井道脚手架施工方案

/宁波环球航运广场（国航二期）井道脚手架施工专项方案 上海市第一建筑有限公司2011年05月目录TOC\o"1-4"\h\z\u第一章工程概况 11.1地理位置 11.2结构建筑概况 1其次章编制依据 1第三章施工部署 23.1总体布置 23.2脚手架施工流程 23.3脚手架设计 3主要构配件 3脚手架架体 3支撑结构 4第四章脚手架搭设 44.1立杆搭设要求 44.2水平杆搭设要求 54.3扣件安装要求 54.4脚手板搭设要求 54.5其他搭设要求 5第五章脚手架拆除 6第六章质量保证要求 6第七章平安要求和措施 7第八章结构验算 88.1电梯井道脚手架计算书 88.2电梯井道脚手架工字钢梁计算书 12第一章工程概况1.1地理位置宁波环球航运广场（国航二期）工程，位于宁波市东部新城A2-15地块，东邻中心大街中心绿化带，南靠惊驾路，西临昌乐路，地块形态呈长方形，西侧和已建成的国际航运中心一期办公楼隔街相望，北侧为在建的商务办公楼项目。1.2结构建筑概况本工程结构设计年限为50年，占地面积9800m²，总建筑面积141322m²：其中地上建筑面积117600m²，地下室建筑面积23722m²。由51层的主楼（建筑高度256.4m）和4层的裙房（建筑高度24.6m）组成，裙房为钢框架结构，附属于主楼筒体上。塔楼采纳带混凝土筒体的巨型混合结构体系。49层以下设置跨度49.2m的四道桁架层，两侧为混凝土筒体，桁架贯穿筒体，和内埋钢骨连接。49层以上为全钢结构，采纳框架—支撑结构体系，并在顶层设置跨度49.2m的桁架层，连接两侧的结构单元。地下室为钢筋混凝土框剪结构，地下室二、三层层高为4.8m、4.6m，地下一层层高5.9m。上部结构层高：6层以下高度较大，高6.0m、7.2m；标准层层高4.2m；桁架层层高为4.5m、5.4m。本工程±0.000相当于肯定标高+4.100，场地自然地坪肯定标高为+2.55。本工程共有垂直电梯22部，西区编号EEV-01、EEV-02、EV17～EV20，东区编号EV-01～EV-16。西区电梯6部，核心筒内4部，其他区域2部；东区电梯16部，全部在核心筒区域。其次章编制依据设计图纸《建筑施工平安检查标准》（JGJ59—99）；《建筑施工高处作业平安技术规范》（JGJ80－91）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130－2001）；《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81—2002）；《建筑施工手册》（第四版）；《建筑结构静力计算手册》（其次版）；其它有关平安技术规定。第三章施工部署3.1总体布置（1）电梯井道脚手架搭设高度不超过20m，每段脚手架下部用钢梁作为支撑结构体，上部为落地式脚手架架体。消防电梯井道（EEV-01、EEV-02）脚手架搭设从-19.700m到+240.45m结束，一般电梯井道脚手架搭设从-0.200m起，结束标高详见下表。（2）电梯井道尺寸及高度汇总井道编号平面尺寸井道高度搭设高度EEV-01、EEV-026200×3100240.45m每段脚手架搭设不超过20米EV-01、EV-026600×320092.30m每段脚手架搭设不超过20米EV-03、EV-04EV-05、EV-066600×3200145.10m每段脚手架搭设不超过20米EV-07、EV-08EV-09、EV-106200×3200178.70m每段脚手架搭设不超过20米EV-11、EV-126200×2800178.70m每段脚手架搭设不超过20米EV-13、EV-146200×2800229.35m每段脚手架搭设不超过20米EV-15、EV-166200×2800229.35m每段脚手架搭设不超过20米EV-17、EV-186200×3000234.45m每段脚手架搭设不超过20米（3）脚手架功能：四层以下作为结构脚手架，保证电梯井道部分的结构能顺当施工；四层以上上部结构运用液压爬模施工，井道脚手架不作为结构脚手架，主要功能是平安防护；以后电梯安装时，该脚手架用作电梯安装脚手架。3.2脚手架施工流程（1）消防电梯井道搭设地下部分脚手架→施工至地面一层时，打算钢梁，预留洞口→放置钢梁，钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设地上第一段脚手架（高度不超过20m）→打算钢梁，预留洞口→放置钢梁，钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设其次段脚手架（高度不超过20m）→以此类推（2）一般电梯井道打算钢梁，预留洞口→放置钢梁，钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设第一段脚手架（高度不超过20m）→打算钢梁，预留洞口→放置钢梁，钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设其次段脚手架（高度不超过20m）→打算钢梁，预留洞口→放置钢梁，钢梁顶部焊接连接钢筋→搭设第三段脚手架（高度不超过20m）→以此类推3.3脚手架设计3.3.1主要构配件脚手架钢管采纳3号一般钢管，规格为Φ48×3.5。钢管应有产品质量合格证和质量检验报告。钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚、端面等的偏差，应分别符合规范相关规定，钢管必需涂有防锈漆。脚手架钢管采纳扣件连接，主要有直角扣件、旋转扣件、对接扣件三种。扣件式钢管脚手架应采纳可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定脚手架采纳的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达40-65N·m时，不得发生破坏。