双脱装置脚手架施工技术方案.doc

中国石化集团 第十建设公司THE TENTH CONSTRUCTION COMPANY OF SINOPEC青岛炼化工程项目部一工程概况及施工组织：青岛大炼油工程脱硫脱硫醇装置，主要由构1框架、构2框架及管廊结构等组成，其框架的高度分别为：13.7m、12 m ，这些框架由46根立柱组成，截面为H型钢为主；主要立式设备由焦化液化气脱硫塔直径2.4米.高23.9米，碱液氧化塔高9.8米，常减压液化气脱硫塔高20米，催化液化气脱硫塔高20米等设备组成。因此,编制并做好这些框架设备脚手架搭设施工技术方案极为关键,它对于进行现场框架设备安装职工的生命和人身安全起到根本保证作用。1.1编制依据：1.1.1、中华人民共和国建筑工业行业标准门式钢管脚手架（JG13-1999）。1.1.2、中华人民共和国行业标准建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范（JGJ128-2000）。1.1.3、中华人民共和国行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。1.1.4、青岛大炼油工程脱硫脱硫醇装置施工图纸要求。1.1.5、青岛大炼油工程项目部施工总体统筹进度计划安排。1.2施工组织：1.2.1、选拔15名经过技术培训、考核合格并持有中华人民共和国特种作业操作证（架子工）上岗证的职工，进行该脚手架搭设。1.2.2、单位负责人对参加脚手架搭设的全体人员进行施工方案的技术交底和安全教育。1.2.3、工程进度须与各个框架设备的施工进度保持一致。二、钢管脚手架搭设2.1脚手架主体搭设2.1.1、框架立柱采用井字架，塔体采用圆柱型钢管脚手架，其立杆应垂直稳放在混凝土基础或金属底座上，在其之间应铺设50mm厚木板，立杆间距根据各个设备的平面布置图和计算书设置。钢管立杆、大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎。2.1.2、脚手架側面、转角处以及每隔离67根立杆应设剪刀撑和斜支杆，剪刀撑和斜支杆与地面的角度是4560度。如果架子高度在7米以上或无法设斜支杆时，高度每隔4米，水平每隔6米，脚手架小横杆必须与设备主体连接牢固。2.1.3、脚手架板的铺设宽度不得小于0.5米，脚手架板须铺满，离设备外壁距离是2030厘米，不得有空隙和探头板，并在两侧设置踢脚板，防止小件工具滑落。脚手架板搭接时不得小于20厘米；对头接时应架设双排小横杆，间距不小于20厘米。在架子拐弯处脚手板应交叉搭接，垫平架板应用木板，并且要钉牢，不得用砖垫。2.1.4、翻脚手板应两人由里往外按顺序进行，在铺第一块或翻到最外一块脚手板时，必须挂安全带。2.1.5、脚手架的外侧、斜道和作业平台，要绑1米高的防护栏杆和搭18厘米高的挡脚杆。2.1.6、在设备人孔口等处搭设挑架（外伸脚手架），斜杆与设备外壁一般不小于30度，并应支撑在设备的牢固部分。大横杆两端都必须与斜杆连接点外伸25厘米，挑架所有受力点都要绑双扣，同时要绑防护栏杆。2.2、剪刀撑设置：剪刀撑设置应符合下列规定：2.2.1、脚手架高度超过20米时，应在脚手架外侧连续设置；2.2.2、剪刀撑斜杆与地面的倾斜宜为4560，剪刀撑宽度宜48米；2.2.3、剪刀撑应采用对接扣件接长,应采用十字扣件与脚手架立杆扣紧；2.2.4、剪刀撑斜杆若采用搭接接长，搭接长度不宜小于1米，搭接处应采用三个扣件扣紧；2.2.5、各个外侧侧面剪刀撑应连续设置，并形成垂直闭合圈。2.3、地基与基础2.3.1、搭设脚手架的场地必须平整坚实，并作好排水，如地基的强度达不到要求，应采用换填的方法进行处理，换填深度为1m深，范围为脚手架立杆外500mm。换填土必须分层回填，逐层夯实，干密度达到170kN/m3。2.3.2、落地式脚手架的基础根据土质及高度应按现行国家标准建筑地基基础设计规范（GBJ7）及(JGJ130-2001)的有关规定及计算确定。2.3.3、当脚手架搭设在钢结构的顶面、混凝土地面上时，立杆底座下应铺设木质垫板，并应对结构面、混凝土地面等进行承载力验算。三、脚手架验收3.1、脚手架搭设完毕或分段搭设完毕,应按规范见表1的规定对脚手架工程的安全性进行检验，经检查验收合格后方可交付使用。3.2、高度在30米及30米以下的脚手架，应由单位工程负责人组织安全技术人员进行检查验收。高度大于30米的脚手架，应由上一级安全技术负责人随工程进行分阶段组织单位工程负责人及有关的安全人员进行检查验收。3.3、脚手架工程的验收，应按照脚手架搭设施工任务验收单进行现场检验，着重检验以下各项，并记入施工任务验收单：3.3.1、施工技术方案、设计计算书及施工图、安全交底是否齐全，钢管、扣件、架板质量是否合格，钢管连接和挂扣是否紧固可靠；3.3.2、护栏、挡脚杆、挑架及跳板绑扎等是否齐备、安全；3.3.3、基础是否平整坚实、支垫是否符合规定；3.3.4、垂直度及水平度和垂直度是应符合表1要求。表1：脚手架搭设垂直度与水平度允许偏差项 目允许偏差（mm）垂直度每步架步距/1000及其20脚手架整体总高度/600及50水平度一跨距内水平架两端高差1/600及30脚手架整体脚手架长度/600及50四、脚手架拆除4.1、脚手架经使用单位工程负责人检查验证并确认不再需要时，方可拆除。4.2、拆除脚手架前，应清除脚手架上的材料、工具和杂物。4.3、拆除脚手架时，应设置警戒标志，并由专职人员负责警戒。4.4、脚手架的拆除应在统一指挥下，按后装先拆的顺序及下列安全作业的要求进行：4.4.1、脚手架的拆除应从一端走向另一端、自上而下逐层地进行；4.4.2、同一层的构件应按先上后下、先外后里的顺序进行拆除；4.4.3、在拆除过程中，脚手架的自由悬臂高度不得超过三步，当必须超过三步时，应加设临时拉结；4.4.4、水平杆和剪刀撑等，必须在脚手架拆卸到相关的部位时方可拆除；4.4.5、工人必须站在临时设置的脚手板上进行拆卸作业，并按规定使用安全防护用品；4.4.6、拆除工作中，必须用板手拆卸，严禁使用榔头等硬物击打、撬挖，拆下的对接、旋转、十字扣件应放入袋内，然后用吊袋装袋后传递至地面并放仓库内存放；4.4.7、拆下的钢管和架板，有条件时采用摆放成捆用吊车集中吊下；无条件的应采用麻绳捆扎，单根向下溜放，溜放时要进行两点绑扎防止脱扣伤人，严禁直接抛掷。4.5、拆除到地面的材料，根据现场工程实际要求，由专人分类排放整齐待用或用车辆运走，做到场地整洁和美观。完工的项目要及时清理材料，做到工完料净场地清。