1、霞浦縣滲濾液處理二期工程(EPC項目)鋼管腳手架施工方案編 制: 審 核: 審 批: 目錄第一章 工程概況1第二章 計算依據1第三章 施工方案1一、材料質量1二、搭設方案2三、搭設順序2四、施工方法31、立桿搭設32、大橫桿搭設33、小橫桿搭設44、連墻桿拉接點預埋件45、剪刀撐設置46、竹笆片鋪設57、欄桿設置58、安全網掛設59、基礎設置5五、安全注意事項5六、腳手架使用6七、腳手架拆除6第四章 鋼管腳手架計算7第一章 工程概況本工程為霞浦縣滲濾液處理站二期工程(EPC項目),建設單位:霞浦縣環境衛生管理處,設計單位:福州市規劃設計研究院,監理單位:福建省錦華工程管理有限公司,由福建省融旗
2、建設工程有限公司承建,施工內容包括給排水構筑物、設備安裝等工程。 本工程項目位于寧德市霞浦縣崇儒畬族鄉江西嶺,場地距離X961縣道200米,。擬建的建筑物為地上一層,綜合機房高度5.5米,綜合生化池高度4.5米,總建筑面積1036.84平方米。建筑結構形式為現澆鋼筋混凝土(框架)結構體系,建筑物耐火等級為一級,建筑合理使用年限50年,安全等級二級。 第二章 計算依據扣件式鋼管落地腳手架的計算依據建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)、建筑地基基礎設計規范(GB 50007-2002)、建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)、鋼結構設計規范(GB 50017-20
3、03)等編制。第三章 施工方案一、材料質量1、選用直徑48mm、壁厚3.5mm的國標鋼管和鍛鑄國標扣件,搭設前材料需進行嚴格挑選,鋼管應為合格管材,凡彎曲、裂縫、變形或損傷和尺寸不符的管材一律不得使用。2、采用可鍛鑄鐵制作的扣件,符合現行國家標準(GB15831)的規定,無裂紋、變形、縮松、滑絲。扣件與鋼管貼面必須嚴格整形,扣緊時接觸良好,扣件表面有防銹處理,扣件螺栓擰緊扭力距達65N.m時不破壞,應經實驗證明其質量符合國家標準的規定。3、采用竹芭腳手板,要求竹桿挺直,質地堅韌,四角用18#鍍鋅鐵絲綁扎,操作層掛一道防護平網。二、搭設方案本工程腳手架采用雙排鋼管架,搭設總高度5.5m。雙立桿部
4、分:立桿縱距1.5米,橫距1.05米,步高1.8米。縱向整體加設剪刀撐,防護欄桿高度為1.2米。連墻件采用兩步三跨,豎向間距3.6米,水平間距4.5米,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;內立桿距建筑物距離為0.30米;大橫桿在上,在橫距1.05m之內布置4根。橫桿與立桿連接方式為單扣件;取扣件抗滑承載力系數為0.80;安裝后的扣件螺栓擰緊度,采用扭力扳手檢查。三、搭設順序擺設掃地桿逐根豎立桿隨即與掃地桿緊扣裝掃地小橫桿與立桿緊扣加設臨時斜撐桿安第一步大橫桿接立桿加設剪刀撐鋪設竹笆片。四、施工方法1、立桿搭設1、立桿選用6M和4.5M兩種,相鄰立桿接頭應錯開布設在同步距內,與相鄰大橫桿的距離
5、不大于500mm。立桿與大橫桿用直角扣件扣緊,不得隔步布設,立桿垂直偏差不得大于1/200。2、立桿底部基礎設在木塊(三六板)墊層上,規格為400015030mm,木墊層設置經過準確定位,距地面20cm處設縱橫掃地桿一道。3、相鄰立柱接頭不設置在同步內,每隔一根立桿交錯布置,其錯開長度大于0.5m。架體離外墻距離小于0.25m。如因項經部支模需要,由施工人員而定,拆模時造成間距超出規范要求的地方增加防護措施。各接頭中心至主節點距離,小于步距的1/3。4、開始搭設立柱時,立桿標定做到轉角(含陰,陽角),洞口、空調板兩側設桿,縱距按實際墻段分配,不足間距倍數,只能調小不能調大,調小部份放在轉角處,
6、開始搭設時,每隔5跨設置一拋撐,直到連墻桿安裝穩定后,方可視情況拆除。5、架體隨主體施工應及時安裝,保證施工層立桿超出作業面2步,并搭設扶手。2、大橫桿搭設1、大橫桿的接頭位置應錯開搭設在不同的立桿縱距中,與相鄰立桿的距離不大于1/3,同一排大橫桿的水平偏差不得大于50mm。2、當搭至有連墻件的結構層時,搭設完立柱,縱(橫)向水平桿后,立即設置連墻桿,斷開處兩端每層設置連墻,橫向剪刀、連墻件垂直間距小于兩步距離。3、縱向水平桿采用對接扣件連接,對接頭交錯布置,其長度不少于3跨,相鄰接頭水平距離大于0.5m,同步同跨內不設置接頭,接頭中心至最近主節點小于縱距1/3(0.6m)。同一步縱向水平桿四
