地下部分脚手架方案.docx
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地下部分脚手架方案.docx
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地下部分脚手架方案
葡醍海湾小区A2期一组团二标段工程
脚手架工程
施工方案
编制:
审核:
审批:
脚手架工程施工方案
1、编制依据
1.1主要规程、规范
1.1.1建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)
1.1.2建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-1991)
1.1.3建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)
1.1.4《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
1.2参考手册
1.2.1建筑施工手册缩印本第四版(2003.9)
1.2.2实用建筑施工安全手册(1999.7)
1.2.3中建三局一公司安全管理标准化图册
2、工程概况
2.1地下部分脚手架概况
地下部分由11-1#、11-2#、11-3#三个车库,11-3#~15#叠拼六拼、八拼地下一层部分,高层11-1#和11-2#地下一层部分、11-16#配套楼地下一层部分组成。
地下室外墙脚手架拟采用普通双排钢管脚手架,所有地下部分室内梁板支撑拟搭设满堂支撑架。
地下室外墙用双排架起步于-6.000米,最大搭设高度为7.07米,地下室内墙各部位搭设情况见下表:
部位
起步相对标高(米)
顶端相对标高(米)
最大搭设高度(米)
11-1#车库(结施-02网格填充区域)
-7.400
-2.450
4.95(高度接近5米,单独编制高支模方案)
11-1#车库(未填充区域)
-5.500
-2.450
3.05
11-2#车库
-5.500
-2.450
3.05
11-3#车库(结施-04网格填充区)
-5.500
-2.350
3.15
-6.400
-2.350
4.05
11-3#车库(结施-04斜线填充区)
-6.400
-2.900
3.50
11-3#车库(结施-04蜂窝填充区)
-6.400
-1.350
5.05(高度超过5米,单独编制高支模方案)
11-3#车库(结施-04未填充区)
-6.400
-2.630
3.77
叠拼八拼(结施-03斜线填充区)
-5.600
-0.300
5.30(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼八拼(结施-03十字填充区)
-5.600
-0.370
5.23(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼八拼(结施-03L填充区)
-5.600
-0.490
5.11(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼八拼(结施-03未填充区)
-5.600
-0.250
5.35(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼六拼(结施-03斜线填充区)
-5.600
-0.300
5.30(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼六拼(结施-03十字填充区)
-5.600
-0.490
5.11(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼六拼(结施-03L填充区)
-5.600
-0.490
5.11(高度超过5米,单独编制高支模方案)
叠拼六拼(结施-03未填充区)
-5.600
-0.250
5.35(高度超过5米,单独编制高支模方案)
11-1#、11-2#高层(结施-04蜂窝填充区域)
-5.030
-0.530
4.5
11-1#、11-2#高层(结施-04未填充区域)
-5.030
-0.310
4.72
2.2地上部分脚手架概况
葡醍海湾A2期一组团二标段工程地上部分由11-3#~15#叠拼六拼、八拼部分,高层11-1#和11-2#部分、11-16#配套楼部分组成。
11-3#~15#叠拼、11-16#配套楼地上部分外墙脚手架拟采用普通双排钢管脚手架,室内梁板支撑拟搭设满堂支撑架。
11-1#和11-2#两栋高层外墙脚手架拟采用悬挑式脚手架(方案后续编报),室内梁板支撑拟搭设满堂支撑架。
地上部分外墙脚手架搭设情况如下表所示:
部位
起步相对标高(米)
顶端相对标高(米)
搭设高度(米)
叠拼八拼/叠拼六拼
-2.100
17.880
20.0
11-1#、11-2#高层
-0.300
105.5
118(每20米分段悬挑)
11-16#配套房
-2.100
8.800
12.1
地上部分室内满堂架搭设情况如下表所示:
部位
标准层高度(米)
脚手架搭设高度(米)
叠拼八拼
3.0/3.3
2.88/3.18
叠拼六拼
3.0/3.3
2.88/3.18
11-1#、11-2#高层
2.9
2.8
11-16#配套房
3.0/3.5
2.88/3.38
3、施工准备
3.1技术准备
在脚手架开始正式搭设前,通过技术交底使参与搭设的技术人员和工人熟悉和了解所承担本脚手架工程的特点、技术要求、施工工艺、施工操作要点以及工程质量标准,做到心中有数。
项目技术交底分三级:
项目总工向项目管理人员进行施工方案交底;工长向班组长进行分部分项工程交底;班组长向工人进行作业交底。
3.2材料准备
(1)钢管:
脚手架钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管(考虑到材料锈蚀等损耗,计算时以钢管的材质报告上的数据为准),用于横向水平杆的钢管最大长度不大于2m,其他杆不大于6.0m,每根钢管最大重量不应超过23kg,以便适合人工搬运。
(2)扣件:
扣件式钢管脚手架采用锻铸铁铸造的扣件,其材质符合《钢管脚手架》(GB15831-2006)的要求;螺栓螺帽采用3号钢,其技术要求应符合《GB5-86》和《GB41-66》的规定;铆钉采用20、25号铆钉钢。
所使用的扣件具有出厂合格证明。
有裂缝、变形的扣件严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
在使用时,直角扣件和螺旋扣件不允许沿轴心方向承受拉力;直角扣件不允许沿十字轴方向承受扭力;对接扣件不宜承受拉力,当用于竖向节点时只允许承受压力。
扣件的紧固力矩应控制在40~65N.m之间。
在设计计算时,扣件抗滑设计值按每个对接扣件3.2kN,每个直角或旋转扣件8.0kN取值。
其基本形式有三种:
用于垂直交叉杆件间连接的直角扣件;用于平行或斜交杆件间连接的旋转扣件以及用于杆件对接连接的对接扣件。
(3)脚手板:
本工程层采用木脚手板,木脚手板规格为50×200×4000,采用杉木或松木制作,其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》(GBJ-5)中Ⅱ级材质的规定。
(4)安全网:
密目式安全网:
每100cm²的面积上,有2000个以上网目;做耐贯穿试验将网与地面成30°夹角,在其中心上方3m处,用5kg的钢管垂直自由落下,不穿透。
(5)安全平网:
采用锦纶、维纶、涤纶、尼龙等材料制成;网眼规格为2.5cm×2.5cm、
长宽规格为6m×1.5m。
(6)可调托撑:
外径不得少于36mm,抗压承载力设计值不得少于40Kn.
试验检验按现行国家行业规范的规定进行,进行试验检验的机构取得烟台市建设行政主管部门颁发的试验机构资质证书。
采购进场的各类原材料都有出厂合格证及检验报告。
经检验合格的构配件按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。
3.3劳动力准备
本工程分为三个流水段同时施工,各个流水段开始的顺序不同,施工进度也不同。
一流水地下部分脚手架搭设工程量大、工期紧,筏板施工完毕后即具备足够的工作面。
预计每个流水段需要架子工20人,总体人员预计60左右。
4、脚手架架体设计
4.1地下部分脚手架设计
4.1.1地下部分外墙施工用落地式双排脚手架
整个地下部分外墙施工需要搭设双排落地架,起步高度在标高为-6.000m的基坑之内,内排脚手架基础为石子,外排脚手架基础为配筋垫层,由于外加高度不超过10米,立杆底部可以垫木模板。
脚手架底部排水为石子盲沟。
外架内立杆距离外墙边300mm以提供一定的工作面。
立杆纵距1500,横距900,步距1800。
施工作业层采用木脚手板纵向满铺,并用铁丝与下部小横杆绑牢,每隔12米一道硬质防护(高度不超过12米的在两端各设置一道硬质防护),每两道硬质防护之间设置一道水平兜网防护。
作业层小横杆加密为0.75m一道,侧面底部设踢脚板,涂上黑黄相间的油漆色带,外侧立面用密目网进行全封闭。
在外架的转角处设置一剪刀撑,每个剪刀撑跨6根立杆,每隔15米设置一道剪刀撑,剪刀撑与地面成45°~60°夹角,所有立杆涂刷黄色油漆,剪刀撑涂刷红白相间油漆,施工效果图如下:
4.1.2地下部分满堂支撑架
地下部分内墙梁板搭设高度不超过5.0米的区域均采用满堂支撑架,平面位置以及搭设概况如下表所述。
部位
扫地杆距离结构面(m)
第一步搭设高度(m)
第二步搭设高度(m)
第三步搭设高度(m)
总搭设高度(m)
11-1#车库(未填充区域)
0.2
1.4
1.4
/
3.05
11-2#车库
0.2
1.4
1.4
/
3.05
11-3#车库(结施-04网格填充区)
0.2
1.5
1.4
/
3.15
0.2
0.9
1.5
1.4
4.05
11-3#车库(结施-04斜线填充区)
0.2
1.4
1.4
0.5
3.50
11-3#车库(结施-04未填充区)
0.2
1.4
1.4
0.77
3.77
11-1#、11-2#高层(结施-04蜂窝填充区域)
0.2
1.5
1.5
1.3
4.5
11-1#、11-2#高层(结施-04未填充区域)
0.2
1.5
1.5
1.42
4.72
4.1.2.1、梁高小于700脚手架的搭设:
立杆自梁边和支座边200处设梁立杆顺着梁长方向安放,立杆横向间距1000。
梁宽>400时两根立杆中间加设顶撑,间距同两侧立杆。
每排立杆扣件连接横杆,梁底采用钢管横杆支撑,每两根横杆之间用一道步步紧锁住梁底。
横杆上为50×80木枋,木枋上面铺设梁底模板。
4.1.2.2、梁高大于或等于700脚手架的搭设:
立杆由梁边和支座边300处各排放一根梁立杆,立杆纵向间距等于梁宽加600。
叠拼地下室楼层的梁均需增加中间立杆,立杆间距1000,每排立杆扣件连接大横杆。
增加的立杆在梁底用顶托支撑,顶托上支撑钢管,钢管上铺木枋,木枋须立放,其上铺设梁底模板。
梁下支撑架步距同满堂架,梁高1000以上梁侧各搭一道纵向剪刀撑沿架子由底至高全高设置。
梁模下的大横杆支撑应在立杆上设置双扣件。
具体见下图。
4.1.2.3、楼板脚手架的搭设:
地下部分楼板支撑普通满堂支撑架最大的搭设高度为4.72m。
满堂架立杆间距1300×1300。
纵横杆步距不得大于1500,扫地杆距离结构面200。
纵横向水平杆必须每立杆连接,不得隔跨连接。
满堂架内搭设纵横向剪刀撑,每边不少于两道。
满堂架立杆长度不够需接长时应采用对接或顶部加可调顶撑调节高度,严禁采用搭接的方式进行连接。
对于高低跨的情况如下所述:
11-3#车库3~7/3~8轴处高低跨满堂架排布图
4.2地上部分脚手架设计
4.2.1地上部分外墙施工用落地式双排脚手架
叠拼六拼、叠拼八拼、配套房地上部分外墙施工需要搭设双排落地架,起步高度在标高为-2.100m,外架内立杆距离外墙边500mm以提供一定的工作面。
立杆纵距不得超过1500(施工时先确定两端转角处纵横向立杆的位置,根据直线段的距离等分立杆纵向间距),横距900,步距1800。
施工作业层采用木脚手板纵向满铺,并用铁丝与下部小横杆绑牢,每隔12米一道硬质防护(高度不超过12米的在两端各设置一道硬质防护),每两道硬质防护之间设置一道水平兜网防护。
作业层小横杆加密为0.75m一道,侧面底部设踢脚板,涂上黑黄相间的油漆色带,外侧立面用密目网进行全封闭。
