最新年产15万吨饲料厂项目饲料联合车间脚手架施工方案.docx
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最新年产15万吨饲料厂项目饲料联合车间脚手架施工方案
新建年产15万吨饲料厂项目
饲料联合车间工程
脚手架施工方案
编制:
审核:
审批:
第一节工程概况
第二节编制依据
第三节脚手架的搭设要求
第四节脚手架方案选择
第五节落地手架的搭设流程及要求
第六节悬挑脚手架的搭设流程及要求
第七节脚手架计算书
第八节脚手架的检查与验收
第九节脚手架搭设安全技术措施
第十节脚手架拆除安全技术措施
脚手架专项施工方案
第一节工程概况
本工程名称为新建年产15万吨饲料厂项目饲料联合车间及成品车间,建筑结构设计的安全等级:
二级;建筑抗震设防类别:
丙类;地基基础设计等级:
乙级;构筑物设计使用年限:
50年;场地地震基本烈度:
8度,抗震设防烈度为8度(0.02g),设计地震分组为第二组;建筑场地类别:
Ⅱ类;建筑场地标准冻深:
1.12m。
根据《建筑施工模板支撑体系及脚手架工程安全管理规定》(宁建(建)发[2015]41号)文件规定,“搭设高度超过50m(含50m)的落地式钢管扣件脚手架;悬挑脚手架”为超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,必须编制安全专项施工方案,并组织专家论证审查。
本工程层高地下室5.0m,一层6.8m,二层7.0m,三层6.0m,四层5.2m,五层4.5m,六层7.0m。
第二节编制依据
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;
《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社;
《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社;
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中国建筑工业出版社;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2012中国建筑工业出版社;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社。
第三节脚手架方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点:
1、架体的结构设计,结构要安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时,要做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,要做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-2011检查标准要求,要符合回族自治区市文明标化工地的有关标准。
6、结合以上脚手架设计原则,同时根据本工程的实际情况,本工程二至四层搭设悬挑脚手架,脚手架悬挑高度为18.2米。
四层以上搭设悬挑式脚手架,脚手架悬挑高度为15米。
第四节 脚手架的搭设要求
本工程基础施工采用外部落地式双排脚手架;符合《建筑施工扣件式钢管脚手架的安全技术规范》(JGJ130—2011)。
(一)搭设基本要求
1、具有稳定的结构和足够的承载能力,能够保证在施工期间,在规定使用荷载的作用力下不变形、不倾斜、不摇摆;
2、有适当的宽度(或面积)、步架高度,能满足工人作业,材料堆置和运输的需要;
3、与垂直运输设备和楼层或作业面高度相适应,以确保材料由垂直运输转入水平运输的需要;
4、搭设拆除和搬运方便,能够满足施工进度的需要;
5、考虑多层作业、交叉流水作业和多工种作业的需要,避免多次搭拆。
(二)使用材料
1、管件采用Φ48壁厚为3.0mm的焊接钢管,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4~6m。
用于小横杆的钢管长度为1.8~2.2m,以适应脚手架的宽度要求。
2、悬挑架槽钢采用16#工字钢。
3、扣件采用玛钢扣件,使用前严格检查,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等造缺陷,并应将影响外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。
扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应干整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。
4、脚手板采用竹夹板。
脚手板的厚度不小于50mm,宽度不小于250mm,重量不大于30kg。
不得有超过允许的变形和缺陷。
5、安全网分平网和立网两种,平网采用锦纶材料制成,立网采用密目安全网(绿色),安全网出厂前,必须有国家指定的监督检测部门批量验证和检验员检验合格证。
安全网在贮运中,必须通风、遮光、隔热,同时要避免化学物品的侵蚀,搬运时禁止使用钩子,已使用过的安全网必须经过检查和试验合格后方可使用,超过使用期限的安全网严禁使用。
