脚手架施工方案.docx
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脚手架施工方案
中信囯健药业新建二期工程
脚手架施工方案
一、工程概况
本项目建设基地位于浦东新区张江高科技园区李冰路399号。
新建二期占地21592.72m2地上建筑面积约18637m2,地下约10368m2,总建筑面积29005m2。
工程结构特点:
钢筋砼框架剪力墙结构,基础采用桩承台+梁板式伐型基础:
其中:
地上5层,总高24~26.3m,其中底层层高5m,二~五层层高4.5m;地下室单层,层高5.4~4.40m。
本方案针对地下室底板混凝土施工。
脚手架搭设高度为26M。
二、脚手架搭设设计依据
根据行业标准《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)和《轻型钢结构设计手册》,《建筑施工计算手册》进行设计搭设和拆除。
三、施工准备
1、材料准备
1.1搭设脚手架所用钢管和扣件均由场外租赁。
1.2钢管外径采用Ф48㎜,壁厚3.5㎜脚手钢管,立杆和大横杆的长度3.5m和4.5m,
大横杆4~6m,小横杆1.5~2m,有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹的钢管均一一清除,采用的直角扣件,回转扣件和对接扣件,夹紧时钢管开口处最小间隙不小于5㎜,禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
本项目地处上海市景观道路旁边,必须采用新安全网、脚手板。
1.3悬挑脚手架,挑梁采用16#工字钢。
根据钢梁要求,切割成型,悬挑钢梁预埋环,由Ф16钢筋加工成型。
1.4脚手架立杆基本上立在地下室顶板上。
1.5安全网、挑网全部采用优质新网,旧网一律报废。
脚手板、隔离板采用九夹板。
四、脚手架方案选型
1、主楼脚手架总高度26m至女儿墙顶面。
其中西立面5层1-C轴~1-M轴;东立面4层2-G~2-K轴,采用悬挑脚手架,悬挑钢梁采用16#工字钢。
其余部位均双排钢管扣件落地式脚手架。
2、脚手架立杆纵距1.5m,横距1m,步距1.8m,按行业标准规范要求进行搭设。
五、落地式钢管脚手架搭设
1、脚手架搭设工艺流程:
场地平整→浇捣砼垫层→材料配备→定位设置立杆位置→铺木垫块→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→剪力撑→连墙杆(硬拉接)→铺脚手片→扎防护栏杆→扎安全网。
2、内、外立杆直接支承砼垫层面上,内立杆距墙300㎜,两立杆纵距1.5m,横距1.0m,双排架宜先立里拉立杆,后立外排立杆。
每排立杆宜先立两头,再立中间的1根,互相看齐后,立中间部分立杆,双排加内、外两立杆的迦线要与墙面垂直。
立杆接长时,宜先立外排,后立内排。
3、在距底座200处设置纵向扫地杆,连接立杆下端,防止立杆底端在纵向发生位移,在纵向扫地杆上设置横向扫地杆,连接立杆下端,防止立杆底端在横向发生位移。
4、靠近立杆的小横杆应紧固于立杆上,小横杆与立杆的联系处,小横杆伸出150
㎜左右,布置小横杆时,沿高度方向在立杆两侧交替布置,沿纵向两横排立杆之间相互布置。
5、脚手架剪刀撑,脚手架纵向两端和转角处,中间每9M设一组剪刀撑,由扫地杆标高处循环连续设置剪刀撑到顶,斜边与地面成45º~60º夹角。
6、水平方向每隔4.5m,垂直方向每3.6M设一道硬连接拉墙杆,设置在每层楼层上,采用预埋钢管。
7、在遇到悬挑卸料钢平台时,脚手架与卸料平台必须断开,在该部位的连墙杆加密设置,而且在断开平面上内、外排立杆之间应设侧向剪力撑。
卸料平台搭到脚手架外缘,宽度应不小于提升架宽度。
平台采用40㎜厚木板与进料方向垂直铺设,卸料平台不碍与脚手架、挑脚手架连接,卸料平台边缘要有防护措施。
8、在脚手架的顶部和转角处,连墙杆加密设置,增加30%。
连墙杆的作用是提高立杆的纵向刚度,防止脚手架内、外倾斜,增加架体的整体稳定,并可靠的传递风荷载,接头应牢固、稳定、上下错位。
9、脚手架第一排和顶排横铺脚手片,中间也应铺设一排,用18号铅丝在脚手片的四角同大横杆扎牢,施工层及相邻两排满铺脚手片,脚手片交接处平整、牢固、无探头跳板,装修脚手架不超过2KN/㎡。
10、脚手架的外侧自第二步起必须设1.2m高的防护栏杆和200㎜高的挡脚板,顶排的护手栏杆不得少于二道,高度分别为0.60m;1.2m,脚手架外侧用密目式安全网进行全封闭,施工作业面及以下二步架设180高木踢脚板。
质量要求
1、立杆的垂直允许偏差1/200,相邻两根立杆对接,尽量不在同一步距内,要求立杆首根为3.6m、4.5m,相互错开搭设。
2、大横杆同一排水平偏差不大于该片脚手架的总长度的1/300。
大横杆应布置在立杆的里侧,且各接头中心距立杆的距离应小于1/3跨度。
3、同一步内外两根大横杆的接头,应相互错开,不宜在同一跨间内,同一跨间内的上下两大横杆的接头要错开500以上。
4、用于连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,不应朝上。
螺栓要朝上,以防雨水进入钢管内,直角扣件开口不碍朝下,内、外立管连接必须用对接扣件,不得采用搭接。
5、剪刀撑的搭设,将一根斜杆连接在立杆上,另一根斜杆连接在小横杆上,用扣件扣牢,可避免将钢管扭弯。
斜杆两端扣件与立杆节点的距离不大于200㎜,中间1~2个扣件接点剪刀撑钢管的接长用搭接方法,搭接长度不小于1000㎜,采用两只回转扣件锁紧。
6、连墙杆应与脚手架成垂直,并尽量拉撑在立杆与大横杆的交接处。
7、脚手架各杆件相交伸出的端头,均应大于100㎜,以防杆件滑脱。
8、底坐沉降<10㎜,步距离偏差±50㎜,横距离偏差±20㎜。
脚手架拆除
1、脚手架拆前对浇捣混凝土面层进行检查,确认不需脚手架时方可拆除。
2、拆除脚手架应设置警戒区,并应派专人负责警戒。
3、拆除脚手架前,应将脚手架上的遗留材料、杂物等清理干净。
按自上而下,先装者后拆,后装者先拆的顺序进行,一般的拆除顺序为安全网→拦杆→脚手架→剪刀撑→纵杆→大横杆→小横杆→立杆。