五、脚手架搭设、拆除安全技术措施5.1、搭拆脚手架必须由专业架子工担任，并按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格，持证上岗。上岗人员应每一年到当地医院进行一次体检，凡不适于高处作业者，不得上脚手架操作。5.2、搭设脚手架时工人必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。5.3、操作层上施工荷载应符合设计要求，不得超载；不得在脚手架上集中堆放大型钢结构等物件。严禁在脚手架上拉缆风绳或固定、架设电缆、钢管及起重设备等。5.4、六级及六级以上大风和雨、雪、雾天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业；5.5、施工期间不得拆除下列杆件：5.5.1、斜支撑、剪刀撑、水平架、扫地杆、封口杆等；5.5.2、斜梯、栏杆。5.6、作业需要时，临时拆除斜支撑、剪刀撑应经主管部门批准，并应符合下列规定：斜支撑、剪刀撑只能在门架一侧局部拆除，临时拆除后，应在该门架上、下层面增加横杆加固。作业完成后，应立即恢复拆除的斜支撑、剪刀撑。5.7、在脚手架基础或临近区域严禁进行挖掘作业。5.8、临近道路和施工区域搭设的脚手架外侧应有防护措施，以防坠物伤人。5.9、脚手架与架空输电线路的安全距离、工地临时用电线路架设及脚手架接地避雷措、施等应按现行行业标准施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46）的有关规定执行。5.10、沿脚手架外侧严禁任意攀登；5.11、对脚手架应设专人负责进行经常检查和保修工作；对高层脚手架应定期作立杆基础沉降检查，发现问题应立即采取措施整改。5.12、应急事故处理办法：假如发生人员轻微伤害，必须向安监站报告；较严重的伤害必须拨打急救电话86915155（120）与合同医院联系，迅速组织抢救处理。5.13 HSE管理体系项目经理 褚振挥施工班组HSE现场负责人：李连宝 施工经理：姜永章 HSE管理部 部长：王家柳HSE工程师：邹振海、张鹏、张永文 HSE主管经理 高云强图5.13安全管理体系六、施工机具及技术措施材料使用表施工机具一览表序号名 称型号或规格单位数量备 注 1载重汽车2吨加长台2物资运输2切割机350mm、175mm台2切割钢管、木材3拖拉绳30mm米1000临时固定架子4麻绳20mm米700吊装钢管5磨光机100mm台3钢管除锈6活搬手12吋把12施工使用7滑车2t个68电锯100台29对讲机套2技术措施用料一览表序号名 称型号或规格单位数量备 注 1焊接钢管483.256000mm吨155安装工程2直角和旋转扣件48套172003对接卡扣48套26624钢跳板250403000mm块9205木板50250250mm块1506铁丝10#公斤4507油漆红丹漆公斤3900架杆防腐七、钢管脚手架计算书7.1 焦化液化气脱硫塔落地式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算的脚手架为园柱形双排脚手架，搭设高度为23.9米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.40米，立杆的横距0.80米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为483.25。 施工均布荷载为2.0kN/m2，按同时施工1层，脚手板共铺设5层计算。 7.1.1、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 7.1.1.1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.440/2=0.216kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.440/2=1.440kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.216+1.41.440=2.321kN/m 小横杆计算简图 7.1.1.2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩 计算公式如下: M=2.3211.2002/8=0.418kN.m =0.418106/5080.0=82.250N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 7.1.1.3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.216+1.440=1.694kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.6941200.04/(3842.06105121900.0)=1.822mm 小横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求! 7.1.2、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 7.1.2.1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.200=0.046kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.2001.440/2=0.259kN 活荷载标准值 Q=2.0001.2001.440/2=1.728kN 荷载的计算值 P=(1.20.046+1.20.259+1.41.728)/2=1.393kN 大横杆计算简图 7.1.2.2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.4402+0.1751.3931.440=0.359kN.m =0.359106/5080.0=70.595N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 7.1.2.3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0381440.004/(1002.060105121900.