在外架的转角处设置一剪刀撑即可,每个剪刀撑跨6根立杆,剪刀撑与地面成45°~60°夹角,立杆底部垫设50×200木脚手板,所有立杆涂刷黄色油漆,剪刀撑涂刷红白相间油漆,平面布置图如下所示:
立杆纵距确定流程图
对于某些部位无法一次性搭设双排架到顶部的位置需要在结构内缩的楼层断开双排架,在内部重新搭设新的双排架。
如下图所示:
4.2.2地上部分满堂支撑架
地上部分内墙梁板搭设的区域均采用满堂支撑架,平面位置以及搭设概况如下表所述。
部位
扫地杆距离结构面(m)
第一步搭设高度(m)
第二步搭设高度(m)
总搭设高度(m)
叠拼八拼、叠拼六拼
0.2
1.5
1.2
2.88
0.2
1.5
1.5
3.18
11-1#、11-2#高层
0.2
1.4
1.2
2.8
11-16#配套房
0.2
1.5
1.2
2.88
0.2
1.6
1.6
3.38
4.2.2.1、梁底部脚手架的搭设
梁底部脚手架的搭设按照本方案4.1.2.1和4.1.2.2执行。
4.2.2.2、楼板脚手架的搭设
地上部分楼板支撑普通满堂支撑架最大的搭设高度为3.38m。
满堂架立杆间距1300×1300。
纵横杆步距不得大于1600,扫地杆距离结构面200。
纵横向水平杆必须每立杆连接,不得隔跨连接。
满堂架内搭设纵横向剪刀撑,每边不少于两道。
满堂架立杆长度不够需接长时应采用对接或顶部加可调顶撑调节高度,严禁采用搭接的方式进行连接。
4.3安全通道口脚手架设计
安全通道口采用钢管、扣件搭设,四周张挂安全密目网,搭设尺寸如下图所示:
5、外墙脚手架受力计算书
5.1参数信息
(1)脚手架参数
本方案搭设双排脚手架区域搭设最大高度为20米,立杆采用单立杆;
搭设尺寸为:
立杆的纵距为1.5米,立杆的横距为0.9米,立杆的步距为1.8米;
内排架距离墙长度为0.5米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为2根;
采用的钢管类型为φ48×3.5(考虑到壁厚偏差,按照φ48×3.0计算);
横杆与立杆连接方式为单扣件;取扣件抗滑承载力系数0.80;
(2)活荷载参数
施工均布荷载3.0kN/㎡;
脚手架用途:
结构脚手架;
同时施工层数:
2层;
(3)风荷载参数
本工程地处山东省烟台市,查荷载规范基本风压为0.55,风荷载高度变化系数μz为0.74,风荷载体型系数μs为0.645;计算中考虑风荷载作用。
(4)恒载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值0.1248kN/㎡;
脚手板自重标准值:
0.350kN/㎡;
栏杆挡脚板自重标准值:
0.150kN/㎡;
安全设施与安全网自重标准值:
0.005kN/㎡;
脚手板铺设层数:
3层;
脚手板类别:
木脚手板;
栏杆挡板类别:
栏杆、脚手板挡板。
5.2小横杆的计算
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
(1)均布荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.033kN/m;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.35×1.5/3=0.175kN/m;
活荷载标准值:
Q=3×1.5/3=1.5kN/m;
荷载的计算值:
q=1.2×0.033+1.2×0.175+1.4×1.5=2.35kN/m;
小横杆计算简图
(2)强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩,
计算公式如下:
最大弯矩Mqmax=2.35×0.8×0.8/8=0.188kN.m;
最大应力计算值σ=Mqmax/W=41.87N/m㎡;
小横杆的最大弯曲应力σ=41.87N/m㎡小于小横杆的抗压强度设计值[f]=215N/m㎡,满足要求。
(3)挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.033+0.175+1.5=1.708kN/m;
最大挠度V=5.0×1.708×800×800×800×800/(384×2.06×105×107800)=0.41mm;
小横杆的最大挠度0.41mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求。
5.3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,小横杆在大横杆的上面。
(1)荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.033×0.8=0.027kN;
脚手板的荷载标准值:
P2=0.35×0.8×1.5/3=0.14kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.8×1.5/3=1.2kN;
荷载的设计值:
P=(1.2×0.027+1.2×0.14+1.4×1.2)/2=0.94kN;
大横杆计算简图
(2)强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:
M1max=0.08×0.033×1.5×1.5=0.006kN.m;
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算:
㎡max=0.267×0.94×1.5=0.376kN.m;
M=M1max+㎡max=0.006+0.376=0.382kN.m
最大应力计算值σ=0.382×106/4490=85.18N/m㎡;
大横杆的最大应力计算值σ=85.18N/m㎡小于大横杆的抗压强度设计值[f]=215N/m㎡,满足要求。
(3)挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:
mm
均布荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度:
