04海滨挑脚手架.doc

海滨假日雅居 脚手架施工方案一、编制依据 1、“海滨假日雅居大楼工程”结构、建筑施工图纸； 2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001） 二、工程简况 本工程位于盐田北山道，地下一层，地上十九层，建筑面积19310平方米，建筑高度59.95米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为停车场，另有消防水池、生活水池、配电室，一层主要是商业及办公用房，二十九层起为住宅。 三、脚手架 3.1脚手形式、布置 考虑到工期因素，本工程外脚手架从一层楼面至第12层楼板面，分三种情况分别设置。从相对标高-0.600+34.300部分采用落地脚手架，一部分从二层楼面相对标高+5.750+34.300部分采用型钢悬挑脚手架，一部分从二层楼面相对标高+5.500+34.300部分采用悬挑脚板上钢丝绳三次卸荷脚手架。12层楼板面屋面水箱层，即从相对标高+34.300+59.950采用型钢悬挑脚手架, 在12层楼面，无剪力墙、电梯井、楼梯处结构采用工字钢悬挑结构，遇到以上部位则采用型钢三角架支承，具体详见工况1。 各种工况，附图上有详细的注明，下面就使用量最大的工况1、2做个简单说明，其他工况请详见附图及计算书。 工况1：脚手架钢管选用483.5；外挑工字钢采用I20a，长度约为4.5-5米m；固定工字钢在楼面上用220圆钢，距外墙边0.15m设置埋件15015010,与工字钢焊接限位，距外墙边1.3m(1.9m)设置220高强螺栓，双螺帽旋紧。附图2第一部分钢挑脚手工况1详图 3.2脚手架参数 立杆步距为1.8m，纵距为1.5m，横距1.0m，内立杆距结构外边0.4m，外立杆距结构外边为1.4m，小横杆长度为1.2m。脚手架与建筑物的连墙拉结，采用预埋1001008钢板，钢板上设4根150mm长12锚脚。硬拉接水平间距为3.6m、竖向间距为每楼层1道。选用一根800mm长48的钢管，一端焊接在原结构最外围边板的结构预埋板上，另一端通过双扣件形式与脚手架拉接。立杆超过屋面1.2m，作为栏杆高度，剪刀撑宽度为7.2m，连续设置，脚手外侧满布绿网。(1) 本工程型钢悬挑脚手架从+34.300+74.200为一个悬挑脚手架。 (2) 悬挑外脚手利用20a#工字钢或三角架作为支承，在离型钢20cm处设置一道扫地杆与脚手架连接。 (3) 分布：以1.8米高度为1个脚手层高度。 (4) 宽度：脚手宽度定为1.00米，内立杆离墙距离为0.325、0.4米。 (5)立杆：立杆间距为1.8米。 (6) 横杆：大横杆竖向间距为1.8米，直接扣接于立杆；小横杆扣接于立杆与大横杆交叉处，水平及竖向间距均为1.8米。 (7) 挡脚板：采用18cm高的七夹板。 (8) 剪刀撑：脚手架外侧每5跨连续设剪刀撑，与地面的夹角应控制在4560度。自上而下连续设置，搭接长度不少于1米。 (9) 安全网：在立杆的内侧设绿色密目安全网，对整个外脚手进行全封闭，小横杆设置位置与安全网进行拉接。安全网外侧、脚手钢管内用铅丝扎设竹笆。 (10) 挑网：原则上每向上20米外挑一圈挑网，挑网材料采用规范专质材料，以防高空坠落。 (11) 附墙拉接：立杆与建筑物硬拉接，采用预埋1001008钢板，钢板上设4根12锚脚。硬拉接水平间用一根48的钢管，一端焊接在原结构最外围边板的结构预埋板上，另一端通过双扣件形式与距为3.6m、竖向间距为每楼层1道，与脚手架拉接。 (12) 钢管与挡脚板均应按公司规定涂刷黑黄相间油漆。 (13) 上人通道采用脚手架内留洞挂梯，规格同一般附着升降脚手架上人通道。 (14) 整个脚手架必须满挂绿网，绿网挂设在外立杆外。绿网必须有生产许可证、出厂检测报告。 3.3 计算书 未尽之处详见计算书，后附。 3.4脚手搭除施工方法 可使用下层落地外脚手作为操作平台，进行悬挑脚手型钢布置、固定、三角挑架焊接等施工，关于脚手搭拆施工顺序严格建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范执行。 搭设施工流程为：布置预埋件，隐蔽验收-I20a型钢、三角挑架布置就位-楼板打洞高强螺栓拉接、三角架焊接-焊缝验收-架子工搭设-每层进行拉接-架子验收-使用 拆除施工流程：最上一层拉接拆除，脚手拆除-从上往下逐层拆除拉接拆除脚手-拆除至48.75米处，I20a型钢拆除高强螺栓、三角架用气焊切割，通过人货梯送至地面3.5安全管理措施 1）悬挑外脚手搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期检查体检，合格者方可持证上岗。 2）考虑到结构施工时，排架自重及排架传递结构荷载的因素，决定除悬挑板部位外，其他部分排架（44.75-48.75米之间）必须等上框排架（48.75-52.75米之间）拆除后方可拆除，悬挑板处排架（44.75-48.75米之间）必须保留至悬挑脚手拆除后才能拆除； 3）搭拆前搭拆区域应拉设好警戒线，划分警戒区，非操作人员禁止入员。 