本工程脚手板主要运用竹笆脚手板。竹脚手板宜采纳由毛竹制作的竹笆板。挡脚板采纳木挡脚板，木挡脚板高180mm。密目式平安网宽度1.2~2m，网目密度不应低于800目/100cm2，且不得有断纱、破洞、变形及有碍运用的编织缺陷。工字钢悬挑梁工字钢悬挑梁宜采纳Q235钢、16Mn钢，其材质应分别符合现行标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）。焊接构件的焊缝应符合相关焊接规范要求。3.3.2脚手架架体由于井道脚手架须要避开电梯导轨及其他预埋件，所以架体未采纳常用平面尺寸，详细电梯井道脚手架架体的平面尺寸详见附图。脚手架底步设纵横向扫地杆，纵向扫地杆放在横向杆上面，纵横扫地杆采纳直角扣件固定在立杆上。纵向扫地杆离底座上皮不大于200mm。每步均要设置纵横水平杆，每个主节点上必需有水平杆。在操作层上，在主节点纵横杆之间，再沿横向布置两根纵向水平杆，间距不大于400mm，作为干脆承受面层板荷载的构件。操作层面上满铺脚手竹笆。在操作层下方的连续二步内，面上均满铺脚手竹笆，作为平安防护隔离。脚手架可利用电梯门洞作为上下出入口。为加强脚手架整体稳定性，每隔两步设置对撑撑住井道墙体；靠门洞一面撑在梁侧。每边至少撑2根对撑杆；对撑杆的布置不大于二步三跨。脚手架允许两个操作层进行作业，施工荷载限定在200kg/m²以下。3.3.3支撑结构电梯井道脚手架搭设高度不能超过20m，每段脚手架手立杆底部固定在工字钢梁上,工字钢梁采纳I18；楼板留洞处用槽钢作为支撑结构，立杆立在槽钢上。钢梁一端搁置在剪力墙的预留洞中，另一端固定在地面一层楼板上，在楼板上用放置I18工字钢，钢梁和其焊接。钢梁在剪力墙中的搁置长度≥150mm，预留洞的截面尺寸为150mm×250mm。立杆和钢梁的连接处做法：在钢梁顶每根立杆的位置预先焊接一根竖向钢筋，钢筋规格为Φ32，长度不小于200mm，钢筋底部四四周焊，焊脚尺寸5mm。搭脚手时立杆套入钢筋。上述焊接作业采纳E43电焊条。第四章脚手架搭设4.1立杆搭设要求立杆上的对接扣件应交织布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1／3。起先搭设立杆时应设置一根抛撑，有三跨的隔跨设一根（共两根），直至连墙件安装稳定后，或者对撑杆安装稳定后方可拆除。当立杆基础不在同一高度上时，必需将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨和立杆固定，凹凸差不应大于1m。靠上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。4.2水平杆搭设要求纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。对于多跨脚手架，如需接长纵向水平杆，应采纳对接扣件，对接扣件交织布置，两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm，各接头至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。主节点处必需设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上。4.3扣件安装要求扣件规格必需和钢管外径相同。在主节点处固定纵向和横向水平杆的直角扣件距离不应大于150mm。对接扣件开口应朝上或朝内。螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m且不应大于65N·m。在主节点处固定横杆、纵杆、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。4.4脚手板搭设要求脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。竹笆脚手板按其主竹筋垂直于纵向水平杆的方向铺设，且采纳对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。4.5其他搭设要求各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。每搭完一步脚手架后，应按落地钢管扣件脚手架规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。竹笆脚手板采纳对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。脚手架和结构之间的空隙必需用竹笆填满，防止人或物品掉落；井道脚手架必需设置竹笆隔离层，防止坠落，便于清理垃圾。脚手架每隔20米用木板做一次硬隔离，保证脚手架全封闭，达到平安防护的目的。第五章脚手架拆除脚手架体的拆除流程遵守由上而下，先搭后拆、后搭先拆的原则。一般为：密目平安网→脚手竹笆→防护栏杆栅→水平杆→剪刀撑→立杆→下一步以此类推。严禁上下同时作业。做到一步一清，一杆一清。拆下来的脚手杆件要随拆、随清、随运，现场分类、分堆、分规格码放整齐，按安排退场。第六章质量保证要求脚手架搭设前对有关材料进行验收。脚手架钢管、扣件、平安网以及槽钢均应有质量证明书。脚手钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚、端面等的偏差，以及弯曲变形应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130－2001）的规定。钢管必需涂有防锈漆。有裂缝、变形的扣件严禁运用，出现滑丝的扣件螺栓必需更换。扣件也应进行防锈处理。密目平安网网目边长不大于10cm。平安网安装完毕后对系点的间距和坚固程度进行检查。对工字钢尺寸进行抽查，重点检查工字钢表面的锈蚀、刻痕缺陷，允许偏差应满意该规格型钢的技术标准。