主副厂房洞尾水扩散段部位锚索施工排架专项方案.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除主副厂房洞尾水扩散段粘结预应力对穿锚索支护施工排架方案1 排架搭设方案1.1 工程概况根据设计图纸主副厂房洞尾水扩散段开挖支护图（H20J-5D6-2-8-13），目前锚索孔位距地面最高为6.5m，因此需进行脚手架搭设作业。因本工程属承重排架,故按要求进行搭设和计算。1.2 设计依据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。1.3 排架设计1）脚手架参数双排脚手架搭设高度为6.5 m，立杆采用单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.4m，立杆的横距为1.4m，大小横杆的步距为1.4 m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为14m；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距 2.8m，水平间距4.2m，采用软拉硬撑连接；地面设横向、纵向扫地杆，扫地杆均离地面（坡面）0.3m；并布置必要的斜撑与剪刀撑。2 荷载计算1）活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.0 kN/m2；脚手架用途:承重结构脚手架；同时施工层数:2 层；2）风荷载参数本工程地处四川省甘孜，基本风压为0.45 kN/m2；风荷载高度变化系数z 为1.00，风荷载体型系数s 为0.65；脚手架计算中不考虑风荷载作用3）静荷载参数：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1422；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.140；安全设施与安全网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:1；脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；地基参数：地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kpa):200.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地面承载力调整系数:0.40。3 排架设计计算3.1 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。1）均布荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.4/3=0.163 kN/m ；活荷载标准值: Q=31.4/3=1.4 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.163+1.41.4 = 2.202 kN/m； 小横杆计算简图2）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: 最大弯矩 Mqmax =2.2021.42/8 = 0.54 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =106.203 N/mm2；小横杆的最大弯曲应力 =106.203 N/mm2 小横杆的抗压强度设计值 f=205 N/mm2，满足要求！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荷载标准值q=0.038+0.163+1.4 = 1.602 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.60214004/(3842.06105121900)=3.191 mm；小横杆的最大挠度 3.191 mm 小横杆的最大容许挠度 1400 / 150=9.333 与10 mm，满足要求！3.2 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。1）荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.4=0.054 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.351.41.4/3=0.229 kN；活荷载标准值: Q= 31.41.4/3=1.96 kN；荷载的设计值: P=(1.20.054+1.20.229+1.41.96)/2=1.541 kN； 大横杆计算简图2）强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.41.42=0.008 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.5411.4= 0.576 kN.m；M = M1max + M2max = 0.008+0.576=0.585 kN.m最大应力计算值 = 0.585106/5080=115.084 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 115.084 N/mm2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大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm均布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： Vmax= 0.6770.03814004 /(1002.06105121900) = 0.04 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.054+0.229+1.96）/2=1.121kN V= 1.8831.12114003/ ( 100 2.06105121900) = 2.307 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.04+2.307=2.347 mm；大横杆的最大挠度 2.347 mm 大横杆的最大容许挠度 1400/150=9.3与10 mm，满足要求！3.3 扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.42/2=0.054 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.4=0.054 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.351.41.4/2=0.343 kN；活荷载标准值: Q = 31.41.4 /2 = 2.94 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.0540.054+0.343)+1.42.94=4.657 kN；R 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 3.4 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(kN)，为0.1422 NG1 = 0.1422+(1.402/2+1.402)0.038/1.4020.00 = 5.148kN；2）脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35NG2= 0.3511.4(1.4+0.3)/2 = 0.416 kN；3）栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14NG3 = 0.1411.4/2 = 0.098 kN；4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.420 = 0.14 kN；经计算得到，静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.802 kN；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= 31.41.42/2 = 5.88 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.45 kN/m2； 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 