西郡英华挑架施工方案

/四川鑫炬新兴新材料科技有限公司基本建设项目悬挑脚手架施工方案编制单位：成都民正建设有限公司编制人：徐志根目录TOC\o"1-1"\h\z\u一、工程概况 1二、材料质量要求 2三、扣件式悬挑脚手架搭设 2四、脚手架的检查和验收 4五、脚手架的拆除 6六、脚手架平安管理 6七、一般型钢悬挑脚手架计算书 7一、工程概况该工程位于成都市金堂县淮口镇成都-阿坝工业集中发展区，建筑面积约为67171.32㎡，3-10#厂房、检测中心、研发中心、分析中心、综合楼组成。工程建设单位：四川鑫炬新兴新材料科技有限公司设计单位：四川中瀚建筑设计院有限公司监理单位：成都衡泰工程管理有限公司施工单位：成都民正建设有限公司二、总体设计及施工部署2.1总体筹划本工程考虑到施工工期、质量、平安和合同要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：2.1.1架体的结构设计，力求做到结构要平安牢靠，造价经济合理。2.1.2在规定的条件下和规定的运用期限内，能够充分满足预期的平安性和耐久性。2.1.3选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养修理。2.1.4结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆便利，便于检查验收；2.1.5综合以上几点，脚手架的搭设，还必需符合JGJ59-99等检查标准要求，要符合相关文明标化工地的有关标准。2.2平安领导小组搭设过程中，因处在施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强平安监控力度，现场设定若干名平安监控员。水平和垂直材料运输必需设置临时警戒区域，用红白三角小旗围栏。谨防非施工人员进入。同时成立以项目经理为组长的平安领导小组以加强现场平安防护工作，本小组机构组成、人员编制及责任分工如下：严伟——组长，负责协调指挥工作；徐志根——组员，负责现场施工指挥，技术交底；徐小平——组员，负责现场平安检查工作；三、材料质量要求(1)钢管接受φ44×2.9焊接钢管，质量必需满足现行钢管技术规定标注[GB-700-SS，3#冷静钢]，不得运用锈蚀严峻（斑点、剥皮）、弯曲、开裂的钢管。扣件接受可锻铸铁制造的标准机件：其机械性能符合（GB-978-67）规定KT33-S技术标准。扣件的附件（T形螺栓、螺母、垫圈）接受材料符合《碳素结构钢》（GB700-79）中A3规定：扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必需有出厂合格证及检验单，扣件和钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑丝，夹紧钢管时，开口处最大距离小于6mm，必要时进行抗滑移试验。(2)脚手板选用竹笆板，不得运用腐烂、散边或破损严峻的竹笆。(3)平安网：栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.8×6m的密目式平安立网，平安网应为不小于2000目/100cm2的密目式绿色围护立网。三、扣件式悬挑脚手架搭设本工程脚手架为双排脚手架，搭设高度为19米，立杆接受单立杆。搭设尺寸为：立杆的纵距1.5米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.5米。接受的钢管类型为Φ44×2.9，连墙件接受2步2跨，竖向间距3米，水平间距3米。施工均布荷载3.0kN/m2，同时施工3层。悬挑水平钢梁接受18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度(1)杆件搭设依次：依据平面布置图预留→设置挑梁→操作平台→设立斜支撑→布置立杆→扶手水平杆→……(2)脚手架搭设在建筑物的第一层，设置挑梁和上钢丝绳连接固定好，并在架底往上设置拉杆，共同承受此一挑架体的重量。留意：在转角等位置，受力薄弱处，应加钢丝绳上拉卸载以减轻转角处钢管受力。特别是阳台处的挑架，搭设示意图如下：阳台处的挑架支撑卸载示意图(3)扣件螺栓抗扭力矩40N·M以上，但不大于65N·M，扣件抗滑荷载8KN。(4)琵琶绳由穿梁螺栓和梁连接，螺栓和梁连接处，预留20螺栓能通过的孔洞。同样依据平面布置图。(5)立杆纵向间距1.5m，横向间距1.05(6)留意架体悬挑部分的水平及垂直度，防止架体变形扭转及架体中部下垂和外倾。(7)纵向水平杆设置于小横杆之上，在立杆的内侧，并接受十字扣件和立杆相扣。(8)纵向水平杆接受对接扣件，接头不能在同跨内，相邻接头应错开500mm以上。如接受旋转扣件时，应运用3个扣件对接。纵向水平杆步高1.5m。架子的外侧应设1.2m高的防护栏杆，操作层设置(9)每一主节点处必需设一根横向水平杆，并接受十字扣件扣在立柱上；每一个小横杆处的纵向杆必需运用十字扣件。(10)本方案所接受的竹笆脚手板一般铺设两层，上层为防护层，铺设好后四角应用14#的铁丝扎牢。(11)脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆3～5根。斜角和地面成45°～60°的夹角。全部扣件一律接受旋转扣件，并扣在立柱上。(12)脚手架内立杆和建筑物的间距为350mm，故此处应用木板封闭。立面围护接受密目平安网，并用网绳和大横杆绑扎坚实。(13)脚手架在搭设时，应高出施工层1.2m～1.8m。(14)应在脚手架作业层下部设一道水平网防护层，防止作业层有人或物坠落。(15)挑架首层首步的构造及搭设方法：挑架固定在预留钢筋环上，外端标高为+0.05米，小横杆上需设置一道水平剪刀撑，底层起第一步依据四、脚手架的检查和验收(1)悬挑脚手架应在下列阶段进行检查和验收：1、预埋螺栓孔及拉环完成后2、型钢及钢索搭设完成后3、每搭设10-13米4、达到设计高度后5、遇有6级大风和大雨后6、作业层施工加荷载前7、停用超过一个月(2)脚手架检查验收时应依据下列技术文件：1、施工方案和变更文件2、技术交底文件(3)脚手架运用中，应定期检查以下项目：1、杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求2、型钢杆件是否变形，穿墙螺栓螺帽是否松动，钢索卡扣是否松动，钢索的受力和磨损状况。3、扣件螺栓是否松动4、平安防护措施是否符合要求5、荷载是否超载(4)脚手架搭设的技术要求，允许偏差和检验方法见下表：脚手架搭设技术要求、允许偏差及检验方法表项次项目技术要求允许偏差（mm）检查方法和工具1型钢结构预留螺栓孔—507.5米型钢杆件间水平—20水平仪或拉线穿墙螺栓露丝3丝以上—水平仪或拉线钢索卡扣不松动—视察2立杆垂直度（24米—50吊线和卷尺3间距步距—20钢板尺纵距—50横距—204纵向水平杆高差一根杆的两端—20水平仪或水平尺同跨内两根纵向水平杆高差—105双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸500mm50钢板尺6扣件安装主节点处各扣件中心点相互距离a≤150mm—钢板尺同步立杆上两葛相隔对接扣件的高差a≥150mm—钢卷尺立杆上的对接扣件至主节点的距离a≤h/3—纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离a≤La/3—钢卷尺扣件螺栓拧紧扭力矩40-65N.m—扭力扳手7剪刀撑斜杆和地面的倾角45o—60o—角尺8脚手板外伸长度对接a=130-150mmL≤300mm—卷尺搭接≥100mmL≥200mm—卷尺五、脚手架的拆除(1)架子拆除时应划分作业区，四周设围栏或直立警戒标记地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。(2)拆除的高空作业人员，必需戴平安帽、系平安带、穿软底鞋。(3)拆除依次遵循由上而下、先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清的原则进行，严禁上下同时进行拆除作业。(4)拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最终两个扣，拆除大横杆，斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣。(5)连墙点应随拆除进度逐层拆除。(6)拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开和另一个人有关的结扣时，应先通知另一方，以防坠落。(7)拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下明沟等物。(8)拆下的材料应堆放成堆，并应按指定的地点，随拆随运，用塔吊吊运，严禁抛掷。运至地分类堆放，当天拆当天清。(9)在拆除过程中，不得中途换人，如必需换人时，应将拆除状况交代清楚后方可离开。