悬挑防护棚施工方案.doc
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悬挑防护棚施工方案.doc
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鸣翠花园四期商业住宅楼工程悬挑防护棚专项施工方案
目录
第一章编制说明及依据 2
第二章工程概况 2
第三章防护棚的搭设形式 3
第四章材料要求 4
第五章防护棚受力计算 4
第六章防护棚的搭设 15
6.1施工准备 15
6.2防护棚搭设要求 16
第七章防护棚的拆除 17
第八章防护棚的验收与保护 18
第九章安全措施及要求 19
第十章防护棚工程组织机构、人员安排及应急预案 20
10.1组织机构 20
10.2应急预案 20
中建三局第二建设工程有限责任公司26
第一章编制说明及依据
(1)鸣翠花园四期商业住宅楼工程施工图纸及施工组织设计
(2)鸣翠花园四期商业住宅楼工程施工合同
(3)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
(4)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
(5)《建筑施工手册》(第四版)
(6)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
(7)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
(8)鸣翠花园四期商业住宅楼工程外脚手架专项施工方案
(9)中建总公司、公司及广州市安全文明施工标准化图集。
第二章工程概况
本工程位于广州市工业大道南石溪新大围,毗邻石溪地铁站(未运营)。
该工程地下4层,地上30层,裙楼3层,总建筑面积为56994.9m2。
效果图5如下所示:
本工程塔楼采用悬挑防护棚进行防护,悬挑防护棚分别设置在4层、13层、23层结构梁板上。
因4层楼层西面和北面相对于裙楼向内缩进,且裙楼东面和北面将设置安全通道进行防护,因此4层楼层东面、北面、西面不用设置防护棚,只需在4层结构梁板南面设置悬挑防护棚。
13层、23层楼层四面均要设置防护棚。
第三章防护棚的搭设形式
防护棚由上、下两层钢管网架组合而成,悬挑长度为5.5m,锚固长度为0.5m,悬挑钢管总长度为6m,跨距为1.35m,横杆间距为0.7m,双层之间40cm,根部只与预埋在梁板上的钢管连接,禁止与外架水平杆或立杆连接。
每根悬挑钢管主梁上设一道斜拉杆和两道钢丝绳卸荷,其中在悬挑钢管主梁上锚固点距离主梁锚固点4.5m处设斜拉杆,承受拉、撑荷载,水平间距1.35m;在悬挑钢管主梁上锚固点分别距离主梁锚固点2.9m和5m处设两道直径不小于15.5mm6*19+1钢丝绳卸荷,水平间距1.35m。
根据规范和工程实际要求,下层钢管网架上先后设置安全网、木模板;上层钢管网架先后设置钢笆片、安全网。
悬挑端头为0.6m高的栏杆(从栏杆顶至顶层钢管),防止坠物从防护棚往下坠落。
说明:
1、防护棚必须由专业架子工进行搭设拆除,必须穿防滑鞋、系安全带、戴安全帽;
2、必须在钢丝绳及斜撑布置完成并拉紧后才能在上面堆放材料,落吊时必须轻放,其他无关人员不得聚集在周边。
第四章材料要求
1.钢管:
采用DN48*3.5钢管,材质应符合相关规范中Q235A钢要求。
弯曲变形、锈蚀钢管不得使用;脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg。
2.扣件:
扣件及其附件质量符合相关规范的规定。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证钢管扣紧时接触良好,扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的旋转面间隙小于1mm,扣件表面应进行防锈处理。
脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩65N•m时,不得发生破坏。
3.脚手板:
上层钢管网采用钢笆片、下层钢管网采用木模板。
4.安全网:
采用密目式安全网。
第五章防护棚受力计算
1、基本参数
悬挑防护棚类型
双层悬挑防护棚
防护棚两层之间间距h(m)
0.4
防护栏高度h1(m)
0.6
悬挑防护棚悬挑长度A(m)
5.5
悬挑防护棚宽度B(m)
310
悬挑防护棚的水平倾斜角度a°
5
主梁间距La(m)
1.35
纵向次梁间距Lb(m)
0.7
主梁之间添加横向次梁的根数n
0
内侧纵向次梁离主梁与主体锚固点距离a(m)
2
2、撑拉杆件参数
支撑序号
支撑方式
材料选择
Ln(m):
支撑杆件在主梁上锚固点到主梁锚固点处直线长度
Sn(m):
支撑杆件在外墙锚固点到主梁锚固点处竖直距离
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
5
6
是
2
上拉
钢丝绳
2.9
3
是
3
上拉
钢管
4.5
3
是
搭设示意图:
侧立面示意图
