高层悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案.docx
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高层悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案
悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案
1、工程概况及编制依据
1)本工程为碧桂园·十里金滩三区人工岛高层21#-23#楼工程,地上32层,地下1层,建筑总高度96.65m,结构形式为框剪结构,本工程七层以上外架采用挑梁式双排挑外脚手架,分别于七层、十四层、二十一层、二十八层四段搭设悬挑脚手架。
2)采用材料:
(1)φ18圆钢,48X3.5脚手架用钢管
(2)脚手架扣件
(3)工字钢[20δ=9厚钢板
(4)钢丝绳(φ16以上)及卸扣
(5)花篮螺杆(φ16以上,两端扣子有‘C’‘0’两种)
(6)优质脚手板、脚手板、密目安全网
(7)水平大眼网
3)编制依据:
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ30-2001
建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91
建筑施工安全检查标准JGJ59-99
2、脚手架构配件的质量标准
(1)钢管:
钢管一般采用外径48mm,壁厚3.5mm的钢管,
其化学成份与机械性能符合国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)的要求。
立杆、纵向水平杆(大横杆)的钢管长度一般为4~6m,横向水平杆(小横杆)一般为1.9~2.3m。
钢管应涂防锈漆。
(2)扣件:
扣件应符合《钢管脚手架扣件》(GB15831-1995)的规定。
扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。
扣件与钢管的贴合面要接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离要小于5mm。
(3)脚手板;木脚手板一般用厚为50mm板长4m,宽250mm的杉木或松木制成。
(4)脚手架的用途及极限荷载值
脚手架用途分砌筑脚手架、装修脚手架和防护用脚手架,其外围满挂密网封闭。
脚手架荷载:
结构架为3KN/m2,装修为2KN/m2。
3、脚手架平面布置
1.基本构造
1)双排外脚架立杆横距b=1.20m,1=1.05m,内立杆距建筑物外墙皮距离b=0.20m,脚手架步距h=1.80m。
挑脚手架用工字钢[20及δ=9厚钢板,作为挑梁,共设四层,分别于七层、十四层、二十一层、二十八层设置。
脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距H1=3M,水平距离L1=3M(三步三跨设置)。
2)工字钢穿过剪力墙,或直接搁置在规定的楼层面并进行固定,上部用钢丝绳斜拉(双保险)双排钢管底脚固定地落于工字钢上,工字钢把上部脚手架荷载传递给建筑物。
2.布置原则
1)沿建筑物外围需用脚手架的位置,按1.5米档距布置工字钢,档距不许超出1.5米。
2)建筑物的阴阳角部位均布置悬挑工字钢。
1-木楔侧向楔紧;2-两根1.5m长直径18mm的HRB235钢筋
3)悬挑板上布置工字钢必须使用工字钢的搁置点为楼面或连梁,其悬臂端距悬臂板面20-50mm。
4)阳台等部位的特殊加长杆件,必须布设两个以上的吊点,吊点位置距悬臂端每1.5米-1.7米增加一只吊点。
5)在工字钢布置的水平面,建筑物阳角部位脚手架水平、竖向钢管的交叉点增加钢丝绳捆绑的吊点,钢丝绳子的另一端锚固在剪力墙或楼面上。
6)悬臂工字钢的交叉部位,满足长边方向的水平布置,短边方向提高至部叠合为限度布置
7)每层次的悬臂工字钢承受的荷载为六个标准层外围的脚手架荷载及施工荷载,严禁超载增设,悬臂工字钢上下层次间严禁互相传递荷载,以免外脚手架受力不均出现意外险情。
8)分别在七层、十四层、二十一层、二十八层的外墙剪力墙预留槽钢洞口或在楼面现浇板中预埋φ20以上双只φ16钢筋槽钢扣。
4、脚手架搭设方法:
(1)搭设顺序:
放置悬挑钢梁,焊立杆底座,自角部起依次向两边竖立底立杆,底端与纵向势地杆扣件固定后,装设横向扫地杆,并也与立杆固定,每边竖起3~4根立杆后,随即装设第一步纵向平杆(与立杆扣接固定)和横向平杆(小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定)。
校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后,按45~55Nm力拧紧扣件螺栓,形成构架的起始段,按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一部架交圈完成。
交圈后,再全面检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构架质量,设置端墙件,按第一部架交圈完成。
交圈后,再全面检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构件质量,设置端墙件,按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步......,随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。
(2)构造要求:
1)立杆:
