施工电梯防护架工程施工组织设计方案

一、编制依据1、金域国际住宅小区工程施工图纸2、《建筑施工手册》3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ130-2011）4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）二、工程概况一般情况工程名称万科金域国际住宅小区建设单位大得房地产开发有限责任公司建设用途民用商业住宅设计单位建筑设计研究院建设地点乌鲁木齐市沙依巴克区新北园春市场南路监理单位卓越工程项目管理总建筑面积10707.5结构类型框架-剪力墙层数地下一层,地上18计划开工日期2013年5月10日非人防人防车库7641.44m2地下建筑面积17158.92m2本工程在3#楼南侧安装施工电梯一部，施工电梯与主体之间搭设防护脚手架。位置详见平面布置图。三、材料要求1、钢管脚手架采用外径48mm、壁厚3.5mm钢管，钢管外表面锈蚀深度不大于0.5mm，钢管上严禁打孔。2、扣件使用前应进行质量检查，发现有裂缝、变形的严禁使用。滑丝的螺栓必须更换，并应进行防锈处理。3、底座采用50mm厚木板铺设。4、脚手板采用木脚手板，宽度不小于200mm，厚度不小于50mm，两端用直径4mm的镀锌铁丝箍两道。腐朽的脚手板不得使用。5、密目网和安全平网应符合国家验收规的要求，并经现场试验合格。四、基础设置落地脚手架基础设置在混凝土顶板上，立杆下铺50mm厚木架板。五、脚手架搭设防护脚手架为双排落地钢管脚手架，总高70m，为双立杆。脚手架立杆纵距（la）为0.6m、1.5m、1m、1.5m、0.6m（计算取1.5m），立杆横距（lb）为0.9m，局部为1.7m，此处为3排架，为双立杆。横杆步距（h）为1.8m、1.1m（计算取1.8m），立杆距建筑物外墙皮0.1m，小横杆外端端头与施工电梯梯笼外皮距离为8cm。采用单杆剪刀撑（如附图所示）。1、脚手架必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮150mm处的立杆上。横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。2、每根立杆底部应设置15mm厚垫板。立杆距建筑物外墙皮0.1m，采用单杆剪刀撑。立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。立杆接长必须采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步，同步隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。3、纵向水平杆设置在立杆侧。横向水平杆在主节点处必须设置，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应大于150mm。靠墙一端的外伸长度为100mm。4、作业层上横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上，间距750mm。作业层脚手板应铺满至墙边、铺稳。铺设时可采用对接铺设，也可采用搭接铺设。对接铺设时，接头处必须设置两根横向水平杆，脚手板外伸长度130-150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。其板长两端均应与支承杆可靠的固定。每层平台外侧采用10cm宽挡脚板沿外侧设置，与平台进行固定。5、连墙件必须每层设置，采用短钢管用扣件固定在剪力墙洞口，沿洞口水平方向设置二道，外采用钢管加紧。连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm。6、剪刀撑：两端沿垂直方向设置之字形斜撑，相互交叉成剪刀状，设置如附图所示。7、安全防护随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆，铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板；搭设过程中密目外网须全封闭。外脚手架采用立体防护，外侧除洞口位置外满挂密目网，网的颜色要一致且均挂在脚手架外立杆侧，用合乎要求的系绳按网眼系牢在大横杆上，网与网的连接要靠紧并用系绳绑好。操作层在脚手架外侧大横杆与脚手板之间设置两道防护栏杆和一道挡脚板，挡脚板高度200mm，立放在脚手板上，板与板要靠紧，并用操作层的脚手板挤牢。中栏杆应居中设置。架体卸载采用16号钢丝绳每四层设置一道，下部拉结于架体外侧主节点处。上部设置在建筑物上一层结构剪力墙上。角度设置在45-60°之间，每端至少设置三个绳卡。六、脚手架搭设注意事项1、外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。2、当搭至有连墙点的构造点时，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。3、对接扣件的开口要朝向架子的侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。4、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。5、螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。6、剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。七、脚手架搭设质量要求1、立杆的垂直偏差为±100mm，同一排大横杆的水平偏差不大于50mm。2、脚手架步距、横距偏差为±20mm，纵距偏差为±50mm。3、同跨两根纵向水平杆高差为±10mm。4、横向水平杆外伸长度为200mm，允许偏差为-50mm。八、脚手架拆除1.脚手架拆除前，由工长进行拆除安全技术交底。2.清除脚手架上杂物及地面障碍物。3.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。4.连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不大于2步。5.当脚手架拆至最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑后再拆除连墙件。6.拆下的扣件和配件要及时运至地面并按品种、规格随时码放，各构配件严禁抛掷至地面。7.拆除时地面设监护人，严禁无关人员进入危险区。九、安全技术措施1.脚手架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。上岗人员应定期体检，合格者方可上岗。2.搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。3.脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规要求进行检查验收，合格后方准使用。4.当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨后上架作业应有防滑措施。5.在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆和连墙件。6.不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。7.在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。8.脚手架接地、避雷措施应按《施工现场临时用电安全技术规》（JGJ46）的有关规定执行。9.搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入。10.临电线路不得挂在脚手架上。十、附图十一、钢管落地脚手架计算书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》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)、《钢结构设计规》(GB50017-2003)等编制。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为70m，搭设尺寸为：横距Lb为0.9m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；排架距离墙长度为0.1m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；脚手架沿墙纵向长度为6.00m；采用的钢管类型为Φ48×3.5；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；连墙件采用一步两跨，竖向间距1.2m，水平间距3m，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:3.000kN/m2；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处乌鲁木齐市，基本风压0.6kN/m2；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs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):0.1611；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；二、大横杆的计算:按照《扣件式钢管脚手架安全技术规》(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=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.9/(2+1)=0.09kN/m；活荷载标准值:Q=3×0.9/(2+1)=0.9kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.09=0.154kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.9=1.26kN/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=0.08×0.154×1.52+0.10×1.26×1.52=0.311kN·m；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=-0.10×0.154×1.52-0.117×1.26×1.52=-0.366kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.311×106,0.366×106)/5080=72.047N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=72.047N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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：νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.09=0.128kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.9kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.128×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.9×15004/(100×2.06×105×121900)=1.972mm；大横杆的最大挠度1.972mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！