4、不准分立面拆架,或在上下两步同步同时进行拆除。
斜坡处做到一步一清,一杆一清。
剪刀撑应先拆除中间,后再拆除两头,拆立杆时应先抱住立杆再拆开最后两个扣,所有连墙杆必须随脚手架拆除同步下降。
所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。
5、所有的脚手片,应自行向里竖立搬运,以防脚手片和垃圾物以高处坠落伤人。
6、拆下的杆件与零配件运到地面后,应随时整理、检查、按品种、分规格堆放整齐,妥善保管。
7、拆除脚手架时,要加强对成品的保护。
8、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
安全措施
1、搭设或拆除脚手架时,必须划出安全区,设警标志,并应有专人负责,阻止闲人靠近工作区域。
2、搭拆脚手架必须持证上岗,并定期进行身体检查。
凡患有高血压、贫血病及其他不适于高空作业者,一律不得上脚手架操作。
3、搭拆脚手架时,操作人员必须戴好安全带,使用的工具要放在工具袋内,防止掉落作人,登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。
4、拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下,拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严重从高空抛掷。
5、搭设脚手架起步时,应设临时剪刀撑及临时抛撑,搭设中要随时按规定做好脚手架与主体拉撑工作,铺好脚手片,固定好挡脚杆和防护栏杆,拉好安全网。
6、遇有恶劣天气或当风力在六级以上时,不得进行高空脚手架的搭拆工作。
7、脚手架设防雷装置,脚手架每隔一悬挑设一处接地,其最远点到接触脚手架上电阻不得超过10Ω。
8、严格控制脚手架上的施工荷载,不准在脚手架上堆放施工多余的材料,以确保脚手架畅通及安全。
9、拆除架子在使用电焊气割时,派专职人员做好防火工作,配备材料,防止火星和切割物溅落。
管理
1、在搭设前,由工地项目工程师和安全员组织班组人员进行安全技术交底,搭设过和中必须加强检查和督促,搭设完工后,使用前必须组织有关人员进行验收,同时申报工程监理公司进行核验。
2、工地施工过程中,应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作,扣件松动及时拧紧,特别在大风雨后,安全员要及时组织有关人员对架子进行全面检查。
3、脚手架应由工地安全员定期检查,发现问题及时采取措施予以解决。
4、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如需做局部拆改时,经安全员同意后由架子工操作。
六、悬挑脚手架搭设
西立面5层1-C轴~1-M轴悬挑脚手架,水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.40米,建筑物内锚固段长度1.60米。
脚手架为双排脚手架,搭设高度为6.5米,立杆采用单立管。
东立面4层2-G轴~2-K轴悬挑脚手架,水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度2.20米,建筑物内锚固段长度2.30米。
脚手架为双排脚手架,搭设高度为11米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.00米,立杆的步距1.80米,均同落地式脚手架。
悬挑“工”字钢梁体系脚手架搭设工艺流程
悬挑“工”字钢梁(采用16#“工”字钢)制作及钢梁锚固套环(采用φ16钢筋)制作→预埋件设置→结构层楼面混凝土浇筑→混凝土成型→悬挑“工”字钢梁安装→横杆、立杆搭设(采用扣件连成一体)→“工”字钢上部设置竹排片→钢管扣件体系脚手架搭设(搭设工艺流程、方法及要求同落地脚手架)→上部钢管扣件体系脚手架搭设(搭设工艺流程、方法及要求同落地脚手架)
2、悬挑“工”字钢梁体系脚手架的搭设:
悬挑“工”字钢梁套环(采用φ16钢筋)应在结构层浇筑前按所测放的位置预先安装牢固。
悬挑“工”字钢梁脚手架底架安装(采用钢管扣件将每根16#“工”字钢梁连成一体)及校整结束后,应及时在其上面铺设一层竹排片,使其形成一上部脚手架搭设的平台。
然后进行钢管扣件体系脚手架搭设。
悬挑工字钢梁脚手架拆除的注意事项:
为保证脚手架拆除中的稳定性,拆除脚手架必须完成下列准备工作:
全面检查脚手架,重点检查扣件、连墙件、支撑体系等是否符合安全要求;
进行技术交底,交底双方均应在交底书上签字;
根据拆除现场的情况,设围栏或警戒标志,并专人看守;
脚手架的拆除应符合下列要求:
拆除脚手架必须有专人指挥,参与拆除的人员应注意动作的配合和协调,在拆除过程中不宜中途换人,不得单人拆除较重杆件等有危险的构配件;
严格遵守拆除顺序,拆除顺序应是后搭设的部件先拆,先搭设的部件后拆,严禁采用推到或拉倒的拆除做法;
型钢或工字钢梁悬挑脚手架应先拆除其上部的钢管扣件脚手架系统,然后再拆除悬挑型钢底架或钢管扣件承重桁架部分。
承重桁架上部的脚手架,先拆栏杆、竹笆板、剪刀撑,而后拆小横杆、大横杆、立杆。
脚手架的扶墙拉撑点应随脚手架逐层拆除。
连墙件应在其上的全部可拆杆件拆除之后才能拆除。
当拆除至最后一节立杆时,应先搭设临时支撑加固后,方可拆除连墙件和支撑件;
拆脚手架宜一步一清,分段拆除时高差不应大于2步,如高差不得已大于2步,应采取临时稳定措施;
拆除剪刀撑和纵向水平杆时,应先拆中间扣件,后拆两端构建。
拆扣件时,应有防止杆突然附落的措施。
拆除的脚手架部件应及时运至地面,严禁从空中投掷。
七、悬挑式扣件钢管脚手架计算书
(西立面5层悬挑脚手架)
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)。
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为6.5米,立杆采用单立管。
