脚手架安全通道施工方案正式版.docx
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脚手架安全通道施工方案正式版
脚手架安全通道施工方案
一、工程概况
本工程位于常平镇麦元村,由东莞市常汇实业投资投资兴建,广东省台山市第一建筑集团公司承建。
总建筑面积37560.42㎡,地上3~4层。
二、脚手架的材料选择和质量标准
为了保证本通道的结构安全,所用钢管要强度高、钢性好,钢管均采用扣件式,本通道所用的材料必须遵循以下原则:
1、钢管:
钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢,其材质应符合《碳素结构钢》(DB700-88)的相应规定。
钢管表面平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
钢管外径、壁厚,允许偏差不大于-0.5mm,两端面切斜应不大于1.7mm。
外表面锈蚀深度应≤0.5mm,超过规定值不得使用,并定期检查。
严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管,严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用,本通道所用的钢管均外涂红白警戒色,并定期复涂,以保证外观形象。
2、扣件:
扣件采用可锻铸铁制作的扣件,扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》规定,应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁制造,扣件的附件要用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中φ235钢的规定,螺纹均应符合GB198-81《普通螺纹》的规定,在螺栓扭力矩达65N.m时,不得发生破坏;严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹,变形,锈蚀的扣件,扣件活动部位应灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,扣件表面应涂刷黄色防锈漆。
3、木跳板:
所用木板均要具有一定的强度、和防腐性。
4、安全密目网:
安全密目网采用经检测合格的产品,同时密目式安全立网采用L-1.8*6m;并做现场检验,执行标准:
(1)每10cm*10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目;
(2)做耐贯穿试验[将网与地面成30°夹角,在其中上方3m处,用5Kg重的钢管(管径48mm)垂直落下,不穿透]。
(3)通道两侧采用全封闭形式。
四、安全通道的搭设:
本安全通道下面为水泥面,按照设计规定进行步架、立杆、水平杆、横杆、剪刀撑等的搭设。
1、杆件搭设:
搭设顺序:
做好搭设前的准备工作(材料准备、场地清理、安全技术交底等)→根据路面位置确定通道位置线→铺设木垫板→放置纵向扫地杆→根据立杆间距逐根竖立杆,并与纵向扫地杆扣牢→安装第一大横杆(与各立杆扣牢)→安装第一(与各立杆或大横杆扣牢)→第二步大横杆→第二步棚顶钢管→加设临时抛撑(上端与第二步大横杆扣牢)→第二步排架内斜撑杆→第三、四大横杆、棚顶钢管→设稳定固定杆→加设剪力撑→搭设棚顶上层钢管→木跳板→护身栏杆和挡脚板→立挂安全网。
2、搭设中的注意事项:
(1)搭设之前对进场的钢管以及配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(2)通道的搭设必须统一交底后作业,必须统一指挥,严格按上述搭设程序进行。
(3)通道应按“之”字形从一端开始并向另一端延伸搭设,搭设过程中随立随校正后予以固定。
(4)剪力撑、斜杆等整体接结杆件应随搭设的架子及时设置。
(5)木跳板应铺平、铺稳,并用14#铁丝绑扎固定,防止木跳板移动。
(6)设置斜撑杆或撑拉杆时,应掌握其松紧程度,避免引起杆件的显著变形。
(7)工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并固定,工人必须戴好安全帽和佩挂安全带,不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
(8)在搭设过程不得随意改变构杆设计,减少配件设置和对立杆、纵距作≥100mm的构架尺寸放大,确实需要调整和改变尺寸,应提交审核单位的技术主管人员协商解决。
五、通道搭设和构造要求
1.立杆:
在竖立杆时,用单支钢管,不得采用对接钢管,立杆纵距1.5米。
2.大横杆:
大横杆长度不宜小于三跨,且不小于6m,大横杆对立杆起约束作用,故立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得遗漏,间距1.4米。
(1)、上下相邻的大横杆应错开布置,在立杆的里外两侧,以减少立杆的偏心受荷情况。
(2)、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250且不大于50mm。
