钢管架方案.doc
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钢管架方案.doc
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海峡汽车文化广场一期Ⅱ标段
扣件钢管外架脚手架搭设、拆除
施
工
方
案
福州鑫榕惠建筑劳务有限公司
2010年8月
目录
一、编制说明…………………………………………………………3
二、工程慨况………………………………………………………3
三、搭设技术要求及搭设施工方案…………………………………3
四、脚手架拆除方案………………………………………………7
五、搭设、使用、拆除安全技术措施…………………………7
六、外墙脚手架内力计算书………………………………………8
七、施工注意事项…………………………………………………17
八、施工安全注意事项……………………………………………24
一、编制说明:
海峡汽车文化广场汽车用品市场商住楼1#~10#楼,外墙扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、按榕建《2008》6号《关于进一步规范福州市建筑施工现场钢管脚手架搭设的通知》等编制。
二、工程概况:
序号
项目
内容
1
工程名称
海峡汽车文化广场一期Ⅱ标段
2
工程地点
福州市青口开发区尚干镇
3
建设单位
福州新榕城市建设发展有限公司
4
设计单位
福州市建筑设计院
5
监理单位
福州公正工程咨询监理有限公司
6
勘察单位
福州市建筑设计院
7
质量监督站
闽侯县质量监督站
8
工程总承包
福州建工(集团)总公司
9
合同工期
240日历天
10
质量目标
合格工程、榕城杯
海峡汽车文化广场汽车用品市场商住楼1#~10#楼,1#、5#、6#、9#、10#楼为9层结构,搭设高度为30.75m,2#、3#、4#、7#、8#、楼为11层结构,搭设高度为36.75m,工程地面粗糙度为C类,基本风压为0.61kN/m2。
本工程外架根据建筑主体结构及建筑立面特点,以安全、可靠、适用为原则,满足施工进度的要求工程选用双排落地式脚手架式脚手架的形式进行搭设,该外架在结构施工阶段仅作为防护架使用,在装修阶段作脚手架使用。
搭设具体概况如下:
三、搭设技术要求及搭设施工方案:
1、材质要求:
1.1钢管:
选用φ48×3.5Q235焊接钢管,考虑市场钢管壁厚多为负偏差,故钢管壁厚须按σ=3.0mm计算。
搭设前材料需进行严格挑选,钢管、扣件应为合格产品,对新用的钢管要有出厂合格证。
对旧钢管、扣件使用前应进行质量检查,凡弯曲、裂缝、变形或损伤和尺寸不符的管材一律不得使用。
1.2扣件:
选用可锻铸造扣件,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷;发现有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
1.3安全网:
安全网选用高密度聚乙烯网,密目网的密度为2000目/100平方厘米以上。
自第一步以上内满挂,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧,用尼龙绳与纵向水平杆扎牢,张挂安全网要求严密、平整
2、落地架搭设顺序:
摆设内立杆→纵向水平杆与内立杆紧扣→随即加设临时双向斜撑(在装两道连墙后方可拆除)→横向水平杆→外立杆→安第一步纵向杆→以上各步横向水平杆→纵向杆→栏杆→连墙杆→接立杆→剪刀撑→扫地杆→铺竹笆片→挂安全网→验收检查。
3、落地架步距h=1.8m、立杆纵距L=1.8m、立杆横距b=1.00m。
内立杆距墙0.2m,栏杆高度为1.2m,中栏杆高度为600mm,踢脚杆高度180mm,栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
4、立杆:
立杆选用6m与4.5m两种,立杆应油漆,立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接,立杆接长必须有二个人操作采用对接扣件连接。
立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3;高出檐口上皮1.5m。
建筑施工用的扣件式钢管脚手架搭设的技术措施基本要求是:
横平竖直,整齐清晰,平竖通顺,连接牢固,受荷安全,有安全操作空间,不变形,不摇晃。
5、扫地杆:
脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm的立杆上;横向扫地杆亦应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
6、立杆基础:
如立杆座落于回填土上,先将地表面整平分层夯实,清除障碍物,根据设计位置和脚手架尺寸,在土层表面上浇筑15cm厚C20砼,立杆下端应有垫木,然后设置立杆和底座,立杆基础无积水及做好排水沟。
7、纵向水平杆:
纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨,接长宜采用对接扣件连接,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
8、横向水平杆:
横向水平杆紧靠立杆搭设于纵向水平杆之下,用直角扣件扣紧;主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于200mm。
9、连墙件:
连墙点采用每层三跨布置,预埋件采用φ48钢管靠近主节点设置,剪力墙时采用预留洞,偏离主节点的距离不应大于300mm,与立杆必须采用刚性连墙件和建筑物可靠连接,竖向间距不应大于建筑物的层高。
连墙件不能与门窗管道等设施相连。
当脚手架施工操作层高出连墙体二步时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙体搭设完后方可根据情况拆除,开口处每层必须预埋连墙件进行加固。
10、剪刀撑:
剪刀撑采用黄黑相间的警示色,设在外立杆外侧立面整个长度和高度上连续设置。
水平夹角控制在45°~60°之间。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,剪刀撑跨越立杆的最多根数45°为7根;50°为6根;60°为5根,剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交横向水平杆的伸出端或立杆上。
旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm,剪刀撑搭接长度应不小于1m,应设置2个旋转扣件固定。
开口的两端增设横向斜撑,由底至顶层呈之字型连续布置。
剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。
11、扣件:
规格必须与钢管外径相同;在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件,旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;对接扣件开口应朝上或朝内;各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。
螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m。
12、脚手板:
选用竹笆片,满铺10道,铺设前认真检查,不合格的竹笆片不能上架,四角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆。
13、挡脚板:
脚手架每四步设一道挡脚板及刷红白相间的警示色。
14、通道口防护棚的立杆、栏杆,悬挑式脚手架挑梁应刷红白相间的警示色。
15、出入口脚手架的上方要有安全可靠的隔离防护设施,以防止高处物体坠落伤人。
在各出入口处的外侧,应设置双层防护棚,以保证人员出入。
16、脚手架搭设三层完毕,必须办理验收手续,经验收合格签章后方可使用。
17、脚手架的避雷设置:
在脚手架的四个角方向的底部提前预设四处避雷接地引出线端头,引下线与建筑物的设计避雷带用镀锌扁铁焊接,待脚手架搭设至一定高度是在脚手架的角杆上方焊接避雷针并与下端避雷接地体引上线做电气连接。
基本能够起到避雷效果。
18、过门洞的处理
过门洞,双排脚手架挑空2根立杆,即在第一步大横杆处断开。
悬空的立杆处用斜杆撑顶,逐根连接三步以上的大横杆,以使荷载分布在两侧立杆上,斜杆下端与地面的夹角要成60°左右,凡斜杆与立杆、大横杆相交处均应扣接。
具体详见图3。
门洞处脚手架挑空做法
19、施工部署:
脚手架施工由架子工人具体操作。
施工技术人员对架体施工全过程统一调度和部署,并负责架体安全质量的监控与验收。
20、劳动力安排:
为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量,确定本工程外脚手架搭设按下表配置人力资源,操作工均有上岗作业证书。
建立由项目负责、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。
外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
负责人:
林冲 搭设负责人:
李长妹
安全员:
陈燕玲
技术管理1人测量放线1人质量检查安全监督2人
架子工13人
四、脚手架拆除方案:
1、脚手架拆除必须满足施工需要,在经技术负责人同意后方可拆除。
2、拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。
3、应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
4、拆除原则:
应逐层由上而下,后装先拆,先装后拆。
严禁上下同时作业。
5、拆除顺序:
安全网→最上一层竹笆片→最上一层剪刀撑→最上一层栏杆→最上一层纵向水平杆→最上一层横向水平杆→最上一层连墙杆→最上一层立杆→下一层栏杆……→第一层立杆→结束。
6、所有连墙件应随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层拆除后再拆脚手架,分段拆除高差不应大于二步,如高差大于二步,应增设连墙件加固。
7、拆除时,应统一指挥,上、下呼应,动作协调,当解开与另一有关的结扣时,应先告知对方,以防坠落,拆除后,材料集中统一于楼层内,用电梯或人工运送至地面,不得乱扔,应从上向下传递,拆除时指挥人员必须认真监视架体的整体情况,发现异常马上停止,并及时采取措施。
8、拆除脚手架时,应在架子周围设一定范围的警戒区,警戒区内不得有人,拆除架体时应设专人指挥。
五、搭设、使用、拆除安全技术措施:
1、脚手架材料进场按项目部指定的场地分类堆放整齐,以及拆除后退场应服从现场管理人员指挥。
2、组织操作人员上岗前三级安全教育和安全生产技术操作规程的学习,提高上岗人员安全意识和安全生产技能。
3、由施工员、安全员向施工人员进行搭设(拆除)安全技术交底,做到每一个施工人员都明白脚手架的安全要求及技术要求。
4、脚手架的施工人员必须持证上岗。
5、服从项目部管理人员工序搭接安排,及时协调好各工种配合施工。
6、施工人员在搭设(拆除)脚手架前必须要有良好身体状况,身体不适、有病,具有恐高证者不得上岗。
7、搭设(拆除)脚手架时,施工人员不得酗酒,不熬夜,思维清晰,精神状态良好。
8、搭设(拆除)脚手架时,严格遵守安全生产、文明施工及项目部各种规章制度,不违章指挥,违章操作,配备符合劳动卫生要求的防护用品,正确戴好安全帽,不得光脚,不得穿易滑鞋,不得穿拖鞋上下施工,悬空作业必须扎好安全带,确保施工安全。
9、雨天、雷雨天及六级以上大风不得进行搭设或拆除脚手架,应采取加固等措施,保证架体安全。
10、夜间不得进行脚手架的搭设(拆除),夜间使用脚手架必须经过技术人员同意,同时具有足够的照明。
11、搭设(拆除)脚手架应严格遵守有关安全管理制度及施工方案,不倒顺序施工,不野蛮指挥。
12、脚手架搭设要实行分段验收,必须要组织相关人员验收合格后才能使用,在使用中活荷载不得超过2KN/m2。
13、定期对脚手架进行检查,发现问题及时整改,对架上临时堆放的材料要及时清理,严禁超载。
在台风之前要进行认真检查并采取补强措施及先拆除部分安全网措施,对六级大风与大雨后及停用超过一个月复工之前应对脚手架进行检查和保修。
14、在施工过程中严禁随意拆除各杆件扣件及连墙件,如要拆除应经工地技术负责人批准,采取加固措施方可拆除。
15、在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守。
16、使用脚手架时,不得在脚手架上打闹,不得往下抛掷物体。
17、使用脚手架时,施工人员不得将脚手架当作垂直运输工具而随意爬上爬下。