立杆间距选用1.5m,允许搭设偏差±5mm,立杆垂直允许搭设偏差±10cm。
2)扫地杆设置
人垫板往上20cm处,设置扫地杆,扫地杆采用对接接长。
扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。
3)横杆间距、平整度
横杆步距采用1.8m,用对接方法接长,一根横杆两端的高差,不能超过2cm,纵向水平杆全长平整度不超过±10cm。
4)立杆、横杆接头的详细做法:
立杆上对接口件应交错布置,两个相邻立杆的接间不应设在同步同跨内,两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。
纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并应避免设在纵向水平杆的跨中。
(3)架体与建筑结构拉接要求:
1)构造形式:
采用刚性连接方式,连墙体杆用两根50cm短管用直角扣件中间固定于墙体上。
2)布置要求:
连墙杆在垂直间距不应大于4m,水平间距不大于6m的位置上设置,设置时尽量靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于30cm。
必须人底部第一根纵向水平杆处开始设置,布设形式可以采用花排,也可以采用并排,宜先采用花排。
门窗洞口采用短向拉接,钢管长度过门窗洞口边缘250mm以上。
(4)剪刀撑的搭设方法:
在建筑物四周转角处,必须要设置剪刀撑。
每道剪刀撑的宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,由底至顶连续设置,剪刀撑沿纵向连续设置。
剪刀撑斜杆应在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,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。
剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长不小于80cm,用3个扣件等距布置,扣件扣在钢管端头处小于10cm处。
剪刀撑下端一定要落地。
5、小横杆的设置:
每一主节点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部,端头个处伸出长度不小于10cm,该杆轴线偏离主节点的距离不应大于15cm。
双排架中靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。
脚手板的防护栏杆:
脚手板一般应设置在3根小横杆上,要铺满、铺严密,在两侧设置180mm以上高脚板,操作层上部护身栏杆1.2m高,下部护身栏杆距踢脚板0.6m处。
6、脚手架体与建筑物之间封闭办法:
1.密封网垂直封闭:
(1)密目网贯穿试验:
密目网要四证齐全,要有阻燃性能,其续燃、阻燃时间均不得大于4s。
要符合GB16909的规定。
每10cm×10cm=100cm2的面积上有2000个以上网目。
(2)密目网贯穿试验:
做耐贯穿试验时,将网与地面成30°夹角拉平,在其中心上方3m,用5Kg重的钢管(管径48-51mm)垂直自由落下,不穿透即为合格产品。
(3)密目网的绑扎方法:
用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上,使网与架体牢固的连接在一起。
系绳的材质应符合GB16909的规定。
2.兜网封闭:
用大眼安全网(平网)将脚手架与建筑物之间封闭起来,每隔10m封闭一道。
7、脚手架的上下通道:
脚手架体需要设置安全马道,马道宽度不小于1m,马道坡度以1:
3(高:
长)为宜;马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应,基础按脚手架要求处理,立面设剪刀撑;人行斜道小横杆间距不超过1.5m;马道上满铺脚手板,板上钉防滑条;设置护身栏杆,上部护身栏杆1.2m,下部护身栏杆距脚手板0.6m。
8、脚手架的卸料平台:
卸料平台采用18#槽钢制作,宽度为2.0米,总长度为6.0米,上铺5CM厚的木板,采用22#的钢丝绳拉锚,于结构相连处采取在结构顶板上予留100*100洞,采用钢丝绳扣与之相连。
(1)搭设位置:
由于本工程的平面布置及塔吊的安装位置和吊臂的摆幅,结合施工场地的实际情况,卸料平台的搭设位置21#、22#、23#计划搭设在楼的南侧,考虑到主体结构的的施工进度,计划每栋每层二个。
各设在
和
间。
(2)卸料平台搭设方式:
本工程卸料平台采用槽钢悬挑搭设,悬挑主梁采用2条18#槽钢,次梁采用10#槽钢,间距1.2米,次梁间用直径48钢管焊接,间距600mm;平台护栏用钢管焊接,高1.2米。
平台悬挑长度4.5米,宽2.0米,主梁锚入楼面1.5米。
整个平台与护栏焊接成整体,使用时采用塔吊吊装。
与埋设于楼面的Φ18钢筋环连结;在离主梁(槽钢)末端0.8米处用Φ22的钢丝绳吊拉卸载。
钢丝绳悬吊于上一层的楼面吊环上(详见计算书)。
(3)脚手架的卸料平台上面要挂牌表明控制荷载并严格按照搭设方案施工。
(4)卸料平台安装要求
1、卸料平台的要由专业单位或持证人员安装(拆除),安装人员要经过三级安全教育。
2、卸料平台在地面拼装焊接成整体后,用塔吊吊装至使用楼层,套入与已埋设在楼面的四个吊环中,悬挑主梁周边用硬木垫牢或用钢筋焊与吊环焊接。
3、在离主梁端部0.8米处用直径22钢丝绳与上一层的吊环拉结牢固,卸料平台的端部要略高于平台的根部。
钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度.
