训练塔专项方案.docx
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训练塔专项方案
科技园区消防
特勤站项目工程
施工专项方案
总承包单位:
天津港建建筑设计工程有限责任公司
施工单位：
天津四建建筑工程有限公司
2013年3月
1、脚手架施工方案本脚手架施工方案用于消防站训练塔主体及装修施工使用。
该建筑物宽9.7M,长9.7M，建筑物高35M建筑物主要用途均为平时消防战士的消防训练。
本工程施工架体采用外径48mm壁厚3.5mm,钢管进行搭设，由于该建筑物高于24米，架体12米以下采取双立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5米。
架体12米以上采取单立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5米。
在基础施工回填后，按照规范要求进行分步夯实。
架体基础在夯实的土方上做200X300mmC20混凝土基础带，在混凝土带上垫50mm木制脚手板，在架体下方垫专用架管托，然后放出架体间距线，搭设施工架子均由经过专业培训并考试合格，有特岗操作证的专业架子工来进行施工架子的搭设工作。
落地脚手架搭设的工艺流程为：
场地平整、夯实-浇筑混凝土架体基础
t定位设置通长脚手板、底座-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-满铺脚手板-扎防护栏杆-安装安全平
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。
其余按下构造要求搭设。
1.1主杆基础
本工程脚手架基础利用基坑支护平台混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于300m。
地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求。
架体12米以下采取双立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5米。
架体12米以上采取
单立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5米
1.2立杆间距
⑴脚手架立杆纵距1.5M，横距1.5m，步距1.5M;水平4.5M（即两步三跨）；里立杆距建筑物0.3M。
架体12米以下采取双立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5M。
架体12M以上采取单立管进行搭设，架体立管、横管间距均为1.5M。
⑵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500mr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。
⑶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。
⑷立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。
1.3大横杆、小横杆设置
⑴在脚手架高度方向的间距1.5m,以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。
⑵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。
1.4剪刀撑脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中
间各道剪刀撑之间的净距离不应大于10M剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于im应采用不少于2个旋转扣件固定。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。
1.5脚手板的铺设要求
⑴脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：
板宽为200mm里外立杆间应满铺脚手板，无探头板。
⑵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。
⑶脚手拉节须用12-14#铅丝双股并联绑扎，每面不少于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板，发现有破损的要及时更换。
1.6防护栏杆⑴脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。
⑵脚手架外侧必须设1.2M高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.6M和0.6M。
1.7连墙件
⑴脚手架与建筑物按计算书中连墙件布置要求设拉结点。
楼层高度超过4n，则在水平方向加密，如楼层高度超过6nfl寸，则按水平方向每6n设置一道斜拉钢丝绳。
⑵拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。
⑶外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结点，以确保外架安全可靠。
⑷连墙件构造示意图
乳双排脚手架【平面）b单排脚手架<平面）
脚手架剛性连墙件构造示意图
1一塑木；2^钢管：
3—直角扣件；4TS向水平杆；5T附加钢管
1.6架体内封闭
⑴脚手架的架体里立杆距墙体净距最多为200mm如因结构设计的限制大于200m的必须铺设站人板，站人板设置平整牢固。
⑵脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。
⑶施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。
1.7质量保障措施
⑴操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。
⑵技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。
⑶脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。
⑷脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验
收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。
1.8安全保障措施
⑴操作人员必须持有登高作业操作证，方可上岗。
⑵架子在搭设（拆卸）过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。
⑶在架子上施工的各工种作业人员,应注意自身安全（尤其是在卸料平台上的工作人员）；不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。
⑷雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、拆除工作。
⑸应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。
在下列情况下，必须对脚手架进行检查|:
（a）在六级以上大风和大雨后；
（b）停用超过二个月，复工前；
（c）检查保修项目；
（d）各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合《施工方案》的要求;
（e）扣件螺丝是否松动；
⑴安全防护措施是否符合要求。
⑹在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护，安全员巡
视检查。
⑺脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。
⑻搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。
1.9脚手架工程计算书
（1）落地式扣件钢管脚手架计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
（JGJ130-2001）。
计算参数：
双排脚手架，搭设高度12.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50M,立杆的横距1.5M,内排架距离结构0.20M,立杆的步
距1.50M。
钢管类型为妙48X3.5mm连墙件采用2步2跨，竖向间距1.50M,水平间
距1.50M。
施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2,按照铺设4层计算。
栏杆采用木板，荷载为0.14kN/m，安全网荷载取0.0050kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.45kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数0.6000。