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=0.046+0.259+1.728=2.033kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V1=1.1462033.2801440.003/(1002.060105121900.000)=2.77mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.815mm 大横杆的最大挠度小于1440.0/150与10mm,满足要求! 7.1.3、扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 7.1.3.1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.440=0.055kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3001.2001.440/2=0.259kN 活荷载标准值 Q=2.0001.2001.440/2=1.728kN 荷载的计算值 R=1.20.055+1.20.259+1.41.728=2.797kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 7.1.4、脚手架荷载标准值: 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(kN/m)；本例为0.1394 NG1 = 0.13953.000=7.388kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30 NG2 = 0.300101.440(1.200+0.300)/2=1.296kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14 NG3 = 0.1401.4404/2=0.403kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.44053.000=0.382kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.469kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 2.00021.4401.200/2=3.456kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.450 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 = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.4501.2501.200 = 0.472kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 7.1.5、立杆的稳定性计算: 7.1.5.1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=16.20kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.25； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.69m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.55； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 133.59 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 7.1.5.2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=15.48kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.25； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.69m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.55 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.182kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 163.47 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 7.1.6、最大搭设高度的计算: 不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.081kN； NQ 活荷载标准值，NQ = 3.456kN； gk 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m； 经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 64.767米。 考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 其中 NG2K 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.081kN； NQ 活荷载标准值，NQ = 3.456kN； gk 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m； Mwk 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.153kN.m； 经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 58.107米 7.1.7、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (kN/m2)，p = N/A；p = 64.81 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)