18、本方案未尽事宜按JGJ130-2001J84-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范执行。
六、外墙脚手架内力计算书
落地式扣件钢管外脚手架设计计算:
一)、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为36.75m,立杆采用单立管;
搭设尺寸为:
立杆的横距为1m,立杆的纵距为1.8m,大小横杆的步距为1.8m;
内排架距离墙长度为0.20m;
大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为2根;
采用的钢管类型为Φ48×3.5;
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数为1.00;
连墙件采用每层三跨,竖向间距3m,水平间距5.4m,采用扣件连接;
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
2.000kN/m2;
同时施工层数:
2层;
3.风荷载参数
本工程地处福建福州市青口开发区尚干镇,基本风压0.61kN/m2;
风荷载高度变化系数μz为1.00,风荷载体型系数μs为0.63;
脚手架计算中考虑风荷载作用;
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):
0.1337;
脚手板自重标准值(kN/m2):
0.050;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):
0.038;
安全设施与安全网(kN/m2):
0.005;
脚手板类别:
竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:
栏杆、竹笆片脚手板挡板;
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):
0.033;
脚手板铺设:
9道;
5.地基参数
地基土类型:
素填土;地基承载力标准值(kPa):
135.00;
立杆基础底面面积(m2):
0.25;地基承载力调整系数:
0.50。
二)、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,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。
将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.033kN/m;
脚手板的自重标准值:
P2=0.05×1/(2+1)=0.017kN/m;
活荷载标准值:
Q=2×1/(2+1)=0.667kN/m;
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.017=0.06kN/m;
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.667=0.933kN/m;
图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)
图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯矩分别按图1、图2组合。
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为M1max=0.08×0.06×1.82+0.10×0.933×1.82=0.318kN.m;
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为M2max=-0.10×0.06×1.82-0.117×0.933×1.82=-0.373kN.m;
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.318×106,0.373×106)/4490=83.073N/mm2;
大横杆的最大弯曲应力为σ=83.073N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算:
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:
其中:
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.033+0.017=0.05kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=0.667kN/m;
最大挠度计算值为:
ν=0.677×0.05×18004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.667×18004/(100×2.06×105×107800)=3.28mm;
大横杆的最大挠度3.28mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150mm与10mm,满足要求!
三)、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,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作为小横杆集中荷载,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=0.033×1.8=0.06kN;
脚手板的自重标准值:
P2=0.05×1×1.8/(2+1)=0.030kN;
活荷载标准值:
Q=2×1×1.8/(2+1)=1.200kN;
集中荷载的设计值:
P=1.2×(0.06+0.03)+1.4×1.2=1.788kN;
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax=1.2×0.033×12/8=0.005kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.788×1/3=0.596kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.601kN.m;