7、周交圈。3、小橫桿搭設小橫桿緊靠立桿搭設于大橫桿之下,用直角扣件扣緊,各桿件相交伸出端需大于100mm。4、連墻桿拉接點預埋件1、每層在樓面或墻面施工時應預埋48鋼管,水平方向間隔4.5m設置一道,預埋時鋼管深埋入梁底或柱內(至少20cm),露出梁面或柱面100150mm;如預埋在墻體上時,應穿過剪力墻30cm。2、連墻桿按照二步三跨設置,腳手架使用期間不拆除連墻桿,連墻均為剛性連墻件,連墻件鋼管預埋于混凝土主梁內,橫桿呈水平設置,當不能水平設置時,與腳手架連接一端應下斜連接,不采用上斜連接。 3、鋼管腳手架必須隨工程進度搭設,考慮到梁板混凝土澆注完畢后其強度未達到70腳手架就繼續搭設,為了減
8、少預埋件對新澆注梁板混凝土的不利影響,連墻桿預埋件加密布置,按一步三跨設置,待梁板混凝土強度達到70后,拆除其中部分連墻桿,恢復二步三跨設置。5、剪刀撐設置剪刀撐在腳手架兩端設置(剪刀采用黃、黑相間油漆涂刷),剪刀撐應聯系57根立桿,斜桿于水平桿方向的夾角為4560度,剪刀撐的斜桿除兩端用旋轉扣件與腳手架的立桿或大橫桿扣緊外,在其中間應增加23個扣節點。6、竹笆片鋪設滿鋪三道竹笆片,竹笆片長向鋪設,不得鋪探頭板。所有竹笆片下,均需有兩根以上的小橫桿,竹笆片應用18號鐵絲同牽桿扎牢。7、欄桿設置欄桿在外立桿內側1.2m處和中間設置,并設180mm油漆黃黑相間或黃色擋腳板,隨施工翻轉使用。8、安全
9、網掛設本工程施工地處沿海區域,主樓基本風壓達到1.0Kn/m2,考慮到風荷載對外腳手架的巨大影響,保證外架使用過程中的整體結構安全,將不外掛密目安全網,須布設水平安全防護網一道。9、基礎設置建筑結構外地面的鋼管腳手架立桿基礎支承于回填土上,由于回填土承載力無法滿足,需附加基礎,采用100厚C10混凝土墊層。五、安全注意事項1、腳手架的施工人員必須持證上崗。2、施工人員在搭設、拆除腳手架前必須要求有良好的身體狀況,身體不適、有病、具有恐高癥患者都不得上崗。施工人員都不得酗酒,不能熬夜,必須思維清晰,精神狀態良好。搭設、拆除腳手架時,不得光腳,不得穿易滑的鞋子,不得穿拖鞋上下班。3、搭設、拆除腳手
10、架應嚴格遵守有關安全管理制度及本方案,不得倒序施工,不野蠻指揮。5、定期對腳手架進行驗收、檢查。發現問題及時整改。六、腳手架使用1、腳手架搭設完畢,必須辦理驗收手續,經驗收合格簽章后,方可使用,使用中發現腳手架異常情況應及時上報安全員或施工員等管理人員,及時進行整改。2、在腳手架使用中,必須定期組織檢查,必須做到使用中的架體保持完整。3、使用腳手架時,不得在腳手架上打鬧,不得向下拋擲物體,施工人員不得將腳手架當作垂直運輸工具或隨意爬上爬下,也不得將腳手架當作材料堆放的場地。4、腳手架每一層搭設完成后,經項經部有關人員進行全面檢查驗收,經評定后辦理移交手續后,交付使用。5、腳手架搭設期間及完成后
11、,每周對腳手架例行巡視一次,重點檢查連墻點、桿件等是否松脫。七、腳手架拆除1、腳手架拆除必須滿足施工需要,在經技術負責人同意后方可拆除。2、拆除原則:由上而下,后裝先拆,先裝后拆。3、拆除順序:最上一層橫桿最上一層剪刀撐最上一層大橫桿最上一層小橫桿最上一層主桿下一層欄桿第一層立桿結束4、拆除時,應統一指揮,拆除時指揮人員必須認真監視架體的整體情況,發現異常馬上停止操作,并及時采取相應措施。5、拆除腳手架時,應在架子周圍設置一定的警戒區,警戒區域內不得有人,拆除架體時設專人指揮。第四章 鋼管腳手架計算一、參數信息:1.腳手架參數雙排腳手架搭設高度為 5.5 m,立桿采用單立桿;搭設尺寸為:橫距L
12、b為 1.05m,縱距La為1.5m,大小橫桿的步距為1.8 m;內排架距離墻長度為0.30m;大橫桿在上,搭接在小橫桿上的大橫桿根數為 2 根;采用的鋼管類型為 483.5; 橫桿與立桿連接方式為雙扣件;取扣件抗滑承載力系數為 1.00;連墻件采用兩步三跨,豎向間距 3.6 m,水平間距4.5 m,采用扣件連接;連墻件連接方式為雙扣件;2.活荷載參數施工均布活荷載標準值:3.000 kN/m2;腳手架用途:結構腳手架;同時施工層數:1 層;3.風荷載參數本工程地處福建古田,基本風壓0.32 kN/m2;風荷載高度變化系數z,計算連墻件強度時取0.92,計算立桿穩定性時取0.74,風荷載體型系
13、數s 為0.214;4.靜荷載參數每米立桿承受的結構自重標準值(kN/m):0.1248;腳手板自重標準值(kN/m2):0.300;欄桿擋腳板自重標準值(kN/m):0.150;安全設施與安全網(kN/m2):0.005;腳手板類別:竹笆片腳手板;欄桿擋板類別:竹笆片腳手板擋板;每米腳手架鋼管自重標準值(kN/m):0.038;腳手板鋪設總層數:13;5.地基參數地基土類型:素填土;地基承載力標準值(kPa):120.00;立桿基礎底面面積(m2):0.20;地基承載力調整系數:1.00。 二、大橫桿的計算:按照扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)第5.2.4條規定,大橫桿