搭设尺寸为:
立杆的纵距1.50米,立杆的横距1.00米,立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.5,
连墙件采用3步3跨,竖向间距5.40米,水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层,脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢,其中建筑物外悬挑段长度1.50米,建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构,没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
一、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。
1.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=0.150×1.000/3=0.050kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.000/3=1.000kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.050=0.106kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×1.000=1.400kN/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)
2.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:
跨中最大弯矩为
M1=(0.08×0.106+0.10×1.400)×1.5002=0.334kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.106+0.117×1.400)×1.5002=-0.392kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.392×106/5080.0=77.248N/mm2
大横杆的计算强度小于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=0.038+0.050=0.088kN/m
活荷载标准值q2=1.000kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.088+0.990×1.000)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.117mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、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。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×1.500/3=0.075kN
活荷载标准值Q=3.000×1.000×1.500/3=1.500kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.075+1.4×1.500=2.259kN
小横杆计算简图
2.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=(1.2×0.038)×1.0002/8+2.259×1.000/3=0.759kN.m
=0.759×106/5080.0=149.370N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.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:
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=5.0×0.038×1000.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.058+0.075+1.500=1.633kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1632.600×1000.0×(3×1000.02-4×1000.02/9)/(72×2.06×105×121900.0)=2.308mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.328mm
小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!
三、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):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN;
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.000=0.038kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.000×1.500/2=0.113kN
活荷载标准值Q=3.000×1.000×1.500/2=2.250kN
荷载的计算值R=1.2×0.038+1.2×0.113+1.4×2.250=3.331kN
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;
