电梯井操作防护架建筑施工组织设计及对策

目录一、编制依据2二、工程概况2三、施工准备23.1、技术准备23.2、材料准备：33.3、人员准备：43.4、平安准备4四、电梯井操作防护架设计44.1、设计思路44.2、施工流程54.3、具体做法5五、架体撤除6六、考前须知7七、架体平安性能验算77.1、型钢梁受力验算77.2、架体验算8附图116附图217一、编制依据1、·绿地中心A座工程施工图纸；2、·绿地中心A座工程施工组织设计;3、、省和市关于建立工程的法律法规和规章制度；4、"建筑工程施工质量验收统一标准"〔GB50300-2011〕；5、"工程建立标准强制性条文〔房屋建筑局部〕"；6、"混凝土构造工程施工质量验收规"〔GB50204-2002〕〔2011版〕；7、"建立施工现场环境与卫生标准"〔JGJ146-2004〕；8、"建筑施工平安检查标准"〔JGJ59-99〕；9、"建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规"〔JGJ130-2011〕；10、"建筑施工手册"〔中国建筑.第四版〕；11、"中国建筑第八工程局技术标准"〔中国建筑〕。二、工程概况·绿地中心A座超高层工程位于市西高新区，西邻丈八二路，南侧为锦业路，东侧为正大生活馆〔在建〕。主楼采用带加强钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒体系，裙房采用钢筋混凝土框架构造。建筑总高度270m，混凝土浇筑高度261.2米，总用地面积约17425㎡，地下3层，地上57层。核心筒墙体使用液压爬模，梁板施工时，电梯井口需要搭设架体进展防护以确保施工平安，且局部电梯在中间楼层封闭，所以该防护架在特定楼层需要用于顶梁板混凝土浇筑，故该架体以下简称电梯井操作防护架。三、施工准备3.1、技术准备1〕做好电梯井防护架设计，并给现场组装人员做好技术交底，确保安装人员按照方案进展组装；2〕做好电梯井防护架使用材料的质量检查工作，确保型钢、钢管、钢筋、焊条质量合格；3.2、材料准备：3.2.1、钢管1、脚手架钢管应采用现行标准"直缝电焊钢管"〔GB/T13793〕或"低压流体输送用焊接钢管"〔GB/T3092〕中规定的3号普通钢管，其质量应复合现行标准"碳素构造钢"〔GB/T700〕中Q235-A级钢的规定。2、脚手架钢管选用A48，壁厚3.5，长度根据需要有1m、1.2m、3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5m、6m。3、钢管的质量符合下面要求a.进场钢管外表应平直，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压扁以及深的划道。b．外径及壁厚的允许偏差为-0.5mm.用游标卡尺检查，进场时验收。c.如钢管有锈蚀，钢管的外表锈蚀深度应≤0.5mm，用游标卡尺检查，进场时验收。d.钢管的弯曲变形：立杆3-4m长的应≤12mm，4-6m长的应≤20mm。水平杆、斜杆应≤30mm。各种杆件的端部弯曲应≤5mm。用钢板尺检查，原那么上进场时不予验收，应退场。e.钢管外表涂刷油漆满足要求，不得漏刷。f.钢管上严禁打孔，严禁外径48与51的钢管混合使用。3.2.2扣件1、扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行标准"钢管脚手架扣件"〔GB15831〕的规定；采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定方可使用。2、脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。3、旧扣件使用前应进展质量检查，有裂缝、变形的严禁的使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新、旧扣件均应进展防锈处理。3.2.3、脚手板采用竹脚手板，即毛竹制作的竹串片板，由6根A10的螺杆连接，厚度为5cm，宽度为26cm。每片板的长度为3.0m.3.2.4、工字钢16*、20*工字钢尺寸必须为国标尺寸，且不得有损坏、锈蚀。3.2.4、脚手板。采用松木脚手板，板厚50mm，板宽为250mm，板长为4米，两端各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道,凡腐朽、扭曲、斜纹、破裂的板材制止使用。3.3、人员准备：组装技术指导人员1名，具有特种作业证的焊工1名，现场平安监察1名及其他普通作业人员；3.4、平安准备1〕做好平安指导工作，保证平安技术交底到位，组装作业过程中派专职平安人员监视；2〕给组装人员提供检定合格的平安带、平安帽、防滑手套、防滑鞋等平安防护工具。四、电梯井操作防护架设计4.1、设计思路1〕鉴于电梯井竖向高度较高，一次搭设到顶不符合规要求，故结合设计及规要求操作防护架搭设每隔4层周转一次，确保平安。2〕本工程电梯井口尺寸较小〔2700*2700mm〕，故电梯井操作防护架可居中设置两排立杆，即立杆间距控制在900mm，与周围架体连接形成整体满堂架，兼顾操作与平安防护。3〕核心筒直通到顶的电梯只有消防电梯，其他电梯均在中间楼层进展转换，为确保施工平安，防护架可采用16*型钢梁做根底，操作架在电梯封顶楼层下面一层用20*型钢梁做根底。