14、按照三跨連續梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。將大橫桿上面的腳手板自重和施工活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。1.均布荷載值計算大橫桿的自重標準值:P1=0.038 kN/m ;腳手板的自重標準值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷載標準值: Q=31.05/(2+1)=1.05 kN/m;靜荷載的設計值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m;活荷載的設計值: q2=1.41.05=1.47 kN/m; 圖1 大橫桿設計荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 圖2 大橫桿設計荷載組合簡圖(支座最大彎矩)2.強度驗
15、算跨中和支座最大彎距分別按圖1、圖2組合。跨中最大彎距計算公式如下: M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2跨中最大彎距為 M1max=0.080.1721.52+0.101.471.52 =0.362 kNm;支座最大彎距計算公式如下: M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2支座最大彎距為 M2max= -0.100.1721.52-0.1171.471.52 =-0.426 kNm;選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進行強度驗算: =Max(0.362106,0.426106)/5080=83.858 N/mm2;大橫桿的最大彎曲應力為 = 83.858 N
16、/mm2 小于 大橫桿的抗壓強度設計值 f=205 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算:最大撓度考慮為三跨連續梁均布荷載作用下的撓度。計算公式如下: max = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI其中:靜荷載標準值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m; 活荷載標準值: q2= Q =1.05 kN/m; 最大撓度計算值為: = 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9901.0515004/(1002.06105121900) = 2.291 mm;大橫桿的最大撓度 2.291 mm 小于 大橫桿的最大
17、容許撓度 1500/150 mm與10 mm,滿足要求!三、小橫桿的計算:根據JGJ130-2001第5.2.4條規定,小橫桿按照簡支梁進行強度和撓度計算,大橫桿在小橫桿的上面。用大橫桿支座的最大反力計算值作為小橫桿集中荷載,在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。1.荷載值計算大橫桿的自重標準值:p1= 0.0381.5 = 0.058 kN;腳手板的自重標準值:P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN;活荷載標準值:Q=31.051.5/(2+1) =1.575 kN;集中荷載的設計值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.575 = 2.463 kN;
18、 小橫桿計算簡圖2.強度驗算最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的標準值最不利分配的彎矩和;均布荷載最大彎矩計算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kNm;集中荷載最大彎矩計算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.4631.05/3 = 0.862 kNm ;最大彎矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.868 kNm;最大應力計算值 = M / W = 0.868106/5080=170.953 N/mm2 ;小橫桿的最大彎曲應力 =170.953 N/mm2 小于 小橫桿的抗壓強度設計值 2
