脚手架施工方案1.docx
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脚手架施工方案1
华东里住宅项目工程
脚手架施工方案
建设单位:
房地产开发有限公司
设计单位:
建筑设计有限公司
监理单位:
工程监理有限公司
总包单位:
中国工程局有限公司
编制
审核
审定
华东里工程项目经理部
二零一零年五月二十日
第一章编制说明与依据
1.1编制说明
为了确保在安全的环境下施工,结合江门市、嘉华及公司的安全文明施工的规定编制本施工方案。
1.2编制依据
1.2.1《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》
1.2.2《建筑施工安全检查标准》
1.2.3《建筑施工高处作业安全技术规范》
1.2.3甲方提供的本工程有关设计图纸
1.2.4本企业同类工程施工经验和技术资料等到等。
第二章工程概况
2.1工程概况
本工程位于广东省江门市东海里,西南面为泰福城;由2栋3层别墅、2栋30层、1栋28层高层住宅楼组成,总用地面积15077㎡,建设用地面积11887㎡,总建筑面积约48763.66㎡,其中计容积率建筑面积为35661㎡,容积率为3.0。
本方案适用于嘉华东海里项目工程的所有楼栋脚手架施工工作。
本工程由江门市嘉丰房地产开发有限公司开发,深圳市天华建筑设计有限公司设计,工程监理为广东省建东工程监理有限公司。
2.2施工特点
本工程30层的住宅楼高度为92.950m,28层的住宅楼高度为86.950m,别墅高度为10.150m。
2.3脚手架施工的整体安排
地下部分:
地下室施工阶段脚手架沿地下室施工区段四周设置。
地上部分:
脚手架沿建筑物四周设置,其中1#~2#在四层、十八层板面进行悬挑设置。
别墅从地基面直接向上搭设。
落地式脚手架的最高搭设高度按16.5米计算;悬挑式脚手架的最高搭设高度按四至十八层计算为42米,采用双排架。
第三章施工组织
3.1人员选择
组织一支有多年同类建筑脚手架施工经验的队伍施工,所有脚手架操作人员持证上岗,项目经理部设安全部,安全部下设有安全总监、专职安全员,安全部具体执行项目部对安全的各项规定。
安全全员参与是我们项目部对安全方面总的指导思想。
3.2检查监督
每施工完一层脚手架,由安全部组织检查验收,验收主要依据《扣件式外脚手架检查验收表》、《外脚手架检查评分表》等的有关要求。
每次检查验收完毕,由专职安全员负责填报有关验收资料,并经项目总工程师签字认可后,方能进入下道施工工序,由专职安全员负责外脚手架安全资料的收集和存放。
第四章脚手架设计
4.1脚手架构架设计
4.1.1脚手架全部采用φ48×3.5mm钢管搭设,每一个操作层都满铺钢脚手板,外侧挂密目安全网。
4.1.2脚手架立杆纵距1.5m,立杆排距横距0.9m,内排立杆距墙不大于0.3m。
立杆采用对接扣件(一字扣、筒扣)对接连接,相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内,且错开距离应不小于500mm,与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。
4.1.3脚手架步距为1.8m,横杆接长采用对接,上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内中,错开距离不小于500mm,与相近立杆的距离不大于立杆纵距的三分之一。
立杆大横杆接头位置示意图
4.1.4小横杆间距0.75m,贴近立杆或立杆纵距跨中布置,搭于大横杆之下并用直角扣件扣紧,小横杆距墙0.15m。
4.1.5每三层进行一次完全御货。
外架御货示意图
4.1.6安全通道及层间封闭设置。
在主楼、别墅、上落施工梯及人货梯、物料提升机入口处搭设双层安全防护棚。
宽度两边各宽于通道口不少于0.5米,长度不少于4米,高度3~4米。
棚顶设置两层满铺的竹笆,再在面上铺一层安全网。
在顶棚顶的四周边搭设1.0米高的防护栏(防护栏侧立面满挂安全网)以防物料掉到顶棚后再弹下地面伤人。
全防护棚搭设立面示意图
4.2连墙构造的设置
为确保脚手架的稳定承载能力和使用安全,在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平拉力作用的结构部位应设置连墙件,连墙点上下左右对齐设置。
沿水平方向4.5m(每隔3根立杆),在楼面上外侧梁中预埋钢管伸出板面200mm,再用一根短钢管双扣件与脚手架内立杆连接形成刚性连接。
沿高度方向连墙点间距不超过6m拉一次。
连墙构造设置的注意事项:
1)确保杆件间的连接可靠,扣件必须拧紧;
2)装设连墙件时,应保持立杆的垂直度要求,避免拉固时产生变形;
3)连墙杆应垂直于墙面设置,呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜,不允许向上
翘起;
连墙杆构造简图
4.3整体性拉结杆件的设置
4.3.1沿脚手架两端和转角处起,每7~9根立杆搭设一道剪刀撑,且每片架子不少于三道。
剪刀撑的斜杆与水平面的交角必须控制在40-60度之间,剪刀撑的斜杆两端与脚手架的立杆或大横杆扣紧外,在其中间应增加2-4个扣结点。
脚手架剪刀撑布置
脚手架剪刀撑外立面剪刀撑斜杆连接节点详图
4.3.2在脚手架的底端之上200mm,设纵横扫地杆。
4.4安全网、脚手板
脚手架外侧挂草绿色密目阻燃型安全网,采用专用的结扎编织带或铁丝绑扎,使用前应取得项目部质量安全部的批准。
脚手架作业层满铺脚手板,铺放平稳,必须加以固定。
4.5护栏和挡脚板设置
