XXX脚手架施工方案.docx
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XXX脚手架施工方案.docx
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XXX脚手架施工方案
XXXXX技术大楼工程脚手架施工方案
一、工程概况
XXXX技术大楼工程由XXXX置业有限公司开发,XXX建筑设计公司设计,XXXX监理公司监理,XXXXX工程项目部施工,工程位于济南市经十路XXXX号,交通方便,框架剪力墙结构,筏板基础。
建筑面积42998㎡,地上14层,地下3层,地上总高度50.45m。
二、脚手架技术要求
本工程2层以下采用落地双排脚手架,3层~8层、9~14层采用悬挑脚手架,当本工程施工至3层底板时,预埋悬挑架使用的工字钢钢筋固定卡环,工字钢型号为160mm×80mm,钢筋固定卡环做‘Ω’字型,自3层地面向下预埋,尺寸为砼地面以上预留180mm,加地面砼厚度,加锚入楼板内600mm,钢筋卡环使用型号为1级钢φ20圆钢。
锚入楼板内部分置入板底钢筋下,用电焊点牢。
将工字钢置于3层地面,卡在‘∩’型卡环内,因工字钢与卡环还有20mm空隙,用木楔从两侧向中间砸紧使其牢固。
当施工至4层地面时,与3层工字钢垂直预埋工字钢钢筋拉环,钢筋型号为1级钢φ20圆钢,预埋拉环做90°弯预埋在粱内浇筑在砼中使其牢固。
钢丝绳型号为22mm,钢丝绳拉紧卡为马鞍卡子,工字钢处与四层拉环处每处卡三个卡子,最后一个钢丝绳留有一点余地以备缓冲。
当施工至9层时再悬挑工字钢步骤同3、4层。
1、材料分析
1.1立杆、大横杆、小横杆、斜撑杆、连墙杆件、剪刀撑等杆件均采用Φ48×3.5的焊接钢管。
钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢。
其材质应符合《碳素结构钢》(DB/T700)中Q235-A级钢铁规定。
用于立杆大横杆、剪刀撑和斜杆的长度宜为4-6m,便于工人操作。
小横杆根据脚手架宽度宜为1.3-1.5m,钢管严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的旧管,严禁在钢管上打孔钻眼。
本工程所用外脚手架的钢管均外涂防锈漆,并定期复涂,以保证外观形象。
1.2扣件主要选用直角扣件(用于两根呈垂直交叉钢管连接)、对接扣件(用于两根钢管对接连接)及转向扣件(用于剪力撑转向搭设),扣件应为合格产品,脆裂、变形、滑丝扣件严禁使用。
扣件应采用GB-15831《可锻铸铁分类及技术条件》的规定,应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁制造,扣件的附件要用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定,螺纹均应符合GB198-81《普通螺纹》的规定,严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹、变形,锈蚀的扣件,扣件活动部位应灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,表面应涂刷黄色防锈漆。
使用过程中,在螺栓拧紧扭力距达65N.m时不得发生破坏。
1.3脚手板采用1m×1.1m竹笆,严禁使用有松散、掉片和离朽的脚手板。
竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝绑扎固定在纵向水平杆上。
挡脚板采用50mm厚200mm宽松木板,长度大于脚手架的跨度。
垫板采用50mm厚250mm宽松木板,长度不少于脚手架的两跨长度,板上必须加设座垫。
1.4脚手架外封闭采用为省备案产品密目立网,杜绝非备案产品的进场。
安全网采用经国家指定监督检验部门鉴定许可证生产的厂家产品,同时应具备、安全监督部门推荐使用证和出厂检验合格证。
安全网的力学性能应符合GB5726-88《安全网力学性能试验方法》的规定,进入现场后应对安全网进行模拟《砂包冲击试验》,立网采用安全网L-1.8m×6m的密目式安全网,平网采用P-1.5×6的尼龙网,筋绳分布必须合理。
1.5底座:
必须使用专用锻铸制成的其要求符合扣件材质要求。
2、构造要求
2.1立杆
立杆横距为1.0M,纵距1.5M。
内排距墙0.2M。
接头采用对接,且位置满足规范要求。
立杆与小横杆必须用直角扣件扣紧,以保证立杆承载能力。
立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300。
落地脚手架立杆基础必须夯实平整,上铺5×25×400cm规格优质木板,立杆下加设标准底座,在四周距外脚手架立杆50cm处设一浅排水沟。
2.2纵向水平杆
纵向水平杆步距为1.8M,接头采用对接,且位置满足规范要求。
同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300,且不大于5CM。
扫地杆贴地200mm敷设于立杆内侧。
2.3横向水平杆及剪刀撑
横向水平杆间距1.2m,两端各出100MM。
搭设在立杆之上,并且直角扣件扣紧,在任何情况下,均不得拆除。
剪刀撑取4跨,斜杆与地面夹角45度-60度。
剪刀撑应沿架高连续布置,剪刀撑的斜杆除两端用转向扣件与立杆或大横杆扣紧连牢外,中间应增加2-4个扣接点,每隔3-6根立杆设一组,架子转角处加设剪刀撑。
2.4连墙件
连墙件采用刚性连接,与柱、墙进行牢固拉结。
其垂直距离3.6M,水平距离为4.5M,层层均设。
连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm,底部第一根大横杆就开始布置连墙杆,靠近暗柱的小横杆可直接做连墙杆用。
2.5护栏挡脚板及防护
操作层上必须设置封闭护栏两道,高分别为1.2M、0.6M,下部设180MM高挡脚板。
脚手架外部用密目安全立网进行全封闭。
作业层网高于平台1.2m,并在作业层下部架处设一道水平兜网,在架内高度<3.0m处设首层平网,网上每隔五步设隔层平网,施工层设随层网。
安全网用维纶绳绑扎严密。
操作层内立杆与墙间距用平网封严,每5步架一封。
竹笆设置在四根横向水平杆上,竹笆应平铺、满铺、铺稳,竹笆离墙的距离不应大于15cm,拐角处两个方向的竹笆应重叠放置,避免出现探头及空挡现象。
2.6通道
安全通道呈之字形,上铺木板,每30CM设一防滑条,两边加设栏水,高分别为1.2M、0.6M,外用安全立网进行全封闭。
2.7卸料平台
主梁采用18#工字钢长度5.5M,搁于结构层现浇楼板面上,外挑长度4.0M,在主体结构楼板上用φ28圆钢予埋环予以固定联接。
悬挑端部用φ28圆钢满焊吊环。
用22#钢丝绳拉于上层结构梁予埋件处。
予埋件亦为Φ20圆钢吊环。
次梁5根采用10#工字钢,分别位于悬挑长度的两端及中间处焊接处理。
平台上铺3CM厚优质木板,上设1.2M、0.6M高护栏两根,外满挂安全密目立网,设18CM高挡脚板。
平台应选择设在门窗洞口位置,垂直方向要错开,以免妨碍吊物。
2.8脚手架搭设
2.8.1落地脚手架的搭设
落地脚手架搭设的工艺流程为:
场地平整、夯实→定位设置通长脚手板、钢底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆(在纵向扫地杆下面)→小横杆→大横杆→连墙杆→挂兜网→铺脚手板→设防护栏杆→挂安全网→第二步小横杆→第二步大横杆→立杆→第三步小横杆→第三步大横杆→铺竹笆→设剪力撑→……10m设一道兜网。
双排架宜先立里排立杆,每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,立中间部分各立杆。
双排架内外两立杆的连线要与墙面垂直,立杆接长时,宜先立外排,后立内排。
2.8.2悬挑脚手架的搭设
悬挑脚手架搭设顺序:
工字钢的放置→立杆→横向扫地杆→纵向扫地杆→设兜网→铺竹笆→小横杆→大横杆→连墙杆→设防护栏杆→挂安全网→第二步小横杆→第二步大横杆→立杆→第三步小横杆→第三步大横杆→铺竹笆→设剪刀撑→……10m设一道兜网→避雷措施。
2.9脚手架的拆除
拆除程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆等(一般的拆除顺序为:
安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆)。
