一、编制说明及依据 二、工程概况 三、材料要求
四.脚手架搭设施工工艺及构造要求 (一)、搭设顺序: (二)、构造与搭设要求 五.设计计算书 六、说 明 七、附图
一、编制说明及依据
本方案编写的目的是指导该工程脚手架的搭设、拆除和检查,在施工过程中使其始终处于受控状态。 本方案依据中国建工出版业出版的《高层建筑施工手册》2001年6月第二版及《建筑结构荷载规范》等相关规范编制。 二、工程概况
愉天公司坂田厂区工程位于深圳市龙岗区布吉镇坂田正坑水库口,分A、B栋厂房,其中,A栋为单层,B栋为六层。占地面积32700m2,总建筑面积40050.51m2,由深圳市电子院设计有限公司设计,愉天地产(深圳)有限公司投资兴建,深圳市信都建设监理有限公司监督。 本工程脚手架设计主要针对B栋进行设计建筑物总高度为31。6米。 三、材料要求
1、钢管符合国标3号钢和技术要求,外径不小于48mm,壁厚不小于3.5mm,有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用;
2、扣件要有出厂合格证,有脆裂、变形,滑丝的扣件禁止使用,扣件表面应进行防锈处理,扣件活动部位应能灵活转动。当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。
3、密目式安全网应紧随架体搭设高度满挂。使用的密目式安全网须是建设部认证产品。 四.脚手架搭设施工工艺及构造要求 (一)、搭设顺序:
地基处理→铺设横向跳板垫底→按立杆间距排放底座→放置纵向扫地杆→逐根树立立杆,随即与纵向扫地杆扣牢→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时抛撑(上端与第二步大横杆扣牢,在装设两道联墙杆后可拆除)→第三、四步大横杆和小横杆→设置联墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→绑护身栏杆和挡脚板→挂安全立网→完成。 (二)、构造与搭设要求 1、 基本要求
用扣件式钢管搭设的脚手架,是施工临时结构。它要承受施工过程中的各种垂直和水平荷载。因此,脚手架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。在施工过程中,在各种荷载的作用下不发生失稳、倒塌以及超过允许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全施工。
(1)、在纵向水平杆与立杆的交点处必须设置横向水平杆,并与纵向水平杆卡牢,立杆下应有底座或垫板,整个架子应设置必要的支撑与连墙点,以确保脚手架成为一个稳固的结构。
(2)、脚手架的搭设应满足工人操作、材料堆放及运输等使用要求,并要保证搭设升高、周转脚手板和操作方便。 2、 对地基的要求
(1)、脚手架基础顶面标高应高于自然地面100-150mm,外沿应具有排水坡度,并挖设排水沟,以利排水,严禁脚手架基础泡水。
(2)、考虑本工程场地回填土较深,承载力较小,所以搭架前应先将原土地面平整夯实,铺2米宽,200mm厚道渣石垫层,在道渣石垫层上沿纵向铺设通长垫木,垫木在每一立杆位置上铺长不小于1米,宽度不小于200mm,厚度不小于50mm(禁止用易碎垫木),垫木上加立杆底座,并用铁钉固定牢固,加设扫地杆。 3、 搭设参数
立杆横距为b=1.05米;立杆纵距为l=1.80米;内立杆距离建筑物外墙距离b=0.35米;脚手架步距h=1.80米;铺设竹笆板脚手板层数为6层;同时进行装修施工层数为2层. 4、 脚手架与墙体的连接
本工程外架高度大于24米,架体与主体结构的连接必须采用刚性连接,连接杆应与墙面垂直,不准向上倾斜,下倾角度不能超过15度。当连墙杆与框架梁、柱中预埋件连接时,必须待梁柱混凝土达到不低于15N/mm2时。连接点应设在立杆与纵向水平杆交点处的主节点位置上。连墙点的布置必须从底步第一根纵向水平杆开始设置,上下连墙点必须错开。连接方法:在梁、柱上埋设φ48mm短钢管,并用钢管作为顶撑,一端固定在埋设钢管上,一端固定在立杆上。连墙点纵横间距:二步三跨。 5、 剪刀撑设置
剪刀撑在脚手架的外侧,沿高度由下而上连续设置,沿长度方向每15米一道,且在转角处必须设置,剪刀撑宽度为5个立杆纵距,斜杆与地面的夹角在45°—60°之间。剪刀撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢,连接点距离脚手架节点不大于200mm。钢管接长应采用对接扣件对接连接,顶层可采用搭接,搭接长度不小于500mm,并用两只旋转扣件扣牢。最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不大于500mm。 6、 构造要求
