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1、脚手架施工方案一、 工程概况及工程特点本工程为兰州市农业办公室职工住宅楼,位于兰州市城关区北滨河路大桥饭店院内,地下一层,地上二十六层,剪力墙结构。工程建筑面积21239.54m2,总高88m,一、二层为商场,三二十六层为住宅。地下室层高4.1m,一层层高为5.4m,二层为4.7m,八层、十四层为3m,其余各层为2.9m。为了保证施工安全,本工程一至二层拟采用落地式双排钢管脚手架,三层以上拟搭设工字钢悬挑式全封闭脚手架(工字钢设在3层楼板上)。该外脚手架为防护架,外装饰阶段采用吊篮施工(方案另行编制)。二、脚手架设计依据脚手架的设计与计算参照建筑工程扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2
2、001(以下简称规范)和强制性行业标准建筑施工安全检查标准JGJ59-99。 三、搭设方案1、材料准备钢管采用483.5,表面平整光滑,无锈蚀、裂纹、分层、压痕、划道和硬弯,新用钢管有出厂合格证。搭设架子前应进行保养、除锈并统一涂红白相间色。采用可锻铸铁制件的扣件,在螺栓拧紧扭力钜达65N.m时,不得发生破坏,规格与钢管匹配,不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷,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,方可使用。工字钢、钢丝绳、绳卡、预埋钢筋、竹串片脚手板、密目网、平网等均使用合格产品。2、搭设要求:架子为单立杆双排脚手架,挑梁按照立杆分布间距设置1.5m,挑梁采用
3、工字钢14工字钢,长度为4m,5m,9m不等(固端长度不应小于1.5倍的外挑长度)。工字钢从轴由北向南开始布置,无阳台部位工字钢在楼板上设两点锚固,距工字钢末端0.15m处及框架梁处与各2根16预埋钢筋套环钢筋连接。有阳台部位设三点锚固,第三锚固点设在阳台梁上(仅起固定工字钢作用)挑梁采用6*19直径为15钢丝绳拉吊,在悬挑脚手架上一层框架梁设预埋吊环(采用216钢筋制作)。工字钢穿进预埋钢筋套环内焊接牢固, 所有固定工字钢的预埋件、拉脚手架的预埋件均需在浇筑混凝土时预埋,预埋位置要准确,混凝土强度未达到设计强度等级的100%前严禁承受拉力。预埋件埋设见附图。挑出部分距离外墙边为1.3m(0.
4、3+0.9+0.1),阳角处各一根工字钢斜挑挑出2.05M,阳台部位挑出长度为阳台宽加1.3m。挑梁布置见附图。工字钢的端部和离端部0.9m处各焊一100m的28的钢筋(焊缝要饱满),用于固定脚手架立杆,阳角处的工字钢下部靠端部处用16钢筋焊一半圆环形,以便穿钢丝绳、拉工字钢用。保护钢丝绳的护垫用钢管切割与工字钢焊接面成(见附图)。3、外脚手架搭设尺寸的设计立杆纵距la为1.5M,内立杆距外墙面的距离为0.3M,内、外立杆间距lb为0.9M,大横杆步距h为1.8M。脚手板接头处用双横杆平接,应全高全长满布剪刀撑,按水平4 跨垂直4 步一组设置。连墙件为两步三跨矩形布置,在窗洞、阳台部位,连墙件
5、间隔高度以楼层层高为准。在连墙处的梁或墙上设置预埋件,连墙小横杆与预埋件焊接,若预埋件与脚手架小横杆不在同一标高,则另增加一根小横杆。3、每段搭设高度落地式双排脚手架搭设高度为11.6米,悬挑架首次挑梁布置在3层,拟每4层为1个外挑单位,每单位的外挑高度H1=2.9*4=11.6m(设计计算时取14m)。3-6层、7-10、11-14、15-18、19-22、23-26层悬挑六次。 4、架体防护挑架外侧必须用建设主管部门认证的合格的密目式安全网封闭围护,安全网用尼龙绳张挂严密。且应将安全网挂在挑架立杆里侧,不得将网围在各杆件外侧。在三层高压线侧用竹笆子围护,应将竹笆子串绑在杆件外侧。除挑架外侧
6、、施工层设置1.2M高防护栏杆和18cm高踢脚板外,挑架里侧也应进行相应的防护。5、层间防护作业层和底层应满铺竹笆子或平网等进行分段封闭式防护。竹笆脚手板应按其主竹筋垂直纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2mm 的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支承杆可靠地固定。6、其他说明:6.1、阳台部位挑梁还需在下部设置支撑,三层时从底层设置直撑,标准层时在下层设置斜撑,并用钢丝绳斜拉。6.2、建筑物北面商场屋面仅可作3-6层脚手架的立杆支撑。6.3、架子在施工过程中应定期检查和维护。7、避雷措施 7.1.设置避雷针,采用直径30m
7、m,壁厚3mm 的镀锌钢管。 7.2.接地极:采用直径为25mm 的圆钢。按照脚手架每40m 设置一根。7.3.接地线:采用截面为16mm2 铜导线。接地线的连接保证接触可靠。四、拆除方案拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟定出作业计划,报请批准,进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括:拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。 拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应专人指挥,禁止非作业人员进入。 1. 拆架的高处作业人员应戴安全帽、系好好全带、扎裹裤腿、穿软底防滑鞋。高空作业时架子工使用的板手、应系安全绳,并将其一头系在腰间的安全带上以防坠落 2.