4）搭设人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。 5）悬挑外脚手每搭设完成一层，要进行验收。验收通过后再进行结构施工 6）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。 7）固定型钢的高强螺栓要注意保护，每层的钢管拉接在拆脚手前不得拆除，拆除脚手时，应从上而下拆一层脚手，拆一层拉接，严禁多拆拉接或全部拆除。 8）在悬挑外脚手使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆。 9）外脚手拆除应遵循“先搭后拆、后搭先拆”的原则，自上而下逐层进行。 10）拆下的钢管应传递下来，不得直接往下抛。 11）严格按方案施工。 四、安全管理： 1、所有悬挑脚手相关的预埋件必须做好隐蔽工程验收。 2、所有悬挑脚手相关的焊接，必须严格按图纸施工，严格控制焊缝质量和焊缝厚度，并有质量员诸剑峰验收，合格后方可进入下一道工序。 3、悬挑脚手架必须经验收合格并挂合格证后方可使用。 4、脚手架塔设拆除人员必须持证上岗，作业时戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。 5、脚手架不得超载，不得将泵管固定在脚手架上，不得悬挂起重设备。 6、当有六级及以上大风、雾、雨、雪天气时应停止悬挑脚手架塔设和拆除作业。 7、电焊施工时，严禁利用型钢、斜拉钢筋或高强螺栓，引火作业。 8、脚手架上进行电、气作业时，必须有防火措施和专人监护。 9、脚手架必须进行避雷接地。 10、搭设、拆卸脚手架时地面必须设置围栏和警戒标志，并派专人监护。计 算 书一、工程概况 本工程位于盐田北山道，地下一层，地上十九层，建筑面积19310平方米，建筑高度59.95米。结构型式为框支剪力墙结构。本工程地下室为停车场，另有消防水池、生活水池、配电室，一层主要是商业及办公用房，二十九层起为住宅。二、脚手架工程设计及搭设参数 本工程大楼外脚手架从自然地坪至第12层楼板面，即从相对标高0.600+34.1.800一部分采用落地脚手架，一部分从+5.800采用型钢悬挑脚手架， 12层楼板面屋面水箱层，即从相对标高+34.100+59.950采用全封闭型钢悬挑（局部采用型钢梁）双排外脚手架，在12层楼面设工字钢悬挑结构。 （第一部分）工况1 ：十二层悬挑脚手架高度28.5米，脚手架钢管选用483.5；外挑工字钢采用I20a，钢梁采用I16，长度约为5m；固定I20a工字钢在楼面上用220圆钢，固定I12工字钢在楼面上用212圆钢，距外墙边0.15m设置埋件15015010,与工字钢焊接限位，距外墙边2.4m设置预埋220钢筋。立杆步距为1.8m，纵距为1.5m，横距1.0m，内立杆距结构外边0.35m，外立杆距结构外边为1.35m，小横杆长度为1.2m。脚手架与建筑物的连墙拉结，采用预埋1001008钢板，钢板上设4根150mm长12锚脚。硬拉接水平间距为3.6m、竖向间距为每楼层1道。选用一根800mm长48的钢管，一端焊接在原结构最外围边板的结构预埋板上，另一端通过双扣件形式与脚手架拉接。 悬挑架高0.2m+151.8m+0.9m=28.5m,故按28.5m对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。 三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计 3.1 悬挑架荷载的取值与组合 3.1.1 计算基数： 计算高度H=28.5m，步距h=1.8m，立杆纵距al=1.5m，立杆横距bl=1.0m，外立杆至结构外边dl=1.35m，内立杆至结构外边1l=0.35m。沿纵向截取1.5m长，竖向26.8m高的一段外脚手架为计算单元。 钢管：3.84kg/m，直角扣件13.2N/个，旋转扣件14.6N/个，对接扣件18.4N/个，竹笆片采用新竹笆，尺寸为 9002000mm/张，自重为80N/张，七夹板140 N/m2，绿网5N/m2; 结构脚手架，施工均布活荷载标准值kq=3KN/m2，装饰脚手架，施工均布活荷载标准值kq=2KN/m2。 3.1.2 受力分析 型钢所受力为内外2根立杆传送下来的脚手架结构自重、构配件自重及上部施工均布活荷载。 如前图所示，可将圆钢拉接的A点及埋件焊接的B点简化为绞支座，把型钢看作单跨伸臂梁，见下图。 