地块改造工程钢结构平专项施工方案.docx

区钢平台专项施工方案x区x临空24号地块改造工程区钢结构平专项施工方案编 制 人:_项目工程师:_项 目 经理:_35目 录第一章 工程概况3一、 工程概况3第二章 编制依据3第三章 施工工艺技术4一、 技术参数4二、 工艺流程5三、 施工方法5四、 检查验收9第四章 施工安全保证措施11一、 组织保障11二、 技术措施14第五章 计算书20第一章 工程概况一、 工程概况本工程位于x市x区天山路、淞虹路、福泉路、新渔路交汇地块，基坑北侧为天山路及地铁二号线淞虹路站3号出口，基坑东侧为淞虹路及地铁二号线淞虹路站2号出口，基坑南侧为新渔路，基坑东侧为新渔路及地铁二号线淞虹路站4号出口。本工程0.000=3.800米，基坑总周长约为626米，基坑总占地面积约为25200平方米。该项目基坑共设区、区、区、区、区，五个区，每区之间采用中隔墙分隔。根据施工需要，在区与区中隔墙处增设钢结构平台以便于V区土方开挖施工，具体位置如下：钢结构平台第二章 编制依据1、 钢结构工程施工质量验收标准GB50502-20092、 建站结构可靠度设计统一标准GB50068-20013、 建筑结构荷载规范GB50009-20124、 钢结构设计规范GB50017-20035、 钢结构焊接规范GB50661-20116、 建筑施工起重吊装工程安全技术规范JGJ276-2012第三章 施工工艺技术一、 技术参数现场在区与区间设置钢结构平台以便土方开挖施工，钢结构平台面与栈桥面同标高，利用区与区间的刀片墙作为钢结构平台底座，刀片墙自区大底板向上9.8米高，刀片墙尺寸为4米长、0.5米宽。钢结构立柱、梁采用H400*400*13*21型钢，型钢材质为Q345，型钢长度12米，钢结构立柱插入刀片墙2米深度。具体参数见下表。【钢结构平台】平台长度(m)30平台宽度(m)6钢立柱沿长度方向，平行于中隔墙方向(m)5.5、7.5、7.15、3.95、5.4钢立柱沿宽度方向，垂直于中隔墙方向(m)1.7钢立柱高度(m)10.2（含插入刀片墙2米深）钢立柱插入刀片墙深度(m)2钢立柱、梁型号H400*400*13*21走道板厚度（mm）2001）、现场区刀片墙自大底板向上9.8米高，刀片墙顶至栈桥面8.2米，钢立柱共计10.2米（含插入刀片墙2.0米），立柱顶标高与栈桥面相平2）、钢立柱上方平行于中隔墙方向，设置2道水平钢梁（Q345、H400*400*13*21）钢梁高400mm。3）在钢梁上铺设200mm厚，带肋走道板。4）整个钢结构平台高度（自刀片墙顶起）为：8.2+0.4+0.2=8.8米。5）、整个钢结构平台面标高高于栈桥面0.6米，铺设的走道板底标高高于中隔墙顶标高0.1米6）、钢结构平台两端需伸出至两端栈桥，伸出位置分别为5.4米和2.5米具体见下图。伸出5.4米伸出2.5米7）、为方便挖机行走至钢平台上于栈桥与钢平台交界处，设置斜坡。斜坡宽1米，高度0.6米。二、 工艺流程【钢结构平台】定位（设置钢立柱位置）钢立柱施工钢梁施工铺设走道板三、 施工方法1、 定位(1)、 定距定位。根据现场刀片墙的具体位置，定位钢立柱中心位置。现场于刀片墙上设置2根钢立柱，每根钢立柱采用2根H400*400*13*21型钢双屏满焊对接。(2)、 钢立柱沿宽度方向定位时，钢立柱中心位于刀片墙中心处。(3)、 钢立柱于长度方向定位时，钢立柱设置间距为1.7米。第一根钢立柱中心距离、区中隔墙1.7米距离，第二根立柱中心距离第一根立柱中心距离1.7米。第二根立柱中心距离刀片墙边缘0.6米。具体见下图：2、 钢立柱及钢立柱施工(1)、 现场刀片墙已完成第一部分施工，刀片墙施工至区B3板位置。(2)、 采用长度：12米、材质：Q345、型号：H400*400*13*21型钢，钢立柱总长10.2米（自刀片墙向上8.2米，插入刀片2米深）。(3)、 预埋钢立柱于刀片墙，取10mm厚、420*900mm钢板焊接于钢立柱端部，用2根直径25的三级钢置于钢板下方，钢筋与刀片墙主筋焊接，沿钢立柱高度方向上，每0.5米，采用2根直径25的三级钢，将钢立柱外侧、刀片墙主筋分别焊接。（4）、钢立柱采用H400*400*13*21型钢，长度为10.2米（含插入刀片墙2.0米）。钢立柱顶面标高与栈桥面标高齐平。（5）、施工时采用25吨汽车吊吊装。（6）、在钢立柱顶端焊接10mm厚、440mm宽、840mm长钢板，沿钢立柱外边线各出20mm。钢板与钢立柱钢梁均采用满焊，焊缝高度10mm。10mm厚、440mm宽、840mm长钢板3、 钢梁施工平行于中隔墙方向，于钢立柱上各设置两根钢梁，钢梁采用Q345、H400*400*13*21型钢双拼满焊对接而成。400*400mm面与钢立柱顶端钢板采用满焊焊接,焊缝高度为10mm。