁固定,保证钢梁垂直结构边梁,如图下图。
2、工字钢梁安装的同时,应抄测其水平,并使用木枋和九夹板铺垫,保证所有工字钢梁在同一水平。
3、工字钢梁使用塔吊吊装,并由专人指挥。
4、转角部位使用4.5m长工字钢梁。
5、悬挑梁悬挑端与固定端比例必须满足1:
1.25,当不满足要求时,悬挑端使用14#钢丝绳斜拉至上层锚环内。
3.1.4钢管架料搭设
1、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度高出施工操作层不宜大于一步架。
2、底部立杆必须采用不同长度的钢管,立杆的连接接头必须交错布置,其错开的高差不得少于500mm,并置于不同的构架框格内。
3、立杆接头必须采用对接扣件连接,对接扣件中心距纵向立杆轴心线的距离大于步距的1/3。
4、立杆顶端高出女儿墙顶部不少于1.5m,立杆距建筑外墙b=0.30m。
5、纵向水平杆与立杆相交处必须用直角扣件与立杆固定,沿建筑周围搭设的脚手架应采用封闭形式。
脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈。
6、每根立杆的底座向上200mm处应设置纵横向扫地杆,用直角扣件与立杆固定。
7、剪刀撑应设置在脚手架立杆外侧。
并用旋转扣件固定在立杆横向水平杆伸出端口,杆件接头采用搭接连接,其长度不应小于1m。
8、每副剪刀撑跨越立杆的根数不应少于4根,也不应超过9m。
与纵向水平杆成45°~60°角。
9、每五跨五步设一道剪力撑,间隔进行,连续至顶部。
10、剪刀撑钢管使用黑色油漆涂刷,外架钢管使用黄色油漆涂刷。
11、阳台及转角部位根据其特殊情况进行搭设,工字钢楼层转角及阳台转角(300)处布置后再等分布置中间型钢,并保证间距不大于1500mm。
3.1.5细部节点和构造要求
3.1.6工字钢梁水平布置图,按间距1.8m。
五、双排悬挑脚手架的验算
5.1双排外挑脚手架高度计算
1、脚手架与建筑物主体结构连接点,为竖向间距H1=3.6m,水平距离L1=3.6m,架子宽为800,架子大横杆距离墙面250~300(按300计算),根据规范均布施工荷载Q4=3kN/m2(每层脚手架施工荷载为2.00kN/m2,共二层)。
2、
Hmax≤H/(1+H/100)
H=[KAΦAf-1.3×(1.2NGK2+1.4NQK)×h]/1.2NGK1
式中ΦAf——由《建筑施工手册》380页表查得:
4849kN
h——脚手架步距:
1.8m
NGK2——脚手架自重产生的轴力:
查表得2.34kN
NGK1——脚手架附件及物品重产生的轴力:
查表得0.47kN
NQK——荷载标准值产生的轴力,查表得6.48kN
KA——立杆截面有关调整系数,KA为立杆截面调整系数,内外立杆单根时取0.85。
根据承载能力极限状态设计要求,荷载选用设计值(荷载标准值×分项系数)。
H=[0.85×48.49-1.3×(1.2×2.34+1.4×6.48)×1.8]/(1.2×0.474)=23.6m
[H]=23.6/(1+23.6/100)=19.1m
满足要求。
5.2组合风荷载的荷载计算
1、根据要求,结合现场施工实际情况,外侧用密目网满挂,用于结构作业层为一层,所在本地区风压为ω0=0.45kN/m2。
2、初选脚手架设计参数,立杆纵距为La=1.8m。
立杆横距为L1=0.8m,步距h=1.8m,连墙件为2步3跨(3.6m×5.4m)设置,脚手板为竹挑板。
立杆截面积A=489mm2,立杆的载面抵抗距W=5080mm3,立杆回转半径i=15.8mm,立面满挂密目安全网,安全网(2000目/m3)挡风面积/迎风面积An/Aw=30%,钢材抗压强度设计值fc=0.205kN/mm2,连墙件横距Lw=3.6m,连墙件竖距hw=5.4m。
(1)恒载的标准值
Gk=H1(gk1+gk3)+n1Lagk2
式中Hi为19.5m架高n1为一层结构作业,La=1.8m立杆纵距,Lb=0.9m立杆横距,h=1.8m步距。
查表得gk1=0.1158kN/m,
查表得gk2=0.2087kN/m,
查表得gk3=0.0922kN/m。
Gk=19.5×(0.1158+0.0922)+2×1.8×0.2087=4.81kN
(2)活载的标准值
查表得qk=1.5kN/m
Qk=2Laqk=2×1.8×1.5=4.8kN
(3)风荷载的标准值
ωk=0.7µsµzωo
其中风压ωo=0.45kN/m2
查表得µs=1.3φ
φ=An/Aw=0.3
则µs=1.3×0.3=0.39
查建筑结构荷载规范表得µs=1.72
ωk=0.7×0.39×1.72×0.45=0.211kN/m2
5.3双排脚手架整体稳定验算(组合风载)
(1)确定组合风荷载γ’m
查表γ’m=1.5607,
(2)计算轴心力设计值N’
N’=0.12×(Gk+Qk)=1.2×(4.81+4.8)=11.532kN
(3)计算风荷载弯矩Mw,验算Hi=21.0m
Mw=0.12×ωkh2=0.12×0.211×1.82=0.082kN·m=82kN·mm
(4)确定稳定系数φ
查表得立杆计算长度系数µ=1.3(立杆横距为900换算)
立杆回转半径i=0.0158m
λ=µ×h/i=1.3×1.8/0.0158=148.1
查表得φ=0.316
(5)验算稳定
应满足:
N’/ΨA+Mw/W≤fc/0.9γ’m
11.532/0.316×489+82/(5.08×103)=0.075kN/mm2
≤0.205/0.9×1.5607=0.146kN/mm2
组合风荷载验算合格。
5.4工字钢挑梁计算
当双排脚手架高度为18.0m。
(1)、16号工字钢参数:
截面面积A=2611mm2
腹板厚度tw=6mm
截面模量Wx=1.409×105mm3
弹性模量E=2.06×105N/mm2
截面惯性距I=1.127×107mm4
半截面面积矩Sx=8.08×104mm3
回转半径ix=65.7mmiy=18.9mm
抗压、抗弯强度设计值:
f=210N/mm2
抗剪强度设计值fv=125N/mm2
(3)、内力计算:
单杆竖向轴力
N=1.2(NG1k+Ng2k)+0.85×1.4×∑NQK
N=[1.2×(2.34+0.47)+0.85×1.4×9.29/2]=8.94kN
Qmax=NL=8.94×1.2=10.72KN
Mmax=MK=8.94×1.4=12.51KN.m
Mmax=Fab/L=10.72×0.9×0.3/1.2=2.41kN/m
σ=M/W=2.41×106/148×103=16.28N/mm2<[σ]=210N/mm2
ω=Fb[(a2+2ab)3/3]1/2/9EIL=1012×10.72×0.3×0.9/9×2.0×105
×1409×104×1.2(a为较大跨)=0.095mm<L/400=5.25mm
FA=Fb/L=10.72×0.9/1.2=8.04kN
Fb=F+Fa/L=10.72+10.72×0.3/1.2=13.40kN(悬臂端)
工字钢梁的强度及刚度均满足要求。
(2)、钢梁截面验算:
1)抗弯强度:
σ=M/Γw=10.72×1200/1.05×1.409×105
=82.81<f=210N/mm2
满足要求。
2)抗剪强度:
τ=VS×Sx/I×tw
=12.51×8.08×104/1.127×107=99.8<f=125N/m2
满足要求。
3)φ16钢筋环的抗拉强度验算:
φ16钢筋环的抗拉强度f拉:
210×3.14×64=42.20kN
R=12.51×2(安全系数)=25.02kN<f拉=42.20kN
抗拉强度满足要求。
φ16钢筋环的锚固抗剪强度:
t=25.02÷(3.14×8×8)=50.28N/mm2 抗剪强度满足要求。 4)砼的局部承压验算 Fl≤1.5βfCAl 式中Fl---局部荷载设计值(N) fc---砼轴心抗压强度设计值(N/mm2) Al---砼局部承压净面积(mm2) β---砼局部承压强度提高系数: Ab---砼局部承压时的计算面积 本案中Fl=13400N,混凝土按照C30计算,fc=15N/mm2,Al=90×250mm2,偏安全,取β=1。 Fl=13400N<1.5×15×90×250=506250N 满足要求 5.5双排脚手架连墙杆验算 由于本工程设计的结构体系为框架—剪力墙体系,连墙杆在主要拉在框架剪力墙墙肢上(框架梁上预埋短钢管固定);在框架剪力墙(柱)的地方可按下图加固。 (1)扣件连接抗滑承载力验算 连墙件均匀布置,受风荷载作用最大的连墙件在脚手架的最高部位,按高度30mm考虑,按2步3跨设连墙件计算,每个连墙件覆盖面积为Aw=3.6×7.2=25.92m2 ωk=0.7µsµzωo ωk=0.7×0.39×1.72×0.45=0.211kN/m2 连墙件的设计荷载为N1=N1w+No=1.4×ωk×Aw+5(双排架取5) =1.4×0.211×25.92+5=12.66KN<2RC=16KN 故连墙件与外架的连接采用双扣件,即连墙件采用直角扣件与外架的内、外立杆均应连接。 连接杆与墙体的连接应采用不少于两颗直角扣件扣牢。 (2)连接钢管的稳定性计算 杆件两端均采用直角扣件连于脚手架及附加在建筑物的短钢管上,连墙件的计算长度可取脚手架的距墙距离,lo=40mm,长细比λ=lo/i=40/1.58=25.32<150,根据此长细比查JGJ130-2001附录C表C得稳定系数ψ=0.933。 截面积A=489mm2,立杆的载面抵抗距W=5080mm3,立杆回转半径i=15.8mm N1/ΨA=10.95×1000/Ψ×489=24.000N/mm2<205N/mm2 满足要求 六、技术质量保证措施 6.1材料质量标准 1、工字钢、钢管: 工字钢截面尺寸、材质必须符合有关规范和规定要求;钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的Q235的焊接钢管,材质符合《碳素结构钢》(GB700-88)的相应规定。 2、扣件: 符合《可锻铸铁分类及技术条件》(GB978-67)的规定,与钢管管径相 匹配。 使用机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁,附件材料应符合《碳素结构钢》(GB700-88)中Q235钢的规定;螺纹符合《普通螺纹》(GB196-81)的规定; 3、竹跳板必须质量合格,两端使用10-14号镀锌钢丝捆紧。 4、安全网: 必须是经国家指定监督检验部门监定许可生产的厂家产品。 6.2脚手架的质量检查及验收 1、在脚手架完成之后,必须由安全、技术、搭设班组等按照分段、分层进行检查、验收,并填写验收单、并报请监理复核合格后方可进行使用。 2、所有预埋卡环和吊环必需采用φ16的圆钢,预埋必须满足的长度,保证预埋质量。 3、脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行,在遭受暴风、大雨、等强力作用之后;在使用过程中,发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及其它安全隐患存在的情况时。 检查合格后,方允许投入使用或继续使用。 4、任何个人和单位不得擅自拆除外架任意一部分。 5、质量要求: (1)立杆垂直度: ±100mm(最后验收)。 (2)搭设中立杆垂直度: H=2m,±7mm;H=10m,±20mm;H=20m,±40mm;H=30m,±60mm;H=40m,±80mm;H=50m,±100mm。 (3)间距: a步距±20mm;b立杆纵距±50mm;c立杆横距±20mm。 (4)纵向水平高差: a同杆两端±20mm;b同跨内两根纵向水平杆高差±10mm。 (5)横向水平杆外伸长度(500mm): -50mm。 (6)扣件螺栓拧紧力距40~65N•m。 七、安全保证措施 1、施工前必须进行安全技术交底,所有架子工必须持证上岗。 正确使用安全带,穿胶底防滑鞋,外架下部应划警戒区并设围栏。 操作脚手架上人员不得过分集中,严禁打闹、跑、跳,搭设过程中,若杆件尚未扣紧或已松动时,严禁中途停止作业。 2、搭设施工用的脚手架材料,必须把好材料质量关,不符合规定要求的材料,严禁 使用。 3、脚手架必须随着楼层的施工要求搭设,搭设时避开立体交叉作业,并严格按施工方案及相应安全规范进行施工,控制好立杆的垂直度,横杆水平并确保节点符合要求。 4、立杆的垂直偏差,应不大于架高的1/600且全高偏斜不大于100mm。 5、纵向水平杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300,且不大于50mm,大、横向水平杆的允许挠度,一般暂定为杆件长度的1/50。 6、脚手架各杆件相交伸出的端头均大于100mm,以防止杆件滑脱。 7、施工过程中,应随时观察脚手架的变化情况,大风雨后,要观察有无变化,发现问题及时处理。 8、脚手架拆除顺序自上而下进行,不能上下同时作业,连墙链必须与脚手架同步拆除。 不允许分立面、分段拆除,拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高空抛掷。 9、底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管,交错设置,至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆,接头错开一个步跨。 10、连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过2步。 11、脚手架在所有外架操作层外侧,有同时进行其他施工作业或行人通过时,应采取外立面全封闭和做防护栏杆。 12、脚手架搭设使用后,定期不断进行维护、完善,落实专人进行检查及观测工字钢梁的变形。 13、未尽事宜应严格按现行建筑安全操作规程进行施工。 八、工字钢数据统计表 工字钢编号 工字钢长度(m) 备注 工字钢编号 工字钢长度(m) 备注 总长 外挑 固定 总长 外挑 固定 1 4.5 2.0 2.5 / 55 4.5 1.5 3.0 / 2 3.0 1.5 1.5 钢绳斜拉 56 3.0 1.3 1.7 / 3 3.0 1.3 1.7 / 57 3.0 1.2 1.8 / 4 3.0 1.35 1.65 / 58 3.0 1.2 1.8 / 5 3.0 0.7 2.3 / 59 4.5 2.0 2.5 / 6 3.0 0.7 2.3 / 60 4.5 2.0 2.5 / 7 3.0 0.9 2.1 / 61 3.0 1.2 1.8 / 8 4.5 1.7 2.8 / 62 3.0 1.2 1.8 / 9 3.0 1.35 1.65 / 63 3.0 1.35 1.65 / 10 3.0 0.5 2.5 / 64 3.0 0.8 2.2 / 11 3.0 1.1 1.9 / 65 3.0 0.7 2.3 / 12 3.0 1.3 1.7 / 66 3.0 0.7 2.3 / 13 3.0 1.1 1.9 / 67 3.0 1.25 1.75 / 14 3.0 1.3 1.7 / 68 3.0 1.2 1.8 / 15 3.0 1.35 1.65 / 69 3.0 1.2 1.8 / 16 4.5 2.0 2.5 / 70 3.0 1.25 1.75 / 17 3.0 1.5 1.5 钢绳斜拉 71 3.0 1.25 1.75 / 18 3.0 1.3 1.7 / 72 3.0 1.1 1.9 / 19 3.0 1.1 1.9 / 73 3.0 0.6 2.4 / 20 3.0 1.2 1.8 / 74 3.0 0.6 2.4 / 21 3.0 1.2 1.8 / 75 3.0 0.6 2.4 / 22 3.0 1.3 1.7 / 76 4.5 2.0 2.5 / 23 4.5 1.6 2.9 / 77 3.0 1.35 1.65 / 24 4.5 1.6 2.9 / 78 3.0 1.1 1.9 / 25 3.0 1.35 1.65 / 79 3.0 1.1 1.9 / 26 3.0 1.3 1.7 / 80 4.5 1.95 2.55 / 27 3.0 1.2 1.8 / 81 4.5 1.95 2.55 / 28 3.0
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