平面图
3、荷载参数
防护层内材料类型
冲压钢脚手板
防护层内材料自重标准值gk1(kN/m2)
0.35
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标值gk2(kN/m)
0.17
安全网自重gk3(kN/m2)
0.01
冲击荷载pk(kN)
1
次梁自重gk4(kN/m)
0.0333
主梁自重gk5(kN/m)
0.0666
4、次梁验算
次梁材料
钢管
次梁钢管型号
Ф48×3
截面面积A(cm2)
4.24
截面惯性矩Ix(cm4)
10.78
截面抵抗矩Wx(cm3)
4.49
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
回转半径i(mm)
15.9
弹性模量E(N/mm2)
206000
次梁计算方式
三等跨连续梁
Lc为主梁之间添加的横向次梁的间距,Lc=La/(n+1)=1.35/(0+1)=1.35m
计算简图:
计算抗弯:
M=0.425kN.m
计算抗剪:
V=1.117kN
计算挠度:
ν=1.912mm
计算简图:
计算抗弯:
M=0.346kN.m
计算抗剪:
V=0.931kN
计算挠度:
ν=1.292mm
承载能力极限状态:
q=1.2×(gk1+gk3)×Lb+1.2×gk4=1.2×(0.35+0.01)×0.7+1.2×0.0333=0.342kN/m
Pk=1.4pk=1.4×1=1.4kN
正常使用极限状态:
q'=(gk1+gk3)×Lb+gk4=(0.35+0.01)×0.7+0.0333=0.285kN/m
1.抗弯验算
Mmax=Max(0.425,0.346)=0.425kN.m
σ=Mmax/WX=0.425×106/(4.49×103)=94.598N/mm2≤[f]=205N/mm2
次梁强度满足!
2.挠度验算
νmax=Max(1.912,1.292)=1.912mm≤[ν]=La/400=1350/400=3.375mm
次梁挠度满足要求!
3.支座反力计算
极限状态下支座反力:
R次梁=Rmax=Max(1.523,1.313)=1.523kN
正常使用状态下支座反力:
R'次梁=R'max=Max(1.148,0.998)=1.148kN
5、主梁验算
主梁材料
双钢管
主梁钢管型号
Ф48×3
截面面积A(cm2)
8.48
截面惯性矩Ix(cm4)
21.56
截面抵抗矩Wx(cm3)
8.98
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
回转半径i(mm)
31.8
弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁与主体结构的连接方式
双扣件
扣件的抗滑移折减系数
1
计算简图:
计算抗弯:
M=1.274kN.m
计算抗剪:
V=3.785kN
计算挠度:
ν=7.655mm
下层防护棚传递至悬挑主梁荷载
标准值R'(kN)
设计值R(kN)
连接两层短立杆的自重荷载
h×gk4
0.4×0.0333=0.013
1.2×0.4×0.0333=0.016
下层纵向次梁的自重荷载
La×gk4
1.35×0.0333=0.045
1.2×1.35×0.0333=0.054
下层横向次梁的自重荷载
0×Lb×gk4
0×0.7×0.0333=0
1.2×0×0.7×0.0333=0
防护层内材料自重
La×Lb×gk1
1.35×0.7×0.35=0.331
1.2×1.35×0.7×0.35=0.397
安全网自重荷载
La×Lb×gk3
1.35×0.7×0.01=0.009
1.2×1.35×0.7×0.01=0.011
合计
0.398
0.478
承载能力极限状态:
qx=1.2×q×sinα=1.2×gk5×sin5=1.2×0.0666×0.0872=0.007kN/m
qy=1.2×q×cosα=1.2×gk5×cos5=1.2×0.0666×0.9962=0.0796kN/m
Rx=(R次梁+R下排)×sinα=2.001×0.0872=0.1744kN
Ry=(R次梁+R下排)×cosα=2.001×0.9962=1.9934kN
正常使用极限状态:
q'x=q×sinα=gk5×sin5=0.0666×0.0872=0.0058kN/m
q'y=q×cosα=gk5×cos5=0.0666×0.9962=0.0663kN/m
R'x=(R'次梁+R'下排)×sinα=1.547×0.0872=0.1348kN
R'y=(R'次梁+R'下排)×cosα=1.547×0.9962=1.5408kN
1.抗弯验算
Mmax=1.274kN.m
σ=Mmax/WX=1.274×106/(8.98×103)=141.881N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁抗弯度满足!
2.挠度验算
νmax=7.655mm≤[ν]=A/400=8480/400=21.2mm
主梁挠度满足要求!
