景福世纪D栋屋面层水箱基础.docx

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景福世纪D栋屋面层水箱基础

景福世纪D栋屋面层水箱基础

施

工

措

施

方

案

编制单位：

重庆庆华建设工程有限公司

景福世纪D栋项目工程部

编制人：

古劲

编制时间：

2007年5月14日

景福世纪D栋屋面层水箱基础

施工措施方案

一、编制依据

1、《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

2、《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社

3、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

5、《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；

6、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

二、工程概况

本工程为景福世纪小区D栋工程，地址位于重庆市渝北区龙溪镇黄泥塝。

由重庆科艺房地产开发有限公司开发建设，由中国华西工程设计建设总公司（集团）重庆分公司设计，监理单位：

重庆三峡涌鸿工程建设监理有限公司，施工单位：

重庆庆华建设工程有限公司。

楼层为地上三十二层，地下一层，建筑总高105m，该建筑物建筑等级为Ⅰ级，防火等级为I级，抗震设防列度为6度，本工程总建筑面积为22549m2。

该地下室底板标高为327．05米。

车库层高为5．7米。

Ⅰ类建筑，耐火等级二级，抗震设防烈度6度，全框架剪力墙结构。

三、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，力求做到结构要安全可靠，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，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，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JCJ59-99检查标准要求。

6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下两种脚手架方案：

（1）、悬空部位采用悬挑架；

（2）、其他部位采用落地架。

四、脚手架材质选择

l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，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。

脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《钢管脚手扣件标准》的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，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70N.m时不得破坏。

3、搭设架子前应进行保养，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，剪力撑统一漆桔红色。

底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。

要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证。

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。

五、脚手架搭设流程

1、悬挑架搭设流程

悬挑脚手架搭设的工艺流程为：

纵向主水平悬挑杆→横向次水平支撑杆→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

定距定位，根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。

在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。

当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。

其余按一下构造要求搭设。

（1）、立杆间距

A、脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m（即二步三跨）：

里立杆距建筑物0.3m。

B、脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。

C、立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

D、立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。

（2）、大横杆、小横杆设置

A、大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。

B、外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。

（3）、剪刀撑

剪刀撑与地面成45º-60º斜角面置.在脚手架两端和转角处起。

剪刀撑应沿高架连续设置，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆扣紧外，中间与立杆相交点，均需扣结。

2、落地架搭设

落地架直接在屋面层上进行搭设，基础满足搭设落地架要求，所以基础不作特殊处理。

A、脚手架构造

脚手架由

（1）立杆

（2）小横杆（3）大横杆（4）剪力撑（5）搁栅（6）脚手架（竹笆）（7）护栏等组成。

构造参数如下：

立杆至建筑物边净距0.3m，立杆、小横杆纵向间距1.5m，横向净间距1.05m。

B、搭设顺序：

检查准备、材料配备→定位设置10槽钢垫块→竖立杆→横向扫地杆→扣结小横杆→扣结大横杆→搁栅→铺脚手板→装防护栏杆→设置连墙点→剪力撑→施工层安装踢脚板→挂网。

C、立杆，相邻立杆接头应相互错开一个步距，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的1/3，立杆与大横杆用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏，立杆应垂直，其偏差应控制在H/200（H为高度）内，且不超过10㎝。

D、小横杆用直角扣件与扣件扣紧。

第一排应拉线使之平直。

E、大横杆上下接头应错开布置在不同立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于纵距的1/3。

紧贴小横杆与立杆用直角扣?

扣紧。

大横杆的水平偏差（高地差）不大于总长度1/300，且不大于5㎝。

F、剪刀撑与地面成45º-60º斜角面置.在脚手架两端和转角处起。

剪刀撑应沿高架连续设置，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆扣紧外，中间与立杆相交点，均需扣结。

3、脚手板的铺设要求

（1）、脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：

板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。

（2）、满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

（3）、脚手片须用12铁丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

六、上人斜道搭设

1、上人斜道部位搭设在落地脚手架处；

2、上人斜道采用“之”字形搭设；

3、斜道搭设按照以下8条要求和规范要求进行搭设施工；

（1）、斜道附着外脚手架设置；

（2）、斜道宽度不小于1m，坡度采用1:

4；

（3）、拐弯处应设置平台，其宽度不小于斜道宽度；

（4）、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。

栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm；

（5）、运料斜道两侧，平台外围和端部均应按规范设置连墙件；每两步应加设水平斜杆；

（6）、脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于500mm；

（7）、脚手板横铺时，接头宜采用搭接；下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处宜采用三角木填顺；

（8）、人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250～300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20～30mm。

七、脚手架计算书

1、落地脚手架计算书

（1）、脚手架参数

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.20米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80米；

计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为15.0米，立杆采用单立管；

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；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；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3.60米，水平间距3.60米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

（2）、活荷载参数

施工荷载均布参数（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

（3）、风荷载参数

重庆地区，基本风压为0.40，风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0.65；考虑风荷载

（4）、静荷载参数

每米立杆数承受的结构自重标准（kN/m2）:

0.1161；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.110；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