脚手架立杆接头必须采用对接扣件对接连接,相邻两立杆接头应错位不小于500mm,且应不在同一步内,各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。顶层可采取搭接,搭接时的搭接长度不应小于1米,用不少于两个旋转扣件扣牢,扣件的外边缘到杆端距离不应小于100mm。纵向水平杆的接长必须采用对接扣件连接,上下相邻两根水平杆接头应错开不小于500mm,同一步内外两根纵向水平杆的接头应错开,并不在同一跨内,接头中心距主节点不应大于立杆纵距的1/3。
操作层脚手板的铺设应满铺、铺稳,离开墙面120-150mm,脚手板对接铺设,接头处设两根横向水平杆。本工程采用竹笆板作为脚手板,脚手板下的纵向水平杆间距不大于400mm,不允许有探头板,脚手板总挑长度不宜超过150mm。
脚手架的操作层必须有180mm高挡脚板和高度1.2米的护身栏杆(两道水平钢管紧贴外立杆内侧,用扣件扣牢)。
脚手架必须配合进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步,且必须高出操作层至少一步。外架应高出屋面最高点1.5米以上。 杆件端头外伸长度100—150mm。
扣件的安装与注意事项:用于连接大横杆的对接扣件,开口应朝架子内侧,螺栓向上,避免开口朝下,以防雨水进入,对于长期不用的扣件,使用前要将螺丝帽部位浸油润滑,保证扣件安装牢固。 7、 斜道
在A、G轴外侧各设一座,宽度为1.2米,坡度为1:3,斜道为之字形,拐角处设置1.2米宽的休息平台。斜道两侧、顶部及平台外围,必须设置剪刀撑,同时还应按前述规定设置连墙杆,在脚手板下的横向水平杆下,设置之字形横向支撑。斜道两侧及平台外围应设置两道护身栏杆,上栏杆顶为1.2米,底部还应设置高度不大于180mm挡脚板。斜道脚手板上必须设防滑条,防滑条间距不大于300mm。脚手板对接接头处的下面应设两根横向水平杆。 8、 脚手架搭设质量要求 (1)、立杆垂直偏差
纵向偏差不大于H/400,且不大于100mm; 横向偏差不大于H/500,且不大于50mm。
(2)、纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,且不大于20mm;同跨内外高差不大于10mm;横向水平杆水平偏差不大于10mm;外伸尺寸误差不大于50mm。
(3)、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm;立杆纵距偏差不大于50mm。 (4)、扣件紧固力矩宜在45—55N.m范围内,不得低于40N.m或高于65N.m。 (5)、连墙点的数量、位置要正确,连接牢固,无松动现象。 9、脚手架验收
(1)、脚手架由架子工严格按照规程要求搭设,架子工须持证上岗,搭设前要进行安全交底。 (2)、脚手架主要受力杆件材质一致,严禁钢、竹木混用。 (3)、脚手架应有分部、分段、按施工进度要求获准的书面验收。 10、脚手架拆除 (1)、拆除顺序:
先搭的后拆,后搭的先拆。先从钢管脚手架顶端拆起。 (2)、拆除方法
拆除时一层为一个流水段,周围设置护栏或警戒标志,设专人指挥,严禁非作业人员入内,拆除顺序由上而下,先搭后拆,后搭先拆的原则,先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,后拆小横杆、大横杆、立杆,先按一步一清的原则依次进行,严禁上下同时作业。
拆立杆时,先抱住立杆再拆开最后两个扣,拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时,先拆中间扣,然后托住中间,再解端头扣。
连墙杆应随拆除进度逐层拆除。严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆除脚手架,分段拆除高差不应大于2步。
拆除整个过程中,不得换人,统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防止坠落。
拆除时严格控制架杆接触电线,不要碰坏外墙,瓷片,窗框,玻璃,水管等物品。
拆下的钢管,脚手板等配件,分别集中用钢丝绳栓住,及时用塔吊运至地面,严禁抛掷,运至地面的材料应按指定地点分类堆放,当天拆当天清,拆下的扣件集中回收。