垂直荷载组合3.1.3 计算： 3.1.3.1 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）： 外立杆：28.53.849.8=1072.512N 内立杆：27.53.849.8=1034.88N 对接扣件：按6m、3.6m长钢管搭设，最上端用4.5 m钢管518.4=92N 小横杆：采用1.2m长钢管： 小横杆（外立杆）：160.63.849.8=361.2972N 小横杆（内立杆）：160.63.849.8=361.2672N 小横杆内外每个立杆使用15个直角扣件：1613.2=211.2N 格栅：用3.6m、2.6m钢管对接 格栅（外立杆）：161.53.849.8=903.2N 格栅（内立杆）：161.53.849.8=903.2N 格栅用直角扣件，每2跨扣一只，上下层错开：513.2=105.6N 格栅用对接扣件：318.4=55.2N 大横杆：用3.6m、2.6m钢管对接 大横杆（外立杆）：161.53.849.8=903.2N大横杆（内立杆）：161.53.849.8=903.2N大横杆用直角扣件，每跨扣接：1613.2=211.2N 大横杆用对接扣件：318.4=55.2N 栏杆：用3.6m、2.6m钢管对接 栏杆：161.523.849.8=1906.3N 栏杆用直角扣件：16213.2=422.4N 栏杆用对接扣件：618.4=110.4N 四步一隔离：用3.6m、2.6m钢管对接 横杆：521.53.849.8=564.5N 横杆用直角扣件：5213.2=132N 横杆用对接扣件：520.518.4=92N 拉接：60.83.849.8=180.6336N 拉接与内立杆直角扣件（双扣件）：6213.2=158.4N 剪刀撑：按每隔5跨四步连续设置剪刀撑，由图可知角度为45，满足规范要求， 统计得28.5m长、1.5m宽计算架体上有72.5453.849.8=670.4N，其他略。 3.1.3.2 构配件自重： 外立杆 竹笆片脚手板（按16层满铺考虑） （竹笆）内立杆（包括5层4步一隔离的400mm宽竹笆，由于本悬挑脚手搭设层次为6层，除最上一层外，其他5层都采用竹笆隔离）： 60.42801.8+150.580=778N （竹笆）外立杆：150.580=600N 防护栏杆、挡脚板（按四层考虑） 1.80.184140=181.44N 安全网 28.51.55=213.8N 3.1.3.3 静荷载合计 外立杆：p 1=1072.5+92+361.3+211.2+903.2+105.6+55.2+903.2+211.2+55.2+1806.3+422+110.4+670.4+600+181.4+213.83915.44059.5=7974.9N p 2=1034.9+92+361.3+211.2+903.2+105.6+55.2+903.2+211.2+55.2+564.5+132+92+180.6+158.4+7783877.81868.7=5746.5N 3.1.3.4施工均布活荷载（按装饰阶段3层同时施工、结构阶段2层施工考虑）： 外立杆q1=30001.50.52=4500N，内立杆：q2=4500N 3.1.2.5垂直荷载组合（不考虑风载）： 外立杆： P1=1.27974.9+1.44500=15870N 内立杆： P2=1.25746.5+1.44500=13196N 3.2 水平悬挑梁设计： 本工程水平悬挑型钢梁采用I20a，长4.5m，在48.8m楼面上预埋220吊环、15015010埋件与型钢进行焊接限位。 根据钢结构设计规范（GB50017-2002）规定进行下列计算与验算，计算模型：按照悬挑梁进行计算。 I20截面特性 Wx=236.9103mm3, I=2369104mm4,自重q=279.1N/m，弹性模量E=206103N/mm2，fy=215N/mm2，截面面积A=3555mm2，翼缘宽度b1=100mm，翼缘平均厚度t1=11.4mm，高度h=200mm，上臂缘对Y轴的回旋半径iy=21.1mm，悬臂长度L=1600mm。 P2P124001000100AB50010000q弯距、剪力计算 q=279.1N/M10002400100AB50010000P2=13196NP1=15870NRB=42606RA=1214527.915898161772937329512279.11309412424 剪力 弯距AB1603830760139.6强度验算 xWx=Mmaxx-截面发展系数，对I形截面，查表得：x=1.05； Wx-对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=236.9103mm3； f-型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=215N/mm2。 Mmax-由弯距图可知Mmax=30760N =30760103/（1.05236.9103）=123.66N/mm2f=215N/mm2，安全。 整体稳定验算 根据钢结构设计的规范（GB50017）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。