不准分立面拆除或在上下两步同时进行拆除。
做到一步一清、一杆一清。
拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣。
拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后拖住中间,再解端头扣。
所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降,严禁先将连墙件整层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于两步,如高差大于两步,应增设连墙件加固。
拆除后的架体稳定性不被破坏,附墙杆拆除前,应加设临时支撑防止变形,拆除各标准节时,应防止失稳。
当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度失,应先在适当位置搭临时抛撑加固,后拆连墙件。
2.10防雷避电措施
采用避雷针与大横杆连通、接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。
避雷针采用ф12镀锌钢筋制作,高度不小于1m,设置在脚手架四周立杆上,并将所有最上层的大横杆全部连通,形成避雷网络。
接地线采用40×4的镀锌扁钢,将立杆与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。
接地线的连接应保证接触牢靠,与立杆连接时应采用两道螺栓卡箍连接,螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10mm2,并将表面油漆及氧化层清除,露出金属光泽并涂以中性凡士林。
接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个,位置不得选在人们经常走到的地方以避免跨步电压的危害,防止接地线遭机械伤害。
两者的连接采用焊接,焊接长度应大于两倍的扁钢宽度。
焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻,要求冲击电阻不大于10Ω。
同时应注意检查与其它金属物或埋地电缆之间地安全距离(一般不小于3m)以免发生击穿事故。
三、设计计算
落地脚手架
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为20米,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.2米,立杆的横距为1.2米,大小横杆的步距为1.5米;
内排架距离墙宽度为0.30米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
脚手架沿墙纵向长度为460米;
采用的钢管类型为Φ48×3.0;
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;
连墙件采用两步三跨,竖向间距3米,水平间距3.6米,采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2;脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处山东省济南市,基本风压为0.39kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为0.74,风荷载体型系数μs为0.55;
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):
0.1291;
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:
4;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.033;
5.地基参数
地基土类型:
岩石;地基承载力标准值(kpa):
170.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
1.00。
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)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=0.033kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.2/(2+1)=0.12kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×1.2/(2+1)=1.2kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.12=0.184kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×1.2=1.68kN/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=0.08×0.184×1.22+0.10×1.68×1.22=0.263kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.184×1.22-0.117×1.68×1.22=-0.31kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.263×106,0.31×106)/4490=69.042N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=69.042N/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=0.033+0.12=0.153kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.2kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.153×12004/(100×2.06×105×107800)+0.990×1.2×12004/(100×2.06×105×107800)=1.206mm;
大横杆的最大挠度1.206mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150mm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=0.033×1.2=0.04kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.2×1.2/(2+1)=0.144kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.2×1.2/(2+1)=1.440kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.04+0.144)+1.4×1.44=2.237kN;
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=1.2×0.033×1.22/8=0.007kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.237×1.2/3=0.895kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.902kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.902×106/4490=200.867N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=200.867N/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=5×0.033×12004/(384×2.06×105×107800)=0.04mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.04+0.144+1.44=1.624kN;