(3)、应注意事项:①应由安全员进行拆除安全交底。②清除脚手架上杂物及地面障碍物。③划出工作区标志,禁止行人入内。④严格遵守拆除顺序,自上而下,后绑者先拆,先绑者后拆,一般是先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑而后小横杆、大横杆、立杆等。⑤统一指挥、上下呼应,动作协调。⑥材料工具要用滑轮和绳索运送,不得乱扔。⑦在拆架过程中,最好不要中途换人,如必须换人时应将拆除情况交待清楚,以免发生事故。⑧当脚手架拆至下部最后一根长杆高度(约6.5米)时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。 11、安全、技术组织措施 (1)、安全保证体系:
建立健全项目安全保证体系,以项目经理为首的安全保证机构,挑选一责任心强,有丰富经验的施工专业队伍,随主体施工逐段施工。 (2)、安全管理和措施
人员要求:必须经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核专业的架子工。上岗人员定期体检,体检合格者,方可上岗工作,工作时必须戴好安全帽,扣好帽带,系好安全带,穿防滑鞋,严守安全纪律。
搭设阶段:在安全人员或技术人员监督下,由熟练工作人员负责搭设,脚手材料应堆放平稳,工具应放入工具带内,栓系安全绳,上下传递物件不得抛掷。脚手架搭设过程中,要及时设置连墙杆、剪刀撑以及拉绳和吊索,避免搭设过程中发生变形,倾倒,搭设完成后,要进行验收检查。验收通过后方准人员上架作业。在以后的施工过程中要对脚手架进行定期检查/如发生撞击,刮台风,地震等意外情况,还须进行特别检查,检查中发现脚手架有缺陷时要及时补救。
使用阶段:操作层上的施工荷载应符合上述要求,不得超载,不得将横杆支撑缆风绳,泵送砼及砂浆的泵送管等固定在脚手架上。严禁任意挂起重设备。设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。严禁任意拆除主节点处的纵、横向水平杆,连墙杆,支撑栏杆,挡脚板等结构配件。在外架上作业时,必须防火,防坠落。
拆除阶段:拆除时地面应设围栏和警戒标志,派专人看守,严禁一切非操作人员入内,在六级及六级以上大风和雾,雨天应停止脚手架搭拆作业 (3)、防电避雷措施:
①防电:对电缆和钢管脚手架分别进行有效绝缘,同时采用可靠的安全接地。夜间作业照明通过脚手架时,使用不超过12v低压电源,电动机具以及脚手架接触时,要有良好的绝缘。
②避雷:每楼层予埋的钢管与架体相连,钢管与主楼的地极接通,形成防雷避雷系统。地极钢筋电阻应小于10欧。接地极采用直径不小于20mm的圆钢,埋入深度不小于500mm。避雷针可用直径25—32mm,管壁不小于3mm的镀锌管,高度不小于1m,设在房屋四角脚手架的立杆上。接地装置完成后,要用电阻表测定电阻是否符合要求,接地板的位置,应选择人们不易走到的地方,以避免和减少跨步电压的危害和防止接地线遭机械损伤。同时应注意与其它金属物或电缆之间保持一定距离(一般不小于3米),以免发生击穿危害。在施工期间遇有雷雨时,钢脚手架上的操作人员应立即离开。
③安全网必须使用安全部门规定的防火安全网,支架和施工楼层配备2个以上灭火安全器材。底架必须铺严铺实脚手板,并使用安全网兜严。 五.设计计算书 1、搭设允许高度计算
立杆的横距b=1.05m;立杆纵距l=1.80m;内立杆距离建筑物外墙皮距离b=0.35m;脚手架步距h=1.80m;铺设竹笆板脚手板层数为6层;同时进行装修施工层数为2层。
脚手架与建筑主体连接点的布置,其竖向间距为H1=2h=2*1.8=3.6m,水平距离L1=3l=3*1.8=5.4m,钢管为φ48*3.5;根据规定均布施工荷载Qk=2.0KN/m2。 验算采用单根钢管作立杆的双排外架的允许搭设高度:
(1).h=1.80m,由连墙杆布置为二步三跨;查表4-3-15中b=1.05m得:μ=1.50,l0=μ.h=1.5*1.8=2.70m;查表4-3-11中φ48*3.5得:I=15.8mm,则:
λ= l0/I=2700/15.8=170.9;再由λ=170.9查表4-3-14得: ψ=0.2432;A=489mm2,f=205N/ mm2。
(2).由b=1.05m,l=1.8m,Qk=2.0KN/m2,因为两个操作层同时施工,所以按Qk=4.0 KN/m2,查表4-3-18得:NQik=10.08/2=5.04KN.