三、小横杆的计算:根据JGJ130-2011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=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.9×1.5/(2+1)=0.135kN；活荷载标准值：Q=3×0.9×1.5/(2+1)=1.350kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.135)+1.4×1.35=2.121kN；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=1.2×0.038×0.92/8=0.005kN·m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=Pl/3Mpmax=2.121×0.9/3=0.636kN·m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.641kN·m；最大应力计算值σ=M/W=0.641×106/5080=126.181N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=126.181N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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:νqmax=5ql4/384EIνqmax=5×0.038×9004/(384×2.06×105×121900)=0.013mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.135+1.35=1.543kN；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:νpmax=Pl(3l2-4l2/9)/72EIνpmax=1542.6×900×(3×9002-4×9002/9)/(72×2.06×105×121900)=1.59mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.013+1.59=1.603mm；小横杆的最大挠度为1.603mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm,满足要求！三、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》5.2.5):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.9/2=0.017kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.9×1.5/2=0.202kN；活荷载标准值:Q=3×0.9×1.5/2=2.025kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.017+0.202)+1.4×2.025=3.168kN；R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!四、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容：D表示单立杆部分，S表示双立杆部分。(1)每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1611kN/mNGD1=[0.1611+(1.50×2/2)×0.038/1.20]×(60.00-36.00)=5.018kN；NGS1=[0.1611+0.038+(1.50×2/2)×0.038/1.20]×36.00=8.910kN；(2)脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2NGD2=0.3×6×1.5×(0.9+0.3)/2=1.62kN；NGS2=0.3×(17-6)×1.5×(0.9+0.3)/2=2.97kN；(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/mNGD3=0.15×6×1.5/2=0.675kN；NGS3=0.15×(17-6)×1.5/2=1.237kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2NGD4=0.005×1.5×(60-36)=0.18kN；NGS4=0.005×1.5×36=0.27kN；经计算得到，静荷载标准值NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=7.493kN；NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=13.387kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3×0.9×1.5×2/2=4.05kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为Nd=1.2NGD+0.85×1.4NQ=1.2×7.493+0.85×1.4×4.05=13.812kN；Ns=1.2NGS+0.85×1.4NQ=1.2×13.387+0.85×1.4×4.05=20.884kN；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N'd=1.2NGD+1.4NQ=1.2×7.493+1.4×4.05=14.662kN；N's=1.2NGS+1.4NQ=1.2×13.387+1.4×4.05=21.735kN；五、立杆的稳定性计算:外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。稳定性计算考虑风荷载，按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。风荷载标准值按照以下公式计算Wk=0.7μz·μs·ω0其中ω0--基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)的规定采用：ω0=0.6kN/m2；μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规》(GB50009-2001)的规定采用：μz=1.078，0.74；μs--风荷载体型系数：取值为0.214；经计算得到，立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:Wk1=0.7×0.6×1.078×0.214=0.097kN/m2；Wk2=0.7×0.6×0.74×0.214=0.067kN/m2；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW分别为:Mw1=0.85×1.4Wk1Lah2/10=0.85×1.4×0.097×1.5×1.22/10=0.025kN·m；Mw2=0.85×1.4Wk2Lah2/10=0.85×1.4×0.067×1.5×1.22/10=0.017kN·m；1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=Nd=13.812kN；不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=N'd=14.662kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；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》(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》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.079m；长细比:L0/i=132；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.386立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；考虑风荷载时σ=13811.58/(0.386×489)+24904.77/5080=78.075N/mm2；立杆稳定性计算σ=78.075N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！不考虑风荷载时σ=14662.08/(0.386×489)=77.678N/mm2；立杆稳定性计算σ=77.678N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！2.架体底部立杆稳定性计算。考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)+MW/W≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=[1.2×(NGD+NGS)+0.85×1.4×NQ]/2=14.938kN；不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式σ=N/(φA)≤[f]立杆的轴心压力设计值：N=[1.2×(NGD+NGS)+1.4×NQ]/2=15.364kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；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》(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》(JGJ130-2001)表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.079m；长细比:L0/i=132；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.386立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量