落地操作平台施工方案设计新颖.docx

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落地操作平台施工方案设计新颖

落地操作平台施工方案

一、工程概况

1.1工程总体概况

1.1.1建筑名称：

新建成都至绵阳至乐山铁路客运专线新都东站站房工程；

1.1.2建设地点：

四川省成都市新都镇；

1.1.3建设单位：

成绵乐铁路客运专线有限责任公司；

1.1.4监理单位：

成都大西南铁路监理有限公司；

1.1.5施工单位：

中铁建工集团有限公司；

1.1.6本站房形式为线侧下式，站房总建筑面积为2489.50平方米，其中地上建筑面积为2465.72平方米，地下建筑面积为23.78平方米，建筑层数：

一层（局部地下室），框架结构顶板标高为5.300m、6.300m、6.600m，建筑总高度为17.450米。

建筑抗震设防类别乙类，建筑耐久年限：

50年，建筑耐火等级为二级，屋面防水等级为Ⅱ级，地下室及地下通道防水等级为Ⅱ级，站房防雷等级为二级；

1.1.7结构形式：

现浇钢筋混凝土框架结构，候车厅屋盖为正放四角锥螺栓球网架，站房基础为承台基础。

1.2设计概况

序号

项目

　内容

1

建筑功能

铁路站房

2

建筑面积

总建筑面积

2489.50m2

地下建筑面积

23.78m2

地上建筑面积

2465.72m2

局部地下（m）

13.6

1层（m）

5.3、6.3、6.6、17.45（大厅网架结构）

檐口高度（m）

19.05

基坑深度（m）

-4.7、-6.6、-6.45等

3

结构形式

基础

柱下独立承台基础（局部桩基础）

主体

现浇钢筋混凝土框架、球形网架结构

4

结构建筑尺寸

内墙（mm）

200

外墙（mm）

200

柱（mm*mm）

600*600、600*700、600*800、800*800、

900*1000、1000*1200

梁（mm*mm）

250*300、300*500、300*600、300*650、

300*700、350*700、450*900、450*1000、

600*1600等

楼板（mm）

110、100

5

装修做法

外墙

玻璃幕墙、干挂石材

内墙

干挂玻化砖墙面、浅色系釉面砖墙面、

乳白色乳胶漆墙面、乳白色无机涂料墙面

1.3操作平台基本概况

由于主体站房铝条板吊顶造型为弧形的造型，且中间吊顶最高处标高14.5m，因此，使用移动的脚手架平台极为不安全。

本工程采用搭设落地式脚手架操作平台，长×宽=27m×8m，操作平台搭设高度为12.5m。

采用落地式脚手架扣件式钢管（Φ48×3.5）进行搭设。

二、使用材料及质量要求

1、材料：

Ф48×3.5钢管、直角扣件、旋转扣件、对接扣件等。

2、质量要求；以上材料必须是符合JGJ130-2011（规范）质量要求的合格产品。

3、立杆采用单立管，纵向间距为1.8m，横向间距为1.8m；大小横杆步距为1.8m；横杆与立杆采用单扣件方式连接。

平台小横杆间距900mm。

4、剪刀撑：

每道剪刀撑斜杆与地面角度45°-60°之间，顺沿外侧立面整个长度和高度上连续设置，使用Ф48×3.5钢管，每道剪刀撑满宽设置。

剪刀撑搭设随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

5、平台搭设：

作业层上满铺30mm厚木跳板（本工程需要分块区域施工，因此在操作层上只是局部满铺木跳板）。

6、操作平台四周栏杆上设置符合规范的密目网。

三、落地式脚手架操作平台基础

底座、垫板均应准确地放在每条立杆管内定位线上，且必须铺放平稳，不得悬空；立杆支承在地基时垫板采用200×50mm木跳板，不能漏设以确保满足承载力要求。

四、搭设要求

1、主立杆：

立杆选用无严重锈蚀，无弯曲变形的钢管。

柱驳口应交错，不得全部同一平面。

主柱的接长，先在已装的立柱顶装上对接口，在将后装的立柱套上摆正，然后上紧螺栓或者采用搭接连接的方式。

2、大横杆应选用无弯曲变形钢管。

用直角扣将大横杆与纵向排列的立柱连接，扣接要稳固、平直与立柱成900。

3、纵杆应选用无弯曲变形钢管。

纵杆两端用直角扣分别成900。

平台面满铺木跳板。

4、剪刀撑与立柱交点连接采用回转扣，不得支撑在非受力点处。

5、为保证施工人员施工安全，防止高空坠物伤人，在平台层设置围护栏杆。

采用1200mm高Ф48×3.5钢管架满挂密目安全网。

五、安全措施

1、向作业班组和工人进行施工技术交底。

2、作业工人必须持证上岗。

3、所用材料必须经检验合格，并达到安全技术规范要求。

4、搭设时班组做好自检，质安员进行专检和记录。

成型后，项目部进行自检复检。

（1）搭设完成后，必须报经有关部门验收。

经验收合格后，方可投入使用。

（2）检查平台外包密目安全网、围护栏杆和安全隔离设施是否受损，确保这些设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。