六、脚手架平安管理1、制定有针对性的、切实可行的脚手架搭设和拆除方案，严格进行平安技术交底。2、脚手架搭设人员必需是经过按现行国家标准《特种作业人员平安技术考核管理规则》GB5036考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。3、搭设脚手架人员必需戴平安帽、系平安带、穿防滑鞋。4、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，并挂设限重牌。严禁将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。5、在脚手架运用期间，严禁拆除下列杆件：a.主节点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地杆；b.连墙件。6、型钢挑架首层每隔20米7、架子搭设完毕，用合格密目平安网进行封闭施工，并设置符合要求的兜网。密目网和兜网：脚手架外排立杆内侧，要接受密目式防火平安网全封闭。密目网必需用符合要求的系绳将网周边每隔45cm系牢在脚手管上。挑架首层应设置满铺架板和兜网硬防护，向上每隔3层设置一道兜网，作业层下设随层网。8、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标记，并派专人看管，严禁非操作人员入内。七、一般型钢悬挑脚手架计算书型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑施工平安检查评分标准》(JGJ59-99)、《建筑施工高处作业平安技术规范》(JGJ80-91)以及本工程的施工图纸。一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为19m，立杆接受单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.5m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；接受的钢管类型为Φ44×2.9；横杆和立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；连墙件布置取两步两跨，竖向间距3m，水平间距3m，接受扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1层；3.风荷载参数本工程地处四川成都市，查荷载规范基本风压为0.300kN/m2，风荷载高度变更系数μz为1.000，风荷载体型系数μs为1.128；计算中考虑风荷载作用；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；平安设施和平安网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:2层；脚手板类别:竹夹板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁接受18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度2m。和楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C30；6.拉绳和支杆参数钢丝绳平安系数为:5.000；悬挑水平钢梁接受钢丝绳和建筑物拉结，钢丝绳距离建筑物1.2m。二、大横杆的计算:依据《扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130-2001)第条规定，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。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=0.29×1.05/(2+1)=0.102kN/m；活荷载标准值:Q=3×1.05/(2+1)=1.05kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.102=0.193kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×1.05=1.47kN/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:跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.52+0.10×1.47×1.52=0.366kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.43kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.366×106,0.43×106)/5080=84.646N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=84.646N/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：其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.122=0.161kN/m；活荷载标准值:q2=Q=1.05kN/m；最大挠度计算值为：ν=0.677×0.161×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900)=2.315mm；大横杆的最大挠度2.315mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm和10mm，满足要求！三、小横杆的计算:依据JGJ130-2001第条规定，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=0.29×1.05×1.5/(2+1)=0.184kN；活荷载标准值：Q=3×1.05×1.5/(2+1)=1.575kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.184)+1.4×1.575=2.495kN；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和大横杆传递荷载的标准值最不利支配的弯矩和；均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=1.2×0.029×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=2.495×1.05/3=0.873kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.879×106/5080=173.124N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=173.124N/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和大横杆传递荷载的设计值最不利支配的挠度和；小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN；集中荷载标准值最不利支配引起的最大挠度计算公式如下:νpmax=1816.35×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=2.972mm；最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.972=2.996mm；小横杆的最大挠度为2.996mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7和10mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算:按规范表,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，依据扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。