整体稳定系数按以下公式计算：fyb2352)(Yt14320bb = +44h1+Y l1 t1b -系数，当= =160011.4/(100200)=0.9121.24,所以b取b1h0.21+0.67=0.21+0.670.912=0.821 =1775/21.1=84.12l1 Y= iyb -截面的不对称系数。20a工字钢属于双轴对称截面，b =0计算得b =2.0950.6，必须查表用b.代替b，当b =2.2时，b=0.932，当b =2.0时，b=0.913，由内插法得b=0.922； 则悬挑梁弯曲应力为： xWxMmax=30760103/（0.922236.9103）=140.8N/mm2f=215N/mm2，安全。 刚度验算 分析，对工字型钢梁造成挠度的外力有3个， P1、P2、型钢自重； 根据钢结构设计规范（GB50017-2003）规定，悬臂构件挠度取值时，其计算跨度按实际悬臂长度 2倍取用，取计算l=3.2m；同时受弯构件容许挠度按主梁取计算l/400。 Ql46EI(3ld-ld)+2P1ld6EI(3ld-l1)+6EI2p2l1=1587010-31.5211319610-30.52(31.5-1.5)62061062.36910-5(31.5-0.5)+62061062.36910-5= +0.2791.6462061062.36910-5=0.524.160.05=4.16mm计算l/400=8.875mm 满足要求。 I20后部锚固钢筋设计 锚固钢筋的承载力验算 锚固选用220 HPB235圆钢吊环（严禁使用冷加工钢筋）预埋在梁上，锚固长度30d，绑扎在梁主筋上，吊环承受的拉力为： P3=RA=13900N 根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）10.9预埋件及吊环中第10.9.8条，在构件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的吊环应该不应大于50N/mm2； 吊环承受的拉应力为： =P3/2A20=12145/（23.1415926100）=19.33N/mm250N/mm2， 满足要求。 RB=埋件15015010与结构钢筋焊接，该埋件起的作用是限制型钢左右移动，下面为焊缝验算: l wRB-作用于埋件的轴心拉力设计值，由Q图可知RB=42606N； lw-角焊缝的计算长度，取lw=2（150-10）=280mm； -焊缝的计算厚度，取6mm。 =42606/2806=25.36N/mm2=160N/mm2，焊缝不会破坏，满足要求。 综上所述，当挑梁采用I20a时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。 五、楼板、梁承载力计算 在B点埋件15015010处，由弯距图可知，BM=Mmax=34841Nm 由弯距计算该处楼板配筋，与结构设计楼板配筋比较，看是否能满足承载需要： 取型钢受力宽度为米34841103MBfcmbh0 16.510001852s = = =0.062查表得：=0.0650.065100018516.5310fybh0fcms= = = 640mm2在板配筋8130，因此实际配筋s=3.1442/0.13=386mm2490. 6mm2，因此该处结构楼板配筋需要加大，12150，s=3.1462/0.15=758mm2490. 6mm2。由弯距图可知，B点里面的悬跳板处弯距比B点小，因此，靠里面的悬挑板更能满足承载力要求，验算略过，考虑到结构施工时，整体性的因素，阳台间的脚手架同时搭设，同时拆除。 由上述计算可知，都是按结构板带共同受力来验算楼板的承载力，从实际情况来说是可行的，但是从理论上来说，还不是很有说服力，究竟板带共同作用的区域有多大，是不是楼板会上拱，很难说清楚，同时也没有相应的规范明确指明，因此考虑从结构安全出发，又不违反规范要求，决定采用钢筋斜拉卸荷载方法作为额外的安全系数保证。 六、立杆稳定性计算 6.1 无风荷载时，立杆稳定性计算： AP f P计算立杆最大垂直力设计值，取P=P1=18030kN； 轴心受压构件的稳定系数，根据长细比查（JGJ1302001）附录C 表,C 取值，根据第5.3.3 条规定：立杆计算长度l0 =kh=1.1551.51800=3118.5mm，长细比= l0/i（钢管回转半径）= 3118.5/15.8=197.373，查附录C，=0.185，A立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：A=489mm2。 立杆稳定性计算： P/A=15870/0.185489=1750.N/mm2f=205N/mm2,安全。 