19、05 N/mm2,滿足要求!3.撓度驗算最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與大橫桿傳遞荷載的設計值最不利分配的撓度和;小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度計算公式如下:qmax = 5ql4/384EIqmax=50.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ;大橫桿傳遞荷載 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.79 kN;集中荷載標準值最不利分配引起的最大撓度計算公式如下:pmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EIpmax = 1790.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105
20、121900) = 2.929 mm;最大撓度和 = qmax + pmax = 0.024+2.929 = 2.953 mm;小橫桿的最大撓度為 2.953 mm 小于 小橫桿的最大容許撓度 1050/150=7與10 mm,滿足要求!四、扣件抗滑力的計算:按照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范培訓講座劉群主編,P96頁,雙扣件承載力設計值取16.00kN,按照扣件抗滑承載力系數1.00,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為16.00kN 。縱向或橫向水平桿與立桿連接時,扣件的抗滑承載力按照下式計算(建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承載力
21、設計值,取16.00 kN;R - 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值;大橫桿的自重標準值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN;小橫桿的自重標準值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 kN;腳手板的自重標準值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷載標準值: Q = 31.051.5 /2 = 2.362 kN;荷載的設計值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.42.362=3.684 kN;R 16.00 kN,所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求! 五、腳手架立桿荷載計算: 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和
22、風荷載。靜荷載標準值包括以下內容:(1)每米立桿承受的結構自重標準值,為0.1248kN/m NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.805.50 = 0.862kN;(2)腳手板的自重標準值;采用竹笆片腳手板,標準值為0.3kN/m2 NG2= 0.3131.5(1.05+0.3)/2 = 3.949 kN;(3)欄桿與擋腳手板自重標準值;采用竹笆片腳手板擋板,標準值為0.15kN/m NG3 = 0.15131.5/2 = 1.462 kN;(4)吊掛的安全設施荷載,包括安全網:0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.55.5 = 0.041 kN;經計算得到
23、,靜荷載標準值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.315 kN;活荷載為施工荷載標準值產生的軸向力總和,立桿按一縱距內施工荷載總和的1/2取值。經計算得到,活荷載標準值 NQ = 31.051.51/2 = 2.362 kN;考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.26.315+ 0.851.42.362= 10.389 kN;不考慮風荷載時,立桿的軸向壓力設計值為 N=1.2NG+1.4NQ=1.26.315+1.42.362=10.885kN;六、立桿的穩定性計算: 風荷載標準值按照以下公式計算 Wk=0.7zs0其中 0 -
