座地式一至七层外脚手架搭设拆除工程施工方案新.docx
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座地式一至七层外脚手架搭设拆除工程施工方案新
座地(扣件)式脚手架搭设施工方案
一工程概况···················第2页
(一)编制依据··················第2页
(二)脚手架构造·················第2页
二外围座地式脚手架搭设·············第3页
三搭设主要安全技术措施·············第6页
四座地式双排架计算书··············第7页
五座地式双排脚手架拆除·············第14页
六安全保证措施及应急救援预案··········第15页
(一)技术维护措施···············第15页
(二)安全管理架构···············第15页
(三)安全预防措施··············第16页
(四)紧急救援措施···············第16页
七附表·····················第17页
八卸料平台方案计算书···············第20页
一工程概况
工程名称
广元市工农组团棚户区改造项目一期还建房工程
建设地点
广元市利州区工农镇
建设单位
广元海和洋实业有限公司
设计单位
重庆宏建筑有限公司四川分公司
监理单位
1、项目总体概述
广元市工农组团棚户区改造项目一期还建房工程
建筑面积
总面积
57000m2
建筑层数
地下室
1层
地上
31层
建筑层高
地下室
4.2m、4.5m
建筑高度
总高度
104.7m
地上层高
4.5m、3.0m
平面形状
平面形状近似于矩形,东西向间距约为21m,南北向间距约为72m。
2、现场施工情况
由于工程场地窄小,根据工程进度和操作需要提供主体施工条件,需要从地下室(在-4.2)开始搭设座地式外脚手架(排栅),保证上部结构施工进行。
外脚手架搭设依建筑物体外围(外轮廓)搭设,外围周长计约186.0米(首层),平面布置详见附外围脚手架平面示意图。
本方案为项目工程七层以下(综合裙楼)部分排栅搭拆施工方案。
(一)、编制依据
2.1《施工组织设计》
2.2《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2002
2.3《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91。
2.4《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。
(二)、脚手架构造
本工程外排栅采用扣件式钢管脚手架满搭自地下1至7层,从室外地下一层起平行隔距建筑物外围搭设双排脚手架。
立管间距为1.50米,宽度1.05m,步高1.8m的单立杆双排脚手架,内立杆距钢筋砼结构面200mm(以构造柱距离200mm为标准),对于结构飘板部分,在飘板上预留Φ50直径的孔洞立杆穿过飘板,其做法如图所示。
钢管统一选用Φ48×3.5mm钢管
平桥采用铁栅铺设,排栅外立边全挂密孔安全网,在阳台、凸窗处排栅向外凸,必要时搭设顶架,但始终保持距离建筑物200mm,以防高空坠落。
为确保施工人员和工人的安全,
卸料平台设置结合现场情况,充分利用现有结构平板作业条件,采取落地式设置,设置八处(规格为3000×4500mm)(详见卸料平台定位示意图)。
二外围座地式脚手架搭设
(一)搭设技术要求
1、搭设顺序流程:
立杆放线定位→铺设垫块→设置扫地杆→内外立杆→设置第一步小横杆→在内外立杆间距内设置第一步大横杆→第二步小横杆→第二步大横杆→装设连墙拉结杆→接立杆→设置第三、四步小横杆和大横杆→装设墙杆→设置剪刀撑→铺脚手板→装设防护栏杆、挡脚杆并挂立网防护→重复接立杆后按搭设流程搭至设计高度。
其垂直度偏差不得大于架高的1/400,相邻两根立杆的接头应错开,并不在同一步距内
2、按水平方向每
和垂直方向每
设置一道连墙构件(如立面示意图所示做法,
、
分别为脚手架的水平方向纵距和垂直方向步距),采用菱形设置方式,连墙构件与墙或板上预埋构件锁牢。
应从底层第一步水平杆处开始设置,当该处设置有困难时,应采取其它可靠措施固定。
3、剪刀撑沿脚手架外侧每隔7—9根立杆距离(水平方向)设置一道与地面呈45°交角,其搭设时将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣件与立杆节点(即立杆与横杆的交点)的距离不宜大于20cm,最下面的斜杆与立杆的连接点离地面(挑梁平面),不宜大于50cm,以保证架子的稳定性,钢管驳接用搭接,搭接长度不小于100cm,每个搭接处不小于2个扣件夹紧。
4、脚手架各杆件相交伸出的端头均大于或等于10cm,以防杆件滑脱。
5、外侧挂密目式尼龙安全网,每隔三层设一道兜底安全网,作业层下设安全网,安全挡板用篙竹密铺,面铺防护细尼龙安全网,第七层铺铁皮。
6、搭设时要及时与结构拉结或采用临时支顶,以便确保搭设过程中的安全,并随搭随设校正杆件的垂直度和水平偏差,同时适度拧紧扣件,螺栓的根部要方正(当用力距扳手检查,应在40—50N.m之间,最大不能超过65N.m),连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓要向上,以防雨水进入。
7、施工过程中排栅的搭设高度高于施工层不少于2m。
8、脚手架搭设时,钢管要注意保持横平竖直,避免立杆偏差或横杆水平偏差太大。
9、脚手架搭设完后,应由施工负责人组织专业人员及质安部门进行安全检查,验收合格后方可使用,施工过程中应由专职安全员经常作检查。
10、钢管脚手架四角安装避雷装置,及接地保护。
11、脚手架如无安全可靠措施,不准有带电线路通过架子。
12、脚手架上的施工荷载为:
结构架3kN/㎡,装修架2kN/㎡,同时允许进行的施工数为二层。
三搭设主要安全技术措施
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准考核的专业架子工。
上岗人员应定期体检,合格者方可持证上岗。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3、脚手架高于7m,无法设风撑时,必须设连墙杆。
4、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。
5、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用。
钢管严禁打孔。
6、各杆件相交射出的端头部分均应大于10cm,以防杆件滑脱。
7、用于连接大横杆的对接扣,应避免开口向上设置,以防止雨水侵入。
8、扣件的螺栓拧紧要适宜,一般扭力控制在40~50N·M左右。
9、在大风雨或停工一段时间后必须对脚手架进行全面检查,如发现变形、下沉,钢构件腐蚀严重,连接扣松脱等,要及时加固维修后方可使用。
10、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在脚手架上;严禁悬挂起重设备。
四座地式双排脚手架计算书
本计算书是依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2002编制而成的。
因脚手架所受荷载变异性较大;扣件接点属于半刚性,且接点刚性大小与扣件质量有关,接点性能存在较大变异;脚手架结构、构件存在初始缺陷,如杆件的初弯曲、锈蚀,搭设尺寸误差、受荷偏心等均较大;与墙的连接点,对脚手架的约束性较大,针对以上问题尚不具备独立进行概率分析的条件,故对结构抗力乘以小于1的调整系数-/γR`,其值是与常用安全系数进行校准确定。
扣件式钢管脚手架,一般情况下,偏心产生的附加弯曲应力不大,予以忽略,并在有关调整系数中加以了考虑。
按照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的规定,对本工程所使用的钢管Q235-A级钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f取为:
205N/mm2。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为25.2米,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.5米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.8米;
内排架距离墙长度为0.30米;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
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3.6米,水平间距4.5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:
2.000kN/m2;脚手架用途:
装修脚手架;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处四川省绵阳市,基本风压为0.35kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.42,风荷载体型系数μs为0.65;
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):
0.1248;
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:
14;
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/m2):
0.038;
5.地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值(kpa):
160.00;
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=0.038kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.7=0.98kN/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=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52=0.251kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.297kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=58.465N/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=0.038+0.105=0.143kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.7kN/m;