且钢梁两侧延伸至栈桥面，各延伸5.4米和2.5米，具体如下图：4、 铺设走道板(1)、 走道板规格6米，宽1.2米，厚0.2米，走道板为中间带肋走道板，重约1.5T/块（计算时取2T/块）。(2)、 走道板铺设于钢梁上，垂直于中隔墙方向设置，走道板的长度即为钢平台的宽度。走道板一边搁置于中隔墙上（中隔墙厚度1米），走道板与中隔墙之间存在0.1米高差，在走道板与中隔墙之间采用2根10槽钢对拼，形成截面边长为0.1米的正方向垫块。(3)、 钢平台走道板与钢梁接触面做焊接处理。（焊接必须满焊，焊缝高度10mm），且走道板上采用2根直径16的三级钢，沿24500mm长度方向，在钢梁位置上通常焊接。(4)、 在钢结构平台上设置1.2米高的定型化护杆。栏杆位置设置于平行于中隔墙方向，临近区处，焊接于走道板上。现场定型化护栏规格为高：1.2米、宽1.8米。具体见附图5、 钢平台加固处理(1)、 首先利用钢平台附近的格构柱（共2根），将格构柱与钢平台立柱做焊接加固连接处理。采用18槽钢连接，在区第二道砼支撑面将格构柱与钢立柱焊接。具体见下图：V区区(2)、 每相邻钢立柱间采用18焊接加固处理。具体如下图6、 施工脚手架搭设为施工焊接需要，于2区B3板上搭设施工脚手架，高度为14.2米（自B3板面向上），具体如下：脚手架设计类型结构脚手架，装修脚手架，其它用途脚手架脚手板设计荷载(kN/m2)3，2，1同时施工作业层数1，1，1卸荷设置无脚手架搭设方式单排脚手架脚手架钢管类型483.25脚手架架体高度H(m)14.2立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.9双立杆计算方法不设置双立杆脚手架位于刀片墙一侧，沿刀片墙长度和高度方向搭设，即脚手角长度为4米长、14.2米高，脚手架采用钢管与支撑梁硬拉结处理保证其稳定性，沿刀片墙长度方向设置3道钢管拉结，在支撑梁标高位置处，采用钢管拉结。此脚手架仅限工人施工通行，不承载重物。纵向水平杆设置纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)115000横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4790纵、横向水平杆布置7、 焊接工艺：钢结构焊接1、现场焊接方式：本工程现场钢结构安装主要采用CO2气体保护焊和手工电弧焊两种，焊接质量控制过程还将采用到其他相关机械。1）手工电弧焊2）二氧化碳气体保护焊现场焊接操作及质量过程控制还将用到以下机械、器材：焊条烘箱空压机焊条保温筒二氧化碳电弧焊枪碳弧气刨枪熔焊栓钉机焊缝量规焊缝检测工具箱2、焊接流程钢结构焊接作业流程见下图所示：3、焊接材料焊接材料的选择依据强韧性匹配原则，分为高强、等强和低强；我们认为过高的强度和过低的强度对焊接接头的综合性能带来不利的影响，通常采用等强匹配的原则，但是在拘束度过高应力集中的场合，适当采用低强匹配以提高焊接接头抗裂能力，但其比值不小于0.86。选择微合金化程度较高的焊材，特别是对Nb、Ni、Ti等的焊材，尽量使焊缝产生针状铁素体而提高焊缝的强韧性。焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂；所有被采用的焊接材料的生产厂，均必须具有有效的质量保证体系，焊接材料生产厂名、焊接材料出厂质量证明书以及产品使用说明书等。焊丝：埋弧自动焊和气体保护焊焊丝的各项性能指标，焊丝应符合国家标准熔化焊用钢丝（GB/T14957）、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝（GB/T8110）及碳钢药芯焊丝（GB/T10045）、低合金钢药芯焊丝（GB/T17493）的各项规定。被选用的焊丝牌号必须与相应的钢材等级、焊剂的成分相匹配。所选焊接材料，必须按设计要求、相关标准进行复检，并进行严格的工艺评定，合格后方可用于本工程。第四章 施工安全保证措施一、 组织保障1、 安全保证体系2、 环境保护体系第五章 计算书1、钢结构平台上铺设200mm厚的走道板，每块走道板重2T，现场挖土采用小松200，机械重量21T，机械宽度2.8m，机械长度3.275m。2、钢筋结构平台上承重做适当放大处理，按30T计算。每根钢梁承受15T重量。3、机械行走于两个钢梁之上。4、计算时按照最大跨7.5m计算，活荷载按30T计算，施工荷载控制在1.5T/m2。