6、连墙件采用钢管,其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》(GB/T700)中Q235A钢的要求。
7、搭设脚手架前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。
脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色,剪力撑统一漆黄黑色。
底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
(四)人员要求
1、必须持专业上岗证,技术熟练者方可上架操作。
2、操作人员必须身体健康。
3、本工程外脚手架搭设需配备6~8人
第五节脚手架的搭设流程及要求
一、脚手架基本要求和受荷情况
1、基本要求:
因避险承受施工过程各种垂直和水平荷载,因此脚手架必须有足够的承载能力、钢度和稳定性。
在施工过程中,在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌,并不超过结构的容许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲想象,以确保安全。
2、受荷情况:
采用φ48×3.0钢管和扣件等构成的脚手架,立杆、大横杆和小横杆是主要受力杆件,剪刀撑、斜撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件,并具有加强脚手架抵抗包括风力产生的垂直和水平力作用的能力。
二、脚手架搭设主要施工方法
1、落地式双排脚手架搭设
(1)施工工艺流程
定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→横向水平杆→纵向水平杆(格栅)→立杆→横向水平杆→纵向水平杆(格栅)→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网→脚手架拆除
(2)地基处理
脚手架搭设前,应先进行场地平整,将地基土夯实后再进行混凝土硬化,确保地基承载力满足施工要求。
混凝土硬化宽度为1.5m,C15砼,100厚。
(3)搭设尺寸:
立杆的纵距1.50m,立杆的横距0.80m,立杆的步距1.50m,内排架距离结构边0.40m(在装饰装修阶段可根据实际情况调整)。
(4)连墙件钢管采用φ48×3.0,布置方式采用预埋钢管双扣件连接(见图),
2步3跨,连墙件在转角和顶部处加密,即在转角1m以内范围按垂直方向不大于4m,顶部800mm以内范围设置连墙件。
(5)脚手板的设置应符合下列规定:
①作业层脚手板应铺满、铺稳,离开墙面120~150mm。
②竹串片脚手板应设置在三根横向水平杆上。
当脚手板长度小于2m时,可采用两根横向水平杆支承,但应将脚手板两端与横向水平杆可靠固定,严防倾翻。
脚手板的铺设应采用对接平铺或搭接铺设。
脚手板对接平铺时,接头处应设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130mm~150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm(图5-1a);脚手板搭接铺设时,接头应支在横向水平杆上,搭接长度不应小于200mm,其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm(图5-2b)。
本工程脚手板平铺优先采用对接。
图5-2脚手板对接、搭接图
③脚手板应铺设严实、牢靠,并应用安全网双层兜底。
规范要求施工层以下每隔10米应用安全网封闭,本工程落地式脚手架在第一步横杆处用安全网封闭。
(6)作业层、斜道外架脚手板侧边设置通长200mm高木挡脚板。
(7)各层外脚手架两大横杆之间均增设护身栏杆两道,高1.2m,间距按0.6m设置。
(8)外挂密目式网实行全封闭施工。
密目式网搭接宽度为200mm。
(9)为了保证外脚手架的整体稳定和抵抗侧力作业,在外侧面满设剪刀撑,剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45°~60°之间,由脚手架端头开始按水平投影宽度应不小于4跨或6m设置一排剪刀撑,自下而上、左右连续设置。
斜杆应与脚手架基本构架杆件加以可靠连接,并应延伸到顶部大横杆以上。
(10)钢管搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端得距离不应小于100mm。
(11)在脚手架立杆垫板之上200mm处一律设纵向和横向扫地杆,并与立杆连接牢固。
(12)防止高空坠落,根据安全操作规范每三层设一道水平挑网,挑出距离不小于2m。
(13)落地脚手架的基础应该采用垫板,垫板应沿脚手架方向通长布置。
(14)当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨,与立杆固定高低差不应大于1m靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm;脚手架底层步距不应大于2m。
见图5-3。
图5-3基础高低差架体构造
2、悬挑脚手架搭设
(1)工艺流程