4、卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
5、斜拉杆或钢丝绳,构造上宜两边各设置前后两道,并进行相应的受力计算;
6、卸料平台安装时,钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢,建筑物锐角口围系钢丝绳处应加
补软垫物;
7、卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏,护栏高1.2米;
8、卸料平台吊装,需要横梁支撑点电焊固定,接好钢丝绳,经过检验才能松卸起重吊钩;
9、卸料平台吊装就位,需有专人指挥,专人安装,并经安全员验收合格后方能使用;吊装过程中,其下方要设置警戒区域,防止外人进入;
10、焊缝要进行复检,应不少于8mm厚。
(5)卸料平台的使用要求
1、卸料平台使用时,应有专人负责检查,发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换,焊缝脱焊应及时修复;
2、操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
3、卸料平台上的材料在下班前要吊完,不得堆放过夜。
(6)主要劳动力需用量计划
序号
工种名称
人数
1
钢筋工
1人
2
电焊工
1人
3
脚手架工
4人
4
杂工
2人
合计
8人
(7)附图
9、脚手手架搭设质量要求:
(1)立杆的垂直偏差:
搭设高度H≤25m时,同偏差不大于H/200,且不大于100mm;横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
(2)纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,且不大于20mm;横向水平杆水平偏差
不大于是10mm。
(3)脚手架步距、立杆横距偏差不大于20mm,立杆纵距偏差不大于50mm。
(4)扣件坚固力宜在45~55Nm范围内,不得低于或高于60Nm。
(5)连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。
(6)同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于20mm。
且应视需要在其间设置整体拉结
构件,以保护整体稳定。
10、脚手架的使用规定:
(1)作业层每1m架面上施工荷载不得超过以下规定值,结构脚手架3KN/m2;装修脚手架2KN/m2。
(2)在架板上堆放的标准砖不得多于单排立码3层,砂浆和容器总重不得大于1.5KN;施工设备单重不得大于1KN,使用人力在架上般运和安装的构件的自重不得大于2.5KN。
(3)在架面上设置的材料应码放整齐稳固,不影响施工操作和人员通行。
按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。
严禁上架上员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。
(4)作业人员在加上的最大作业高度应以可进行正常操作为度,禁止在架板上加垫器物或单场块脚手板以增加操作高度。
(5)在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连续坚固件和连墙体。
确因操作要求需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采取相应弥补措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。
(6)工人在加上作业中,就注意自我安全保护和他人的安全,避免发生碰撞,闪推和落物。
严禁在架上戏闹和坐在栏杆上告等安全处休息。
(7)人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通道,严禁攀援脚手架上下。
(8)在作业中,应先行检查有无影响安全作业的问题存在,在排除和解决后者能恢复正常
作用;发现有异常和危险情况时,应立即通知所有架上人员撤离。
(9)在每步架的作业完成之后,必须将架上剩余材料物品移至上(下)步架或室内;每日收工前应清理架面,将架面上的材料物品堆放整齐,垃圾清运出去,在作业期间,应及时清理落入安全网内的材料和物品在任何情况下,严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
11、脚手架的交底与验收:
脚手架必须严格按照施工方案搭设,要有严格的技术交底,对详细部位要有节点构造详图,操作人员必须严格执行,所有偏差数值必须控制在允许范围内。