单根工字钢梁应采纳完整的工字钢段，不得用焊缝、螺栓等拼接。钢梁上和立杆的连接件固定后，进行检查，重点检查连接钢筋、钢管的长度和焊缝。检查焊缝外观质量，包括表面缺陷和焊缝尺寸。详细允许偏差要求参阅规范《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81—2002）。电焊作业人员必需有上岗证。脚手架搭设完毕后，对扫地杆、立杆和水平杆的构造进行检查，包括立杆底部和钢梁的连接状况、立杆垂直度、间距、水平杆高差和扣件位置、扣件拧紧力矩。详细允许偏差值参阅《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130－2001）。扣件螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m。第七章平安要求和措施脚手架必需严格依据方案进行搭设，施工前做好平安技术交底工作。搭拆脚手架、上架进行其它作业的施工人员必需戴好平安帽，穿防滑鞋。搭拆操作人员还必需系好平安带。严禁酒后作业，凡患有不适合高处作业疾病的人员不得从事架子工作业，也不得上架进行其它作业。电梯井道内不得抛扔物体。施工人员在不运用工具时，应将工具放入包内。搭拆脚手架的人员必需持有效上岗证工作。搭拆脚手架、清除井道内垃圾时，电梯井周边肯定范围内设警戒，有专人监护。脚手架上挂牌标明允许的施工荷载值。平常常常派人检查架子上是否有超载现象。避开局部堆载过大的现象。垃圾尽快清理出井道。施工人员从楼层内进入井道脚手架，应搭设临时过道板或简易爬梯。不得沿外侧的立杆和水平杆攀爬。脚手架操作层上如有堆载，侧边必需铺竹笆作为挡板。在脚手架运用期间，严禁拆除各类杆件。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上。严禁悬挂起重设备。井道内作业如光线不足应配照明，照明由电工设置。在脚手架上进行电、气焊作业时，必需有防火措施和专人看管。脚手架上设肯定数量灭火器。运用平安网时，应当避开发生下列现象：在网内或网下方积累物品；人跳进或把物品投入网内；大量焊接或其他火星落入网里。如在井道内进行焊接工作，操作点处应用板和下方隔离。每天井道内施工完毕，均要做好落手清工作，避开高空坠物和架体负荷较大。定时检查脚手竹笆的损坏状况，刚好更换。宜每天在井道内全部作业完成后，清理一次平安网上的杂物。每周至少一次定时检查平安网，主要查平安网是否有严峻的变形和磨损、断裂、霉变，以及连接部位松脱等状况。修理网所用的材料、编结方法应和原网相同，修理后必需经专人检验合格，方可接着运用。拆除脚手架在下方平安网已有效张挂起的条件下进行。井道内全部作业全部完毕后，临边洞口处做好平安防护措施。第八章结构验算8.1电梯井道脚手架计算书计算参数:双排脚手架，搭设高度20.0米，立杆采纳单立管。立杆的纵距1.88米，立杆的横距1.17米，内排架距离结构0.83米，立杆的步距1.80米。钢管类型为48×3.0，连墙件采纳2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.76米。施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采纳竹笆片，荷载为0.10kN/m2，依据铺设11层计算。栏杆采纳竹笆片，荷载为0.10kN/m，平安网荷载取0.0050kN/m2。脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。基本风压0.45kN/m2，高度改变系数1.2500，体型系数0.6000。地基承载力标准值170kN/m2，基础底面扩展面积0.250m2，地基承载力调整系数0.40。一、大横杆的计算:大横杆依据三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。依据大横杆上面的脚手板和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脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.170/3=0.039kN/m活荷载标准值Q=2.000×1.170/3=0.780kN/m静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.039=0.093kN/m活荷载的计算值q2=1.4×0.780=1.092kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:跨中最大弯矩为M1=(0.08×0.093+0.10×1.092)×1.8802支座最大弯矩计算公式如下:支座最大弯矩为M2=-(0.10×0.093+0.117×1.092)×1.8802我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=0.484×106/4491.0=107.859N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满意要求!3.挠度计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:静荷载标准值q1=0.038+0.039=0.077kN/m活荷载标准值q2=0.780kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=(0.677×0.077+0.990×0.780)×1880.04/(100×2.06×105×107780.0)=4.639mm大横杆的最大挠度小于1880.0/150和10mm,满意要求!