落地平台专项施工方案
第一节 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、《钢结构设计规范》GB50017-2003 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》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社; 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社; 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社; 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。
第二节 工程概况
XX公司办公楼、处理车间工程位于XX开发区,属于框架结构,处理车间二层,建筑总高度9米,建筑总面积410平方米,标准层层高4.5米,办公楼四层,建筑总高度18.6米,建筑总面积1100平方米,标准层层高4.5米,总工期180天。
本工程由XX公司建设,XX建工设计院设计,XX监理公司监理,浙江XX建筑工程有限公司组织施工;由XXX担任项目经理,XXX担任项目技术负责人。
由于处理车间高度为9米,办公楼高度为18.6米,故本方案按办公楼搭设高度20.0米进行计算,同时处理车间搭设过程中脚手架步距、纵距、横距均按办公楼脚手架搭设。
第三节 脚手架方案选择
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求,故在选择方案时,应充分考虑以下几点: 1、架体的结构设计,力求做到结构要安全可靠,造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和耐久性。 3、选用材料时,力求做到常见通用、可周转利用,便于保养维修。
4、结构选型时,力求做到受力明确,构造措施到位,升降搭拆方便,便于检查验收;
5、综合以上几点,脚手架的搭设,还必须符合JCJ59-99检查标准要求,要符合江西省文明标化工地的有关标准。 6、结合以上脚手架设计原则,同时结合本工程的实际情况,综合考虑了以往的施工经验,决定采用以下1种脚手架方案: 落地平台。
第四节 脚手架的材质要求 落地平台
l、钢管脚落地手架,选用外径48mm,壁厚 3.00mm,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。
2、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《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85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,贴和面应干整,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70N.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。
3、搭设架子前应进行保养,除锈并统一涂色,颜色力求环境美观。脚手架立杆黄色,剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
第五节 脚手架的搭设流程及要求 落地平台
落地平台搭设的工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→水平横杆→水平纵杆→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。以下时落地平台的构造要求: 1、主杆基础
本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实,采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化,混凝土硬化厚度不小于10cm。地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求(具体计算数据参阅脚手架计算书)。 2、立杆间距
(1)脚手架立杆纵距1.0m,横距1.5m,步距1.5m;平台底钢管间距0.3m,脚手架搭设高度20 m。 (2)每根立杆底部应设置底座或垫板。
(3)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。横向扫地杆亦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。 (4)脚手架底层步距不应大于2m。
(5)立杆接长除顶层顶步外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。 3、支架立杆应竖直设置,2m高度的垂直允许偏差为15mm;
4、设在支架立杆根部的可调底座,当其伸出长度超过300mm时,应采取可靠措施固定。 5、台面应面铺脚手板。 6、防护栏杆
(1)脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭,且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。 (2)选用18铅丝张挂安全网,要求严密、平整。
(3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆,顶排防护栏杆不少于2道,高度分别为0.9m和1.3m。 (4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等),在脚手架内侧设1。2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。
第六节 脚手架计算书 落地平台
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架,对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏,使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书编写还参考了《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》一文。 一、参数信息: 1.基本参数
立柱横向间距或排距la(m):1.50,脚手架步距h(m):1.50; 立杆纵向间距lb(m):1.00,脚手架搭设高度H(m):20.00;
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.30,平台底钢管间距离(mm):300.00; 钢管类型(mm):Φ48×3.0,扣件连接方式:双扣件,取扣件抗滑承载力系数:1.00;
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300; 栏杆自重(kN/m2):0.150; 材料堆放最大荷载(kN/m2):4.000; 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000; 二、纵向支撑钢管计算:
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算,截面几何参数为 截面抵抗矩 W = 4.49 cm3; 截面惯性矩 I = 10.78cm4;
纵向钢管计算简图 1.荷载的计算:
(1)脚手板与栏杆自重(kN/m):
q11 = 0.150 + 0.300×0.300 = 0.240 kN/m; (2)堆放材料的自重线荷载(kN/m): q12 = 4.000×0.300 = 1.200 kN/m; (3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m): p1 = 1.000×0.300 = 0.300 kN/m 2.强度验算:
依照《规范》5.2.4规定,纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。 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; 最大弯矩计算公式如下: 最大支座力计算公式如下:
均布恒载:q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.240+ 1.2×1.200 = 1.728 kN/m; 均布活载:q2 = 1.4×0.300 = 0.420 kN/m;
最大弯距 Mmax = 0.1×1.728×1.0002 + 0.117 ×0.420×1.0002 = 0.222 kN.m ; 最大支座力 N = 1.1×1.728×1.000 + 1.2×0.420×1.000 = 2.405 kN; 最大应力 σ = Mmax / W = 0.222×106 / (4490.0) = 49.430 N/mm2; 纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2;
纵向钢管的计算应力 49.430 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205.000 N/mm2,满足要求! 3.挠度验算:
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: 均布恒载:
q = q11 + q12 = 1.440 kN/m; 均布活载:
p = 0.300 kN/m;
V = (0.677 ×1.440+0.990×0.300)×1000.04/(100×2.060×105×107800.0)=0.573 mm; 纵向钢管的最大挠度为 0.573 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 1500.000/150与10 mm,满足要求! 三、横向支撑钢管计算:
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取板底纵向支撑钢管传递力,P =2.405 kN;
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 = 0.810 kN.m ; 最大变形 Vmax = 2.340 mm ; 最大支座力 Qmax = 8.746 kN ; 最大应力 σ= 180.294 N/mm2 ;