(2)本工程在四层用16号工字钢悬挑钢梁做脚手架基础,16号工字钢水平间距1.5米。
锚固钢筋采用φ16钢筋。
即在三层楼面砼浇筑前,在离外墙边0.3米和2.5米、2.7米的距离处,分别在板内预埋一个φ16钢筋制作的U型环,环的高度为180mm,宽度为150mm,环在板内的锚固长度不小于30cm,其水平间距为1.5米。
6.74m悬挑脚手架型钢平面布置图
(3)型钢与建筑结构连接具体预埋方法:
采用“U”预埋一级钢筋环固定连接,在距楼层外侧边梁中央,且锚固环深入结构梁内2/3点设置1道悬挑水平钢梁前锚固点;后锚固点距锚固梁端每隔200mm的梁板结构位置设置2道预埋钢筋环,应锚入楼板15d,并与砼梁、板底层钢筋焊接或绑扎牢固,待型钢梁安装后,使和木楔固定牢固(如下图所示)。
L1=1.30m,L2=1.70m,
悬挑钢梁穿墙做法
L1=1.30m,L2=1.70m,
悬挑钢梁楼面做法
(4)在砼浇筑完2-3天后,将加工好的16号工字钢一端锚固在预埋环内,另一端向墙边外挑,外端的长度为1.3米,在外挑型钢的端部10cm处拉通线焊上φ22钢筋头,长度10cm,为架体立杆的稳固点,在端头型钢的中部打孔,为拉吊钢丝绳固定点,型钢安装完后用木大头楔子楔牢,确保型钢不发生位移和摆动。
(5)脚手架搭设
①悬挑架从四层顶悬挑到屋面层,悬挑高度不大于20米。
②立杆步距1.5米,立杆纵距1.5米,立杆横距0.8米,搭设高度16.7米,外立杆离墙距离1.2米,立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接,相邻两根立杆的接头必须上下错开,其错开高度不能小于一个步距,立杆顶部必须高出建筑物檐口1.5米。
③纵横向水平杆要平整,同一步纵向水平杆必须四周交圈,纵向水平杆一般采用对接扣件连接,相邻纵向水平杆对接头要错开,不应设在同步、同跨内,纵向水平杆长度不小于3跨,并不小于6米。
④每一主节点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上。
⑤连墙杆竖向间距不大于两步距,水平间距不大于三跨距。
必须设置牢固在每层通过水平杆和墙身与外架连接,将架体附着到主体框架上。
⑥连墙件用钢管和扣件配合应用,见详图。
⑦剪刀撑要在脚手架外侧立面整个长度和高度连续设置,其每道跨越立杆的根数在5-7根之间,宽度不小于4跨,且不小于6米,斜杆与地面的倾角在45o~60o之间,斜杆接头采用搭接方式,接长不应小于3个扣件连接固定,不应小于1m,端部扣件至杆端距离不大于15cm。
⑧采用竹片脚手板在作业层上要铺满,铺稳,离开墙面不大于15cm,需设置挡脚板。
要随架体搭设进度,及时跟进做好安全网等安全防护措施的张挂。
脚手架外侧采用安全网全封闭,围网设于靠外侧立杆的内侧,与立杆、横杆绑扎牢固,安全网两层设置一道,安全硬防护在每三层设置一道。
在每一悬挑段在坠落半径内搭设张网,防止落物掉下。
⑨在搭设过程中,立杆要竖直,不得倾斜,要随时校正步距、跨距、排距及立杆垂直度。
⑩卸荷,为保证架体的稳定性和安全系数,另采用φ17mm钢丝绳斜吊卸荷,上下吊点距离2.9m,吊环为φ20钢筋。
3、其他附属设施的搭设
(1)卸料平台
卸料平台每层搭设1个长3米、宽2米、高1米立杆间距小于等于1.5米,因卸料平台支撑系统严禁与脚手架连接,故卸料平台采用型钢外挑和钢丝绳斜拉卸载的方法搭设,与外架断开。
(2)安全通道
为保证施工人员进出施工现场的安全,防止高空坠物伤人,在建筑物首层入口及架出入口设置安全通道,安全通道采用钢管架支撑,上部分两层满铺竹胶板。
(3)斜道
斜道采用元字型斜道,为人行斜道,宽度1.0米,坡度1:
3,在拐弯处设平台,宽度不小于斜道宽度,斜道采用踏步式,与架体进行连接,在入口处搭设安全通道。
第七节悬挑式脚手架计算书
1、基本参数
脚手架采用φ48×3.0钢管,内立杆离墙0.3m,立杆步距h=1.5m,立杆纵距La=1.5m,立杆横距0.8m,连墙杆按两步三跨布置,作业层均铺满竹脚手板。
2、钢管截面特征
壁厚t=3.0,截面积A=424mm2,惯性矩I=10.78cm4=107800mm4,截面模量W=8985mm2,回转半径i=15.9mm,每米长质量0.0333KN/m,Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2弹性模量E=206000N/mm2。
3、荷载标准值
(1)永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准为0.1394KN/m。
脚手板采用竹脚手板,自重标准值0.35KN/m2。
木栏、木挡板自重标准值0.14KN/m。
脚手架、吊挂的安全网(密目)自重标准值0.002
(2)施工均布活荷载标准值,结构脚手架3KN/m2,装修脚手架2KN/㎡。
(二)纵横向水平杆验算:
1、荷载计算:
钢管自重GK1=0.0333KN/m,脚手板自重GK2=0.35×0.8×0.5=0.14KN/m,施工活荷载QK=3.60×0.8×0.5=1.2KN/m。
作用于纵向水平杆线荷载标准值
永久荷载q1=1.2GK=1.2×(0.14+0.0333)=0.17KN/m。
施工活荷载q2=1.4QK=1.4×1.2=1.68KN/m。
2、纵向水平杆验算:
每根钢管长约6.00m,按四跨连续梁计算L=1.5m.
