7高排架专项施工方案.docx
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7高排架专项施工方案.docx
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7高排架专项施工方案
贵州省赫章珠市水库工程
高排架专项
施
工
方
案
中国水电建设集团十五工程局有限公司
贵州珠市水库项目部
2016年6月13日
中国水电十五局
赫章珠市水库工程-高排架专项施工方案
文件名称
赫章珠市水库工程高排架专项施工方案
编写
韩诚圆
审核
批准
版次
1
修改次
0
发布日期
2014年6月
实施日期
2014年6月
一、工程概况
二、编制依据
三、脚手架工程交底与验收程序
四、组织机构
五、脚手架的搭设与构造
六、脚手架的施工搭设
七、脚手架的拆除
八、防护栏杆与安全措施
九、安全管理及技术措施
附:
技术交底记录表
会议签到表
高排架专项施工方案
一、工程概况
珠市水库设取水兼放空、导流隧洞一座,进口检修闸基础高程2050.65m,顶部高程2100.7m,总高差达50.05m。
基础部分2056.5m以下截流前完成满足过流要求,截流后逐步展开施工并搭设脚手架施工。
脚手架随浇筑高程逐步搭设至工作面,高程2079.0m以下拟采用落地式脚手架:
上游脚手架基础为2054.5m闸墩平台,下游基础为2058.5m闸墩平台,基础稳定满足承载力要求。
左右边墙外侧脚手架基础为原基础面。
墩身浇筑至2079.m高程时预埋工字钢一圈,拟搭设悬挑脚手架。
交通桥桥墩共计8个,高度4.73m~33.4m不等,检修闸交通桥桥面宽3.0m,共九跨(7.7+8.8*7+4.32)全长约68.02m,桥板厚度200mm,桥板及底梁计划采用搭设满堂架现浇。
出口工作闸及启闭机室总高度约11m。
二、编制依据
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;
《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社;
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;
《建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)》中国建筑工业出版社;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中国建筑工业出版社;
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中国建筑工业出版社;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011中国建筑工业出版社;
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18;
《钢管脚手架扣件》GB15831-2006;
另外参照本工程施工图纸等。
三、脚手架工程交底与验收程序
(1)脚手架搭设前,应按照施工方案要求,结合施工现场作业条件和队伍情况,做详细的交底。
(2)脚手架每层搭设完毕,应由施工、安全环保部组织质量管理部、监理等参加验收工作,按照施工方案和规范规定分段进行逐层检查验收,确认符合要求后,方可投入使用。
(3)对脚手架检查验收应按照相应规范要求进行,凡不符合规定的应立即进行整改,对检查结果及整改情况,应按实测数据进行记录,并由检测人员签字。
四、组织机构
1.机构
项目部成立安全检查小组,定期对排架进行安全检查及验收工作。
确保排架处于可控范围内。
安全环保部及工程部做好排架验收检查记录。
2.人员配置
排架搭设人员需持证上岗,定岗定责。
根据施工进度人员配置情况如下:
表-1施工人员配置表
序号
类别
人数
内容
备注
1
现场负责人
1
现场管理
2
技术员
1
技术管理
3
测量人员
3
测量放线
4
施工员
2
现场协调
5
兼职安全员
1
安全管理
6
架子工
8
搭设及拆除
7
小工
6
配合
3.工具材料
脚手架搭设应具备钢卷尺、水平尺、角尺、吊线锤及扭力扳手等工具。
五、脚手架的搭设与构造
1.基本构造
(1)排架搭设部位:
导流洞进口检修闸及启闭机室、交通桥和出口工作闸
及启闭机室等。
(2)排架搭设规格:
排架搭设一周,高24.0m,单立管双排架结构。
(3)排架搭设要求:
由于闸墩及桥墩的孤立性,所搭设的施工排架除应满
足相应规范要求。
立杆横向间距即纵距为1.5m,横距0.9m,大小横杆步距1.8m。
为确保排架的整体性,设置连墙杆及剪刀撑。
布置安全防护网和护栏。
(4)材料
钢管:
选用外径48.3mm,壁厚3mm,钢材强度等级Q235-A,钢管表面应平
直光滑,不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用的钢管要有出厂合格证。
脚手架施工前必须将入场钢管取样,送有相关国家资质的试验单位,进行钢管抗弯、抗拉等力学试验,试验结果满足设计要求后,方可在施工中使用。
扣件:
本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件,应符合建设部《钢管脚手扣件》GB15831-2006的要求,由有扣件生产许可证的生产厂家提供,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,扣件的规格应与钢管相匹配,贴和面应平整,活动部位灵活,夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达65N.m时不得破坏。
如使用旧扣件时,扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位,进行扣件抗滑力等试验,试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
安全网:
采用密目式安全网,网目应满足2000目/100cm2,做耐贯穿试验不穿透,1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上,颜色应满足环境效果要求,选用绿色。
要求阻燃,使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证,以及由建筑安全监督管理部门发放的准用证。
(5)排架按要求搭设人行通道斜梯及护栏。
2.排架工作条件特点
(1)扣件连接节点属于半刚性,且节点刚性大小与扣件质量、安装质量有
关,节点性能存在较大变异;
(2)脚手架结构、构件存在初始缺陷,如杆件的初弯曲、锈蚀,搭设尺寸误差、受荷偏心等;
(6)以闸墩和基础面作为支撑点,对脚手架的约束性较小,易变形。
(4)用扣件连接的钢管脚手架,其纵向或横向水平杆的轴线与立杆轴线在主节点上并不汇交在一点。
当纵向或横向水平杆传荷载至立杆时,存在偏心距。
在一般情况下,此偏心产生的附加弯曲应力不大。
为了简化计算,予以忽略。
3.钢材设计强度取值说明
(1)对Q235-A级钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f取为:
205N/mm2。
(2)扣件抗滑承载力设计值Rc,是根据现行国家标准《钢管脚手架扣件》规定的标准值除以抗力分项系数1.25所得。
(3)容许挠度是根据现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18)的规定确定的。
(4)由于它压(拉)杆是按单根杆件进行验算,取μ=1.27,这是按步距为2m+0.2m时,斜杆的长度在[λ]=250条件下计算确定。
4、脚手架计算
(一)落地式脚手架
落地式脚手架主要使用部位:
导流洞进口进水塔、桥墩及启闭机室排架柱,出口启闭机室排架柱等。
以进水塔较高排架为代表进行验算。
(1)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0.1248kN/m
NG1=[0.1248+(1.20×2/2)×0.033/1.80]×24=3.523kN;
②脚手板的自重标准值;采用竹笆片脚手板,标准值为0.3kN/m2
NG2=0.3×4×1.2×(0.9+0.3)/2=0.864kN;
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0.15kN/m
NG3=0.15×4×1.2/2=0.36kN;
④吊挂的安全设施荷载,包括安全网;0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×39=0.18kN;
经计算得到,静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.927kN;
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=3×0.9×1.2×2/2=3.24kN;
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=0.30kN/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1.13;
经计算得到,风荷载标准值
Wk=0.7×0.30×1×1.13=0.24kN/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=1.2×4.966+1.4×3.24=10.45kN;
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.02+0.85×1.4×3.24=9.85kN;
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.24×1.2×1.82/10=0.11kN.m;
(2)立杆的稳定性计算与验算:
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=10.50kN;
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=10560/(0.188×424)=132.477N/mm2;
立杆稳定性计算σ=132.477N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=9.88kN;
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=4.24cm2;
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=9880/(0.188×424)+205860.123/4490=169.795N/mm2;
立杆稳定性计算σ=169.795N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(二)悬挑脚手架计算及验算
悬挑脚手架使用部位:
进水塔EL2079.0以上预埋工字钢并搭设。
(1)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=12.261kN;
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=12261/(0.188×424)=153.82N/mm2;
立杆稳定性计算σ=153.82N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=11.411kN;
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=4.24cm2;
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=11410.812/(0.188×424)+205495.769/4490=188.918N/mm2;
立杆稳定性计算σ=188.918N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
(2)悬挑梁的稳定性计算及验算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
脚手架排距1.0m,内侧脚手架距离塔身0.3m,架外侧留0.1m,钢梁锚固长度0.5m。
水平钢梁采用20号工字钢:
经过计算得到强度φb=(570tb/lh)*(235/fy)=570×9.9×88.0×235/(1400.0×160.0×235.0)=2.22
由于φb大于0.6,查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到φb值为0.943。
经过计算得到强度σ=M/(φb*Ws)=1.617×106/(0.943×141000.00)=12.166N/mm2;
水平钢梁的稳定性计算σ=12.166N/mm2小于[f]=215.000N/mm2,满足要求
(三)满堂脚手架计算及验算
满堂脚手架使用部位:
进水口启闭机屋面板、交通桥梁板及出水口启闭机屋面板等。
桥面板施工采用满堂支架,支架材料为普通钢管脚手架,支架搭设在岩石基础上,钢管满堂支架间距60*60cm,步距100cm。
支架验算
结构荷载:
桥板(板厚20cm):
N1=2.5*0.2=0.5t/㎡
模板:
N2=0.06t/㎡
人员活栽:
N3=0.35t/㎡
则N1+N2+N3=0.91t/㎡
钢管受力计算:
上部结构荷载计算,钢管间距0.6*0.6间隔布置,每区格面积:
A=0.6*0.6=0.36㎡
每根立杆承受荷载:
Q=1.2*静荷载+1.4*动荷载
=1.2*(0.5*0.06)*103*10+1.4*0.35*103*10
=1162.0KN
竖向每隔1.0m设置纵横向钢管
立杆计算长度l=kuh:
K取1.155,u取1.5
L=1.155*1.5*1.0=1.73m
钢管回转半径i=13.38mm
长细比L/i=1.73*1000/13.38=125.3
则轴心受压构件稳定系数φ=0.41
钢材抗压强度设计值F=205MPa
σ=N/A*φ=1162.0*1000/(0.41*0.36*106)
=78.72Mpa
立杆稳定性计算σ=78.72N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2,满足要求!
六、脚手架的施工搭设
6.1施工准备
(1)排架搭设前按有关脚手架的要求,向架设和使用人员进行技术交底。
(2)按规范要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收:
(3)经检验合格的构配件应按品种、规格分类,堆放整齐、平稳,堆放场
地不得有积水。
(4)清除搭设场地杂物,平整搭设场地,并使排水畅通。
(5)当脚手架基础下有管沟、埋设的监测仪器时,在脚手架使用过程中不
应开挖,否则必须采取加固措施。
6.2地基与基础
(1)脚手架地基与基础的施工,必须根据脚手架搭设高度、搭设场地土质情况符合有关规定。
(2)脚手架底座底面标高为原始基础面的宜于自然地坪50mm并设置垫块。
6.3搭设顺序
严格遵守搭设顺序:
摆放扫地杆→逐根树立立杆并于扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆;上端与第二步大横杆扣紧,(在装设连墙杆后拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺钢脚手板→绑扎防护栏杆及挡脚板,并挂立网防护。
6.4搭设要求
(1)每搭完一步脚手架后,应按规范的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
(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立杆和所脚杆均应架设在较硬的坡面或地面上。
(3)立杆搭设应符合下列规定:
①严禁混合使用外径48mm、51mm的钢管;
②相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内,错开距离应符合规范的规定;
③顶层立杆搭接长度与立杆顶端伸出坡面的高度应符合规范的规定。
(4)纵向水平杆搭设应符合下列规定:
①纵向水平杆的搭设应符合规范的构造规定;
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)横向水平杆搭设应符合下列规定:
①搭设横向水平杆应符合规范的构造规定;
②双排脚手架横向水平杆的靠建筑物一端与建筑物的距离不宜大于100mm;
(6)纵向、横向扫地杆搭设应符合规范的构造规定。
(7)连墙件(和建筑物连接)、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定:
①连墙件的拉筋应符合规范的构造规定。
当脚手架施工操作层高出连墙件二层时,应采取临时稳定措施,直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除;
②剪刀撑、横向斜撑搭设应符合规范的规定,并应随立杆、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基础面较硬的部位。
(8)扣件安装应符合下列规定:
①扣件规格必须与钢管外径(φ48.3)相同;
②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m,且不应大于65N·m;
③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;
④对接扣件开口应朝上或朝内;
⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。
(9)作业层、通道的栏杆的搭设应符合下列规定;
①栏杆应搭设在外立杆的内侧;
②栏杆上皮高度应为1.2m;
(10)脚手板的铺设应符合下列规定:
采用对接或搭接时均应符合规范的规定;脚手板探头应用直径3.2mm镀锌钢丝固定在支承杆件上;
七、脚手架的拆除
(1)架子拆除时应划分作业区,周围设用围栏或竖立警戒标志,地面设专人指挥,严禁非作业人员入内。
(2)拆除顺序应遵循由上而下,先搭后拆,后搭先拆的原则,即先拆栏杆,脚手板,剪刀撑,斜撑,小横杆,立杆,按一步一清的原则,依次进行,严禁上下同时进行拆除。
(3)拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调。
(4)拆除时采取隔离措施。
(5)拆除材料,必须向下传递或用绳索拴住吊下,严禁抛掷,运到地面的材料指定地点,随拆随运,分类堆放,做到工完场清。
(6)在拆架过程中,必须连续拆处完毕,若因故中途停顿,除作业必要的加固外,还必须在醒目位置挂警示牌,划定警戒区域,严禁无关人员进入。
不得中途换人,如须换人时应将拆除情况交代清楚后方可离开。
(7)多立杆用脚手架或满排内架拆除,应参照多立杆或外架拆除进行。
八、防护栏杆及安全措施
防护栏杆及安全措施为能够承受可能的突然冲击,阻挡过往人员在可能状态下的下跌和防止物料的坠落,因此必须满足以下几项要求:
(1)护栏杆上杆离地的高度规定不小于1-1.2m。
(2)护栏杆要自上而下密目式安全网封闭,在栏杆下边扎挡脚板。
(3)接料平台两侧的防护栏杆,必须自上而下加挂安全立网并满足挡板。
(4)临边有人流经过的场所,除设置必要的防护栏杆外,敞口立面应满立密目式安全网,作可靠的全封闭防护,并设标示牌。
(5)剪刀撑搭设构造,孔口口的防护和防护栏杆的构造。
(6)雨天施工必须采取必要的防雨防滑措施,遇6级以上大风强雾天气能见度低时必须暂停在脚手架上作业.
(7)脚手架在使用期间,严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆,纵、横向扫地杆,固定连接件,不准任意改变脚手架的结构、用途,如必须改变排架结构,必须征得原设计同意,重新设计。
(8)施工中,由于排架随浇筑高度逐步上升,逐渐加载,承载力及整体形变缓慢,达到一定高度后应定期进行排架安全检查若发现脚手架有异常情况,必须及时报告设计部门和安全部门,由设计部门和安全部门对脚手架进行检查鉴定,确认脚手架的安全稳定性后方可使用。
九、安全管理及技术措施
(1)脚手架搭设人员必须由身体健康的专业作业人员作业。
(2)架子工每天上班必须戴好安全、系好安全袋,穿软底鞋。
严禁酒后或疲劳过度而上班。
(3)脚手架的构配件质量与搭设质量应进行验收合格后方可使用。
(4)作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,不得将有关机械设备等固定在脚手架上,严禁悬挂起重设备。
(5)脚手架使用期间严禁拆除架体上的杆件。
(6)搭、拆、脚手架时,地面应设围栏和警戒标志,并派专人看守,严禁非操作人员入内。
(7)遵章守纪,不违章作业、不违章指挥。
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