(3)、大横杆应采用对接扣件连接,如采用搭接时,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
(4)、大横杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1\3。
(5)、同一水平的和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开,不得出现在同一跨间内,相邻的水平间距应>500mm。
3.剪刀撑:
剪刀撑必须连续设置,与地面夹角为45°至60°,搭接长度Ld>1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣牢,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于200mm。
4.排架内斜撑杆:
排架内斜撑杆与地面夹角宜为45°至60°,搭设时将斜杆的一头扣在立杆上,另一头扣在上层顶棚钢杆中部,中间与下层顶棚钢杆相交处也用扣件扣紧,间距1.5米。
4.木跳板:
(1)、脚手板采用对接平铺时,对接处其下两侧支撑横杆距离应控制在100-200mm以内,当搭接平铺时,搭接长度≥200mm,且在中部设有支承横杆,铺板时严禁出现端头超出支承横杆250mm来作固定的探头板。
(2)、纵向铺设时,其下支撑横杆间距为1.0m;
六、通道的安全措施:
1、通道两恻均采用密目式安全网全封闭,密目式安全网挂设在外排架的内侧。
2、上、下两层棚顶木跳板上均设安全网。
3、通道门口挂置“安全通道”示牌,并悬挂“上面施工危险,请勿在此停留”警示牌。
七、通道的质量检查、验收和管理
1.钢管垫木放置完毕后,应由有关人员检查验收,合格后方可进行搭设和使用。
2.在搭设过程中,由安全人员随时进行检查。
3.架子未经检查验收前,除架子工外,严禁其他人员攀登,验收后任何人不得拆改,需做局部拆改时,须经施工负责人同意后由专业架子工操作。
4.排架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5036)考核合格的专业架子工。
上岗人员定期体验,合格者方可持证上岗。
5.在脚手架使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆。
6.风雨后,要及时组织相关人员对架子进行检查。
建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度,由安全主管主持检查和验收。
七、通道防护棚计算书
编制依据:
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。
由于防护棚有双层防护,故只按照承载能力极限状态设计,不考虑正常使用极限状态。
计算书中规定防护棚开间方向为横向,进深方向为纵向,简图如下:
一、参数信息:
1、构造参数:
立杆横距lb(m):
1.8;
立杆纵距la(m):
2.1;
防护棚高度H(m):
5;
上下防护层间距h1(m):
0.6;
立杆步距h(m):
1.5;
斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m):
1.6;
斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m):
1.5;
水平钢管搭设方式:
钢管沿纵向搭设;
水平钢管间距a(m):
0.3;
钢管类型(mm):
Φ48×3.5;
扣件连接方式:
双扣件,取扣件抗滑移承载力系数:
0.8;
2.荷载参数:
高空坠落物最大荷载标准值N(kN):
1;
脚手板自重(kN/m2):
0.35;
栏杆及挡脚板自重(kN/m):
0.15;
3.地基参数:
地基土类型:
素填土;
地基承载力标准值(kPa):
120;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;
地基承载力调整系数:
1。
二、纵向水平支撑钢管计算:
纵向钢管按照三跨连续梁计算,承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。
由于防护棚有双层防护,故只按照承载能力极限状态设计,不考虑正常使用极限状态。
截面几何参数如下:
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)脚手板自重(kN/m):
q1=0.35×0.3=0.105kN/m;
(2)高空坠落物最大荷载标准值(kN):
N=1kN;
2.强度验算:
纵向支撑钢管按三跨连续梁计算;
最大弯矩计算公式如下:
均布恒载:
q=1.2×0.105=0.126kN/m;
冲击荷载:
F=1.4×1=1.4kN;
最大弯距M=0.08×0.126×2.12+0.2×1.4×2.1=0.632kN.m;
最大应力σ=M/W=0.632×106/(5.08×103)=124.499N/mm2;
支撑钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2;
支撑钢管的计算应力124.499N/mm2小于钢管的抗弯强度设计值205N/mm2,满足要求!
