梅花伞1#2#厂房外脚手架施工方案.doc

梅花伞业员工、干部宿舍楼及综合楼落地式脚手架工程专项施工方案福建省第五建筑工程公司2010年 3月3日落地式脚手架施工方案一、工程概况：梅花伞业员工、干部宿舍楼及综合楼工程位于晋江市东石镇安东工业区，建设单位为梅花伞业股份有限公司。其中员工宿舍楼建筑面积约10586.2，地上七层，建筑总高度为23.95m；干部宿舍楼建筑面积约17862.36，地上十二层，建筑总高度为40.05m；综合楼建筑面积约9889.91，地上四层，建筑总高度为19.5m。二、编制依据JGJ1302001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范。三、脚手架选择、材料要求：1. 本工程脚手架采用扣件钢管脚手架搭设。2. 钢管要求：采用48，壁厚3.5MM钢管，严禁使用弯曲、严重生锈、裂纹的钢管每根长度4-6M，小横杆1.2-1.5M，连接扣件采用标准扣件。3. 使用工具：钢管架拧螺栓采用棘轮板手，不得使用活板，四、脚手架计算本工程外架采用落地式钢管脚手架，高H=25m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=1.0m，步距h=1.8m，二楼层设一道刚性连墙件，脚手板为竹脚手板。设计依据：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001建筑结构荷载规范GB50009-2001钢管截面性质：回转半径i=15.8mm，截面积A=489mm2，截面抵抗矩W=5078mm3，截面惯性矩I=121900mm4，弹性模量E=2.06105MPa；抗拉、抗压和抗弯设计值f=205MPa荷载：结构自重0.1248 kN/m 竹脚手板（包括钢管）0.35kN/m2；安全网5N/m2施工活荷载qk=2kN/m2（装修）；qk=3kN/m2（结构）基本风压w0=0.65kN/m2。扣件式钢管落地脚手架的计算依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)等编制。二、钢管脚手架搭设方案 本工程员工、干部宿舍楼及综合楼采用落地式双排钢管脚手架搭设。脚手架搭设时按以下方案进行施工： 1、脚手架必须配合施工进度搭设、一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。2、每搭设一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。3、垫板采用长度不少于2跨、厚度不小于50MM的木垫板。垫板均应准确地放在定位线上。4、立杆搭设应符合下列规定：A、严禁将外径48 mm与51 mm的钢管混合使用。B、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，各接头在高度方向错开的距离不得小于500 mm，各接头中心至主节点的距离小于步距的1/3。C、开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。D、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。E、顶层立杆搭设长度与立杆顶端伸出建筑物的高度应符合以下规定：、立杆接长在顶层可采用搭接，搭接长度不应小于1 m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离100 mm。、立杆顶端高出女儿墙上皮1 m，高出檐口上皮1.5 m。5、纵向水平杆搭设应符合下列规定：、纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；、纵向水平杆接长采用对接、搭接。采用对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头在水平方向错开的距离不应小于500 mm；各接头中心至主节点的距离不应大于纵距的1/3。搭接长度不应小于1 m，应同等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100 mm。6、横向水平杆搭设应符合下列规定：A、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不大于150 mm。在双排脚手架中。B、作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。C、使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。D、双排脚手架的横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离应小于100 mm。7、纵向、横向扫地杆搭设应符合下列规定：纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距离底座上皮小于200 mm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。立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处两跨与立杆固定，高低差小于1 m，靠边坡上方立杆轴线到边坡的距离应大于500 mm。8、连墙杆、剪刀撑应符合下列规定：A、连墙杆搭设靠近主节点的距离不应大于200 mm；B、应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其他可靠的措施固定；C、本工程的双排脚手架，采用刚性连墙杆与建筑物可靠连接。D、连墙件中的连墙杆呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接没，不应采用上斜连接。E、连墙件采用钢管与事先预埋在楼板上的钢管连接。F、每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角45度。G、高度在24m以下的双排脚手架，必须在外面的两端各设置一道剪刀撑，并应由低至顶连接设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。H、高度在24m以上的双排架应在外面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；I、剪刀撑斜杆的接长采用搭接，其搭接长度大于50cm。J、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150 mm。9、脚手板的铺设应符合下列规定：A、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120。B、竹笆片脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2 mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。C、作业层端部脚手板探头长度应小于150 mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。D、在拐角、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动。E、自顶层作业层的脚手板往下计，每个楼层处应满铺一层脚手板。10、脚手架检查与验收：、基础完工后及脚手架搭设前；、作业层上施工荷载前；、每搭设完1013m高度后；、达到设计高度后；、遇到六级大风与大雨后；、停用超过一个月。三、脚手架拆除方案1、拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定：A、应全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆、支撑体是否符合构造要求。B、应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。C、拆除脚手架前，应清除脚手架上的材料，工具和杂物及地面障碍物。2、拆除脚手架时应符合下列规定：A、脚手架的拆除应从一端走向另一端，自上而下逐层地进行；B、同一层的构造件和加固件应按先上而下，先外后里的顺序进行，最后拆除连墙件；C、在拆除过程中，脚手架的自由高度不得超过两步，当必须超过两步时应加设临时的拉结；D、连墙杆、通长水平杆和剪刀撑等，必须在脚手架拆卸到相关的位置时方可拆除；E、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；F、拆下的钢管，应成捆扣件装袋用机械吊运或由施工电梯传送至地面，防止碰撞，严禁抛掷。G、连墙杆必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆除脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙杆加固。H、当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，先在适当位置搭设临时抛撑加固后，在拆除连墙杆。I、当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除脚手架的两端，必须设置连墙杆，连墙杆的垂直间距不应大于建筑物的层高，并不应大于4m；地面设专人进行监护并搭设警戒区域。双排脚手架的两端应必须设置横向斜撑，中间每隔6跨设置一道。3、卸料时应符合下列规定：A、各构配件严禁抛掷地面。B、运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时整堆存放。四、脚手架搭拆安全注意事项：1、架工必须全部持有登高作业（脚手架）操作证，方可上岗作业。未取得登高作业操作证的人员不得从事架子与拆除作业；2、严格遵守JGJ1302001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术措施及脚手架安全技术操作规程的相关内容和JGJ8091建筑施工高处作业安全技术规程。3、搭（拆）作业时，作业人员应做好个人防护用品；戴好安全帽；穿好软底鞋；系好安全带；衣着应灵硬，不得穿“三鞋”；4、搭设或拆除作业前作业人员进行安全技术交底。1、脚手架的构配件质量与搭设质量，应严格检查验收，合格后方可使用。2、作业层的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。7、当有六级及六级以上大风和雨、雾天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业。雨后施工上架作业时应有防滑措施。8、在脚手架使用期间，严禁破坏、拆除下列杆件：A、主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；B、连墙杆；C、加固杆件：如剪刀撑、水平加固杆、扫地杆、封口杆等；D、栏杆。9、不得在脚手架基础及其邻近进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。