(3).由b=1.05m,l=1.8m,脚手板按铺设层数为6层,查表4-3-17 得:NG2k=5.022KN/2=2.511KN。
(4).h=1.8m,l=1.8m,查表4-3-19得:gk=0.1337KN.
(5).将ψ.A.f.NG2k .NQik.gk代入下式(其中K=0.725,因为立杆采用单根钢管),得:Hs=(KψAf-(1.2NG2k+1.4 NQik))/1.2gk
=(0.725*0.2432*489*0.205-(1.2*2.511+1.4*5.04))/1.2*0.1337 =47.5m
最大允许搭设高度: [H]= Hs/(1+0.005 Hs)=38.38m
根据上述计算结果,只允许搭设38.38米高,现场需搭设最高为31。6米,满足要求。 2.验算架子结构的整体稳定 (1).求N值 最底一步为最不利,
查表4-3-16,l=1.8m,h=1.8m,n=35/1.8=20步,NG1k=0.474/2=0.237KN N=1.2(n NG1k+ NG2k)+1.4 NQik =1.2(20*0.237+2.511)+1.4*5.04 =15.76KN (2).计算ψ值
由b=1.05m,连墙杆二步三跨布置,查表4-3-15得:μ=1.5, L0=μh=1.5*1.8=2.70m;λ= L0/I=2700/15.8=170.9 由λ=170.9,查表4-3-14得:ψ=0.2432 (3).验算整体稳定性
将K.A.N.ψ.f代入下面公式得:
N/ψa=(15.76*103)/(0.2432*489)=132.5N/mm2 所以:安全
3.脚手架与主体结构连接点抗风强度验算及风载作用下的架子整体稳定验算:
本工程所在地基本风压按W0=0.75KN/mm2,(要查荷载规范调整)地面粗糙度按B类,主体结构尚未填充墙体,脚手架为敞开式,连墙点采用钢管扣件与墙体拉接。 (1).计算风压标准值 Wk=0.7βzμzμsW0
根据钢管脚手架规范规定,风振系数βz=1
式中: μz—风压高度系数,根据脚手架高度35米及场地地面粗糙度为B类,查表4-3-1得: μz=1.49 μs—脚手架风载体型系数,此处由于脚手架为敞开式,所以体型系数应采用μstw体型系数代替. μstw—根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)表6.3.1第32项查得公式 μstw=ψμs(1-ηn)/(1-η),本工程为双排脚手架,n=2,所以: μstw=ψμs(1+η)
ψ—挡风系数,对敞开式脚手架查表4-3-3,h=1.8m,l=1.8m,得:ψ=0.083 根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)表6.3.1第36项(b)采用: W0d2=0.75*0.0482=0.001728<0.002得:μs=1.2
另由ψ=0.083,立杆横距/纵向水平杆步距=1.05/1.8=0.583,查《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)表6.3.1第32项(b)项中表得:η=1.0
μstw=ψμs(1+η)=0.083*1.2(1+1)=0.1992 Wk=0.7βzμzμstw W0
=0.7*1*1.49*0.1992*0.75 =0.1558
(2).验算连墙点抗风强度稳定性:
由风荷产生的连墙杆轴向力设计值按下面公式计算 Nw=1.4 WkAw
=1.4*0.1558*2*1.8*3*1.8 =4.24KN
连墙杆轴向设计值按下式计算: Nl=Nw+3=4.24+3=7.24KN
连墙杆计算长度,按最不利考虑为:
l0=立杆横距+内立杆距墙的距离=1.05+0.35=1.4