8、 拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,尔后拆小横杆、大横杆、立杆等,并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。 3. 拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣。拆除大横杆、斜撑、 剪刀撑时,应先拆中间扣件,然后托住中间,再解端头扣。 4. 连墙杆应随拆除进度逐层拆除。 5. 拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人由关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。 6. 在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。7. 拆下的材料要徐徐下运,严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件要
9、集中回收处理。五、脚手架第一个悬挑单位的荷载标准值和设计值计算荷载标准值计算结构自重轴向力NG1K:查建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)附录A表A-1得每米立杆承受的结构自重标准值gk=0.1248KN/m,则 外立杆:NG/K=gk*H1=0.1248*14=1.747KN 内立杆:NG/K=1.747KN(2)购配件自重轴向力NG2K1)脚手板自重轴向力NG2K1每一悬挑单位铺板层数n2=2层,其自重标准值gk1=0.35KN/m2,故其自重轴向力NG2K1为外立杆:NG2K1=n2*lb/2*gk1 =2*0.9/2*1.5*0.35=0.473KN 内立杆:
10、NG2K1=n2*(lb/2+0.35) la *gk1 =2*(0.9/2+0.35)*1.5*0.35=0.473KN2)附加小横杆及其扣件自重轴向力NG2K2由于要铺设脚手板,所以还要在原有两根小横杆中间再加上一杆小横杆和两个扣件,故NG2K2为外立杆:NG2K2=n2*(lb/2+0.15)*0.0384+ n2*0.0132=2*(0.9/2+0.15)*0.0384+2*0.0132=0.0725KN 内立杆:NG2K2=n2*(lb/2+0.35) *0.0384+ n2*0.0132 =2*(0.9/2+0.35)*0.0384+2*0.0132=0.0878KN3)挡脚板自重
11、轴向力在2层作业层上还应当设置挡脚板,此荷载仅作用于外立杆,其自重轴向力NG2K3为 外立杆:NG2K3= n1*la* qk2=2*1.5*0.08=0.24KN/M4)全封闭安全网及其附件自重轴向力NG2K4密目安全网尺寸为1.8*6M,其自重标准值为gk4=0.00278 KN/m,考虑安全网上可能存留一些建筑碎物,故取gk4=0.005 KN/m。此荷载仅作用于外立杆,NG2K4为NG2K4= la(H1* qk4+H1/h*h3*qk2)=1.5*(14*0.005+14/1.8*2*0.0472)=1.206KN/M5) 剪刀撑自重轴向力NG2K5剪刀撑按水平4 跨垂直4 步一组设
12、置,两杆交叉与地面成500角, 当按500 角计算斜杆长度时,若立杆为1,则斜杆即为1.56,因为是交叉两根杆,所以乘以 2 ,又因为沿脚手架高度4 步距设有一组剪刀撑,脚手架全高14m, 折合8 步,所以还要用8/4,才是脚手架在一纵距全高的剪刀撑所用钢管长度,再乘以钢管每m重量,最后加所有扣件。 计算式:NG2K52 根1.56步距h8/4钢管自重+扣件重 21.561.88/40.0384+60.015 =0.521kN5)构配件总的自重轴向力NG2K外立杆:NG2K= NG2K1 +NG2K2 +NG2K3 +NG2K4+ NG2K5=0.473+0.0725+0.24+1.206+0