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):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；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=0.038×1.05/2=0.02kN；脚手板的自重标准值:P3=0.29×1.05×1.5/2=0.276kN；活荷载标准值:Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.02+0.276)+1.4×2.362=3.732kN；R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载的计算: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，为0.1394kN/mNG1=[0.1394+(1.50×2/2)×0.038/1.50]×19.00=4.445kN；(2)脚手板的自重标准值；接受竹夹板，标准值为0.35kN/m2NG2=0.29×2×1.5×(1.05+0.3)/2=0.709kN；(3)栏杆和挡脚手板自重标准值；接受栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14kN/mNG3=0.14×2×1.5/2=0.21kN；(4)吊挂的平安设施荷载，包括平安网；0.005kN/m2NG4=0.005×1.5×19=0.188kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.551kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=3×1.05×1.5×1/2=2.362kN；风荷载标准值依据以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2)，依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定接受：Wo=0.3kN/m2；Uz--风荷载高度变更系数，依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定接受：Uz=1；Us--风荷载体型系数：取值为1.128；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.3×1×1.128=0.237kN/m2；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=1.2×5.551+1.4×2.362=9.969kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.551+0.85×1.4×2.362=9.473kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.237×1.5×1.52/10=0.095kN.m；六、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=9.969kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照《扣件式规范》表得：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=2.599m；长细比Lo/i=164；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.262；立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抗拒矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=9969/(0.262×489)=77.811N/mm2；立杆稳定性计算σ=77.811N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N=9.473kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.599m；长细比:L0/i=164；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=0.262立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抗拒矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=9472.875/(0.262×489)+95136.93/5080=92.666N/mm2；立杆稳定性计算σ=92.666N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、连墙件的计算:连墙件的轴向力设计值应依据下式计算：Nl=Nlw+N0风荷载标准值Wk=0.237kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=9m2按《规范》条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，依据下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=2.985kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.985kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=7.985<Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件接受双扣件和墙体连接。由以上计算得到Nl=7.985小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！连墙件扣件连接示意图八、悬挑梁的受力计算:悬挑脚手架的水平钢梁依据带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为和楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=1660cm4，截面抗拒矩W=185cm3，截面积A=30.6cm2。受脚手架集中荷载N=1.2×5.551+1.4×2.362=9.969kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×30.6×0.0001×78.5=0.288kN/m；悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图经过连续梁的计算得到悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R[1]=13.509kN；R[2]=7.431kN；R[3]=0.007kN。最大弯矩Mmax=1.508kN.m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.508×106/(1.05×185000)+9.969×103/3060=11.023N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值11.023N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！九、悬挑梁的整体稳定性计算:水平钢梁接受18号工字钢,计算公式如下其中φb--匀整弯曲的受弯构件整体稳定系数，依据下式计算：φb=570×10.7×94×235/(1200×180×235)=2.65由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值为0.964。经过计算得到最大应力σ=1.508×106/(0.964×185000)=8.46N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=8.46小于[f]=215N/mm2,满足要求!十、拉绳的受力计算:水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi依据下面计算其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi依据以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=14.549kN；十一、拉绳的强度计算:钢丝拉绳(支杆)的内力计算：钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=14.549kN选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径12.5mm。其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg