垃圾中转站支架搭设方案.docx
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垃圾中转站支架搭设方案
郑州新郑国际机场工程
西工作区供水站、中水站及垃圾中转站工程
(合同编号:
PTQSG-06)
垃圾中转站内支架及外脚手架搭设专项施工方案
审核:
校核:
编制:
中国水利水电第十一工程局有限公司
机场项目经理部
2014年12月12日
一、工程概况
垃圾中转站工程位于N1地块,南侧为N2大客车停车场,东侧为航空一路,西侧为振兴路。
占地面积7621m2。
包括垃圾分拣消毒及中转车间、门卫、移动岗亭、成套消防水箱和消防泵、大门等建筑物,以及站内道路、给排水、电气等配套工程。
本工程采用天然地基上的柱下条形基础,基础部分坐落于②层粉土,fak=120KPa,部分坐落于②层粉砂,fak=150KPa.基底局部遇不良土层时,采用砂石换填。
地下构筑物及储水构筑物的混凝土等级为C30,抗渗等级为S6,水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,在满足强度要求的同时满足抗渗要求。
水灰比不大于0.5;水泥用量控制在320-350KG/m³;最大氯离子含量不大于0.1%,最大碱含量不大于3.0KG/m³;建筑结构梁、板、柱及基础等混凝土强度等级为C30,垫层为C15。
外脚手架主要承受人群荷载、施工机具及脚手架自重,不是主要承重受力脚手架。
内支架主要承受承受人群荷载、施工机具、脚手架自重及结构自重,为承重结构。
外脚手架最大搭设高度取12米,内支架最大搭设高度取12米。
二、编制依据
2.1、《设计图纸》;
2.2、《招标文件》;
2.3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011。
三、施工部署
3.1组织机构
组长:
赵国谦
副组长:
卢代权
组员:
陈卫华、王孝胜、王占超、高宁波、景佳、何国强、吴鹏飞
3.2主要部人员职责
赵国谦:
全面负责整个项目施工的各项管理工作
卢代权:
负责整个项目施工方案的审查,重点技术问题的解决等技术工作。
陈卫华:
全面负责施工进度管理工作。
王孝胜:
负责施工过程中的技术管理工作及相应措施的纠正。
王占超:
负责现场施工过程中安全检查监督。
高宁波、景佳:
负责现场施工过程中的技术指导工作。
何国强:
负责现场施工质量检查、工序报验工作。
吴鹏飞:
全面负责施工现场材料供应统筹管理。
四、外脚手架
本工程外脚手架均采用双排钢管脚手架,参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130)-2011施作。
4.1材料:
钢管规格为Φ48*3.5;密目式安全立网、安全平网。
直角扣件,一字扣件,十字扣件。
4.2脚手架设计:
按JGJ130-2011,外脚手架设计尺寸如下表所示:
连墙件设置
立杆横距
步距
立杆纵距
脚手架搭设极限高度
实搭高度
二步三跨
1.05m
1.8m
1.5m
50m
低于24m
4.3脚手架搭设的构造要求:
①立杆搭设要求:
a在竖立杆时,要注意杆件长短搭配使用,立杆接头除顶层可采用搭接外必须采用对接扣件实行对接接头,搭接时的搭接长度Ld≥1m,用不少于两个旋转扣件扣牢,扣件的外边缘到杆端距离不小于100mm。
b立杆接头与相近大横杆的距离不宜大于步高的三分之一,相邻立杆接头应相互错开,不应在同步高和同一跨距内,相邻接头的高度宜>500mm。
c凡落地架在立杆下统一垫通长50厚250宽木板。
d在脚手架立杆底端之上100—150mm处一律设纵向和横向扫地杆,横向扫地杆在纵向扫地杆之下,并与立杆连接固定。
e脚手架立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
②横杆搭设要求
a大横杆长度不得小于三跨,并设置于立杆内侧,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。
b大横杆应采用对接扣件连接,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,接头应设置于距节点1/3跨度范围内。
c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。
d大横杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1/3。
e小横杆设置于大横杆之上并用直角扣件固定在大横杆上,小横杆每个节点设置一根,在操作层每跨跨中加设一根用来支撑脚手板。
f脚手架外侧小横杆伸出架子外皮100mm,内侧伸出立杆300mm。
③拉接杆件搭设要求:
a脚手架架体按二步三跨设置拉结点,拉结点用∅48钢管预埋模板中。
b拉结杆从基础梁开始设置。
④剪刀撑搭设要求:
a在脚手架的外立面设置剪刀撑,剪刀撑的斜杆与水平面的夹角为45度,搭设时,将一根斜杆扣在立杆上,另一根扣在小横杆的伸出部分上,架体外侧立面连续布置剪刀撑。
b斜杆用扣件与脚手架扣紧的接头两端距脚手架节点不大于200mm,除两端扣紧外,中间尚需增加2—4个扣结点。
d剪刀撑的底部要插到脚手架的最下端,与立杆相交点必须加扣件的一定要加扣件。
剪刀撑应采取搭接方式,搭接长度≥1000mm,并用不少于三个旋转扣件扣紧,两端露出不少于100mm。
⑤脚手板铺设要求:
a脚手板采用对接平铺时,对接处其下两根支撑横杆距离应控制在300mm以内,脚手板外伸长应取130~150mm,当搭接平铺时,搭接长度≥200mm,且在中部设有支撑横杆,铺板时严禁出现端头超出支撑横杆150mm的探头板。
b脚手板采用纵向铺设,其下支撑横杆间距为0.75m。
⑥作业层及围护栏杆设置要求:
a作业层应满铺脚手板,拐角处的脚手板用3.2mm直径镀锌钢丝与横向水平杆可靠连接,防止滑动。
b围护栏杆高1.2m。
外排架子内侧用脚手板立放作为挡脚板(高为250mm),并用钢丝与立杆绑牢。
c脚手架外侧用密目网全封闭,操作层下满挂安全网。
在架体拆除时在下面支搭4m宽水平防护安全网。
⑦脚手架基础处理和底座安装:
脚手架基础在回填必须分层夯实。
地梁下表面,并做排水沟。
基础处理好后,按构架设计的立杆间距进行放线定位,铺设垫板并确保位置准确、铺放平稳,不得悬空。
4.4搭设作业顺序:
放置纵向扫地杆,自角部起依次向两边竖立底立杆,底端与纵向扫地杆扣接固定后,装设横向扫地杆并也与立杆固定(固定立杆底端前,应吊线确保立杆垂直),每边竖起3-4根立杆后,随即安装第一步纵向平杆(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40-60N.m力矩拧紧扣件螺栓,形成构架初始段。
按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。
交圈后,再全面检查一遍构架质量和地基情况,严格确保设计要求和构架质量。
设置连墙件,按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步…..,随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆,铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或维护封闭措施。
4.5稳定性计算:
4.5.1大横杆计算
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=0.350×1.050/(2+1)=0.123kN/m;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050/(2+1)=1.050kN/m;
静荷载的计算值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193kN/m;
活荷载的计算值:
q2=1.4×1.050=1.470kN/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.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
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.366kN.m;
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.430kN.m;
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:
σ=Max(0.366×106,0.430×106)/5080.0=84.646N/mm2;
大横杆的抗弯强度:
σ=84.646N/mm2小于[f]=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=P1+P2=0.038+0.123=0.161kN/m;
活荷载标准值:
q2=Q=1.050kN/m;
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=0.677×0.161×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×1.050×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.315mm;
脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。
大横杆的最大挠度小于1500.0/150mm或者10mm,满足要求!
4.5.2小横杆计算
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=0.350×1.050×1.500/(2+1)=0.184kN;
活荷载标准值:
Q=3.000×1.050×1.500/(2+1)=1.575kN;
荷载的计算值:
P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.575=2.495kN;
小横杆计算简图
2.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:
Mqmax=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.495×1.050/3=0.873kN.m;
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN.m;
σ=M/W=0.879×106/5080.000=173.124N/mm2;
小横杆的计算强度小于205.000N/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小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.038×1050.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.024mm;
P2=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN;
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:
Vpmax=1816.350×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.060×105×121900.0)=2.972mm;
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.972=2.996mm;
小横杆的最大挠度小于(1050.000/150)=7.000与10mm,满足要求!
;
4.5.3立杆稳定性计算
不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值:
N=6.785kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.500
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.119m;
Lo/i=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.186;
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=6785.000/(0.186×489.000)=74.602N/mm2;
立杆稳定性计算σ=74.602小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值:
N=6.289kN;
计算立杆的截面回转半径:
i=1.58cm;
计算长度附加系数:
K=1.155;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得:
U=1.500
计算长度,由公式lo=kuh确定:
lo=3.119m;
Lo/i=197.000;
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到:
φ=0.186
立杆净截面面积:
A=4.89cm2;
立杆净截面模量(抵抗矩):
W=5.08cm3;
钢管立杆抗压强度设计值:
[f]=205.000N/mm2;
σ=6289.245/(0.186×489.000)+99315.668/5080.000=88.698N/mm2;
立杆稳定性计算σ=88.698小于[f]=205.000N/mm2满足要求!