（3）检查平台的荷载使用情况，限制在不超1.1kN/㎡使用荷载，并逐日清除平台的杂物垃圾。

六、稳定验算

落地式脚手架操作平台的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）。

落地式脚手架操作平台搭设高度计算按12.5米，搭设尺寸为：

立杆的纵距b=1.80米，立杆的横距l=1.80米，立杆的步距h=1.80米。

钢管的强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=2.06X105N/㎜2，

截面模量W＝5.08X103㎜3，惯性矩I=12.19X104㎜4。

平台支撑架立面简图平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元

纵向钢管计算简图

6.1参数信息

1.基本参数

立杆横向间距或排距la（m）:

1.80，立杆步距h（m）：

1.80；

立杆纵向间距lb（m）:

1.80，平台支架计算高度H（m）：

12.00；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.10，平台底钢管间距离（mm）：

900.00；

钢管类型（mm）:

Φ48×3.5，扣件连接方式：

单扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

脚手板自重（kN/m2）:

0.300；

栏杆自重（kN/m）:

0.150；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

1.000；

施工均布荷载（kN/m2）:

0.100；

3.地基参数

地基土类型:

岩石；地基承载力标准值（kpa）:

150.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

6.2纵向支撑钢管计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

纵向钢管计算简图

1.荷载的计算：

（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q11=0.15+0.3×0.9=0.42kN/m；

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=1×0.9=0.9kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

p1=0.1×0.9=0.09kN/m

2.强度验算:

依照《规范》5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

均布恒载：

q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.42+1.2×0.9=1.584kN/m；

均布活载：

q2=1.4×0.09=0.126kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×1.584×1.82+0.117×0.126×1.82=0.561kN.m；

最大支座力N=1.1×1.584×1.8+1.2×0.126×1.8=3.408kN；

最大应力σ=Mmax/W=0.561×106/（5080）=110.429N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；

纵向钢管的计算应力110.429N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度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:

均布恒载:

q=q11+q12=1.32kN/m；

均布活载：

p=0.09kN/m；

V=（0.677×1.32+0.990×0.09）×18004/（100×2.06×105×121900）=4.108mm；

纵向钢管的最大挠度为4.108mm小于纵向钢管的最大容许挠度1800/150与10mm，满足要求！

6.3横向支撑钢管计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=3.03kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

支撑计算变形图mm

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=1.004kN.m；

最大变形Vmax=6.319mm；

最大支座力Qmax=6.054kN；

最大应力σ=197.654N/mm2；

横向钢管的计算应力197.654N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为6.319mm小于支撑钢管的最大容许挠度1600/150与10mm，满足要求！

6.4扣件抗滑移的计算:

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。

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.328kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

6.5模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.134×12=1.604kN；

（2）栏杆的自重（kN）：

NG2=0.15×1.8=0.27kN；

（3）脚手板自重（kN）：

NG3=0.3×1.8×1.8=0.972kN；

（4）堆放荷载（kN）：

NG4=1×1.8×1.8=3.24kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.086kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=0.1×1.8×1.8=0.324kN；

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.086+1.4×0.324=7.757kN；

6.6立杆的稳定性验算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=7.757kN；

φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

σ-------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

l0=k1μh

（1）

l0=h+2a

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为0.985；

μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ=1.8；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.1m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度L0=k1μh=0.985×1.8×1.8=3.191m；

杆件长细比超过JGJ130-2001第14页表5.1.9规定，lo/i=kμh/i=3191.6/15.8=202<210，满足要求！

公式

（2）的计算结果：

L0/i=2000/15.8=127；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.412；

钢管立杆受压应力计算值；σ=7757.28/（0.412×489）=38.504N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=38.504N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算

l0=k1k2（h+2a）（3）

k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.023；

公式（3）的计算结果：

L0/i=2379.498/15.8=151；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.305；

钢管立杆受压应力计算值；σ=7757.28/（0.305×489）=52.012N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=52.012N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》

6.7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=150kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=150kpa；

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=31.03kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=7.76kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=31.03≤fg=150kpa。

地基承载力满足要求！