4.2、施工流程预留梁窝、预埋环→型钢梁固定→立杆固定→架体搭设→架体搭设验收合格后投入使用→3层周转一次。4.3、具体做法1〕预留梁窝。在剪力墙上预留梁窝，其预留底标高与该层楼板顶一致，其尺寸设置为250×150×250mm，示意图如下所示:2〕预留环。预埋环预埋在梁窝对应的梁顶部，为确保平安预埋两道，间距150mm，预埋环选择直径16的一级圆钢制作，具体尺寸如下列图所示：3〕型钢梁固定。混凝土浇筑完成后，剔凿出梁窝，放置型钢梁，具体位置详见附图1所示，具体要求如下：A、梁窝剔凿。其底面必须平整、型钢梁放上去之后不晃动。B、型钢梁加工，型钢梁长度根据电梯井口长度确定，保证梁窝处顶到头，另一端过梁边，且在立杆位置焊接直径16高100mm的钢筋头，对立杆进展固定。C、型钢梁加固。混凝土浇筑完成后强度到达75％后将钢梁吊装并进展加固，在梁窝、预埋环处用木楔子对型钢梁进展加固，防止移动。4〕架体搭设，在型钢梁固定到位后，开场架体搭设，首先固定立杆到预焊的钢筋头上，然后按满堂脚手架搭设要求进展搭设，搭设示意图如附图2所示，具体要求如下：A、满堂架搭设要求为：连接处均使用双扣件，立杆纵横向间距为900mm，步距控制在1300mm~16000mm〔可根据层高调整〕，顶部自由端高度不大于600mm，扫地杆距地200mm，电梯井里架体增加两道剪刀撑，确保架体平安。B、周转方案，为了确保平安，该架体搭设高度不宜超过3层，即每隔3层周转一次，故主楼材料按照3层周转一次进展备料，遇电梯井封顶楼层，需要增加一层的量。五、架体撤除1〕架体撤除必须严格遵循先支后拆、先拆不受力构件、再拆受力构件的要求进展，且必须在专业平安员的监视下方可进展。2〕电梯井口处防护架体撤除，必须待上一层架体搭设完成前方可撤除，且不能早于楼层满堂架撤除时间。3〕电梯井处操作架撤除必须等其上部梁板混凝土强度到达75％以上，否那么不允许撤除。4〕电梯井操作防护架撤除后，在16*工字钢梁上严密铺设50跳板作为硬防护。5〕架体撤除必须严格管理流程，在工程部授权前方可进展，严禁私自撤除。六、考前须知1、在剪力墙安装木盒子时尽量防止打断墙柱纵筋；2、16*工字钢插入孔洞后必须用木方夹紧，防止16*工字钢移动；3、电梯井防护设置要求：层层设置硬防护，每层操作台下设置平安网软防护；4、硬防护上的垃圾要及时清理；5、在拆卸倒运钢梁时电梯井不许逗留施工人员。6、电梯井操作防护平台严禁堆载超过2KN/㎡。7、为美观着想，搭设架体所使用到的钢管、扣件必须全部刷漆，刷成统一的黄色。七、架体平安性能验算7.1、型钢梁受力验算电梯井操作平台主要为施工人员绑扎核心筒剪力墙钢筋，支设模板提供施工空间，脚手架搭设三层后倒运16*工字钢梁。操作平台人员重量：20*70=1400kg=14KN操作平台堆载：20KN操作平台自重：20.5*3.1+1000=1063.55kg=10.6KN每根钢梁承受荷载：〔1400+2000+2000〕/8*2+20.5*3.1=1413.55kg=14135.5N跨中最大弯矩：14135.6/2*1.4=9895.2N.M按每根型钢受力一样,那么σ=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2<205N/mm2,满足要求。7.2、架体验算1.根本参数立柱横向间距或排距la(m):0.90，脚手架步距h(m)：1.50；立杆纵向间距lb(m):0.90，脚手架搭设高度H(m)：15.00；立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.30，平台底钢管间距离(mm)：300.00；钢管类型(mm):Φ48×3.0，扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数:0.80；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2):0.300；栏杆自重(kN/m2):0.300；材料堆放最大荷载(kN/m2):3.000；施工均布荷载标准值(kN/m2):2.000；二、纵向支撑钢管计算:纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩W=4.49cm3；截面惯性矩I=10.78cm4；纵向钢管计算简图1.荷载的计算：(1)脚手板与栏杆自重(kN/m)：q11=0.300+0.300×0.300=0.390kN/m；(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：q12=3.000×0.300=0.900kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1=2.000×0.300=0.600kN/m2.强度验算:依照"规"5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。