最大挠度计算值为:
V=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900)=1.593mm;
大横杆的最大挠度1.593mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm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=0.038×1.5=0.058kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.728kN;
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=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.728×1.05/3=0.605kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.611kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.611×106/5080=120.313N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=120.313N/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=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.05=1.265kN;
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=1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105
×121900)=2.07mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.07=2.094mm;
小横杆的最大挠度为2.094mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7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=0.038×1.5×2/2=0.058kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.05/2=0.02kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN;
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582kN;
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0.1248
NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×25.20=3.951;
(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=0.3×14×1.5×(1.05+0.3)/2=4.252kN;
(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=0.15×14×1.5/2=1.575kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.5×25.2=0.189kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.968kN;
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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN;
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=0.35kN/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=1.42;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.35×1.42×0.645=0.224kN/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=1.2×9.968+1.4×3.15=16.371kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.968+0.85×1.4×3.15=15.71kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.224×1.5×
1.82/10=0.13kN.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=16.371kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
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=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=197;
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=0.186;
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]=205N/mm2;
σ=16371/(0.186×489)=179.997N/mm2;
立杆稳定性计算σ=179.997N/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=15.710kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
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=1.5;
计算长度,由公式l0=kuh确定:
l0=3.118m;
长细比:
L0/i=197;
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=0.186
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]=205N/mm2;
σ=15709.932/(0.186×489)+129776.893/5080=198.271N/mm2;
立杆稳定性计算σ=198.271N/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=6.017kN;
活荷载标准值:
NQ=3.15kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×6.017
+1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=46.847m;
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]=46.847/(1+0.001×46.847)=44.75m;
[H]=44.75和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=44.75m。
脚手架单立杆搭设高度为25.2m,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=6.017kN;
活荷载标准值:
NQ=3.15kN;
每米立杆承受的结构自重标准值:
Gk=0.125kN/m;
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩:
Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.13/(1.4×0.85)=0.109kN.m;
Hs=(0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×6.017+0.85×1.4×(3.15+0.186×4.89×100×0.109/5.08)))/(1.2×0.125)=35.749m;
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]=35.749/(1+0.001×35.749)=34.515m;
[H]=34.515和50比较取较小值。
经计算得到,脚手架搭设高度限值[H]=34.515m。
脚手架单立杆搭设高度为25.2m,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=0.224kN/m2;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2;
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=5.089kN;
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=10.089kN;
连墙件承载力设计值按下式计算:
Nf=φ·A·[f]
其中φ--轴心受压立杆的稳定系数;
由长细比l0/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949,l为内排架距离墙的长度;
又:
A=4.89cm2;[f]=205N/mm2;
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN;
Nl=10.089连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=10.089小于双扣件的抗滑力12.8kN,满足要求!
连墙件扣件连接示意图
九、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=160kpa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=160kpa;
脚手架地基承载力调整系数:
kc=1;
立杆基础底面的平均压力:
p=N/A=62.84kpa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N