横向钢管的计算应力 180.294 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度为 2.340 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 1000.000/150与10 mm,满足要求! 四、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1.00,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。 R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 8.746 kN; R < 16.00 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:
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 = 0.129×20.000 = 2.582 kN; (2)栏杆的自重(kN):
NG2 = 0.150×1.500 = 0.225 kN; (3)脚手板自重(kN):
NG3 = 0.300×1.000×1.500 = 0.450 kN; (4)堆放荷载(kN):
NG4 = 4.000×1.000×1.500 = 6.000 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.257 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 1.000×1.000×1.500 = 1.500 kN; 3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×9.257+ 1.4×1.500 = 13.208 kN; 六、立杆的稳定性验算: 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 = 13.208 kN;
φ ------- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到; i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.59 cm; A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.24 cm2; W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3; σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.00 N/mm2; L0 ---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)或(2)计算
l0 = k1μh (1) l0 = h+2a (2) k1---- 计算长度附加系数,取值为1.167;
μ ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ= 1.790; a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.300 m; 公式(1)的计算结果:
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1.790×1.500 = 3.133 m; L0/i = 3133.395 / 15.900 = 197.000 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.186 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =13208.400 /( 0.186×424.000 )= 167.483 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 167.483 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求! 公式(2)的计算结果:
L0/i = 2100.000 / 15.900 = 132.000 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.386 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =13208.400 /( 0.386×424.000 )= 80.704 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 80.704 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求! 如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3)计算 l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 -- 计算长度附加系数,按照表2取值1.043 ; 公式(3)的计算结果:
L0/i = 2556.080 / 15.900 = 161.000 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.271 ;
钢管立杆受压应力计算值 ; σ =13208.400 /( 0.271×424.000 )= 114.952 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 114.952 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求! 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件,否则容易存在安全隐患。
以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
第七节 脚手架搭设的劳动力安排
1、为确保工程进度的需要,同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量,确定本工程外脚手架搭设人员需要15~20人,均有上岗作业证书。
2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。 3、外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可,方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
第八节 脚手架的检查与验收 落地平台
1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设;
2、进行分段验收和检查,发现有不符合要求的应迅速整改,并追究责任;
3、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第八节及JGJ59-99中\"外脚手架检查评分表\",所列项目和施工方案要求的内容进行检查。填写验收记录单,并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证,方能交付使用。
4、架体内必须做到每层封闭(即进行隔离),且不能大于4步。
第九节 脚手架搭设安全技术措施 落地平台
1、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟,以防雨水浸泡地基。
2、钢管架应设置避雷针,分置于主楼外架四角立杆之上,并联通大横杆,形成避雷网络,并检测接地电阻不大于30Ω。 3、脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。 4、脚手架必须及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
5、脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。 6、脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。 7、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得大于2kN/m2。 8、控制扣件螺栓拧紧力矩,采用扭力扳手,扭力矩应控制在40~50N•m范围内。 9、保证脚手架体的整体性,不得与井架、升降机及外脚手架一并拉结。
第十节 脚手架拆除安全技术措施 落地平台
1、拆架前,全面检查拟拆脚手架,根据检查结果,拟订出作业计划,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。
2、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。 3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
4、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,而后拆小横杆、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。
5、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。
6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑时,应用临时撑支住,然后才能拆除。
7、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。 8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
9、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。
10、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,拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。
11、高层建筑脚手架拆除,应配备各良好的通讯装置。 12、输送至地面的杆件,应及时按类堆放,整理保养。
13、当天离岗时,应及时加固尚未拆除部分,防止存留隐患造成复岗后的人为事故。 14、如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行脚手架的拆除,严禁夜间拆除。
15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置,并应自外向里翻起竖立,防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。
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