要由专门人员对已搭设好的脚手架按照设方案进行验收,验收时要有量化内容,如横、立杆间距数值,立杆的垂直度,横杆的平整度等都应详细记载在验收记录中,不能简单的用"符合要求"来代替。
12、脚手架的拆除方法
脚手架拆除前应制定施工方案,包括拆除架的步骤和方法、安全措施等。
拆除顺序应遵守由上到下,先搭后拆、后搭先拆的原则,即先拆栏、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后小横杆、大横杆、立杆等;并按一步一清原则依次进行,禁止上下同时进行拆除工作。
拆架子的高空作业人员应戴安全帽,系安全带,穿软底鞋上架作业,周围设围护栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥,以免发生伤亡事故。
拆除顺序自上而下进行,不能上下同时作业。
连墙点必须与脚手架同步拆除,不允许分段、分立面拆除,拆下的扣件和配件应及时运至地面,严禁高空抛掷。
13、脚手架搭设时注意事项:
(1)外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
(2)主节点处,固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。
(3)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
(4)对接扣件的开口应朝向架子的内侧,螺栓朝上,直角扣件的开口不得朝下,以确保安全。
(5)不脚手架外侧遇有主低压电线时,而且外侧边缘距外是架空线路外侧边丝的安全距离小于规范规定时,应做专门外电防护方案,并严格执行。
(6)上架作业人员必须持证上岗,戴安全帽,系安全带。
(7)严格按搭设方案施工,连墙件和剪刀撑应及时设置,不得滞后超过两步。
(8)在搭设过程中,应注意调整整架的垂直度,一般通过调整连墙撑的长度来实现,但最大允许偏差100mm。
14、脚手架的维护与管理:
(1)使用完毕的脚手架应及时回收入库、分类存放。
露天堆放时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用苫布遮盖。
配件,零件应存放在室内。
(2)凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应修复,方能入库存放,否则应更换。
(3)要定期对脚手架的构配件进行除锈、防锈处理,凡湿度较大的地区(在于75%)。
每年应涂刷防锈漆一资,一般应两年涂刷一次。
扣件要涂油。
螺栓宜镀锌防锈。
(4)工具式脚手架,在拆除后需要及时进行维修保护,并配套存放。
(5)脚手架使用的扣件、螺母、垫板、插销等小配件极易丢失,在支搭时应将多余件及时回收存放,在拆除应及时验收,不得乱扔乱放。
(6)建立健脚手架工具材料的领发、回收、检查、维修制度,按照谁使用,谁维修、谁管理的原则,实行限额领用或租赁方法,以减少丢失和损
14.悬挑脚手架计算校核
14.1计算参数说明:
Lb:
立杆横距(m)
La:
立杆纵距(m)
Gk:
恒载标准值(kN)
Gk1:
构架基本结构杆部件自重(kN)
Gk2:
作业层面材料自重(kN)
Gk3:
外立面整体拉结杆件和防护材料(kN)
Hi:
立杆计算载面以上的架高(m)
gk1:
以每米架高计的GK1的计算基数(kN/m)
gk2:
以每米立杆纵距计的GK2的计算基数(kN/m)
gk3:
以每米架高计的GK3的计算基数(kN/m)
n1:
同时存在作业层设置数
Qk:
脚手架施工荷载标准值(kN)
qk:
施工荷载标准值的计算基数(kN/m)
N:
立杆验算载面处的轴心力设计值(kN)
NGK:
脚手架自重标准值在立杆中产生轴心力(kN)
NQK:
可变荷载标准值在立杆中产生轴心力(kN)
R:
立杆计算载面
ψ:
轴心受压杆的稳定系数
lo:
轴心受压杆的稳定系数,l0=μh
μ:
计算长度系数
h:
步距(m)
fc:
钢材抗压强度设计值(N/mm2)
14.2脚手架整体稳定性计算
参数说明:
立杆横距:
lb=1.05m
立杆纵距:
la=1.5m
横杆步距:
h=1.8m
假定每7层一挑,总高度21m
a.恒荷载标准值Gk
Gk=Gk1+Gk2+Gk3(5—11)
Gk1=gk1Hi
gk1由查表5—7得出gk1=0.1122
故Gk1=0.1122×20.8=2.334kN
Gk2=n1Lagk2
设定同时存在作业层数n1=3
采用插入法:
gk2=0.3515kN/m
故Gk2=3×1.5×0.3515=1.582kN
Gk3=Higk3
=20.8×0.0768=1.597kN
故Gk=Gk1+Gk2+Gk3=2.334+1.582+1.597=5.513kN
b:
施工荷载标准值Qk
Qk=n1Laqk
(n1=1,La=1.5m)
Qk=1.35+(1.8-1.35)/3×1.05=1.5075kN/m