13、.521=2.273KN内立杆:NG2K= NG2K1 +NG2K2 =0.84+0.0878=0.928KN(3)施工荷载轴向力NQK施工作业层数n1=2,装修用脚手架,其荷载标准值qQK1=2KN/M2,故外立杆:NQK=n1*la* lb/2*gQK1 =2*1.5*0.9/2*2=2.7KN内立杆:NQK=n1*la(lb/2+0.35)*gQK1 =2*1.5*(0.9/2+0.35)*2=4.8KN2、荷载设计值计算外立杆:N1=1.2*(NG1K +NG2K)+1.4NQK=1.2*(1.747+2.273)+1.4*2.7=8.604KN内立杆:N2=1.2(NG1K +NG2
14、K)+1.4*NQK=1.2(1.747+0.928)+1.4*4.8=9.93KN六、分段悬挑构件的强度,稳定性和挠度验算挑梁采用14工字钢,14的截面力学特性如下:WNX=102*1033,IX=712*1044,SX=59.33,iY=17.3,tW=5.5,E=2.06*105N/2,16.9kg/m.1)抗弯强度验算MX=1/2ql2+N1I1+N2I2=1/2*0.2414*1.552+8.604*1.4+9.93*0.5=17.3KN/m=MX/XWNX=19.061*106/1.05*185.4*103=88.87N/2 f=215 N/2(抗弯强度满足要求)。2)抗剪强度验算
15、计算简力V=ql+N1+N2=0.2414*1.55+8.604+9.93=18.908KN=VS/ITW=18.908*103*59.33*103/712*104*5.5=28.647N/2 fV=125N/2(抗剪强度满足要求)。3)整体稳定性验算先求整体稳定系数b:按钢结构设计规范(GB50017-2003)附录B,近似按下式计算bb=1.07-2Y/44000*fg/235Y=l/iY=1550/17.3=89.60b=1.07-89.62/44000*235/235=0.888Mx/bWx=17.3*106/0.888*102*103=191/2R=21.087KN,故选用116钢筋
16、环锚固符合要求。八、注意事项1、悬挑式脚手架搭设之前,项目技术负责人必须对搭设人员进行安全技术交底,并履行签字手续;搭设人员必须持证上岗。2、悬挑式脚手架必须严格按照设计、施工方案进行搭设。3、悬挑式脚手架搭设过程中,必须有专职安全员进行监护。4、悬挑式脚手架的底部,必须满铺竹架板,防止物体的坠落。5、悬挑式脚手架搭设完毕后,方案编制人员、审批人员必须参加验收,确认符合要求,后方可投入使用。6、在检查验收中如发现悬挑式脚手架不符合设计或规范规定的,应立即落实整改。对检查验收的结果及整改情况,应按实记录,并由验收人员签名留档保存。7、悬挑式脚手架验收合格后,应在架体醒目处悬挂验收合格牌和限载标志
17、牌。施工荷载均匀堆放,并不超过250Kgm2。建筑垃圾或不用的物料必须及时清除。8、任何人不得随意拆除、破坏连墙杆、立杆、防护栏杆、密目网、钢丝绳等杆件和设施。(一)验算整体稳定 一) 求N 值 1. NG1K(一步一纵距自重全高) (1) 立杆。 立杆长度为脚手架的步距h,用脚手架为双排,所以还要乘以2, 再乘以每m 长钢管重量,就等于一步一纵距的立杆自重。 计算式:2h自重21.50.03840.1152kN (2) 大横杆。 大横杆长度为脚手架立杆纵距L,因脚手架里、外排各有一根大 横杆,所以乘以2,再乘以每m 长的钢管自重。 计算式:2L自重21.50.03840.1152kN (3)
18、 小横杆。 脚手架每一纵距一步内只有一根小横杆,在立杆与大横杆的交点 处,小横杆伸出外排杆100mm,伸出150mm,双排脚手架宽度为b,里 排立杆距墙200mm. 计算式(0.1+b+0.15)自重1.0750.03840.041kN (4)扣件。 扣件个数为:一个小横杆上2 个十立杆与大横杆交点处1 个乘以 2(双排架)加上接长用扣件(立杆及大横杆按每6m 长用一个对接 扣件)(h/b2+L/62)都加一起为扣件个数,再乘以每个扣件重量。 计算式:2+2+(h/62+L/62)0.015=0.078kN (5)合计每步距 NG1K=0.1152+0.1152+0.041+0.078=0.3