10、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。11、搭拆脚手架时，地面设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。12、搭（拆）作业时，应注意周围环境，机械设备吊装、电气线路等情况，防止意外事故发生。光线不足或夜间，不得从事脚手架搭拆作业。13、沿脚手架外侧严禁任意攀爬。14、对脚手架应设专人负责进行经常检查、和保修工作。最高层脚手架应定期作基础沉降检查，发现问题应立即采取措施。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 25 m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为 1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8 m；内排架距离墙长度为0.20m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2 层；3.风荷载参数本工程地处晋江东石镇，基本风压0.72 kN/m2；风荷载高度变化系数z，计算连墙件强度时取1.335，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数s 为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:13；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00； 二、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ；活荷载标准值: Q=21.05/(2+1)=0.7 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.7=0.98 kN/m； 图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大弯距为 M1max=0.080.1721.52+0.100.981.52 =0.251 kNm；支座最大弯距计算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1170.981.52 =-0.297 kNm；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.251106,0.297106)/5080=58.465 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 58.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 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： max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m； 活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m； 最大挠度计算值为： = 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9900.715004/(1002.06105121900) = 1.593 mm；大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！三、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值：p1= 0.0381.5 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN；活荷载标准值：Q=21.051.5/(2+1) =1.050 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.05 = 1.728 kN； 小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 1.7281.05/3 = 0.605 kNm ；最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.611 kNm；最大应力计算值 = M / W = 0.611106/5080=120.313 N/mm2 ；小横杆的最大弯曲应力 =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ；大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.05 = 1.265 kN；集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1265.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105121900) = 2.07 mm；最大挠度和 = qmax + pmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm；小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算: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 。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(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN；活荷载标准值: Q = 21.051.5 /2 = 1.575 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.41.575=2.582 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、脚手架立杆荷载计算: 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，为0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8025.00 = 3.920kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.05+0.2)/2 = 3.656 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.525 = 0.188 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.226 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 21.051.52/2 = 3.15 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.29.226+ 0.851.43.15= 14.82 kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N=1.2NG+1.4NQ=1.29.226+1.43.15=15.482kN；六、立杆的稳定性计算: 风荷载标准值按照以下公式计算 Wk=0.7zs0其中 0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：0 = 0.72 kN/m2； z - 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：z= 1； s - 风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，风荷载标准值为: Wk = 0.7 0.7210.214 = 0.108 kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.1081.51.82/10 = 0.062 kNm；考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) + MW/W f立杆的轴心压力设计值 ：N = 14.820 kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A) f立杆的轴心压力设计值 ：N = N= 15.482kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)表5.3.3得 ： = 1.5 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；长细比: L0/i = 197 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2；考虑风荷载时 = 14820/(0.186489)+62377.439/5080 = 175.219 N/mm2；立杆稳定性计算 = 175.219 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时 = 15481.5/(0.186489)=170.212 N/mm2；立杆稳定性计算 = 170.212 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算: 按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6条考虑风荷载时,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：Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为：NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.306 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.15 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.062 /(1.4 0.85) = 0.052 kNm；Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.25.306+0.851.4(3.15+0.1864.891000.052/5.08)/(1.20.125)=49.497 m；按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)5.3.6条脚