6.2 在风荷载作用下，立杆稳定性计算： P/A+MW/Wf MW由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算； W 钢管立杆的截面模量，查附录B 表B：W=5.08cm3； 由风荷载产生的弯矩计算 水平风荷载标准值 k =0.7zs0 z风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GBJ9）：D类地区，脚手架最高处61m，查表得：z=1.78； s脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4 规定采用，查附录A，表A-3得：敞开式脚手架的挡风面积为1.81.50.089=0.24m2，密目网的挡风系数根据建设部编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为： （1.81.5-0.24）0.5+0.689=1.92m2 其综合挡风系数为=1.92/（1.81.5）=0.71根据规范查表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3.，即：s=1.30.71=0.92； 0基本风压。根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）附录D.4，按50年一遇的风压采用：0=0.9。 k=0.71.780.920.9=1.03KN/m2 由风荷载产生的弯矩计算 Mw=0.851.4MWk=0.851.41.031.51.82/10=0.596kNm 立杆稳定性计算 P/A+MW/W=175.4+0.60106/5.08103=187.2N/mm2，f=205 N/mm2,安全。 七、连墙件计算 连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。采用预埋1001008钢板，钢板上设4根150mm长12锚脚, 硬拉接水平间距为3.6m、竖向间距为每楼层1道。 选用一根800mm长48的钢管，一端焊接在原结构最外围边板的结构预埋板上，另一端通过双扣件形式与脚手架内外立杆拉接。 由风荷载产生的连墙件轴向力设计值： N1=1.4wkA w=1.40.483.64.65=11.25kN 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取4.0KN，连墙件轴向力计算值Nl=N1w+N0=11.25+5=15.251kN 连墙件48钢管的轴向承载力设计值Nf： 轴心受压钢管的稳定系数=l连墙件/i=800/15.8=50.63，根据长细比查（JGJ1302001）附录C 表C 取值， =0.850 Nf=A f =0.850489205=85.208KNlN=15.25kN，所以连墙件拉筋用一根800mm长48的钢管满足要求。 连墙件通过连墙件采用焊接方式与墙体连接，角焊缝强度计算公式如下 f=Nl/lwt lw为连墙件的周长（焊缝长度），取3.1448.0-10=140.80mm； t为连墙件的壁厚（焊缝有效厚度），t=3.50mm； f= 15.25103/140.83.5=30.9N/mm2=160N/mm2,安全。 实际施工中，每条焊缝有效长度为焊接长度-10mm，不必全部焊接，两边各焊40mm； 则wl=（40-10）2=60mm f = 15.25103/603.5=72.6N/mm2=160N/mm2,安全。 对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求! 根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范可知，一个直角扣件抗滑设计值为8.0KN。而连墙件轴向力计算值Nl =15.25kN，由此可见，在两步三跨内必须采用800mm长483.5 钢管作为连墙件用直角扣件固定在内立杆上。即每个连墙件需要两个直角扣件同时工作（也就是总抗滑力满足16.0kN）才能满足抗滑。 八、注意事项 （1）型钢悬挑扣件式钢管脚手架涉及的所有材料必须合格； （2）型钢悬挑扣件式钢管脚手架施工前，必须编制详细的施工方案，并进行安全技术交底； （3）型钢悬挑扣件式钢管脚手架扎设过程中，要进行跟踪检查，扎设完毕后，要进行综合验收； （4）型钢不允许随意的打眼、钻孔； （5）考虑到结构施工时，排架自重及排架传递结构荷载的因素，决定除悬挑板部位外，其他部分排架（阳台间）必须等阳台部位拆除后方可拆除，悬挑板处排架（阳台处）必须保留至悬挑脚手拆除后才能拆除； （6）卸荷，在12层和15层分别进行一次钢丝绳卸荷，卸荷点在楼板底安装20圆钢。-24-工况2 本计算书为工况2计算书，现场为阳台之间采用的简支水平工字钢采用I16，长度L约为5000mm；在板上设置埋件，尺寸详见图3，脚手架其他说明同工况1。 3.1.2 受力分析 型钢所受力为内外3根立杆传送下来的脚手架结构自重、构配件自重及上部施工均布活荷载。 3.2 水平悬挑梁设计： 根据钢结构设计规范（GB50017-2002）规定进行下列计算与验算，计算模型：按照简支