（5）、地基参数

地基土类型:

混凝土；地基承载力标准值（kN/m2）:

500.00；

基础底面扩展面积（m2）:

0.09；基础降低系数:

1.00。

（6）、大横杆的计算:

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。

按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

A、均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.050/（2+1）=0.123kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050/（2+1）=1.050kN/m；

静荷载的计算值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193kN/m；

活荷载的计算值:

q2=1.4×1.050=1.470kN/m；

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

B、强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.2002+0.10×1.470×1.2002=0.234kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.2002-0.117×1.470×1.2002=-0.275kN.m；

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.234×106,0.275×106）/5080.0=54.134N/mm2；

大横杆的抗弯强度:

σ=54.134N/mm2小于[f]=205.0N/mm2。

满足要求！

3.挠度计算:

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：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.123=0.161kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.050kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=0.677×0.161×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×1.050×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.948mm；

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm

大横杆的最大挠度小于1200.0/150mm或者10mm,满足要求!

（7）、小横杆的计算:

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，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

A、荷载值计算

大横杆的自重标准值：

p1=0.038×1.200=0.046kN；

脚手板的荷载标准值：

P2=0.350×1.050×1.200/（2+1）=0.147kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×1.050×1.200/（2+1）=1.260kN；

荷载的计算值:

P=1.2×（0.046+0.147）+1.4×1.260=1.996kN；

小横杆计算简图

B、强度计算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.996×1.050/3=0.698kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.705kN.m；

σ=M/W=0.705×106/5080.000=138.749N/mm2；

小横杆的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求！

C、挠度计算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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=5×0.038×1050.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.024mm；

P2=p1+p2+Q=0.046+0.147+1.260=1.453kN；

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=1453.080×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.060×105

×121900.0）=2.378mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.378=2.402mm；

小横杆的最大挠度小于（1050.000/150）=7.000与10mm,满足要求!

；

8、扣件抗滑力的计算:

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；

横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.050=0.040kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×1.050×1.200/2=0.221kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN；

荷载的计算值:

R=1.2×（0.040+0.221）+1.4×1.890=2.959kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

9、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴心压力设计值：

N=9.167kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=3.119m；

Lo/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=9167.000/（0.186×489.000）=100.792N/mm2；

立杆稳定性计算σ=100.792小于[f]=205.000N/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=8.374kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=3.119m；

Lo/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=8373.600/（0.186×489.000）+70624.475/5080.000=105.967N/mm2；

立杆稳定性计算σ=105.967小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

10、最大搭设高度的计算:

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=1.488kN；

活荷载标准值：

NQ=3.780kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.116kN/m；

Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-（1.2×1.488+1.4×3.780）]/（1.2×0.116）=83.032m；

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]=83.032/（1+0.001×83.032）=76.666m；

[H]=76.666和50比较取较小值。

得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m。

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=1.488kN；

活荷载标准值：

NQ=3.780kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.116kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.071/（1.4×0.85）=0.059kN.m；

Hs=（0.186×4.890×10-4×205.000×10-3-（1.2×1.488+0.85×1.4×（3.780+

0.186×4.890×0.059/5.080）））/（1.2×0.116）=79.653m；

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]=79.653/（1+0.001×79.653）=73.777m；

[H]=73.777和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m≥脚手架搭设高度15m，满足要求！

11、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=500.000kN/m2；

其中，地基承载力标准值：

fgk=500.000kN/m2；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1.000；

立杆基础底面的平均压力，p=N/A=93.040kN/m2；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=8.374kN；

基础底面面积（m2）：

A=0.090m2。

p=93.040≤fg=500.000kN/m2。

地基承载力的计算满足要求！

2、悬挑脚手架计算书

（1）、脚手架参数

双排脚手架搭设高度为15.0米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.20米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.45米；

内排架距离墙长度为0.35米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为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0.80；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距2.90米，水平间距3.60米，采用螺栓连接；

（2）、活荷载参数

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

（3）、风荷载参数

重庆地区，基本风压为0.40，风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0.65；考虑风荷载

（4）、静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（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/m2）:

0.110；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；

（5）、水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用Φ48×3.5钢管，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.00米。

悬挑水平钢管上面的纵向连接采用Φ48×3.5钢管。

楼板混凝土标号:

C30；

（6）、拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳、下面采用支杆与建筑物联结。

钢丝绳安全系数取:

6.000；

钢丝绳与梁夹角为（度）:

60；

支杆与与梁夹角为（度）:

45；

最里面支点距离建筑物1.20m,支杆采用14a号槽钢。

（7）、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

A、均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.300×1.200/3=0.120kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.120+1.4×1.200=1.870kN/m；

小横杆计算简图

B、强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=1.870×1.0502/8=0.258kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=50.732N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=50.732N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！

C、挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.120+1.200=1.358kN/m；

最大挠度V=5.0×1.358×1050.04/（384×2.060×105×121900.0）=0.856mm；小横杆的最大挠度0.856mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000与10mm，满足要求！

（8）、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

A、荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.050=0.040kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.300×1.050×1.200/3=0.126kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.