第一章 工程概况
1. 工程名称:恒和•和逸居1#、7#、10#、11#楼住宅工程 。
2. 本工程位于唐山市古冶区京华路南侧,富贵路东侧,震行道北侧 3. 建设单位:唐山市恒和房地产开发有限公司。 4. 设计单位:唐山市城市建筑规划设计研究院。 5. 监理单位:唐山市四方工程建设监理有限公司。 6. 施工单位: 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司。 7. 承包方式:施工总承包。 8. 设计概况: 楼号 层数 总建筑面积 建筑物高度 悬挑步数 1#楼 地下1层 地上17层 8772.84㎡ 49.75m 三步 7#楼 地下2层 地上18层 14484.74㎡ 52.65m 三步 10#楼 地下2层 地上18层 9374.48㎡ 52.65m 三步 11#楼 地下2层 地上18层 9374.48㎡ 52.65m 三步
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第二章 编制依据
1. 工程总承包施工合同; 2. 工程设计图纸; 3. 工程施工组织设计;
4. 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011); 5. 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012); 6. 《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范; 7. 《建筑施工手册》第四版。
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第三章 脚手架总体设计
一、 脚手架形式的选择:
根据本工程实际情况脚手架的选择本着安全、经济、实用、搭拆方便的原则拟采用以下施工方案:
1. 地下室至二层顶板,采用落地式双排钢管式脚手架;
2. 所有主楼均为三层楼面至屋顶层采用工字钢钢悬挑式脚手架。悬挑架设计考虑结构、装修施工使用,根据施工活荷载分布情况,结构施工大于装修施工期,方案以结构用脚手架为设计目标。
3. 屋顶部分小型结构采用落地式双排钢管脚手架。
4. 方案共由两个部分组成,普通落地式脚手架、悬挑式脚手架。根据以往施工经验,方案主要对工字钢悬挑式脚手架作详细编制。 二、 脚手架在本工程中的应用:
脚手架的设计考虑了结构施工以及装饰施工。根据本工程的具体情况,主体结构二层以下采用普通落地式脚手架。三层以上施工采用采用普通悬挑脚手架。整个工程的脚手架在结构施工阶段仅起现场围护作用,不得用来堆放工程材料。装饰施工阶段最多可铺设四层脚手板,不得过多堆放材料,堆放材料荷载不得大于2kN/m2。
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第四章 落地式脚手架施工方案
本工程地下及地上住宅(二层以下)部位采用落地式双排外脚手架。 1、落地式脚手架搭设形式
落地式脚手架步距h=1.5m,纵距L=1.5m、横距b=0.9m;内排立杆距墙外皮0.35m,小横杆伸出内、外排立杆0.1m;2步3跨设置一道连墙件与主体结构连接;一层楼层处及作业层铺设脚手板,下设兜网,且沿脚手架全高范围内每隔三层设一道兜网;脚手架外侧满挂密目网,间断设剪刀撑,剪刀撑距离不得超过15米,在架体转角处两侧必须设置剪刀撑。
2、落地式脚手架搭设顺序
落地式脚手架从车库顶板开始搭设,搭设时架子底部铺设200×50mm的脚手板作为脚手架底垫。自角部起依次向两边竖立底立杆,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,每边竖起3~4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆(与立杆扣件固定)和横向水平杆(小横杆、靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定),开始搭设立杆时,每隔6跨设置一根抛撑,以保持脚手架的稳定性。校正立杆垂直和水平杆水平,使其符合要求后,按45~55Nm力矩拧紧扣件螺栓,形成脚手架的起始段,按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成。交圈后,再检查一遍构造质量,严格确保设计要求和构造质量,设置连墙件,按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步。随着搭设过程及时装设连墙件和剪力撑,装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及架体外挂密目网,底部设平网,向上不超过7米设一道兜网,使整个脚手架全封闭。
本工程落地式脚手架总高度小于20米,根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中规定的构造搭设,可以不进行强度验算。
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第五章 悬挑式脚手架施工方案
一、 施工方案
根据本工程的具体情况,主体结构三层以上施工采用普通悬挑脚手架。整个工程的脚手架在结构施工阶段仅起现场围护作用,不得用来堆放工程材料。装饰施工阶段最多可铺设四层脚手板,不得过多堆放材料,堆放材料荷载不得大于2kN/m2。本工程悬挑梁采用16号工字钢,搭设前根据《脚手架施工方案》中设计的横距尺寸,及悬挑梁计算需要长度,准备悬挑梁,同时在梁上提前焊制立杆底座(较ø48管内径小1~1.5mm管)、高150mm,作为立杆插点;刷防锈漆。
(一)悬挑脚手架搭设形式及施工工艺 1. 搭设形式
1.1. 三层以上采用分段悬挑斜拉式钢管脚手架,每栋楼悬挑三次,每段悬挑高度不超过六层,不超过18m。
第一段:三层~八层(三层楼面挑出); 第二段:九层~十三层(九层楼面挑出); 第三段:十四层~机房层(十四层楼面挑出);
1.2. 每段悬挑脚手架均为双排扣件式钢管脚手架,立杆纵距L=1.5m、横距b=0.9m、步距h=1.5m,内排脚手架距建筑物350mm,小横杆伸出内外立杆0.1m;悬挑梁采用16号普通热轧工字钢(工字钢长度3500mm),一端通过预埋铁环与建筑物梁板锚固,另一端挑出建筑物,同时采用φ10(双股)钢丝绳与建筑物斜拉(斜拉竖向高度与吊点至墙面的水平距离之比≥5,)根据结构条件,斜拉宽高比为:1.2:2.4,每根钢梁设置一道拉锁;每层隔3跨设置一道连墙件与主体结构连接;脚手架底部及作业层铺设脚手板,同时下设兜网,且沿脚手架高每隔四步设一道兜网;脚手架外侧满挂密目网,间断设剪刀撑,剪刀撑距离不得超过15米。(见附图二)
2. 施工工艺
(1)、悬挑梁固定工艺:将悬挑梁贴着结构层楼面,一端挑出建筑物外皮1300mm,另一端穿过第一个铁环距建筑物外皮150mm,再穿过第二个铁环距建筑物外皮2150mm;用钢板和木塞填塞铁环与工字钢之间的空隙,限制工字钢左右上下摆动;同时在铁环两边工字钢上部分别焊接一根200mm长横向φ25钢筋,阻止工字钢内外移动;采用斜拉钢丝绳的方法来减少工字钢的弯曲挠度,提高其承载能力。钢丝绳一端穿过上一楼层框架梁中预埋的铁环,另一端与工字梁悬挑端部连接、最后拉紧、用三个卡环锚固。(见附图三)
A.悬挑钢梁的布置:满足脚手架纵向间距要求。
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B.钢构件的焊接要求:负责脚手架钢构件焊接的人员必须持证上岗,焊缝必须保证焊缝质量,焊缝必须饱满、平滑,不得出现裂缝、焊瘤、弧坑、气孔、夹渣、绞边或未融合现象。焊角尺寸hf不得大于1.2倍构件最小厚度。
C.钢丝绳拉接要求:钢丝绳采用双股10#钢丝绳,与铁环连接采用卡环,利用花篮螺丝紧固。要求所有钢丝绳必须紧绷,所有钢丝绳拉接完成后将所有花篮螺栓逐个拧紧,以保证钢丝绳处于受力状态。
D.预埋铁环(见附图一)
(1)、脚手架与建筑物拉接:脚手架连墙点两步三跨即每层两步隔三跨设置一道水平钢管连墙件。钢管一端通过扣件与脚手架纵向水平杆相连,另一端与结构拉接,拉接采用双扣件。(见附图三)。
(2)、脚手架外侧剪刀撑设置:剪刀撑采用刷红白道油漆的脚手管。水平方向按立杆纵距4跨,斜杆与地面的倾角成50°连续竖向向上设置,剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于100cm,用三个扣件等距离布置,扣件扣在钢管端头处不小于10cm处,剪力撑下端一定要落在悬挑件上。(见附图二)
E. 钢丝绳使用注意事项: 钢丝绳夹使用注意事项:
(1)钢丝绳夹应按下图所示方法把夹座扣在钢丝绳的工作段上,U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上,钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。
钢丝绳夹的正确布置方法
(2)每一连接处所需钢丝绳夹的最少数量如表14-10所示。
钢丝绳夹使用数量和间距 表14-10
绳夹公称尺寸(mm) (钢丝绳公称直径d) ≤18 19~27 28~37 38~44 45~60 数量(组) 3 4 5 6 7 6~8倍钢丝绳直径 间距 (3)绳夹正确布置时,固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%,绳夹在实际使用
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中受载1、2次后螺母要进一步拧紧。
(4)离套环最近处的绳夹应尽可能地紧靠套环,紧固绳夹时要考虑每个绳夹的合理受力,离套环最远处的绳夹不得首先单独紧固。
(5)为了便于检查接头,可在最后一个夹头后面约500mm处再安一个夹头,并将绳头放出一个“安全弯”)。当接头的钢丝绳发生滑动时,“安全弯”即被拉直,这时就应立即采取措施。
安装钢丝绳夹放“安全弯”方法
3、悬挑脚手架搭设顺序
搭设顺序:根据悬挑尺寸放置悬挑工字钢并根据上述施工工艺固定→将底层立杆套入悬挑部位焊制的立杆底座上→固定悬挑工字钢的悬挑长度及锚固长度→搭设两步脚手架→拉接钢丝绳→逐个检查悬挑钢梁保证钢梁紧贴结构地面(加木塞或铁板)→逐个检查钢丝绳紧绷情况调节花篮螺栓(必要时采用倒链实现)。→铺设脚手板、挡脚板(每个悬挑段最下一层必须全封闭做到有网有板)→挂安全密目网→封闭脚手架与结构之间的间隙。
(二)、斜拉式悬挑脚手架的验算
本工程7#楼上一段悬挑脚手架搭设高度最高及受风荷载作用最大,故对其进行验算,其结果适用于其它悬挑段。(详见计算书)
结构施工阶段悬挑转换层的搭拆顺序
每栋楼的悬挑钢梁、钢丝绳等设施配备两套,现以7#楼第二步悬挑架开始搭设为例说明:
① 第一步脚手架搭至九层楼面以上不低于1.5m以实现九层顶板结构施工的安全防护及施工通道围护;
② 十层顶板混凝土浇筑完成后,混凝土强度达到1.5MPa,开始穿悬挑钢梁,上步悬挑架钢梁位置与下步悬挑架钢梁位置错开300mm以上,避免立杆在同一垂直线;
③ 按以上搭设要求搭设两步脚手架;
③ 按以上悬挑架搭设顺序进行钢梁固定、钢丝绳拉接、紧固等; ④ 开始施工九层竖向结构施工,在上一步施工时可穿插内墙结构施工; ⑤ 逐步拆除下段悬挑架,遵循自上而下的顺序逐步拆除。 二、 材料要求 1. 钢管
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(1) 采用焊接钢管,为Q235A钢。
(2) 外径为Ф48,壁厚3.2mm,长度主要有6m、4.5m、3m、1.5m等。 (3) 新钢管的质量要求
a. 新钢管须有产品质量合格证,钢管材质检验报告。 b. 钢管表面应平直光滑,不应有裂纹、分层、压痕和硬弯。 c. 外径和壁厚允许偏差为0.5mm。
d. 端部应平整,端面切斜的允许偏差为1.7mm。 (4) 旧钢管外观质量要求 a. 钢管须进行涂防锈漆的处理。
b. 钢管应无锈蚀,钢管内外表面锈蚀的深度之和不大于0.5mm。
c. 钢管尽量无弯曲,当有弯曲时,端部弯曲不大于5mm,立杆弯曲不大于20mm,栏
杆、支撑体系钢管不大于30mm。
d. 钢管应无裂纹,严禁打孔。
(5)剪刀撑所用钢管采用红白道油漆涂刷,规格颜色必须一致。 2. 扣件
(1) 扣件有三种:直角扣件、旋转扣件和对接扣件。
(2) 扣件不得有裂纹、气孔。不宜有砂眼或其它影响使用的铸造缺陷,并应将影响外观质量的粘砂、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。
(3) 扣件与钢管贴面须严格调整,应保证与钢管扣紧时接触良好。 (4) 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。 (5) 当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不大于5mm。 (6) 扣件表面应进行防锈处理。
(7) 新扣件必须有产品质量合格证,生产许可证,专业检测单位测试报告。 (8) 扣件螺栓为Ф12,不得滑丝,扣件螺栓拧紧扭力矩达70N.m时,可锻铸铁扣件不得破坏。 3. 安全网
安全网采用密目式绿色安全网,其质量符合有关规定要求,安全网必须有产品质量合格证,生产许可证,专业检测单位测试报告。 4. 脚手板
本工程脚手板采用木脚手板,脚手板厚度不小于50mm,板宽200mm,脚手板必须用镀锌12#铁丝箍捆绑,禁止使用有扭纹、破裂严重的脚手板。
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5.隔离带
在悬挑架的首层通长设置,以上每隔三层设置一道。
三、脚手架搭设构造要求
1、立杆:立杆纵距1.5米,允许搭设偏差±5mm,垂直允许偏差±10mm。除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。立杆顶端须高出女儿墙上皮1米,高出檐口上皮1.5米。立杆对接、搭接符合下列规定:a、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小于500mm;各接头中心至主接点的距离不大于步距的1/3。b、搭接长度不应小于1米,应采用不少于2个旋转扣件固定,顶端扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
2、纵向水平杆:步距1.5米,设置在立杆内侧,其长度不小于3跨;全长平整度不能超过10cm;采用对接扣件连接。对接搭接应符合下列规定:a、纵向水平杆的对接扣件交错布置:两根相邻纵向水平杆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应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3;b、纵向水平杆作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上,同一步中纵向水平杆应四周交圈。
3、横向水平杆:主接点处必须设置一根横向水平杆,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。靠墙一端外伸悬挑部分长度不应200;作业层上非主节点处横向水平杆,根据脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;横向水平杆用直角扣件固定在纵向水平杆上。
4、扣件:a、对接扣件开口应朝上或朝内;b、各杆件端头伸出扣件盖板边缘不应小于100mm。
5、斜拉钢丝绳:钢丝绳必须达到要求的直径,钢丝绳采用猫爪连接,操作时必须保证钢丝绳受力均匀。
6、作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合:a、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧;b、上栏杆上皮高度应为1.2米;d、挡脚板高度不应小于180mm;e、中栏杆应居中设置。
7、脚手板铺设:a、首层和作业层脚手板应铺满、铺稳,用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支撑杆件上,离开墙面120~150cm;b、在拐角、斜道平台处的脚手板,应与横向水平杆
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可靠连接,防止滑动。
四、钢构件的焊接 1、材料及主要机具:
1.1电焊条:其型号按设计要求选用,必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。选用E43系列碳钢结构焊条
1.2引弧板:用坡口连接时需用弧板,弧板材质和坡口型式应与焊件相同。 1.3主要机具:电焊机(交、直流)、焊把线、焊钳、面罩、小锤、钢丝刷等。 2、作业条件:
2.1 熟悉构件尺寸及形状,做焊接工艺技术交底。
2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。 2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.4 环境温度低于0℃,对预热,后热温度应根据工艺试验确定。 3、操作工艺
3.1 工艺流程:作业准备 → 电弧焊接 → 焊缝检查
3.2 选择合适的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。
3.3 清理焊口:焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。
3.4 焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。
3.5 引弧:角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。
3.6 焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。
3.7 焊接电弧长度:根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。
3.8 焊接角度:根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个万面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°;二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与
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焊件夹角均为 45°;当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
3.9 收弧:每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。
3.10 清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。
4、保证项目
4.1焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定,应检查质量证明书及烘焙记录。 4.2 焊工必须经考试合格,检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
4.3 Ⅰ、Ⅱ级焊缝并应符合设计要求和施工及验收规范的规定,检查焊缝探伤报告。 4.4 焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷,不得有咬边、未焊满等缺陷。
5、应注意的质量问题
5.1 尺寸超出允许偏差:对焊缝长宽、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
5.2 焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。
5.3 表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
5.4 焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,上须使熔渣留在熔渣后面。
五、脚手架施工人员的安全要求
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》(GB 5036)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。
2、进入施工现场必须正确戴好安全帽,高空作业时必须按要求正确系好安全带且应系紧系牢。
3、搭设时必须遵守操作规程,按外架设计和交底方法进行,不得图方便,偷工省料。 4、操作时,手应抓紧抓牢,所用扳手应用绳链系挂在腰部,扛管时注意前后左右的行人,架子操作还应注意下方有无其他人员操作,行走或停留,以免发生事故。
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5、吊车吊运钢梁、钢管、脚手板、扣件等材料时应分规格、类型进行,一次上管集中堆放使用,不准超过300kg,严禁长短不一的钢管混吊和散吊,小型材料必须有专用吊斗。
6、拆除时,应事先确定好高作业区,且有专人监护,以防发生扎伤事故。
7、当有六级以上大风和雾、雪天气时应停止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施,并应扫除积雪。
六、脚手架使用与维护
1、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得超载,每1米架上的荷载不得超过3KN/m2;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。
2、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。
3、作业人员在脚手架上的最大作业高度应以可以进行正常操作为度,不得在架体上垫加器物以增加高度。
4、未经项目经理、技术负责人、和项目安全员共同签字审批,任何人不得随意拆除脚手架上的构架杆件、整体性杆件、连续紧固件和连墙件。
5、项目部设专人定期清理脚手架上的建筑垃圾,更换破损安全网,检查连墙件等是否松动,发现异常现象及时整改。任何工种上架作业时必须提前检查脚手架,确保无安全隐患方能上人。
6、定期做好脚手架检查与检修工作,对脚手架的所有受力构件和连墙构件进行检查,发现发现有松动、脱落现象及时恢复并做好记录。
七、脚手架拆除
1、脚手架的拆除必须要求项目部安全负责人书面通知;
2、拆除时要有书面交底,履行签字手续,一定要使用好“三宝”和穿防滑鞋,一切听从指挥,拆除前周围要设围护栏和警戒标志,划出工作禁区,禁止闲杂人员入内,拆除顺序应先上而下,一步一清,不准上下同时作业。
3、拆除时必须做到先搭后拆,按层由上而下。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。分段拆除高差不准大于二步,如大于二步,必须增设连墙件加固。
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4、先拆防护架,每栏内留一块脚手板翻倒下层,其余脚手板运下,然后拆小横杆、大横杆、十字撑、立杆等。拆大横杆、十字撑要先拆中间扣件,再拆两头扣件。拆下的材料必须随时运到地面,不得堆放在脚手架的楼层上。
5、悬挑钢梁拆除前不得拆除钢丝绳,待悬挑梁与塔吊挂好后,上部人员拆除钢丝绳后再进行吊运。
6、拆除过程中途不要换人,如需换人应将拆除情况交待清楚。操作时思想要集中,上下要呼应,严禁将拆下的扣件、配件从高处往下抛,以免造成杆件扭曲损坏和伤人。
八、脚手架配件的管理和保养
1、使用完毕的脚手架应及时回收入库、分类存放。露天堆放时,场地应平整,排水良好,下设支垫,并用防水材料覆盖。配件、零件应入库存放。
2、凡弯曲、变形的杆件应先调直,损坏的构配件应修复,方能入库存放,否则应更换。 3、要定期对脚手架的构配件进行除锈、防锈处理,凡湿度较大地区每年应涂刷油漆一次。扣件要涂油。
4、脚手架的扣件、螺母、垫板、插销等小配件极易丢失,在搭拆施工时应及时回收、保养、入库。
5、建立健全脚手架工具材料的领发、回收、检查、维修制度,按照谁使用、谁维修、谁管理的原则,实行限额领用或租赁的方法,以减少丢失和损耗。
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第六章 悬挑架计算书
钢管脚手架的计算参照:
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。 一、参数信息:
1.脚手架参数
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.50米,立杆的横距为0.90米,立杆的步距为1.80 米; 计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 18 米,立杆采用单立管; 内排架距离墙长度为0.40米;
小横杆在上,搭接在大横杆上的小横杆根数为 2; 采用的钢管类型为 Φ48×3.2;
横杆与立杆连接方式为单扣件;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 3.60 米,水平间距4.50 米,采用扣件连接; 连墙件连接方式为双扣件; 2.活荷载参数
施工荷载均布参数(kN/m2):3.000;根据施工荷载均布参数,结构施工为3.0 kN/m2装修施工为2.0 kN/m2,计算参数选用3.0 kN/m2。
同时施工层数:2; 3.风荷载参数
河北省唐山市地区,基本风压为0.550,风荷载高度变化系数μz为0.740,风荷载体型系数μs为0.649;考虑风荷载;
4.静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2):0.1248;
脚手板自重标准值(kN/m2):0.350;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.110; 安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:4; 脚手板类别:木脚手板;栏杆挡板类别:栏杆冲压钢; 5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用[16号工字钢] ,其中建筑物外悬挑段长度1.45米,建筑物内锚固段
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长度 2.00 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00;楼板混凝土标号:C30;
6.拉绳与支杆参数 支撑数量为:1;
钢丝绳安全系数为:10.000; 钢丝绳与墙距离为(m):2.400;
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结,最里面面钢丝绳距离建筑物 1.30 m。 15
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二、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= 0.035 kN/m ;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×1.500/3=0.175 kN/m ; 活荷载标准值: Q=3.000×1.500/3=1.500 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2×0.035+1.2×0.175+1.4×1.500 = 2.352 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 =2.352×0.9002/8 = 0.238 kN.m; σ = Mqmax/W =50.357 N/mm2;
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小横杆的计算强度小于 205.0 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=0.035+0.175+1.500 = 1.710 kN/m ;
最大挠度 V = 5.0×1.710×900.04/(384×2.060×105×113600.0)=0.624 mm; 小横杆的最大挠度小于 900.0 / 150=6.000 与10 mm,满足要求! 三、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= 0.035×0.900=0.032 kN;
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×0.900×1.500/3=0.158 kN; 活荷载标准值: Q= 3.000×0.900×1.500/3=1.350 kN;
荷载的计算值: P=(1.2×0.032+1.2×0.158+1.4×1.350)/2=1.059 kN;
大横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。
均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.08×0.035×1.500×1.5002=0.010 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=0.267×1.059×1.500= 0.424 kN.m; M = M1max + M2max = 0.010+0.424=0.434 kN.m 抗弯强度:σ= 0.434×106/4730.0=91.656 N/mm2;
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大横杆的抗弯强度σ= 91.656 小于[f]=205.0N/mm2; 3.挠度计算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算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= 0.677×0.035×1500.04 /(100×2.060×105×113600.0) = 0.052 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: P=(0.032+0.158+1.350)/2=0.770kN
V= 1.883×0.770×1500.03/ ( 100 ×2.060×105×113600.0) = 2.090 mm; 最大挠度和:V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.090=2.142 mm;
大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者 10 mm,满足要求! 四、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; 横杆的自重标准值: P1 = 0.035×1.500=0.053 kN;
脚手板的荷载标准值: P2 = 0.350×0.900×1.500/2=0.236 kN; 活荷载标准值: Q = 3.000×0.900×1.500 /2 = 2.025 kN; 荷载的计算值: R=1.2×(0.053+0.236)+1.4×2.025=3.182 kN; R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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0.1248
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NG1 = 0.125×23.500 = 2.933 kN;
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);本例采用木脚手板,标准值为0.35 NG2= 0.350×4×1.500×(0.900+0.3)/2 = 1.260 kN;
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);本例采用栏杆冲压钢,标准值为0.11 NG3 = 0.110×4×1.500/2 = 0.330 kN;
(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.005×1.500×23.500 = 0.176 kN; 经计算得到,静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.699 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= 3.000×0.900×1.500×2/2 = 4.050 kN; 风荷载标准值应按照以下公式计算
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 = 0.550 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= 0.740 ;
Us -- 风荷载体型系数:Us =0.649 ; 经计算得到,风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.550×0.740×0.649 = 0.185 kN/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= 1.2×4.699+ 1.4×4.050= 11.309 kN; 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×4.699+ 0.85×1.4×4.050= 10.458 kN; 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.185×1.500× 1.8002/10 = 0.107 kN.m; 六、立杆的稳定性计算:
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不组合风荷载时,立杆的稳定性计算公式为:
立杆的轴心压力设计值 :N =11.309 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 :K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.119 m; Lo/i = 196.000 ;
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= 0.188 ; 立杆净截面面积 : A = 4.50 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.73 cm3
; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; σ = 11309.000/(0.188×450.000)=133.674 N/mm2;
立杆稳定性计算 σ = 133.674 小于 [f] = 205.000 N/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 =10.458 kN; 计算立杆的截面回转半径 :i = 1.59 cm; 计算长度附加系数 : K = 1.155 ;
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 :U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 3.119 m; Lo/i = 196.000 ;
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= 0.188 立杆净截面面积 : A = 4.50 cm2; 立杆净截面模量(抵抗矩) :W = 4.73 cm3; 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2;
σ = 10458.360/(0.188×450.000)+106935.124/4730.000 = 146.229 N/mm2;立杆稳定性计算 σ = 146.229 小于 [f] = 205.000 N/mm2 满足要求! 七、连墙件的计算:
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连墙件的轴向力计算值应按照下式计算: Nl = Nlw + No
风荷载基本风压值 W2k = 0.185 kN/m;
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2; 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN; 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),应按照下式计算: NLw = 1.4×Wk×Aw = 4.194 kN;
连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.194 kN;
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=400.000/15.900的结果查表得到0.933; A = 4.50 cm2;[f]=205.00 N/mm2;
连墙件轴向力设计值 Nf=φ×A×[f]=0.933×4.500×10-4×205.000×103 = 86.069 kN;Nl=9.194 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按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。 21 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 本工程中,脚手架排距为900mm,内侧脚手架距离墙体400mm,支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm,水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00 cm4,截面抵抗矩W = 141.00 cm3,截面积A = 26.10 cm2。 受脚手架集中荷载 N=1.2×4.699 +1.4×4.050 = 11.309 kN; 水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.100×0.0001×78.500 = 0.246 kN/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) 22 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 悬挑脚手架支撑梁变形图(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) 经过连续梁的计算得到 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R[1] = 14.112 kN; R[2] = 9.678 kN; R[3] = -0.323 kN。 最大弯矩 Mmax= 2.387 kN.m; 截面应力 σ =M/1.05W+N/A= 2.387×106 /( 1.05 ×141000.0 )+ 0.000×103 / 2610.0 = 16.123 N/mm2; 水平支撑梁的计算强度 σ =16.123 小于 215.000 N/mm2,满足要求! 九、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用[16号工字钢,计算公式如下 其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算: 23 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 经过计算得到强度 φb = 570 ×9.9×88.0× 235 /( 1300.0×160.0×235.0) = 2.39 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0.952。 经过计算得到强度 σ = 2.387×106 /( 0.952×141000.00 )= 17.785 N/mm2; 水平钢梁的稳定性计算 σ = 17.785 小于 [f] = 215.000 N/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按照下面计算 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 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=16.049kN 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我们均取最大值进行计算,为 RU=16.049kN 如果上面采用钢丝绳,钢丝绳的容许拉力按照下式计算: 其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN); Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); 计算中可以近似计算Fg=0.5d2,d为钢丝绳直径(mm); α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8; K -- 钢丝绳使用安全系数。 计算中[Fg]取16.049kN,α=0.820,K=10.000,得到: 钢丝绳最小直径必须大于20.000mm才能满足要求! 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N,为 N=RU=16.049kN 钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环强度计算公式为 24 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 其中 [f] 为吊环受力的单肢抗剪强度,取[f] = 125N/mm2; 所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的吊环最小直径 D=(1604.920×4/3.142×125.000) 1/2 =13.000mm; 十二、锚固段与楼板连接的计算: 1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环,拉环强度计算如下: 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=9.678kN; 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: 其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度,按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2; 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[9677.539×4/(3.142×50×2)]1/2 =11.100mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面,并要保证两侧30cm以上搭接长度。 2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,螺栓粘结力锚固强度计算如下: 锚固深度计算公式: 其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 9.678kN; d -- 楼板螺栓的直径,d = 20.000mm [fb] -- 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度,计算中取1.430N/mm2; h -- 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度,经过计算得到 h 要大于 9677.539/(3.142×20.000×1.430)=134.635mm。 3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓,混凝土局部承压计算如下: 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式: 其中 N -- 锚固力,即作用于楼板螺栓的轴向拉力,N = 9.678kN; 25 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 d -- 楼板螺栓的直径,d =20.000mm; b -- 楼板内的螺栓锚板边长,b=5×d=80.000mm; fcc -- 混凝土的局部挤压强度设计值,计算中取0.950fc=14.300N/mm2; 经过计算得到公式右边等于88.64 kN 大于锚固力 N=9.68 kN ,楼板混凝土局部承压计算满足要求! 第七章 搭设质量控制 (1)脚手架的搭设及拆除严格执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)及《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)。 (2)脚手架的构架、结构、拉结件等必须进行设计,复核其承载力,制定完整的脚手架搭设、使用和拆除施工方案。 (3)预埋拉接件短钢管的结构砼强度达到10MPa后,才能将其与外架进行拉接,以免外架的晃动破坏结构或使预埋件失效。 (4)对支承工字钢悬挑梁的楼面梁板(特别是阳台等悬挑构件)应进行验算,预埋锚固筋的楼板位置应增设钢筋网片,保证结构安全。锚固筋锚入梁板内的长度不小于30d,其搭接焊的长度不小于10d。 (5)架体与外用电梯、物料提升机、卸料平台等设备或装置相交需要断开或开口处及需要临时改架位置或其他特殊部位,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的要求采取加强措施。 (6)转角位置应将工字钢悬挑梁加长,按与纵横轴线成45O夹角位置布置。 八、安全保护及环境保护措施 8.1安全保护措施 (1)工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等,应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46-2005)的有关规定执行,建筑机械的使用应按《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)的有关规定执行。 (2)脚手架的作业人员应持证止岗,进场作业前必须接受安全技术交底,工作时必须佩戴安全帽、安全带,穿防滑鞋。 (3)当有六级或六级以上大风和雾、雨、雪、冰雹天气时应停止脚手架搭设与拆除作业,并应将积水、冰、霜、雪、雹清扫干净后再施工,作业时应有防滑措施。暴风雪及台风暴雨后,应对高处作业安全设施逐一加以检查,发现有松动、变形、损坏或脱落等现象,应立即修理完善。 26 唐山市丰南区天友建筑安装有限公司 和逸居1#、7#、10#、11#楼 工程 脚手架施工方案 (4)脚手架应有可靠的安全防护设施,按照相关规定沿着脚手架外围搭设一道水平安全网。 (5)防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭。 (6)施工作业场所有坠落可能的物件,应先行撤除或加以固定。 (7)脚手架不得作为材料堆放场,其上只能堆放少量的物料,且应堆放平稳,不妨碍通行和装卸。 (8)工具应随手放入工具袋;作业中的走道、通道板和登高用具,应随时清扫干净;拆卸下的物件应及时清理运走,不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。 (9)钢管下料和工字钢悬挑梁锚固焊接时,应配备灭火器,以防发生火灾。在脚手架上进行电、气焊作业,必须有防火措施和专人看管。 (10)搭设和拆除脚手架时,地面应设围拦和警示标志,并派人专人看守,严禁非操作人员入内。 (11)脚手架若在相邻建筑物、构筑物或塔吊防雷装置的保护范围内 (60°),就不必设防雷装置,否则应按照表2的规定确定是否安装防雷装置。 表8.11 施工现场内机械设备需安装防雷装置的规定 地区年平均雷暴日(天) ≤15 15~40 40~90 >90及雷害特别严重的地区 第八章 环保措施 (1)清理外架杂物时,应集中吊运,严禁从架体内直接倾倒,减少粉尘的产生。 (2)及时挂设密目安全网,减少粉尘向周围环境的扩散。 (3)洗扣件的废油及时回收。 第九章 附图 27 机械设备高度(m) >50 >32 >20 >12 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容