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.645；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.4510.645 = 0.203 kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 Nd = 1.2NG+1.4NQ = 1.25.802+ 1.45.88 = 15.195 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2031.41.42/10 = 0.066 kN.m；3.5 立杆的稳定性计算 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N = 15.195 kN；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扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.57 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 2.539 m；长细比 lo/i = 161 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.271 ；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； = 15195/(0.271489)=114.663 N/mm2；立杆稳定性计算 = 114.663 N/mm2 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！3.6 最大搭设高度的计算 按规范5.3.6条不考虑风荷载时,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： 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 = 0.654 kN；活荷载标准值 ：NQ = 5.88 kN；每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.142 kN/m；Hs =0.2714.8910-4205103-(1.20.654+1.45.88)/(1.20.142)=106.358 m；按规范5.3.7条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米： H = 106.358 /(1+0.001106.358)=96.134 m；H= 96.134 和 50 比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值 H =50 m，满足要求！3.7 连墙件的计算 因不考虑风荷载，连墙件的轴向力无需验算!3.8 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 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 80 kpa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 200 kpa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.4 ； 立杆基础底面的平均压力：p = N/A =60.78 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 15.195 kN；基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。p=60.78 fg=80 kpa 。地基承载力满足要求！4 技术要求4.1 材料要求1）钢管:内外表面锈蚀的深度之和不大于0.5mm,表面应平直光滑,不应有裂纹,分层,压痕,划道和硬弯;立柱钢管的弯曲34m长时,不大于12mm, 46.5m时不大于20mm;各种杆件在其端部1.5m长度内弯曲偏差不大于5mm,钢管端面切斜的偏差需在1.7mm范围之内,钢管表面需刷防锈漆防锈.2）扣件:铸铁不得有裂纹,气孔,不宜有疏松,砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷.并应将外观质量的粘砂,浇冒口残余,披缝,毛刺,氧化皮等清理干净.扣件与钢管的结合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好.当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm.扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm；扣件表面应进行防锈处理； 扣件螺栓不得滑丝.3）木脚手板:宽400mm,厚度50mm,不得有开裂和腐朽.5 排架搭设5.1 搭设作业程序坡面清理脚手架基础放样（铺放木垫板或垫石）脚手架搭设设置连墙杆设置剪刀撑、抛撑、卸荷支撑铺装作业层跳板通道搭设 设置脚手架安全防护设施（安全护栏、安全网）整体验收。5.2 坡面清理由于洞内坡面岩石情况较为破碎，在进行承重排架搭设之前，首先视坡面岩石情况进行排险，将破碎岩石清理或利用锚杆进行临时加固处理，以防止出现岩石塌方脱落危及施工安全的现象。5.3 测量放点坡面验收结束后，测量队放出孔位高程线，作为脚手架搭设的依据。根据部位锚索角度及钻机高度，锚索调整工作平台高程。5.4 搭设1）放置纵向扫地杆后，自端部起依次向两边竖立（第1根）立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直）。2）每边竖起34根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求一。3）按40Nm力距拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段。4）按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架立圈完成。交圈后，再全面检查一遍构架质量和地基情况，严格确保设计要求和构架质量。5）设置连墙杆，并随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑。6）搭设人行爬梯，爬梯采用“之字形”搭设。7）装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、档脚板。并采用塑料网对脚手架进行封闭围护措施。6 排架的拆除1）拆除前,班组要学习安全技术操作规程,班组必须对拆架人员进行安全交底,交底要有记录,交底内容要有针对性,拆架子的注意事项必须讲清楚。2）架子拆除程序由上而下剪刀撑,拉杆不准一次性全部拆除,要求杆拆到哪一层,剪刀撑,拉杆拆到哪一层。3）拆杆和放杆时必须由23 人协同操作,拆大横杆时,应由站在中间的人将杆顺下传递,下方人员接到杆拿稳拿牢后,上方人员才准松手,严禁往下乱扔脚手料具。4）拆架人员必须系安全带,拆除过程中,应指派一个责任心强,技术水平高的工人担任指挥,负责拆除工作的全部安全作业。5）拆架时有管线阻碍不得任意割移,同时要注意扣件崩扣,避免踩在滑动的杆件上操作.拆架时螺丝扣必须从钢管上拆除,不准螺丝扣在被拆下的钢管上。6）拆架人员应配备工具套,手上拿钢管时,不准同时拿板手,工具用后必须放在工具套内。7）拆架休息时不准坐在架子上或不安全的地方,严禁在拆架时嘻戏打闹.拆架人员要穿戴好个人劳保用品,不准穿胶底易滑鞋上架作业,衣服要轻便.拆除中途不得换人,如更换人员必须重新进行安全技术交底。8）拆下来的脚手杆要随拆,随清,随运,分类,分堆,分规格码放整齐,要有防水措施,以防雨后生锈.扣件要分型号保管，弯管要调直,扣件要上油润滑。7 质量要求1）严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的高程中设置。2）排架搭设前由施工技术员按搭设方案的要求,拟定书面操作要求,向班组进行安全技术交底,班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。搭设过程中由施工技术员与安全员共同实行现场监控,每次作业层锚索造孔开孔之前必须经过检查验收,方可开始作业施加施工荷载。架子未经检查,验收,除架子工外,严禁其他人员攀登。3）验收合格的架子任何人不得擅自拆改,不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件,需局部拆改时,要经架子计算负责人同意,由架子工操作。4）放炮后后要检查架子的下沉情况,发现地基沉降或立杆悬空