计算如下：（1）单跨梁设计计算书 计算依据： 1、钢结构设计规范GB50017-2003 一、基本参数单跨梁型式两端固定梁荷载布置方式3-1单跨梁长L(m)7.5恒载标准值Pgk(KN)：20活载标准值Pqk(kN)：300恒载分项系数G1.2活载分项系数Q1.4挠度控制1/250材质Q345X轴塑性发展系数x1.05 二、梁截面计算截面类型工字钢截面型号16号工字钢截面面积A(cm2)218.67截面惯性矩Ix(cm4)66455截面抵抗矩Wx(cm3)3323自重标准值gk(kN/m)171抗弯强度设计值f(N/mm2)215抗剪强度设计值(N/mm2)125弹性模量E(N/mm2)206000 计算简图： 承载能力极限状态： P=GPgk+ QPqk=1.220+1.4300=444KN 正常使用极限状态： P= Pgk+ Pqk=20+300=320KN 1、抗弯验算 Mmax=PL/8=4447.5/8=416.25KNm = Mmax /(xW)=416.25106/(1.0533231000)=119.298N/mm2f=215 N/mm2 满足要求！ 2、抗剪验算 Vmax=P/2=444/2=222KN max=Vmaxbh02-(b-)h2/(8Iz)=2221000881602-(88-6)140.22/(866455100006)=4.461N/mm2=125N/mm2 满足要求！ 3、挠度验算 max=PL3/(192EIx)=32000075003/(192206000664550000)=5.136mmL/250=7.51000/250=30mm 满足要求！ 4、支座反力 RA=P/2=444/2=222KN RB=P/2=444/2=222KN (2) 钢结构强度稳定性计算书 钢结构强度稳定性计算书 计算依据： 1、钢结构设计规范GB50017-2003 一、构件受力类别： 轴心受压构件。 二、强度验算： 1、轴心受压构件的强度，可按下式计算： = N/An f 式中 N轴心压力,取 N= 300 kN； An净截面面积,取An= 21867 mm2； 轴心受压构件的强度= N / An = 300103 / 21867 = 13.719 N/mm2； f钢材的抗压强度设计值，取 f= 205 N/mm2； 由于轴心受压构件强度= 13.719 N/mm2承载力设计值f=205 N/mm2,故满足要求！ 2、摩擦型高强螺栓连接处的强度，按下面两式计算，取最大值： = (1-0.5n1/n)N/An f 式中 N轴心压力,取 N= 300 kN； An净截面面积,取An= 21867 mm2； f钢材的抗压强度设计值，取 f= 205 N/mm2； n在节点或拼接处，构件一端连接的高强螺栓数目,取 n = 4； n1所计算截面(最外列螺栓处)上高强螺栓数目；取 n1 = 2； = (1-0.5n1/n)N/An=(1-0.52/4)300103/21867=10.289 N/mm2； = N/A f 式中 N轴心压力,取 N= 300 kN； A构件的毛截面面积，取 A= 21867 mm2； =N/A=300103/21867=13.719 N/mm2； 由于计算的最大强度max = 13.719 N/mm2承载力设计值=205 N/mm2,故满足要求！ 3、轴心受压构件的稳定性按下式计算： N/An f 式中 N轴心压力,取 N= 300 kN； l构件的计算长度,取 l=3000 mm； i构件的回转半径,取 i=174 mm； 构件的长细比, = l/i= 3000/174 = 17.241； 构件的允许长细比,取 =150 ； 构件的长细比= 17.241 = 150，满足要求； 轴心受压构件的稳定系数, =l/i计算得到的构件柔度系数作为参数查表得 =0.978； An净截面面积,取An= 21867 mm2； f钢材的抗压强度设计值，取 f= 205 N/mm2； N/(An)=300103/(0.97821867)=14.028 N/mm2； 由于= 14.028 N/mm2 承载力设计值f=205 N/mm2,故满足要求！ (3)扣件式脚手架计算书 计算依据： 1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011 2、建筑结构荷载规范GB50009-2012 3、钢结构设计规范GB50017-2003 4、建筑地基基础设计规范GB50007-2011 一、脚手架参数脚手架设计类型结构脚手架，装修脚手架，其它用途脚手架脚手板设计荷载(kN/m2)3，2，1同时施工作业层数1，1，1卸荷设置无脚手架搭设方式单排脚手架脚手架钢管类型483.25脚手架架体高度H(m)14.2立杆步距h(m)1.8立杆纵距或跨距la(m)1.5立杆横距lb(m)0.9双立杆计算方法不设置双立杆 二、荷载设计脚手板类型竹串片脚手板脚手板自重标准值Gkjb(kN/m2)0.35脚手板铺设方式2步1设密目式安全立网自重标准值Gkmw(kN/m2)0.01挡脚板类型竹串片挡脚板栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb(kN/m)0.14挡脚板铺设方式2步1设每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129结构脚手架作业层数njj1结构脚手架荷载标准值Gkjj(kN/m2)3装修脚手架作业层数nzj1装修脚手架荷载标准值Gkzj(kN/m2)2其他用途脚手架作业层数nqj1其他用途脚手架荷载标准值Gkqj(kN/m2)1 