Vmax=0.677×0.033×15004/(100×2.06×105×107800)=0.051mm;
集中荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
小横杆传递荷载P=(0.027+0.14+1.2)/2=0.683kN
V=1.883×0.683×15003/(100×2.06×105×107800)=1.956mm;
最大挠度和:
V=Vmax+Vpmax=0.051+1.956=2.007mm;
大横杆的最大挠度2.007mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm,满足要求。
5.4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8.0kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。
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6.4kN;
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;
小横杆的自重标准值:
P1=0.033×0.8×2/2=0.027kN;
大横杆的自重标准值:
P2=0.033×1.5=0.05kN;
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×0.8×1.5/2=0.21kN;
活荷载标准值:
Q=3×0.8×1.5/2=1.8kN;
荷载的设计值:
R=1.2×(0.027+0.05+0.21)+1.4×1.8=2.864kN;
R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
5.5脚手架立杆荷载的计算
作用于脚手架的荷载包括恒载、活荷载和风荷载。
恒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),为0.1248
NG1=[0.1248+(0.80×2/2)×0.033/1.80]×21.70=3.029;
(2)脚手板的自重标准值(kN/㎡);采用木脚手板,标准值为0.35
NG2=0.35×5×1.5×(0.8+0.3)/2=1.444kN;
(3)栏腰杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、脚手板挡板,标准值为0.15
NG3=0.15×5×1.5/2=0.562kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/㎡);0.005
NG4=0.005×1.5×20=0.163kN;
经计算得到,恒载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.028kN;
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=3×0.8×1.5×2/2=3.6kN;
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo--基本风压(kN/㎡),按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:
Wo=0.55kN/㎡;
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=0.74;
Us--风荷载体型系数:
取值为0.645;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.55×0.74×0.645=0.184kN/㎡;
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=1.2×5.028+1.4×3.6=11.08kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.028+0.85×1.4×3.6=10.32kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.184×1.5×1.82/10=0.106kN.m;
5.6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=11.08kN;
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;当计算杆件长细比时,取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=4.24c㎡;
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]=215N/m㎡;
σ=11080/(0.188×424)=139N/m㎡;
立杆稳定性计算σ=139N/m㎡小于立杆的抗压强度设计值[f]=215N/m㎡,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=10.32kN;
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;
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L0=kuh确定:
L0=3.118m;
长细比:
L0/i=196;
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=0.188
立杆净截面面积:
A=4.24c㎡;
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]=215N/m㎡;
σ=10320/(0.188×424)+10320/4490
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