施工升降机基础支撑专项施工方案 - 井架.doc

余姚中塑世纪大厦工程 施工井架专项施工方案中塑世纪大厦井架（2#楼裙房）专项施工方案编制人： 职务（称）： 审核人： 职务（称）： 审批人： 职务（称）： 批准部门（章） 日期： 华丰建设股份有限公司目 录一、工程概况31、工程简介32、参建单位33、编制依据34、选型、布置位置及编号4二、安装位置4三、井架基础支撑系统43.1、井架的主要技术参数43.2荷载计算（以搭设高度为30米计算）53.3支撑架设计思路123.4基础加固支撑架计算书133.4.1、支撑木方的计算133.4.2、横向支撑钢管计算143.4.3、扣件抗滑移的计算153.4.4、立杆的稳定性计算荷载标准值163.4.5、立杆的稳定性计算16七、施工步骤与方法177.2井架基础施工17八、施工井架安装及拆卸安全技术要求17九、施工井架安全操作规程18十、危险源识别19十一、附图20附图五：2#楼井架基础平面布置示意图20附图六：井架基础回顶支撑系统示意图23施工井架基础专项施工方案一、工程概况1、工程简介本项目位于塑料城核心交易区域东南侧，项目总用地面积28.601 亩（19067 平方米），用地东靠新建北路，北侧为塑料城23 层商铺，西侧为中江（姚底江）南侧为塑料城规划发展用地。本项目建筑由1 号楼、2 号楼2 幢建筑组成，1 号楼主楼25 层，裙房4 层，建筑高度107.8 米;2 号楼主楼12 层，裙房4 层,建筑高度60 米。1 号楼1 层东侧以小开间商铺为主，南侧设置办公楼入口大厅，北侧为配套服务用房，225 层均为商务办公用房。2 号楼14 层以小开间商铺为主，5-12 层为综合商务办公用房。总建筑面积为78981 平方米，其中地上建筑面积为65935 平方米(1 号楼33768平方米，2 号楼32167 平方米)，地下层建筑面积为13046 平方米。每栋楼标准层层高为3.6m，目前上部结构已开始施工至5F楼面，楼层墙体砌筑随之开始，故待结构至6层以上时须安装施工井架。2、参建单位工程名称： 余姚中塑世纪大厦工程设计单位： 中国美术学院风景建筑设计研究院建设单位： 余姚中塑房地产开发有限公司监理单位： 慈溪市建设工程监理咨询有限公司施工单位： 华丰建设股份有限公司3、编制依据3.1 国务院令 第393号 建设工程安全生产管理条例3.2 GB10055-1996 施工井架安全规则3.3 JGJ33-2001 建筑机械使用安全技术规范3.4 JGJ59-99 建筑施工安全检查标准3.5 JGJ80-91 建筑施工高处作业安全技术规范3.6 JGJ46-2005 施工现场临时用电安全技术规范3.7 DGJ08-903-2003 施工现场安全生产保证体系3.8 JGJ81-91 钢筋焊接及验收规程3.9 GB50204-2000 砼结构工程施工 验收规范3.10 GB50300-2000 建筑工程施工质量验收统一标准3.11 GB50310-2000 电梯工程施工质量检验评定标准3.12 SCD200/200、SS100施工井架安装使用说明书3.13 国务院、建设部、省市有关规定4、选型、布置位置及编号因考虑2#楼为12层高层，墙体砌筑、粉刷等工作量较大，为提高人工降效，则分别在2#楼裙房西侧、北侧处安装2台SS100井架，安装高度为25米左右。二、安装位置由于本工程为2#楼裙房均在地下室内，因加快施工速度在2#楼裙房安装二台井架。故1号井架设置只能安装于楼房地下室顶板上，2号井架设置在围护梁上。为方便使用，故2#楼1号井架安装于2-J2-H轴交2-1轴之间。2号井架安装于2-72-8轴交2-J轴之间。三、井架基础支撑系统3.1、井架的主要技术参数序号项目名称性能数量1吊笼最大起重重量10KN2吊杆最大起重量5KN3提升高度基本高度25m，4提升速度不大于30m/min5使用卷扬机额定拉力10KN平均速度不大于30m/min钢丝绳型号619-11-155或637-11-155（旧钢丝绳破断力F有折减）电动机型号Y132S-4制动器型号TJ2-2006起重量限制器5KN12KN7吊篮出料安全停靠装置同吊笼出料门联动8防坠落安全器坠落锁定距离200mm9上下限位按提升高度调整10进料口安全门机械式自动开闭11钢丝绳过路保护小于钢丝绳直径20%12外形尺寸（长宽）22.3m13自重（不包括卷扬机）25米高度约37.5KN（每米约1.5KN）14基础底板尺寸2.95m4.2m，采用C20砼3.2荷载计算（以搭设高度为30米计算）格构式型钢井架在工程上主要用于垂直运输建筑材料和小型构件，井架立柱、缀条一般由厂家直接预制，施工现场必须严格按照厂商说明书安装。一、荷载计算1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G 其中 K 动力系数，K= 1.00 ； Q 起吊物体重力，Q= 10.000 kN； q 吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN；经过计算得到 G=K(Q+q) =1.00(10.000+1.000)= 11.000 kN。2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S 其中 f0 引出绳拉力计算系数，取1.02 ；经过计算得到 S= f0K(Q+q) =1.0201.00(10.000+1.000)=11.220 kN ；3.井架自重力井架自重力1.5kN/m；井架的总自重Nq=1.525=37.5 kN；附墙架以上部分自重：Nq1=1.5(25-5)= 37.5kN；Nq2=1.5(25-15)= 15kN；4.风荷载为 q = 0.799 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算： Wk=W0zsz = 0.501.420.480.70 = 0.239 kN/m2；其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：W0 = 0.50 kN2； z 风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：z = 1.42 ； s 风荷载体型系数：s = 0.48 ； z 高度Z处的风振系数，z = 0.70 ；风荷载的水平作用力: q = WkB=0.2393.35= 0.799 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.239 kN/m2； B 风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 3.35 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.799 kN/m；二、井架计算 井架简图1、基本假定：为简化井架的计算，作如下一些基本假定：（1）井架的节点近似地看作铰接；（2）吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力；（3）井架空间结构分解为平面结构进行计算。2、风荷载作用下井架的约束力计算缆风绳或附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用，在风荷载作用下，井架的计算简图如下： 弯矩图（附墙件） 剪力图（附墙件）各附着由下到上的内力分别为：R(1)=7.088 kN , M(1)=5.5kNm；各附着由下到上的内力分别为：R(2)=7.675 kN , M(2)=6.125kNm；各附着由下到上的内力分别为：R(3)=8.388 kN , M(3)=10kNm；Rmax=8.388kN；3、井架轴力计算各缆风绳或附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力计算：经过计算得到由下到上各缆风绳或附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为:第1道H1= 5 m；N1 = G + Nq1 +S =11 + 37.5 +11.22 =59.72 kN；第2道H2= 15 m；N2 = G + Nq2 +S =11 + 22.5 +11.22 =44.72 kN；第3道H3= 25 m；4.截面验算（1）井架截面的力学特性：井架的截面尺寸为1.53m；主肢型钢采用4L70X6；一个主肢的截面力学参数为:zo=19.5 cm，Ixo = Iyo = 37.77 cm4，Ao=8.16 cm2 ，i1 = 59.93 cm；缀条型钢采用L45X4； 格构式型钢井架截面示意图井架的y-y轴截面总惯性矩： 井架的x-x轴截面总惯性矩： 井架的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩： 经过计算得到：Ix= 4(37.77+ 8.16（300/2- 19.5）2)= 556018.44 cm4；Iy= 4(37.77+ 8.16（150/2- 19.5）2)= 100690.44 cm4；Iy=Ix=1/2（556018.44+100690.44）= 328354.44cm4；计算中取井架的惯性矩为其中的最小值100690.44 cm4。2.井架的长细比计算：井架的长细比计算公式： 其中 H - 井架的总高度，取25m； I - 井架的截面最小惯性矩，取100690.44cm4； A0 - 一个主肢的截面面积，取8.16cm4。经过计算得到=45.011。换算长细比计算公式： 其中 A - 井架横截面的毛截面面积，取48.16 cm2； A1- 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积，取23.49cm2；经过计算得到 0= 47。查表得=0.828 。3. 井架的整体稳定性计算：井架在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式： 其中 N - 轴心压力的计算值(kN)； A - 井架横截面的毛截面面积，取32.64 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，取 =0.828； mx - 等效弯矩系数, 取1.0； M - 计算范围段最大偏心弯矩值(kNm)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 100690.44/(150/2) = 1342.539 cm3； NEX -欧拉临界力，NEX =2EA/(1.12) ；NEX= 22.06 10532.64102/(1.154.0132) = 2067891.897 N；经过计算得到由上到下各附墙件与井架接点处截面的强度分别为第1道H1=5 m, N1= 59.72 kN ,M1=5.5 kNm；=59.72103/(0.82832.64102)(1.05.5106)/1342.539103 (10.82859.72103/2067891.897) = 26N/mm2；第1道附墙件处截面计算强度=26N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第2道H2=15 m, N2= 44.72 kN ,M2=6.125 kNm；=44.72103/(0.82832.64102)(1.06.125106)/1342.539103 (10.82844.72103/2067891.897) = 21N/mm2；第2道附墙件处截面计算强度=21N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第3道H3=25 m, N3= 29.72 kN ,M3=10 kNm；=29.72103/(0.82832.64102)(1.010106)/1342.539103 (10.82829.72103/2067891.897) = 19N/mm2；第3道附墙件处截面计算强度=19N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!三、附着计算(一)、附墙架内力计算塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题，在外力N作用下求附着杆的内力,N取第二部分计算所得的Rmax，N= 8.388 kN 。 采用结构力学计算个杆件内力:计算简图： 方法的基本方程：计算过程如下： 其中: 1p为静定结构的位移； Ti0为X=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力N作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到： 各杆件的轴向力为： 以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力： 杆1的最大轴向拉力为: 1.88 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 7.07 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 7.07 kN； 杆4的最大轴向拉力为: 1.88 kN； 杆1的最大轴向压力为: 1.88 kN； 杆2的最大轴向压力为: 7.07 kN； 杆3的最大轴向压力为: 7.07 kN； 杆4的最大轴向压力为: 1.88 kN；(二)、附墙架强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受拉应力； N - 为杆件的最大轴向拉力,取 N =7.07 kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管1006 查表可知 An =1770.96 mm2。 经计算， 杆件的最大受拉应力 =7.07103/1770.96 =3.99N/mm2； 最大拉应力=3.99 N/mm2不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受压应力； N - 为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =1.88kN； 杆2: 取N =7.07kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管1006 查表可知 An =1770.96 mm2。 - 杆件长细比，,由l/i的值确定； 杆1:取= 6403.124 / 33.302 = 192； 杆2:取= 2828.427 / 33.302 = 85； - 为杆件的受压稳定系数， 是根据 查表计算得： 杆1: 取=0.195 ， 杆2: 取=0.692； 杆1：1 = 1.880 103 / (0.195 1770.960) = 5.444 N/mm2； 杆2：2 = 7.073 103 / (0.692 1770.960) = 5.772 N/mm2； 经计算，杆件的最大受压应力 =5.772 N/mm2； 最大压应力 5.772N/mm2 小于允许应力 215N/mm2， 满足要求。3.3支撑架设计思路在地下室顶板上浇筑2.95M4.2M基础底板，厚度0.30m。采用C20混凝土浇筑，内配12250钢筋网双层双向设置。在地下室顶板下，基础底板相对应处搭设落地内排架，搭设高度为5.31m，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.80米，立杆的横距 l=0.80米，立杆的步距 h=1.66米。 采用的钢管类型为483.5。3.4基础加固支撑架计算书图 支撑架立面简图 图 支撑架立杆稳定性荷载计算单元3.4.1、支撑木方的计算1.荷载的计算基础底面积4.22.95=12.39m2P=F/A=295.8512.39=23.88KN/ m2上部荷载(kN/m)：q11 = 23.880.30=7.164kN/m乘以分项系数，荷载 q1 = 1.21.164=1.397kN/m2.木方的计算按照三跨连续梁计算，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，计算公式如下:均布荷载 q = 1.927/0.800=2.408kN/m最大弯矩 M = 0.1ql2=0.12.410.800.80=0.154kN.m最大剪力 Q=0.60.8002.408=1.156kN最大支座力 N=1.10.8002.408=2.119kN木方的截面力学参数为本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 5.0010.0010.00/6 = 8.3104mm3； I = 5.0010.0010.0010.00/12 = 4.2105mm4；(1)木方抗弯强度计算抗弯计算强度 f=0.154106/83333.3=1.84N/mm2 木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求! (2)木方抗剪计算 可以不计算 最大剪力的计算公式如下: Q = 0.6ql截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T截面抗剪强度计算值 T=31156/(250100)=0.347N/mm2截面抗剪强度设计值 T=1.60N/mm2 木方的抗剪强度计算满足要求! (3)木方挠度计算 最大变形 v =0.6772.007800.04/(1009500.00720000.0)=0.814mm 木方的最大挠度小于800.0/250,满足要求!3.4.2、横向支撑钢管计算横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。集中荷载P取木方支撑传递力。 支撑钢管计算简图 支撑钢管弯矩图(kN.m) 支撑钢管变形图(mm) 支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩 Mmax=0.459kN.m最大变形 vmax=0.818mm最大支座力 Qmax=6.137kN抗弯计算强度 f=0.459106/4491.0=102.20N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!3.4.3、扣件抗滑移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，折减后取6.4KN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=6.14kN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，折减后取6.4KN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN，折减后取9.6KN。3.4.4、立杆的稳定性计算荷载标准值1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架钢管的自重(kN)： NG1 = 0.1295.310=0.685kN钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)上部荷载自重(kN)： NG2 = 6.6920.8000.800=4.28288kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2= 4.721kN。2.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG=1.24.968=5.96KN 3.4.5、立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N = 5.96kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到； i 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60 A 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.24 W 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 4.49 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； l0 计算长度 (m)；如果完全参照扣件式规范不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1uh (1) l0 = (h+2a) (2)k1 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；u 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.70a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.05m；公式(1)的计算结果： = 66.48N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!公式(2)的计算结果： = 22.73N/mm2，立杆的稳定性计算 f,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取值为1.000；公式(3)的计算结果： = 28.77N/mm2，立杆的稳定性计算 f,满足要求!七、施工步骤与方法7.2井架基础施工7.2.1在地下室顶板上放样后，开始绑扎12250双层双向的钢筋网片，浇筑C20砼厚度为300mm，基础平面尺寸为4200mm2950mm。7.2.2在浇筑基础时应当留有地脚螺栓孔，并且保护好预留孔，待井架底架就位后二次浇筑固定地脚螺栓。7.2.3在浇筑基础时，做一组试块，同条件自然养护，掌握砼的强度情况。7.2.4在浇筑基础时，应当考虑排水措施，不得使井架底架长期浸泡在水中，一面腐蚀而影响其正常功能。八、施工井架安装及拆卸安全技术要求1.建立安装小组,需要有熟悉电梯产品的机械安装钳工和电工各2名,安装拆卸过程有专人统一指挥，并熟悉图纸。2.安装两节立柱后，在其两个方向调整垂直度，把平衡重、梯笼就位。3.安装后调试梯笼，调试导滑轮与导轨间隙，并在离地面10m高度以内上、下运动试验。4.按规定安装附壁杆连接系统，安装完毕后进行整机运行调试。5.拆卸先进行运行检查，再把平衡铁拆下放平，拆下钢丝绳滚导轮组。6.安装拆卸附壁杆及各层通道架铺板时，梯笼应随之停置在作业层高度，不得在拆除过程中同时上下运行。7.安装和拆卸人员必须按高空作业要求系好安全带。8.验收合格后方可进行作业，未经验收或验收不合格不准作下一道工序作业。9.接地保护:电梯所有外露可导电部分,应可靠地接地,接地电阻小于4。九、施工井架安全操作规程1. 施工井架司机必须身体健康，经过专业培训，熟悉电梯的性能、构造、机械保养、检查、维修知识，并经考试合格，取得劳动部门颁发的电梯操作上岗证，可独立操作。2.工作前必须认真检查随机记录，凡上一班司机没有填写随机记录，接班司机不启动施工井架，以保证运行安全。3.上班前应检查施工井架运行范围内有无妨碍梯笼运行的突出物体。4.检查施工井架的技术状况：(1)检查所有螺栓的紧固情况。(2)检查钢结构有无变形、裂纹、开焊。(3)检查各个传动机构（包括电机、减速器、齿轮、导向轮）的情况。(4)检查电缆是否完整无损，供电电压是否符合38020伏的要求。5.凡上班时必须空载运行一次，确认安全后方可投入运行。6.第一次满载