三、横向支撑钢管计算:
横向水平钢管按照承载能力极限状态设计,按照集中荷载作用下的简支梁计算;
冲击荷载按最不利情况作用于跨中,上部钢管传递的恒载按等间距步置。
冲击荷载:
F=1.4kN;
上部钢管传递恒载:
P=1.2×0.35×0.3×2.1=0.265kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
最大弯矩Mmax=0.987kN.m;
最大应力σ=Mmax/W=0.987×106/(5.08×103)=194.265N/mm2;
支撑钢管的计算应力194.265N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
四、扣件抗滑移计算:
水平钢管传递最大支座力N=1.4+1.8/0.3×0.265/2=2.194;
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN,扣件抗滑移按下式:
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.8kN;
水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=2.194kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性验算:
(一)立杆荷载计算:
作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。
1、防护棚结构自重NG1:
钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个;
钢管长度:
L=[1.8/2+2.1×1.8/(2×0.3)]×2+(5-0.6)/1.5×2.1+5=25.7m;
扣件数量:
n=2×2+(5-0.6)/1.5=7个;
NG1=0.04×25.7+0.015×7=1.133kN;
2、防护棚构配件自重(kN):
栏杆、挡脚板自重:
0.15×2.1=0.315kN;
脚手板自重:
0.35×1.8×2.1/2=0.662kN;
NG2=0.315+0.662=0.977kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=1.133+0.977=2.11kN;
3、冲击荷载NQ(kN):
NQ=1kN;
立杆荷载设计值N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.11+1.4×1=3.931kN;
(二)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=3.931kN;
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);
参照《扣件式规范》:
l0=kμh;
k----计算长度附加系数,取值为1.155;
μ----计算长度系数,参照《扣件式规范》表;取μ=1.8;
h----立杆自由长度;
防护棚不同于落地脚手架,一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑,故立杆自由长度取立杆步距;而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑,立杆自由长度h取值如下;
斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.6m,;斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为1.5m;
h取上述两者的最大值1.6m。
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.8×1.6=3.326m;
λ=l0/i=3.326×103/(1.58×10)=211;
由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.163;
钢管立杆受压应力计算值;σ=3.931×103/(0.163×4.89×102)=49.323N/mm2;
钢管立杆稳定性验算σ=49.323N/mm2小于抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
六、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=120×1=120kPa;
其中,地基承载力标准值:
fgk=120kPa;
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=3.931/0.25=15.726kPa;
其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=3.931kN;
基础底面扩展面积:
A=0.25m2。
p=15.726kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求!
一、工程概况
本工程由哈尔滨市中盟房地产开发公司开发建设,工程名称为哈尔滨市枫桥国际A栋工程,黑龙江省纺织工业设计院设计。
地上十六层,地下一层,框架剪力墙结构。
设有人防地下室及地下车库、消防水池、设备用房,地上设有停车泊,总高度为55。
2m.
本工程位于哈尔滨市香坊区红旗大街西侧,呈“L”型,南北走向,建筑总面积约为15289.95m2,地下室约为2243。
87m2,地上建筑面积约为13046.08m2,主楼占地面积为815.38m2,外墙干挂理石。
基础采用钻孔灌注桩,桩径为400mm,桩长为20。
65m,总桩数为397根。
桩端进入粗砂层500mm以上,单桩极限承载力为1700KN,独立柱基础承载力为150Kpa。
二、脚手架工程施工方案
本工程脚手架工程采用悬挑式双排脚手架,施工顺序:
一层顶板预埋锚固钢筋→安装悬挑钢梁→钢梁锚固固定连接校正→安装脚手架、拉结、加固→铺设脚手板→封挂安全网→验收交付使用。
本工程悬挑钢梁设置在二层顶板与十层顶板。
1、材料选用与安装系数
锚固预埋件钢筋Φ16,锚入梁、板长度lm-40d。
悬挑钢梁采用Ⅰ20a工字钢。
脚手架钢管采用Φ48×3.5无缝钢管,且不得有锈蚀、弯曲,压扁或折裂。
脚手架扣件必须有产品质量出厂证明且相应理化性能指标必须符合相应标准规定。
立杆、钢梁纵距≤1。
35,相邻立杆接头相互错开不小于1。
5m;大横杆步距1。
5m,立杆横距1。
05m,立杆纵距为1.35m。
施工时要严格控制脚手架使用荷载,一般不超过1KN/m2,确保有较大的安全储备.