3.支座反力计算
R0=0.434kN
R1=6.398kN
R2=0.694kN
R3=4.875kN
上拉部分:
第1道上拉:
F1=R1/(sin(α+arctan((S1-L1×sinα)/(L1×cosα))))=6.398/(sin(5+arctan((3-2.9×sin5)/(2.9×cos5))))=8.534kN
第2道上拉:
F2=R2/(sin(α+arctan((S2-L2×sinα)/(L2×cosα))))=0.694/(sin(5+arctan((3-4.5×sin5)/(4.5×cos5))))=1.204kN
第3道上拉:
F3=R3/(sin(α+arctan((S3-L3×sinα)/(L3×cosα))))=4.875/(sin(5+arctan((6-5×sin5)/(5×cos5))))=6.091kN
4.主梁稳定性验算
Nmax=qx×A+Rx((A-a)/Lb+1)+(F12-R12)0.5+(F22-R22)0.5+(F32-R32)0.5=0.007×5.5+0.1744×((5.5-2)/0.7+1)+(8.5342-6.3982)0.5+(1.2042-0.6942)0.5+(6.0912-4.8752)0.5=11.368kN
λx=L1/i=2900/31.8=91.195
查《规范》表A得,φ=0.654
σ=N/(φA)=11368.236/(0.654×8.48×102)=20.498N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁稳定性满足要求!
6、主梁与主体结构连接点强度计算
扣件抗滑承载力验算:
Nmax=qx×A+Rx((A-a)/Lb+1)+(F12-R12)0.5+(F22-R22)0.5+(F32-R32)0.5=0.007×5.5+0.1744×((5.5-2)/0.7+1)+(8.5342-6.3982)0.5+(1.2042-0.6942)0.5+(6.0912-4.8752)0.5=11.368kN
主梁钢管扣件抗滑移Nmax=11.368kN≤1×12=12kN
主梁与主体结构预埋钢管扣件抗滑移计算:
N1max=R0×cosα+Nmax×sinα=0.434×cos5+11.368×sin5=1.423kN≤Rc=1×12=12kN
主梁扣件抗滑承载力满足要求!
7、拉撑绳杆承载力计算
1.上拉杆件为钢丝绳
钢丝绳型号
6×19(a)
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1570(钢芯)
钢丝绳直径(mm)
16
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
4
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳节点
钢丝绳的最大轴向拉力NS=Max[F1,F3]=8.534kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=187.044kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×187.044/9=17.665kN≥NS=8.534kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×17.665/(2×15.19)=1个≤[n]=4个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=17.665×103/(π×122/4)=156.195N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×17.665×103/(π×202)=28.115N/mm2≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
角焊缝验算:
τf=NS/(he×lw)=8.534×103/(10×100)=8.534N/mm2≤ftw=160N/mm2
符合要求!
2.上拉杆件为钢管
上拉杆截面类型
Ф48×3.5
上拉杆截面积A(cm2)
4.89
上拉杆截面惯性矩I(cm4)
12.19
上拉杆截面抵抗矩W(cm3)
5.08
上拉杆材料抗拉强度设计值f(N/mm2)
205
上拉杆件弹性模量E(N/mm2)
206000
焊缝厚度he(mm)
15
焊缝长度lw(mm)
120
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
对接焊缝抗拉强度设计值ftw(N/mm2)
185
上拉杆件的最大轴向拉力NS=Max[F2]=1.204kN
轴心受拉稳定性计算:
σ=NS/A=1.204×103/489=2.462N/mm2≤f=205N/mm2
符合要求!
钢管扣件抗滑移NS=1.204kN≤1×12=12kN
扣件抗滑承载力满足要求!
角焊缝验算:
τf=NS/(he×lw)=1.204×103/(15×120)=0.669N/mm2≤ftw=160N/mm2
符合要求!
对接焊缝验算:
σ=NS/(lwt)=1.204×103/A=1.204×103/489=2.462N/mm2≤ftw=185N/mm2
符合要求!