计算简图：立面图侧面图 三、纵向水平杆验算纵、横向水平杆布置方式纵向水平杆在上横向水平杆上纵向水平杆根数n2横杆抗弯强度设计值f(N/mm2)205横杆截面惯性矩I(mm4)115000横杆弹性模量E(N/mm2)206000横杆截面抵抗矩W(mm3)4790纵、横向水平杆布置 承载能力极限状态 q=1.2(0.036+Gkjblb/(n+1)+1.4Gklb/(n+1)=1.2(0.036+0.350.9/(2+1)+1.430.9/(2+1)=1.429kN/m 正常使用极限状态 q=(0.036+Gkjblb/(n+1)+Gklb/(n+1)=(0.036+0.350.9/(2+1)+30.9/(2+1)=1.041kN/m 计算简图如下： 1、抗弯验算 Mmax=0.1qla2=0.11.4291.52=0.322kNm =Mmax/W=0.322106/4790=67.128N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 max=0.677qla4/(100EI)=0.6771.04115004/(100206000115000)=1.506mm max1.506mmminla/150，10min1500/150，1010mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.4291.5=2.358kN 正常使用极限状态 Rmax=1.1qla=1.11.0411.5=1.717kN 四、横向水平杆验算 承载能力极限状态 由上节可知F1=Rmax=2.358kN q=1.20.036=0.043kN/m 正常使用极限状态 由上节可知F1=Rmax=1.717kN q=0.036kN/m 1、抗弯验算 计算简图如下： 弯矩图(kNm) =Mmax/W=0.807106/4790=168.374N/mm2f=205N/mm2 满足要求！ 2、挠度验算 计算简图如下： 变形图(mm) max2.75mmmin(lb+0.12)/150，10min1020/150，106.8mm 满足要求！ 3、支座反力计算 承载能力极限状态 Rmax=2.38kN 五、扣件抗滑承载力验算横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数0.85 扣件抗滑承载力验算： 纵向水平杆：Rmax=2.358/2=1.179kNRc=0.858=6.8kN 横向水平杆：Rmax=2.38kNRc=0.858=6.8kN 满足要求！ 六、荷载计算脚手架架体高度H14.2脚手架钢管类型483.25每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)0.129 立杆静荷载计算 1、立杆承受的结构自重标准值NG1k 单外立杆：NG1k=(gk+lan/20.036/h)H=(0.129+1.52/20.036/1.8)14.2=2.257kN 2、脚手板的自重标准值NG2k1 单外立杆：NG2k1=(H/h+1)la(lb+0.12)Gkjb1/2/2=(14.2/1.8+1)1.5(0.9+0.12)0.351/2/2=1.19kN 1/2表示脚手板2步1设 3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2 单外立杆：NG2k2=(H/h+1)laGkdb1/2=(14.2/1.8+1)1.50.141/2=0.933kN 1/2表示挡脚板2步1设 4、围护材料的自重标准值NG2k3 单外立杆：NG2k3=GkmwlaH=0.011.514.2=0.213kN 5、构配件自重标准值NG2k总计 单外立杆：NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.19+0.933+0.213=2.336kN 立杆施工活荷载计算 外立杆：NQ1k=la(lb+0.12)(njjGkjj+nzjGkzj+nqjGkqj)/2=1.5(0.9+0.12)(13+12+11)/2=4.59kN 不组合风荷载作用下单立杆轴向力： 单外立杆：N=1.2(NG1k+ NG2k)+1.4NQ1k=1.2(2.257+2.336)+ 1.44.59=11.938kN 七、立杆稳定性验算脚手架架体高度H14.2立杆计算长度系数1.5立杆截面抵抗矩W(mm3)4790立杆截面回转半径i(mm)15.9立杆抗压强度设