四、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:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248
NG1=0.125×6.500=0.811kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用竹笆片脚手板,标准值为0.15
NG2=0.150×4×1.500×(1.000+0.300)/2=0.585kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005
NG4=0.005×1.500×6.500=0.049kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=1.895kN。
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=3.000×2×1.500×1.000/2=4.500kN
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=0.7×0.450×1.250×0.600=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+0.85×1.4NQ
经过计算得到,底部立杆的最大轴向压力N=1.2×1.895+0.85×1.4×4.500=7.629kN
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=1.2×1.895+1.4×4.500=8.574kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.236×1.500×1.800×1.800/10=0.137kN.m
五、立杆的稳定性计算
1.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=8.574kN;
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=1.700;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.700×1.800=3.534m;
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3534/16=224;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.146;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=8574/(0.15×489)=119.820N/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!
2.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=7.629kN;
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=1.700;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=1.155×1.700×1.800=3.534m;
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3534/16=224;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.146;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.137kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=7629/(0.15×489)+137000/5080=133.510N/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!
六、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本工程算例中,m=1500mm,l=1500mm,ml=300mm,m2=1300mm;
水平支撑梁的截面惯性矩I=1130.00cm4,截面模量(抵抗矩)W=141.00cm3。
受脚手架作用集中强度计算荷载N=8.57kN
水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25kN/m
k=1.50/1.50=1.00
kl=0.30/1.50=0.20
k2=1.30/1.50=0.87
代入公式,经过计算得到
支座反力RA=27.031kN
支座反力RB=-9.146kN
最大弯矩MA=13.995kN.m
抗弯计算强度f=13.995×106/(1.05×141000.0)=94.528N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载N=1.90+4.50=6.40kN
水平钢梁自重计算荷载q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN/m
最大挠度Vmax=6.057mm
按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录A结构变形规定,受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍,即3000.0mm
水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/400,满足要求!
七、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,查表《钢结构设计规范》(GB5001