19、5kN (6)脚手架全高23.7m,折合H/h=18 步 所以NG1K=180.35=6.3kN (7)以上计算的自重6.3kN,因为是双排脚手架,是由里外两根立杆承 重的, 所以应将自重6.3kN 除以2 , 得出一根立杆承重的 NG1K=6.3/2=3.15kN 2.NG2K(构配件全高一纵距自重) (1)脚手板。 脚手板按平方米计算,其长度即为立杆纵距L,其宽度是沿脚手 架b 满铺,另外还要加上小横杆向里伸出的150 也应铺板,本工程要 求铺2 层,所以再乘以2。 计算式:2(b+0.15)L0.35=1.024kN (2)小横杆及扣件 由于满铺脚手板,所以还要在原有两根小横杆中间再加一
20、根,同 时还要增加2 个扣件。 计算式:(2小横杆长钢管自重)+(2 层1 个扣件自重)2 (0.825+0.1+0.15)0.0384+220.0150.1kN (3)护栏及扣件 按照规定,作业层外排架临时防护为两道防护栏杆,原有一道大 横杆,需再增加一道大横杆及一个扣件。 计算式:(2 个作业层L自重)(2 层1 个扣件自重) 21.50.0384+210.015 0.145kN (4)挡脚板 2 层作业层还应设置挡脚板,计算时用2 层立杆纵距L挡脚 板每m 自重 计算式:21.50.08=0.24kN (5)剪刀撑 剪刀撑按水平4 跨垂直4 步一组设置,两杆交叉与地面成450 角, 当按
21、450 角计算斜杆长度时,若立杆为1,则斜杆即为(跟号2/2,2006年4月24日,张渭军注)2/2,现在步距纵距都为1.5m,所以斜杆为(跟号2/2)21/21.5,因为是交叉两根杆,所以乘以 2 又因为沿脚手架高度4 步距设有一组剪刀撑,脚手架全高23.7m, 折合18 步,所以还要用18/4,才是脚手架再一纵距全高的剪刀撑所 用钢管长度,再乘以钢管每m 重量,最后加所有扣件。 计算式:2 根21/2步距h18/4钢管自重+扣件重 221/21.518/40.0384+100.015 =0.883kN (6)密目网 密目网按1.8m6m,每片重3kg 计算,则 3/1.8/6=0.3kg/
22、m2=0.003kN/m2 计算式:23.71.50.0030.1067kN (7)NG2K1.024+0.1+0.145+0.24+0.883+0.10672.5kN 一根立杆的构件自重NG2K2.5/21.25kN (脚手架结构及构配筋自重,为计算方便,都安里外排立杆平均计) 3.NQK(施工荷载) QK=2KN/m22=4 kN/m2 NQK=1.5(0.825+0.15)4=5.85kN 一根立杆施工荷载NQK5.85/22.925kN 4.各值代入公式求N. N=1.2(NG1K+ NG2K)+1.4 NQK =1.2(3.15+1.25)+1.42.925=10.26kN 悬挑脚手
23、架允许搭设高度为25.6m,实际6 层一挑,总高度 23.7m25.6m,在允许范围之内。 (3)悬挑槽钢的强度、挠度、锚固。悬挑槽钢的受力为二端固定一端 简支,见附图:F1 F2 N1 N2 弯距图M 如下: 由于脚手架属于临时结构,其荷载设计值应乘以0.9 折减系数。 N1=N2=10.26kN 0. 82F1=0.2N1+1.025N2 F2=F1+N1+N2 得出,F1=15.3Kn F2=35.8Kn M2=10.261.025=10.5KNm M1=10.250.2=2.05KNm 0. 9M1Mmax 0. 9M2Mmax 所以满足要求。 强度a=Mmaxfc 挠度f=0.9N1b2(9a-2b)/96EI=1.09mm190.2 kN 所以安全。 (6)选择与钢丝配套使用的卡环 由已选17 钢丝绳,得出适用的卡环为18 (7)直接在槽钢上穿眼,直径为200mm,离端头5cm。 (8)连墙件:采用主体预埋钢管,用槽钢将脚手架与主体连接,预 埋槽钢以高出砼面20cm 为宜。 Nw=1.4SwWk=1.43.621.80.35=6.35kN 考虑到脚手架平面外变形引起的轴力,增加一个附加应力 Ns=2.5kN N=0.9Nw+Ns=0.96.35+2.5=8.2kNRc=8.5kN 所以结构满足要求(安全)。计算一步,同理二步满足要求。 16