二、小横杆的计算:小横杆依据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，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=0.038×1.880=0.072kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.170×1.880/3=0.073kN活荷载标准值Q=2.000×1.170×1.880/3=1.466kN荷载的计算值P=1.2×0.072+1.2×0.073+1.4×1.466=2.228kN小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载和荷载的计算值最不利安排的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:集中荷载最大弯矩计算公式如下:M=(1.2×0.038)×1.1702/8+2.228×=0.877×106/4491.0=195.199N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满意要求!3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载和荷载的计算值最不利安排的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下:集中荷载最大挠度计算公式如下:小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×1170.004/(384×2.060×105×107780.000)=0.04mm集中荷载标准值P=0.072+0.073+1.466=1.612kN集中荷载标准值最不利安排引起的最大挠度V2=1611.912×1170.0×(3×1170.02-4×1170.02/9)/(72×2.06×105×107780.0)=4.127mm最大挠度和V=V1+V2=4.169mm小横杆的最大挠度小于1170.0/150和10mm,满意要求!三、扣件抗滑力的计算:纵向或横向水平杆和立杆连接时，扣件的抗滑承载力依据下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1.荷载值计算横杆的自重标准值P1=0.038×1.170=0.045kN脚手板的荷载标准值P2=0.100×1.170×1.880/2=0.110kN活荷载标准值Q=2.000×1.170×1.880/2=2.200kN荷载的计算值R=1.2×0.045+1.2×0.110+1.4×2.200=3.265kN单扣件抗滑承载力的设计计算满意要求!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；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。四、脚手架荷载标准值: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/m)；本例为0.1146NG1=0.115×20.000=2.292kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采纳竹笆片脚手板，标准值为0.10NG2=0.100×11×1.880×(1.170+0.830)/2=2.068kN(3)栏杆和挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采纳栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.10NG3=0.100×1.880×11/2=1.034kN(4)吊挂的平安设施荷载，包括平安网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.880×20.000=0.188kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.582kN。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=2.000×2×1.880×1.170/2=4.399kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.582+1.4×4.399=12.857kN五、立杆的稳定性计算:1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N——立杆的轴心压力设计值，N=12.857kN；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；k——计算长度附加系数，取1.155；u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.550；l0——计算长度(m),由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.550×1.800=3.222m；A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；W——立杆净截面模量(反抗矩),W=4.491cm3；——由长细比，为3222/16=202；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.177；——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=12857/(0.18×424)=171.469N/mm2；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定