λ= l0/I=1400/15.8=88.6,根据λ=88.6,查表4-3-14得:ψ=0.6694 连墙杆按压杆的稳定性验算:
Nl/ψa=(7.24*103)/(0.6694*489)=22.51N/mm2 Kf=0.725*205=148.625 N/mm2>22.51 N/mm2 所以:安全
(3).验算架子的整体稳定
先计算敞开式脚手架立杆的风线荷载标准值为: qwk=Wk(d+l/h)=0.1558*(0.048+1.8/1.8)=0.163K N/mm2 Mw=(1.4 qwkh2)/10=(1.4*0.163*1.8)=0.074N.m
考虑风荷时K=0.755,N=15.76KN,ф48*3.5钢管抵抗矩、截面面积查表4-3-11得:W=5080mm3,A=489 mm2, ψ=0.2432,则:
N/ψa+ Mw/W=(15.76*103)/(0.2432*489)+(74*103)/5080=147.1N/ mm2 所以:安全。
4.验算纵、横水平杆的强度与变形 横向水平杆间距为0.9米 (1).横向水平杆计算 1).强度计算
最不利荷载组合条件下的计算简图如附图一:
因为q恒所占比重较小,因此可偏于安全简化,按下式计算Mmax Mmax=1/8(q活+q恒)b2 =1/8q b2
q=1.2(GkC+gk)+1.4KQQkC 式中:
Gk—脚手板自重,查表4-3-12得:Gk=0.35KN/m2 C—小横杆间距 C=0.9m
gk—钢管单位长度自重,查表4-3-11得:gk =38.4N/m KQ—施工活荷载不均匀分配系数,一般取1.2 Qk—施工荷载标准值,Qk =2000 N/m2 所以:q=1.2(0.35*0.9+38.4)+1.4*1.2*2000*0.9 =3070.5 N/m
Mmax=1/8*3070.5*1.052=423.1N.m 验算抗弯强度按公式б= Mmax/W≤f
式中:W—小横杆钢管净截面抵抗矩,由钢管规格查表4-3-11得W=5080m3 б=423100/5080=83.3 N/mm2<205 N/mm2 所以:安全 2)计算变形
按下式近似地计算,可偏于安全 v/b=5qb3/384EI
式中:E.I为钢管材料的弹性模量和钢管截面惯性矩,查表4-3-5和4-3-11得:E=2.06*105N/mm2,I=121900 mm2
v/b=(5*3.07*10503)/(384*2.06*105*121900) =0.18%=1/555<1/150 所以:满足要求。 (2).纵向水平杆计算 1).纵向水平杆强度计算
可近似按附图二,图中F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值 F1=bq/2+q=(1.05*3070.5)/2+0.35*3070.5=2686.7N 因为活荷载约占90%,因此可近似按活荷载考虑。 Mmax=0.213FL =0.213*2686.7*1.8 =1030N.m
б= Mmax/W=1030*103/5080=203N/mm2<205N/mm2 所以:安全 2)变形计算
v/b=(1.615FL2)/100EI
=(1.615*2686.7*18002)/(100*2.06*105*121900) =0.56%=1/179<1/150 所以:满足要求。 六、说明
(一)、进入口外架处理 1.二层板出挑雨篷3米宽
处理方法:该雨篷混凝土浇筑完毕后,模板支撑不拆,外架直接落在其上,待外架拆除后再拆模板支撑和装修. 2.屋面处外挑板4米宽,此处外架处理见附图三.
(二)、本方案未详尽之处请参考相应的规范、标准和相关材料,确保外架搭设、使用、拆除的质量和安全,保证工程顺利进行。 七、附图
1、脚手架平面布置图 2、脚手架立面示意图
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