地基承载力标准值170kN/m2,基础底面扩展面积0.250m2,地基承载力调整系数0.40。
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。
均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P仁0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350x1.050/2=0.184kN/m
活荷载标准值Q=2.000x1.050/2=1.050kN/m
静荷载的计算值q1=1.2x0.038+1.2x0.184=0.267kN/m
活荷载的计算值q2=1.4x1.050=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）
抗弯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
跨中最大弯矩计算公式如下
仏7阴F+0.18畀
跨中最大弯矩为
M仁（0.08X0.267+0.10X1.470）x1.2002=0.242kN.m
支座最大弯矩计算公式如下：
支座最大弯矩为
M2=-（0.10X0.267+0.117X1.470）x1.2002=-0.286kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
■>=0.286x106/5080.0=56.310N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！
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q仁0.038+0.184=0.222kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677X0.222+0.990X1.050）X1200.04/（100X2.06X105X121900.0）=0.983mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm满足要求！
（2）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。
荷载值计算
大横杆的自重标准值
P仁0.038x1.200=0.046kN
脚手板的何载标准值
P2=0.350x1.050x1.200/2=0.220kN
活荷载标准值
Q=2.000x1.050x1.200/2=1.260kN
荷载的计算值
P=1.2x0.046+1.2x0.220+1.4x
1.260=2.084kN
小横杆计算简图
抗弯强度计算
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：
集中荷载最大弯矩计算公式如下：
M=（1.2x0.038）x1.0502/8+2.084x1.050/4=0.553kN.m
t=0.553x106/5080.0=108.932N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2满足要求!
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
均布荷载最大挠度计算公式如下
334£/
集中荷载最大挠度计算公式如下
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0X0.038X1050.004/（384X2.060x105X
121900.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.046+0.220+1.260=1.527kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1526.580X1050.0X1050.0X1050.0/（48X2.06X105X
121900.0）=1.466mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.490mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm满足要求！
（3）扣件抗滑力的计算：
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）:
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038x1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350x1.050x1.200/2=0.220kN活荷载标准值Q=2.000x1.050x1.200/2=1.260kN荷载的计算值R=1.2x0.040+1.2x0.220+1.4x1.260=2.077kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时，试验表明：
单扣件在12kN的
荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN。
（4）脚手架荷载标准值：
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：
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）;本例为0.1489
NG1=0.149x24.000=3.574kN
脚手板的自重标准值（kN/m2）;本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350x4x1.200x（1.050+0.300）/2=1.134kN
栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3=0.140x1.200x4/2=0.336kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）;0.005
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.188kN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=2.000x2X1.200X
1.050/2=2.520kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0――基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表D.4的规定采用：
W0=0.450
Uz――风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》
（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：
Uz=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=0.600
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7X0.450X1.250X0.600=0.236kN/m2。
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85X1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X5.188+0.85X1.4
X2.520=9.224kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2X5.188+1.4X
2.520=9.753kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MV计算公式
立杆的步距（m）
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85X1.4x0.236x1.200x
1.200x1.200/10=0.049kN.m
（5）立杆的稳定性计算：
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.753kN;
i计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm;
k――计算长度附加系数，取1.155;
u――计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500;
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，10=1.155x
1.500x1.200=2.079m;
A——立杆净截面面积，A=4.890cm2
W――立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3;
——由长细比，为2079/16=132;