五、内支架
本工程因结构施工需要的内支架均采用满堂钢管支架。
5.1材料:
钢管规格为Φ48*3.5;密目式安全立网。
直角扣件,一字扣件,十字扣件,方木支撑采用50*80木方。
5.2地基及基础:
由于本工程场地内原地质条件较好或内支架在底板施工完毕后才进行搭设,不存在软基等不良地质条件;承载力满足支架搭设基础要求,支架基础无需另外进行处理。
5.3支架搭设
5.3.1本工程的脚手架步距、纵距、横距分别为1.5m×0.9m×0.9m。
每搭完一步脚手架后,应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
5.3.2底座安放应符合下列规定:
1、底座、垫板均应准确地放在定位线上;
2、垫板采用1.8m×0.15m×0.25m的枕木。
5.3.3立杆搭设应符合下列规定:
1、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用;
2、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外,其它各层各步接头必须采用对接扣件连接;相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,且应符合下列规定:
1)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小于500MM;各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3;
2)搭接长度不应于1M,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。
3开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至支架安装稳固后,方可根据情况拆除;
5.3.4纵向水平杆搭设应符合下列规定:
1、纵向水平杆宜设置在立杆内侧,长度不应小于3跨;
2、纵向水平杆接长宜用对接扣件,也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定:
1)纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。
2)搭接长度不应小于1M,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100MM。
3)纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。
2、在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
5.3.5横向水平杆搭设应符合下列规定:
1、主接点必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。
主接点处 两个直角扣件的中心距不应大于150MM。
2、作业层上非主节点处的横向水平杆,宜根据支承木方需要等间距设置,最大间距不应大于45cm;
5.3.6脚手架必须设置纵、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处的立杆上。
横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1M。
5.3.7剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定:
1、每道剪刀撑宽度不应小于3.6M,斜杆与地面倾角宜在45º-60º,且应满足下表:
剪刀撑与地面倾角
45º
50º
60º
剪刀撑跨越立杆的最多根数
7
6
5
2、高度在24M以下的脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑,并应由底至顶连续设置;中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15M。
高度在24M以上的脚手架应在外侧整个立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑;
3、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
5.3.8扣件安装应符合下列规定:
1、扣件规格必须与钢管外径相同;
2、螺栓拧紧力矩不应小于40N.M,且不应大于65N.M;
3、在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的 相互距离不应大于150MM;
4、对接扣件的开口应朝上或朝内;
5.3.9作业层、斜道的栏杆和挡板的搭设应符合下列规定:
1、栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧;
2、上栏杆的上皮高度应为1.2M;
3、挡脚板高度不应小于180MM;
4、中栏杆应居中设置。
5.4稳定性计算
由于加氯间屋顶内架为整个给水站最大搭设高度支架,支架计算以加氯间内支架计算为例。
5.4.1模板支撑方木计算;
方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为
本算例中,方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=5.000×8.000×8.000/6=53.33cm3;
I=5.000×8.000×8.000×8.000/12=213.33cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m):
q1=25.000×0.300×0.120=0.900kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2=0.350×0.300=0.105kN/m;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN):
p1=(1.000+2.000)×0.900×0.300=0.810kN;
2.强度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载q=1.2×(0.900+0.105)=1.206kN/m;
集中荷载p=1.4×0.810=1.134kN;
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.134×0.900/4+1.206×0.9002/8=0.377kN.m;
最大支座力N=P/2+ql/2=1.134/2+1.206×0.900/2=1.110kN;
截面应力σ=M/w=0.377×106/53.333×103=7.074N/mm2;
方木的计算强度为7.074小13.0N/mm2,满足要求!
3.抗剪计算:
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
Q=0.900×1.206/2+1.134/2=1.110kN;
截面抗剪强度计算值T=3×1109.700/(2×50.000×80.000)=0.416N/mm2;
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2;
方木的抗剪强度为0.416小于1.300,满足要求!
4.挠度计算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=0.900+0.105=1.005kN/m;
集中荷载p=0.810kN;
最大变形V=5×1.005×900.0004/(384×9500.000×2133333.33)+810.000×900.0003/(48×9500.000×2133333.33)=1.031mm;
方木的最大挠度1.031小于900.000/250,满足要求!
5.4.2、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向板底支撑传递力,P=1.206×0.900+1.134=2.219kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩Mmax=0.533kN.m;
最大变形Vmax=1.233mm;
最大支座力Qmax=7.250kN;
截面应力σ=0.533×106/5080.000=104.880N/mm2;
支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm,满足要求!
5.4.3、扣件抗滑移的计算:
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。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.250kN;
R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
5.4.4、模板支架荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1=0.129×13.000=1.678kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN):
NG2=0.350×0.900×0.900=0.284kN;
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN):
NG3=25.000×0.120×0.900×0.900=2.430kN;
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.392kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(1.000+2.000)×0.900×0.900=2.430kN;
3.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=8.672kN;
5.4.5、立杆的稳定性计算:
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=8.672kN;
σ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到;
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