(1)抗弯强度验算:
如下
q
弯矩系数Km1=-0.107,M1km1ql2=-0.107×0.17×1.5×1.5=-0.041KN·m。
弯矩系数Km2=-0.121,M2km2ql2=-0.121×1.68×1.5×1.5=-0.457KN·m。
Mmax=M1+M2=0.041+0.457=0.498KN·m
=Mmax/W=0.498×106/8985=55.47N/mm2﹤f=205N/mm2,满足要求。
(2)挠度验算:
挠度系数Ka1=0.632,V1=Ka1qL4/(100EI)=0.632×0.17×(1.5×10³)4/(100EI)=0.22mm。
挠度系数Ka2=0.967,V1=Ka2qL4/(100EI)=0.967×1.68×(1.5×10³)4/(100EI)=3.27mm.
Vmax=V1+V2=0.22+3.27=3.49mm﹤V/150=1500/150=10mm满足要求。
(3)最大支座反力
Rq1l=(0.607+0.536)×0.17×1.5=0.291KN。
Rq2l=(0.620+0.603)×1.68×1.5=3.675KN。
Rmax=Rq1l+Rq2l=3.366KN
3、横向水平杆验算:
(1)荷载计算:
钢管自重GK1=0.0333KN/m。
中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=3.366KN。
旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.68KN。
(2)横向水平杆受力计算按,按单跨筒支梁计算,跨度为L=0.8m=800mm,如图:
A、抗弯强度验算:
Mmax=ql2/8+R中l/3
Mmax=0.0333×0.8×0.8/8+3.366×0.8/3=0.90KN·m
δ=Mmax/w=900000/8985=100.16N/mm2﹤f=205N/mm2。
B、挠度验算:
集中荷载产生的挠度为
V1=Pa(3L2-4a2)/(24EI)=3366×250(3×8002-4×2502)/(24EI)=2.65mm。
均布荷载产生的挠度为
V2=5qL4/384EI=5×0.0333×8004/384EI=0.008mm。
Vmax=V1+V2=2.65+0.008=2.658mm﹤l/150=800/150=5.3mm与10mm,满足要求。
(三)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑验算:
R=R中+R边+GK1L/2
R=3.366+1.68+0.0333×0.40=5.05KN﹤Rc=8KN满足要求。
(四)立杆计算:
1、荷载计算:
(1)结构自重(包括立杆,纵横向水平杆、剪刀撑和扣件等)GK=0.1394KN/m。
脚手架结构自重NGlk=GKH=0.1394×20.4=2.84KN。
(2)构配件自重
脚手板:
3×1.5×0.4×0.35=0.63KN
栏杆、挡脚板:
3×1.5×0.14=0.63KN
安全网:
20.4×1.5×0.002=0.061KN
构配件自重:
NG2k=0.63+0.63+0.06=1.32KN
(3)活荷载包括:
施工荷载NGK=1.5×0.40×(2+3)=3.6KN
风荷载计算:
风压高度变化系数M2取1.00,挡风系数取0.95风荷载体型系数μs=1.3×0.95=1.24,工程位于市,基本风压Wa=0.65KN/㎡。
水平风荷载标准值Wk=0.7×1.00×1.24×0.65=0.564KN/㎡。
由风荷载产生的立杆段弯矩:
Mw=0.85×1.4Mwk=0.85×1.4wklh2/10
Mw=0.85×1.4×0.564×1.5×1.52/10=0.23KN·m。
2、立杆长细比验算:
计度长度附加系数k=1.0,计算长度系数μ=1.50,立杆计算长度la=KMh=1×1.5×1.5=2.25m=2250mm.
长细比λ=l/i=2250/15.9=141.51﹤[λ]=210,满足要求。
3、
(1)轴心受压稳定性系数:
l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m=2600mm.
λ=l0/i=2600/15.9=163.62,查表得=0.262.