「一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查
表得到0.391;
钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）;经计算得到
■>=9753/（0.39489）=50.981N/mm2;
[f]
钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2;
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求！
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
wL/J
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.224kN;
i计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
k――计算长度附加系数，取1.155；
u――计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500;
10——计算长度（m）,由公式10=kuh确定，10=1.155X
1.500X1.200=2.079m;
A——立杆净截面面积，A=4.890cm2
W――立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3;
■——由长细比，为2079/16=132;
-――轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果查
表得到0.391;
MW――计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，
MW=0.049kN.m
钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）;
经计算得到>=9224/（0.39X
489）+49000/5080=57.778N/mm2;
[f]――钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2;
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算><[f],满足要求！
（6）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:
H=劎一（1曲枷+14叫J
1.614kN;
NQ——活荷载标准值，NQ=2.520kN；
gk每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.149kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=
188.903米。
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:
[//]-——
1+0.001^
经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000
米。
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:
刺”[12^4-0.85xl.4（^+^
1.614kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=2.520kN；
gk每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.149kN/m；
0.041kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=
181.626米。
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:
Lf
[H]=——
14-0.001^
经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000
米。
（7）连墙件的计算：
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算:
Nl=Nlw+No
其中Nlw――风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：
Nlw=1.4xwkxAw
wk风荷载标准值，wk=0.236kN/m2;
Aw――每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=2.40
x2.40=5.760m2;
No――连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力
（kN）;No=5.000
经计算得到Nlw=1.905kN，连墙件轴向力计算值Nl=6.905kN
连墙件轴向力设计值Nf=''A[f]
其中「一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得=0.95;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>NI，连墙件的设计计算满足要求
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=6.905kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求！
连墙件扣件连接示意图
1.10架体材料要求
⑴钢管落地脚手架，选用外径48mm壁厚3.5mm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。
⑴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》JGJ22-85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，贴和面应平整，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。
如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
⑵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，剪力撑统一漆红白相间色。
底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
⑶脚手板采用符合有关要求。
⑷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，1.6x1.8m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，以及建筑安全监督管理部门发放的准用证。
2、基坑施工方案
消防站训练塔基础为箱式基础（见上图）该建筑物宽9.7M，长9.7M基础垫层标高为—4.62M,基础底板厚600伽，基础开挖前进行放线（撒白灰线），按照审批后的施工方案进行放线，基础外皮尺寸为9.70MX9.70M，施工时在基础外皮2M处做基础施工帷幕施工，帷幕长8M材料采用30#B型加厚工字钢打入土方内，进行基础帷幕施工，（详见附图）帷幕桩顶标高为—1.00M,
帷幕在基础开挖后，挖至实际标高后，帷幕埋入土方尺寸大于1：
1，均埋入
基础地下5M（帷幕长8M）
2.1工程概况
本工程为消防站训练塔基础施工方案，本段基础施工顺序为首先基础满堂开挖从自然地坪至—4.62m,然后按照方案尺寸在相应位置打入长8m.30＃B型工字钢进行地下部分基础维护，基础周圈采用8m长，B型工字钢桩，打入设置为三横一竖设置（8＃工字钢）。
具体位置附见节点图纸。
2.2基坑支护
1、本基坑根据进出情况进行加固,加固处理采用8m长,B型工字钢桩。
基坑坡顶严禁堆放重物及附加荷载。
2、根据该场地的工程地质条件、周边环境、地面变形控制要求坡顶所有管线应尽可能外移或改道。
3、为了使钢板桩与钢板桩形成整体,钢板桩外侧采用电焊连接。
4、施工顺序
桩位轴线清理—承台土方开挖—打H型钢板桩—土方开挖至坑底—基础基坑（—4.62m）结构施工—土方回填—B型工字钢桩拔除。
2.3钢板桩施工要求钢板桩施工的工艺流程如下：
定位放线—打导向桩—打钢板桩。
1、钢板桩采用H型工字钢桩，桩长为8m。
钢板桩的机械性能和尺寸应符合要求。
经过整修或焊接后的工字钢桩,堆存、搬运、起吊时应防止由于自重而引起的变形与损坏。
2、在打钢板工字钢桩的过程中,应随即检查其平面位置是否正确,桩身是否垂直，如发现倾斜（不论是前后倾斜或左右倾斜）应立即纠正或拔起重打。
钢板桩采用挖掘机压深方法下沉。
开始沉桩时要监控桩的垂直度，保证桩的垂直度。
3、钢桩应在场地平整到设计标高后开始施工。
4、钢板桩的施工允许偏差：
H工字钢桩沉桩的垂直度控制在1.5%。
5、钢板桩拔除时，空隙应及时用水泥浆
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