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=1623.96×1200×(3×12002-4×12002/9)/(72×2.06×105
×107800)=4.485mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.04+4.485=4.526mm;
小横杆的最大挠度为4.526mm小于小横杆的最大容许挠度1200/150=8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=0.033×1.2×2/2=0.04kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×1.2/2=0.02kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.2×1.2/2=0.216kN;
活荷载标准值:
Q=3×1.2×1.2/2=2.16kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.04+0.02+0.216)+1.4×2.16=3.355kN;
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0.1291
NG1=[0.1291+(1.20×2/2)×0.033/1.50]×20.00=3.115;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3
NG2=0.3×4×1.2×(1.2+0.3)/2=1.08kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×4×1.2/2=0.36kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.2×20=0.12kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.675kN;
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=3×1.2×1.2×2/2=4.32kN;
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》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.39kN/m2;
Uz--风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=0.74;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.552;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.39×0.74×0.552=0.112kN/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=1.2×4.675+1.4×4.32=11.658kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.675+0.85×1.4×4.32=10.751kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.112×1.2×
1.52/10=0.036kN.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=11.658kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
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=1.53;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=2.651m;
长细比Lo/i=167;
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=0.253;
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=11658/(0.253×424)=108.675N/mm2;
立杆稳定性计算σ=108.675N/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=10.751kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
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=1.53;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=2.651m;
长细比:
L0/i=167;
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=0.253
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=10750.56/(0.253×424)+35829.782/4490=108.198N/mm2;
立杆稳定性计算σ=108.198N/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=1.56kN;
活荷载标准值:
NQ=4.32kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.129kN/m;
Hs=[0.253×4.24×10-4×205×103-(1.2×1.56
+1.4×4.32)]/(1.2×0.129)=90.826m;
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]=90.826/(1+0.001×90.826)=83.263m;
[H]=83.263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20m,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=1.56kN;
活荷载标准值:
NQ=4.32kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.129kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.036/(1.4×0.85)=0.03kN.m;
Hs=(0.253×4.24×10-4×205×103-(1.2×1.56+0.85×1.4×(4.32+0.253×4.24×100×0.03/4.49)))/(1.2×0.129)=91.156m;
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]=91.156/(1+0.001×91.156)=83.541m;
[H]=83.541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20m,小于[H],满足要求!
八、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:
Nl=Nlw+N0
风荷载标准值Wk=0.112kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2;
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN;
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:
Nlw=1.4×Wk×Aw=1.6
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