在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。
上栏杆高度不小于1.1m,挡脚板高20CM,刷红白相间油漆。
4.6人梯设置
在双排脚手架中搭设人梯供操作人员上下,梯宽900,用短钢管搭设,在一个楼层高度内折线布置,踏步板用20CM宽模板绑牢(由外架班组负责施工),搭设方法如下图所示。
踏步梯构造示意图
4.7杆件连接构造要求
4.7.1上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。
4.7.2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。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧,以减小立杆偏心受力
4.7.3钢管之间应采用对接扣,如采用搭接,其搭接长度不小于800mm。
并用三个扣件紧扣。
第五章设计计算
5.1落地部分脚手架的设计
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为16.5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0.90米,立杆的步距1.75米。
采用的钢管类型为
48×3.5,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.50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10层。
卸荷钢丝绳采取2段卸荷,吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。
卸荷钢丝绳的换算系数为0.82,安全系数K=10.0,上吊点与下吊点距离3.1m。
5.1.1、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=0.300×0.900/4=0.068kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.900/4=0.675kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.068=0.127kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.675=0.945kN/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=(0.08×0.127+0.10×0.945)×1.5002=0.235kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.127+0.117×0.945)×1.5002=-0.277kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.277×106/5080.0=54.599N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
(式中:
水平杆的截面抵抗矩:
W=5080.0mm3;杆件材料的抗弯强度设计值:
f=205.0N/mm2)。
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+0.068=0.106kN/m
活荷载标准值q2=0.675kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.106+0.990×0.675)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.492mm
大横杆的最大挠度小于容许挠度[V]:
1500.0/150与10mm,满足要求!
5.1.2、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。
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=0.300×0.900×1.500/4=0.101kN
活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.500/4=1.012kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.101+1.4×1.012=1.608kN
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)×0.9002/8+1.608×0.900/2=0.728kN.m
=0.728×106/5080.0=143.370N/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=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.101+1.012=1.171kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=19×1171.350×900.03/(384×2.06×105×121900.0)=1.683mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.696mm
小横杆的最大挠度小于容许挠度[V]:
900.0/150与10mm,满足要求!
5.1.3、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):
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑移承载力设计值,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;(计算时,取结构的重要性系数γ0=1.0,荷载分项系数依前规定)。
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×0.900=0.035kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.900×1.500/2=0.203kN
活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN
荷载的计算值R=1.2×0.035+1.2×0.203+1.4×2.025=3.119kN<8.0kN
故:
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.1.4、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:
(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m);本例为0.1248,取0.125
NG1=0.125×16.500=2.063kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用冲压钢脚手板,标准值为0.30
NG2=0.300×10×1.500×(0.900+0.300)/2=2.700kN
(3)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=0.140×1.500×10/2=1.05kN
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);本例取标准值0.005
NG4=0.005×1.500×16.500=0.124kN
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.937kN。
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=3.000×2×1.500×0.900/2=4.050kN
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)的规定采用:
W0=0.550
Uz——风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Uz=1.420
Us——风荷载体型系数:
Us=1.560
经计算得到,风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.420×1.560=0.853kN/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
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
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——风荷载基本风压标准值(kN/m2);
la——立杆的纵距(m);
h——立杆的步距(m)。
5.1.5、立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。
在脚手架全高范围内增加2吊点;吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置;以吊点分段计算。
计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。
经过计算得到
1=arctg[3.00/(0.90+0.30)]=68.2°
2=arctg[3.00/0.30]=84.3°
最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为8.256kN和8.256kN。
最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为8.681kN和8.681kN。
考虑荷载组合,各吊点位置处内力计算为:
T1=9.35kNT2=8.72kNN1=3.43kNN2=0.85kN
其中T钢丝绳拉力,N钢丝绳水平分力。
所有卸荷钢丝绳的最大拉力为9.35kN
选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.000×9.35/0.820=114.02kN。
选择6×37+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa,直径15.0mm。
满足要求!
吊环强度计算公式为
=N/A<[f]
其中[f]——吊环钢筋抗拉强度,《混凝土结构设计规范》规定[f]=50N/mm2;
A——吊环截面积,每个吊环按照两个截面计算。
经过计算得到,选择吊环的直径要至少(18658.438×4/3.1416/50/2)1/2=15mm。
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=8.68kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.20;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.03m;
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=1.50;
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=90.07
[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=8.26kN;
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.20;
i——计算立杆的截面回转半径,i=1.58cm;
l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定,l0=3.03m;
k——计算长度附加系数,取1.155;
h——立杆步距,取1.75m;
u——计算长度系数,由脚手架的高度确定;u=1.50
A——立杆净截面面积,A=4.89cm2;
W——立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3;
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0.466kN.m;
——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2);经计算得到
=177.43
[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!
5.1.6、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=1.4×wk×Aw
wk——风荷载基本风压标准值,wk=0.578kN/m2;
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积,Aw=3.50×3.00=10.500m2;
经计算得到Nlw=8.489kN,连墙件轴向力计算值Nl=13.489kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95;
A=4.89cm2;[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl,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=13.489kN大于扣件的抗滑力8.0kN,单扣件不满足要求!
用双扣件与墙体联接且扣件与联墙钢管点焊。
5.1.7、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
其中p——立杆基础底面的平均压力(kN/m2),p=N/A;p=86.82
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN);N=8.68
A——基础底面面积(m2);A=0.10
fg——地基承载力设计值(kN/m2);fg=180.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc——脚手架地基承载力调整系数;kc=1.00
fgk——地基承载力标准值;fgk=180.00
地基承载力的计算满足要求!
5.2悬挑部分脚手架的设计
计算的脚手架为双排脚手架,搭设高度为42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0.90米,立杆的步距1.75米。
采用的钢管类型为
48×3.5,
连墙件采用2步3跨,竖向间距3.50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26层。
卸荷钢丝绳采取7段卸荷,吊点卸荷水平距离1倍立杆间距。
卸荷钢丝绳的换算系数为0.82,安全系数K=8.0,上吊点与下吊点距离3.1m。
悬挑水平钢梁采用10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3.00米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结,最外面支点距离建筑物1.20m。
拉杆采用钢丝绳。
5.2.1、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=0.300×0.900/4=0.068kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.900/4=0.675kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.068=0.127kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.675=0.945kN/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=(0.08×0.127+0.10×0.945)×1.5002=0.235kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.127+0.117×0.945)×1.5002=-0.277kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
=0.277×106/5080.0=54.599N/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+0.068=0.106kN/m
活荷载标准值q2=0.675kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.106+0.990×0.675)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.492mm
大横杆的最大挠度小于容许挠度[V]:
1500.0/150与10mm,满足要求!
5.2.2、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。
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=0.300×0.900×1.500/4=0.101kN
活荷载标准值Q=3.000×0.900×1.500/4=1.012kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.101+1.4×1.012=1.608kN
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)×0.9002/8+1.608×0.900/2=0.728kN.m
=0.728×106/5080.0=143.370N/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
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=5.0×0.038×900.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.101+1.012=1.171kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=19×1171.350×900.03/(384×2.06×105×121900.0)=1.683mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.696mm