钢梁斜拉线采用钢丝绳φ6@1350,配合花篮螺栓拉吊外设2000目密目网竖向防护,水平防护双向安全网。
外脚手架埋件作成Ω型,钢筋用量Φ16:
3吨.
脚手架悬挑钢梁外部焊接[20a,确保脚手架的横距。
2、脚手架计算
(1)外脚手架设计说明与设计参数的确定
外脚手架设计荷载1.55kN/m2
脚手架搭设要设置足够牢固的拉结点,不得随意改变杆的间距,严格执行国家建筑工程安全操作规程及规范,详见计算书.
本计算假设搭设高度50m,内侧采用密目网全封闭,结构作业N1=1,装修作业N2=2,哈尔滨地区的基本风压值WO=0.45kN/m2。
脚手架设计参数立杆纵距La=1.35m,立杆横距Lb=1。
05m,步距Lc=1.5m,连墙杆2步3跨设置,脚手板为60mm厚木板。
其它设计参数:
立杆截面面积A=489mm2,立杆的截面抵抗矩W=5。
08×103mm3,立杆回转半径i=1。
58mm,挡风面积An=1.5×1。
35-2.025m2,相应的迎风面积2。
025m2,钢材抗压强度设计值勤0.205KN/m3,连墙杆件横距lw=4.5m,竖距hw=3.6m。
(2)荷载计算
1)恒载标准值Gk:
Gk=Hi(gk1+gk3)+N1Lagk2
查《建筑施工手册》中相应表得gk1=0。
1089kN/m,gk2=0。
2356kN/m,gk3=0.0768kN/m。
则:
当Hi=50m
用于结构作业时:
Gk=50(0。
1089+0.0768)+1×1。
35×0.2356=9.603KN
用于装修作业时:
Gk=50(0。
1089+0。
0768)+2×1.35×0.2356=9。
921KN
当Hi=25m
用于结构作业时:
Gk=25(0.1089+0.0768)+1×1.35×0。
2356=4.96KN
用于装修作业时:
Gk=25(0。
1089+0。
0768)+2×1.35×0。
2356=5。
28KN
2)活载标准值Qk:
Qk=NLaqk
其中:
结构作业qk=1。
8kN/m
装修作业qk=1.2kN/m
用于结构作业时:
Qk=N1Laqk=1×1。
35×1.8=2。
43KN
用于装修作业时:
Qk=N2Laqk=2×1。
35×1。
2=3.24KN
3)风荷载的标准值Wk:
Wk=LaφWk′
Wk′=0.7×μR×μZ×Wo
φ=An/Aw=2.025/2。
025=1
查《建筑结构荷载规范》及《建筑施工手册》中表得μR=1。
0φ,μZ=0。
80(离地50m),μZ=1。
72(离地25m)则:
离地50m处:
Wk′=0.7×1×0.8×0。
45=0.25kN
Wk=1.35×1×0。
25=0。
338kN/m2
离地25m处:
Wk′=0。
7×1×1.72×0。
45=0。
54kN
Wk=1.35×1×0.54=0。
73kN/m2
(3)脚手架整体稳定性验算
1)确定材料强度附加分项系数:
rm′=1。
5607(组合风荷载)。
2)计算轴心力设计值:
N=1。
2(NGk+NQk)
其中:
NGk=Gk,NQk=Qk。
a、验算底部截面
结构作业时:
N=1。
2(9。
603+2。
43)=14.44KN
装修作业时:
N=1。
2(9.921+3。
24)=15。
79KN
b、验算Hi=25m截面
结构作业时:
N=1.2(4。
96+2。
43)=8.87KN
装修作业时:
N=1。
2(5。
28+3.24)=10.22KN
3)计算风荷载弯矩MW:
MW=0.12qwkh2—0.12Wkh2
a、验算底部截面
MW=0.12×0.338×1。
52=0。
091KNm=91KNmm
b、验算Hi=25m截面
MW=0.12×0.73×1。
52=0.198KNm=198KNmm
4)确定稳定系数Ψ:
查《施工手册》表得μ=1.50
λ=μh/i—1.50×1。
5/0.0158—142
查表Ψ=0。
344。
5)验算稳定:
N/ΨA+MW/W≤fc/0.9rm
即N/ΨA+MW/W≤0。
164KN/m
将以上验算数据进行验算结果如下表
验算
截面
使用
类别
Ψ
A
(mm2)
W
(mm3)
N
(KN)
MW
(KNmm)
N/ΨA+MW/W
验算
结果
底部
结构作业
0.344
489
5.08×103
14。
44
91
0。
104
合格
装修作业
15.79
0。
112
合格
25m
高处
结构作业
8.87
198
0.092
合格
装修作业
10。
22
0.100
合格
(4)验算结果分析
根据验算结果以上的脚手架设计能够满足稳定要求,为确保施工安全应严格控制施工荷载,确保施工荷载不超过设计荷载值,以保证脚手架的安全性.