第六章防护棚的搭设
6.1施工准备
技术人员应熟悉上部图纸,熟悉各个部位及高度的结构变化,项目部应组织必要的物料进场,其中包括φ48×3.5mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等,以备外脚手架搭设使用;有关作业班组应织足够的作业人员,准备外脚手架的搭设;同时在施工前,应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。
架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件,经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。
6.2防护棚搭设要求
搭设工艺流程:
主梁纵钢管→由里向外至第二道次梁横钢管→设置保险钢丝绳→继续搭设次梁横钢管至第四道→设置受力钢丝绳和竖向斜撑→次梁纵钢管→第四道次梁横钢管及防护栏杆→铺设安全网及模板→铺设第二层纵横向钢管→铺设钢笆网
1.搭设的基本要求是:
横平竖直、整齐清晰、图形一致、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。
2.防护棚的搭设严格遵守以下施工流程:
下层主梁钢管→下层根部次梁钢管→拉杆钢管→下层外侧次梁钢管→钢丝绳→下层安全网、木模板铺设→上层主梁钢管→上层次梁钢管→外沿栏杆→上层钢笆片、安全网铺设
3.防护棚的搭设除了按顺序搭设处,还得注意下列事项:
(1)按照规定的构造方案和尺寸进行搭设;
(2)及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全;
(3)拧紧扣件(拧紧和程度要适当);
(4)有变形的杆件和不合格的扣件(有长度、扣接不紧不紧等)不能使用;
(5)搭设工人必须佩挂安全;
(6)随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大;
(7)没有完成的防护棚,在每日收工时,一定要确保钢管网架稳定,以免发生意外;
(8)防护棚的上、下侧均要满挂安全网,网边沿与横杆或建筑物要牢固的扎结,固定点的间距应不大于50cm,边沿投挡板,相临两网之间的拼接要严密。
4.搭设的一般规定
(1)架子工应熟悉图纸,熟悉现场具体情况,了解技术交底意图和施工操作方法,并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场,分类存放,搭设前清除障碍物。
(2)架子工作业时,必须佩带好安全帽、系好安全带,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业,工具及零件应放在工具包内,服从指挥,集中思想、相互配合,拆除下来的材料不乱抛、乱扔。
脚手架作业下方不准站人,架子工不准在钢管网架上非工作停留。
(3)凡遇六级以上大风或下雨天气时,不得进行作业。
雨后作业应待管架上雨吹干后进行,防止滑落。
(4)在靠近电源处拆除脚手架时,必须将电源先切断或严密防护,必要时变更位置后方可进行作业,不允许将电源线拉在脚手架止,以防止漏电伤人。
(5)不在防护棚上附装机械设备、拉缆风绳等。
(6)搭设防护棚必须严格按照规范要求选用材料,对于压扁、弯曲、锈蚀和有裂缝的钢管及不合格的构件,严禁使用,扣件螺栓应满足正常状况下的扭力矩要求(5~6kg·m)。
(7)脚手架搭设的技术要求及允许偏差
序号
项目
技术要求
允许偏差
1
立杆垂直度:
Hmax>30m
Hmax≤100mm
2
间距
步距偏差
±20mm
柱距偏差
±50mm
排距偏差
±20mm
3
横杆高差
杆两端
±20mm
同跨同一横截面内的高差
±10mm
4
扣件安装
扣件距离中心节点
≤150mm
相邻立柱对接扣件高差
-50mm
5
脚手板外伸偏差、搭接
0~50mm
6.3防护棚施工进度计划
悬挑防护棚所在楼层
搭设时间
验收时间
拆除时间
4层
2015.1.15~2015.1.21
2015.1.22~2015.1.22
2015.7.18~2015.7.21
13层
2015.3.8~2015.3.14
2015.3.15~2015.3.15
2015.7.3~2015.7.6
23层
2015.4.1~2015.4.7
2015.4.8~2015.4.8
2015.6.11~2015.6.14
第七章防护棚的拆除
1.在防护棚拆除前应作好以下工作:
(1)对防护棚进行安全检查,确认不存在严重隐患。
如存在影响拆除防护棚安全的隐患,应先对防护棚进行修整和回固,以保证防护棚的拆除过程中不发生危险;
(2)在拆防护棚时,应先清除铺设层上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的集中装入容器内运下。
(3)防护棚在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件
垂直运输设备的数量,拆除的安全措施和警戒区域。
严格遵循拆除顺序,由后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:
铺设层→次梁钢管→主梁钢管。
3.拆除防护棚时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处置明显的停用标志和围栏,此装置必须内外双面都加以设置;
4.在拆除的防护棚周围,于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内;
5.防护棚人工拆除,上下运输也为人工传递,拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。
对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备今后使用;
6.防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业;
7.拆除时操作人员要系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿。
8.防护棚拆除过程中,不中途换人,如必须换人,则应该在安全技术交底中交代清楚。
第八章防护棚的验收与保护
1.防护棚在投入使用之前必须进行验收,合格后方准使用。
主要检查拉杆、钢丝绳的可靠连接,各钢管连接卡扣的紧固,根部外架的卸载措施,铺设层的完整性,防护棚的防雷接地。
2.在检查验收过程中,要特别注意扣件的紧固程度,扣件并不是拧得紧越好。
对于拧紧力矩大于70N·m的扣件,要认真检查有无裂缝、变形,如果发现有上述弊病应立即调换,调上的扣件的螺栓应紧固在40~70N·m。
3.防护棚在验收合格通过投入使用后,必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用。
防护棚日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。
所以要求作业队防护棚进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。
防护棚保养整修的主要内容有:
(1)检查主梁连接是否有所松动,面层有无过多堆放杂物;
(2)检查明确防护棚的整体和局部的垂直、水平偏差。
如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
(3)各类扣件的涂油和紧固。
检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
(4)检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
(5)与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。
(6)要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡松、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。
如果有损坏者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。
(7)检查防护棚的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷
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