(2)立杆稳定性验算:
(组合风荷载)
N=1.2(NG1k+NG2k)+1.4Nqk×0.85
N=1.2×(2.84+1.32)+0.85×1.4×3.6=8.562KN=8562N。
N/ψA+Mw/w=8562/(0.262×424)+230000/8985=102.63N/mm2<f=205N/mm2满足要求。
(五)悬挑型钢梁验算:
悬挑材料选用16号工字钢,H=160mm,b=88mm,tw=6mm,q=0.205KN/m.
W=141000mm3,I=11300000mm4,S=80800mm3,E=206000N/mm2.f=215N/mm2.
fr=120.00N/mm2fy=235N/mm2.如下图:
b=1.7
工字钢计算简图
1、抗弯强度验算:
m1=0.40m,m2=0.80m,N1=N2=N=8.56KN
Mmax=N[m1+(m1+m2)]+q(m1+m2)2/2
=8.56×[0.4+(0.8+0.4)]+0.205×(0.8+0.4)2/2
=13.84KN·m
δ=Mmax/W=13.84×106/141000=98.16N/mm2﹤f=215N/mm2,满足要求。
2、抗剪强度验算:
Vmax=2N+q(m1+m2)=8.56×2+0.205×(0.8+0.4)=19.58KN=19580N.
r=VmaxS/Itw=19580×80800/(11300000×6)
=23.33N/mm2﹤fr=120.00N/mm2满足要求。
3、整体稳定验算:
求均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数.b
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录表B.2,ɸb=1.7
当.ɸb>0.6的时候,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B.1-2式
.ɸb=1.07-0.282=0.929
最终取ɸb=0.929
f=Mx/ɸbWx=13.84×106/(0.929×141000)=105.66N/mm2﹤f=215N/mm2满足要求。
挠度验算:
C点最大挠度计算公式
其中k=m/L=1.3/1.7=0.765,kl=ml/L=0.4/1.7=0.235,k2=m2/L=1.2/1.7=0.706
vmax=8.562×1.22×(1+0.706)/(3×206000×11300000)+8.562×0.42×(1+0.235)/(3×206000×11300000)+1.3×1.7×0.205×1.72×(-1+4×0.7652+3×0.7653)/(3×206000×11300000×8)+8.562×0.4×1.7×(2+3×0.235)×(1.3-0.4)/(6×206000×11300000)+8.562×1.2×1.7×(2+3×0.706)×(1.3-1.2)/(6×206000×11300000)
=4.85﹥[V]=(1300×2)/250=10.4mm故能满足挠度要求。
4、悬挑梁锚固钢筋验算(按有斜拉绳记事)
HPB235钢筋fy=210N/mm2
固定点拉力R=Rb=2N+qm=8562×2+205×1.3=17391N
预埋锚固钢筋按两个截面同时受力计算:
有¢16钢筋
Aa=2×254.5=509mm2
R/Aa=17391/509=34.17N/mm2<fy=210满足要求。
(六)斜拉钢丝绳验算:
如图
上下吊点距离h=2.9米,m2=0.8m,m1=0.4m,N1=N2=N=8562N
钢丝绳的轴力按下式计算:
sina=2.9/3.14=0.924
Ru=RA/sina=17.391/0.924=18.821KN
(二)选择钢丝绳
钢丝绳破断拉力不得小于其所受轴力×安全系数,取安全系数为8,
则钢丝绳最小破断拉力=18.821×8=150.57KN
依据规范《GB/T20118-2006一般用途钢丝绳》,钢丝绳选择6×19,公称抗拉强度1670Mpa。
钢丝绳直径应不小于φ17mm,其破断拉力为:
158.2KN。
(八)计算结果:
脚手架采用φ48×3.0mm钢管,内立杆离墙0.4m,立杆底高度+19.74m,架体高度19.7m,立杆步距1.5m,立杆纵距0.8m,连墙杆两步三跨布置,悬挑型钢采用16号工字钢,间距与立杆纵距,为保证架体的稳定性和安全系数,采用φ18钢筋锚固,另采用φ17mm钢丝绳斜吊卸荷,上下吊点距离2.9m,吊环为φ20钢筋。
第八节脚手架的检查与验收
1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设;
2、进行分段验收和检查,发现有不符合要求的应迅速整改,并追究责任;
3、脚手架分段验收应符合表8-1的规定。
分段验收完填写验收记录单,并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证,方能交付使用。
表8-1
项次
项目
技术要求
允许偏差(mm)