最大应力计算值σ=M/W=0.601×106/4490=133.847N/mm2;
小横杆的最大弯曲应力σ=133.847N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和;
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
νqmax=5×0.033×10004/(384×2.06×105×107800)=0.02mm;
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.06+0.03+1.2=1.29kN;
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
νpmax=1289.94×1000×(3×10002-4×10002/9)/(72×2.06×105×107800)=2.062mm;
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.02+2.062=2.081mm;
小横杆的最大挠度为2.081mm小于小横杆的最大容许挠度1000/150=6.667与10mm,满足要求!
四)、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数1.00,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
大横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.8×2/2=0.06kN;
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×1/2=0.017kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.05×1×1.8/2=0.045kN;
活荷载标准值:
Q=2×1×1.8/2=1.8kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.06+0.017+0.045)+1.4×1.8=2.666kN;
R<8.00kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五)、脚手架立杆荷载计算:
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,为0.1337kN/m
NG1=[0.1337+(1.80×2/2)×0.033/1.80]×36.75=6.137kN;
(2)脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.05kN/m2
NG2=0.05×9×1.8×(1+0.2)/2=0.486kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值;采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.04kN/m
NG3=0.038×9×1.8/2=0.311kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.8×36.75=0.331kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.265kN;
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,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=2×1×1.8×2/2=3.6kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.61kN/m2;
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;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.63;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.61×1×0.63=0.269kN/m2;
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=1.2×7.265+1.4×3.6=13.758kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.265+0.85×1.4×3.6=13.002kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.269×1.8×1.82/10=0.187kN.m;
六)、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴向压力设计值:
N=13.758kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.59cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
k=1.155;当验算杆件长细比时,取块1.0;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
μ=1.5;
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定:
l0=3.118m;
长细比Lo/i=196;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到:
φ=0.188;
立杆净截面面积:
A=4.24cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=4.49cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205N/mm2;
σ=13758/(0.188×424)=172.597N/mm2;
立杆稳定性计算σ=172.597N/mm2
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