故:
Qk=1×1.5×1.5075=2.2612kN
C.风荷载标准值取定
Wk=Laψwk(5—19)
Wk=0.7μsμ2w0(5—10)
取定:
w0=0.35(kN/m2)
μs=1.0(查表5—16)
μ2=1.64(据《建筑结构荷载规范》)
故Wk=0.7×1.0×1.64×0.35×1.2=0.4822kN/m2
取定:
ψ=1.0
故:
Wk=1.5×1.0×0.4822=0.72kN/m2
风荷载在杆件中产生的弯矩
故0.9×(N/ΨA+Mw/W)=111.9N/mm2
Mw=0.12Wkh2=0.12×0.72×1.82=0.281kN/m2
d.由于组合了风荷载,整体稳定性验算如下:
根据0.9×(N/ΨA+Mw/W)≤fa/γα/考虑(5-35)
N′=1.2(NGk+NQk)=1.2×(4.308+2.2612)=7.883kN
查表:
5—23fc=205N/m2
查表5—5,ra/=1.5607
查表5—21,w=5.00×103mm3,i=15.8mm
连墙杆件、2步3跨,查表5-20,μ=1.5
λ=μh/I=(1.5×1.8×103)/15.8=170.89
根据λ,查表5—22,得ψ=0.243
故fa/γα/=131.35N/mm2
所以0.9×(N/ΨA+Mw/W)=111.9N/mm2≤fa/γα/=131.35N/mm2
整体稳定性满足要求。
14.3钢管脚手架的支撑承载能力
支撑杆的计算简图如上:
N=1.2NGk+1.4NQk=1.2×4.308+1.4×2.2612=8.34kN
由于两个撑杆的长细不满足要求。
故在中间部位增设纵向,横向水平杆。
长细比随之减小一半。
λAB=125.3
λCB=115.5
查表5—22,ψAB=0.421,ψCB=0.480
支持杆强度验算
NAB/ΨABA=(917×103)/(0.48×489×102)=3604N/mm2NCB/ΨCBA=(8.46×103)/(0.48×489×102)=36.04N/mm2a.水平杆件CA杆的验算。
连墙杆件二步三跨ψ=1.0
NW=1.4SWψWK=1.4×1.8×2×1.5×3×1.0×0.60=13.60kN
NL=NW+NS=13.60+5.77=19.37kN>8.5kN(单个扣件能承受8.5kN)
故水平拉杆需用三个扣件固定。
注:
实际施工中,悬挑的撑拉杆间距与外立杆间距相同,也为1.5m,但在计算中按二步三跨取值,偏安全。
14.4钢管脚手架支撑承受能力(Hi架体高度=21m)
a.恒载标准值GK
GK=GK1+GK2+GK3
GK1=0.1122×21=2.356kN
GK2=1.582kN
Gk3=12.6×0.0768=0.968kN
GK=GK1+GK2+GK3=4.682kN
b.施工荷载标准值QK
QK=2.356kN(同前)
b.悬挑结构撑拉杆的计算简图如下:
N1=1.2NGK+1.4NQK
=1.2×3.964+1.4×2.356=8.05kN
LEF=√33502+16502=3734mm
LDF=√33502+6002=3403mm
tgα1=1650/3350=0.4925
α1=27o
tgβ1=600/3350=0.179
β1=10o
NEF=N1/cos17o=8.05/0.956=8.42kN
因为轴心受压杆件,μ=1.0
ΛEF=μlEF/i=1.0×5646/15.8=376.3>[λ]=150
ΛDF=μlDF/i=1.0×5433/15.8=343.9>[λ]=150
由于两个撑杆长细比不满足要求,
则在中间增设两道纵向、横向水平杆,长细比随之减少2/3.
ΛEF=125.4
ΛDF=114.6
查表5—22,ψEF=0.42,ψDF=0.486
支撑杆的强度验算:
NEF/ΨEFA=8.42×103/0.42×4.89×102=98.03N/mm2NDF/ΨDFA=7.79×103/0.486×4.89×102=33.54N/mm2因此加固后支撑杆强度满足要求。
c.水平杆件DE杆的验算(同前)
NW=13.60kN(二步三跨)
NS=3kN(实际2.78kN)
Nl=NW+NS=16.60kN>8.5kN
故采用两个扣件。
7.5地基承载力验算:
按照N/Ad≤kfk
最高双排架Hmax=11.4m
N=1.2NGk+1.4NQK=1.2×4.054+1.4×2.26=8.03kN
通长垫板250×50×4000
每块垫板上支承三根立杆,故:
Aa=(1/3)×0.25×4=0.333m2>0.25m2
所以取定Ad=0.25m2
由于是混凝土面,调整系数K取1.0
N/Aa=8.03/0.25=32.11KN/m2
fk按《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)取值40kN/m2
故地基承载力满足要求。