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；最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:均布恒载：q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.390+1.2×0.900=1.548kN/m；均布活载：q2=1.4×0.600=0.840kN/m；最大弯距Mmax=0.1×1.548×0.9002+0.117×0.840×0.9002=0.205kN.m；最大支座力N=1.1×1.548×0.900+1.2×0.840×0.900=2.440kN；最大应力σ=Mmax/W=0.205×106/(4490.0)=45.656N/mm2；纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；纵向钢管的计算应力45.656N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205.000N/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:均布恒载:q=q11+q12=1.290kN/m；均布活载：p=0.600kN/m；V=(0.677×1.290+0.990×0.600)×900.04/(100×2.060×105×107800.0)=0.434mm；纵向钢管的最大挠度为0.434mm小于纵向钢管的最大容许挠度900.000/150与10mm，满足要求！三、横向支撑钢管计算:支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=2.440kN；支撑钢管计算简图支撑钢管计算弯矩图(kN.m)支撑钢管计算变形图(kN.m)支撑钢管计算剪力图(kN)最大弯矩Mmax=0.586kN.m；最大变形Vmax=1.532mm；最大支座力Qmax=7.970kN；最大应力σ=130.441N/mm2；横向钢管的计算应力130.441N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！支撑钢管的最大挠度为1.532mm小于支撑钢管的最大容许挠度900.000/150与10mm，满足要求！四、扣件抗滑移的计算:按照"建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规培训讲座"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0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.970kN；R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。1.静荷载标准值包括以下容：(1)脚手架的自重(kN)：NG1=0.129×15.000=1.937kN；(2)栏杆的自重(kN)：NG2=0.300×0.900=0.270kN；(3)脚手板自重(kN)：NG3=0.300×0.900×0.900=0.243kN；(4)堆放荷载(kN)：NG4=3.000×0.900×0.900=2.430kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.880kN；2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000×0.900×0.900=1.620kN；3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.880+1.4×1.620=8.123kN；六、立杆的稳定性验算:立杆的稳定性计算公式:其中N立杆的轴心压力设计值(kN)：N=8.123kN；φ轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；i计算立杆的截面回转半径(cm)：i=1.59cm；A立杆净截面面积(cm2)：A=4.24cm2；W立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49cm3；σ钢管立杆最大应力计算值(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"，由公式(1)或(2)计算l0=k1μh(1)l0=h+2a(2)k1计算长度附加系数，取值为1.167；μ计算长度系数，参照"扣件式规"表5.3.3；μ=1.700；a立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；公式(1)的计算结果：立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.700×1.500=2.976m；L0/i=2975.850/15.900=187.000；由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205；钢管立杆受压应力计算值；σ=8123.400/(0.205×424.000)=93.458N/mm2；钢管立杆稳定性验算σ=93.458N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！公式(2)的计算结果：L0/i=2100.000/15.900=132.000