通过以上计算、分析,本工程脚手架高度25m,完全可以满足要求。
施工中严格控制上架人数和材料堆放数量。
(5)钢梁验算:
查表可知:
I20a自重27.9KN/m;fy=235N/m2;A=35。
578×102mm2;Ix=6.624×107mm4.
由以上计算:
恒载Hi=25m,结构作业:
Gk=4.96KN;装修作业Gk=5.28KN;
活载,结构作业:
Qk=2。
43KN;装修作业Qk=3.24KN。
取恒载:
Gk=5.28KN;活载:
Qk=3。
24KN。
A、墙面悬挑钢梁:
Max=1.2GkL+1.2(1/2GL)+1。
2QkL
=1.2×5。
28×2。
5+1。
2×1/2×0。
0279×2.5×10×2。
5+1.4×3.24×2。
5
=28。
226KNm
1)稳定性验算:
Max/фhWx<235KN/m2
其中Wx=2Lx/h=2×6.624×107/200=6.624×105mm3
稳定性系数фh=0。
913
Max/фhWx=28.226×106/(0.913×6.624×105)=46.67<235KN/m2
2)强度验算:
Max/rhWx<235KN/m2
其中rh=1。
05
Max/rhWx=16.777×106/(1。
05×6。
624×105)=24。
12<235KN/m2
3)抗剪验算:
τ=VS/Ixtw<235KN/m2
其中:
V=1。
2(Gk+自重)+1。
4Qk
=1.2×(5.28+0.0279×2.5×10)+1。
4×3。
24=11。
709KN
S=Ix/i
其中:
i=(Ix/A)1/2-1。
3645×102mm
S=Ix/I=6.624×107/(1。
3645×102)=4。
855×105mm3
τ=VS/Ixtw=11.709×103×4。
855×105/(6。
624×107×7)
=12.26<235KN/m2
4)埋件钢筋验算:
2fAL1+G1L1/2>VL2/2
2fAL1+G1L1/2=2×210×3.14×82×3。
5×103+27.9×3.5×10×3。
5×103/2
=297。
12×106Nmm
L2=0.2+2.5/2=1。
35
VL2/2=11。
375×103×1.35×103=7.904×106Nmm
所以:
2fAL1+G1L1/2>VL2/2
Φ16钢筋满足要求。
采用6m长钢梁,悬挑长度2.5m满足要求。
电梯井处采用两道钢梁嵌入剪力墙内,与悬挑梁焊接。
3、脚手架搭设的技术、安全要求
(1)脚手架的技术要求
1)预埋锚环位置准确,钢梁以锚环为准,内外钢梁长度符合要求.钢梁放置平稳,各杆件、扣件使用前进行检查,严禁使用不合格与不符合要求的杆件、扣件.
2)钢梁、立杆间距1.35m,立杆接头错开不小于1。
5m。
3)横杆步距1。
5m,有效对接相互错开。
4)剪刀撑每7根立杆设一组,斜撑与地面成45º角,在外侧长度和高度上连续设置,剪刀撑搭接长度不小于1m。
5)连墙杆纵横距4.5m,竖距3。