24、 基本風壓(kN/m2),按照建筑結構荷載規范(GB50009-2012)的規定采用:0 = 0.32 kN/m2; z - 風荷載高度變化系數,按照建筑結構荷載規范(GB50009-2012)的規定采用:z= 0.74; s - 風荷載體型系數:取值為0.214;經計算得到,風荷載標準值為: Wk = 0.7 0.320.740.214 = 0.035 kN/m2;風荷載設計值產生的立桿段彎矩 MW 為: Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 = 0.85 1.40.0351.51.82/10 = 0.021 kNm;考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) + MW/W
25、f立桿的軸心壓力設計值 :N = 10.389 kN;不考慮風荷載時,立桿的穩定性計算公式 = N/(A) f立桿的軸心壓力設計值 :N = N= 10.885kN;計算立桿的截面回轉半徑 :i = 1.58 cm;計算長度附加系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : k = 1.155 ;計算長度系數參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)表5.3.3得 : = 1.5 ;計算長度 ,由公式 l0 = kuh 確定:l0 = 3.118 m;長細比: L0/i = 197 ;軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比 lo/i
26、的結果查表得到 := 0.186立桿凈截面面積 : A = 4.89 cm2;立桿凈截面模量(抵抗矩) :W = 5.08 cm3;鋼管立桿抗壓強度設計值 :f =205 N/mm2;考慮風荷載時 = 10389.255/(0.186489)+20515.247/5080 = 118.264 N/mm2;立桿穩定性計算 = 118.264 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/mm2,滿足要求!不考慮風荷載時 = 10885.38/(0.186489)=119.68 N/mm2;立桿穩定性計算 = 119.68 N/mm2 小于 立桿的抗壓強度設計值 f = 205 N/
27、mm2,滿足要求!七、最大搭設高度的計算: 按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)5.3.6條考慮風荷載時,采用單立管的敞開式、全封閉和半封閉的腳手架可搭設高度按照下式計算:Hs = Af - (1.2NG2k + 0.851.4(NQk + MwkA/W)/1.2Gk構配件自重標準值產生的軸向力 NG2K(kN)計算公式為:NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.453 kN;活荷載標準值 :NQ = 2.362 kN;每米立桿承受的結構自重標準值 :Gk = 0.125 kN/m;計算立桿段由風荷載標準值產生的彎矩: Mwk=Mw / (1.40.85) =
28、 0.021 /(1.4 0.85) = 0.017 kNm;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.25.453+0.851.4(2.362+0.1864.891000.017/5.08)/(1.20.125)=59.588 m;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)5.3.6條腳手架搭設高度 Hs等于或大于26米,按照下式調整且不超過50米:H = Hs /(1+0.001Hs)H = 59.588 /(1+0.00159.588)=56.237 m;H= 56.237 和 50 比較取較小值。經計算得到,腳手架搭設高度限值 H =50 m。腳手
29、架單立桿搭設高度為5.5m,小于H,滿足要求!八、連墻件的穩定性計算: 連墻件的軸向力設計值應按照下式計算:Nl = Nlw + N0連墻件風荷載標準值按腳手架頂部高度計算z0.92,s0.214,00.32,Wk = 0.7zs0=0.7 0.920.2140.32 = 0.044 kN/m2;每個連墻件的覆蓋面積內腳手架外側的迎風面積 Aw = 16.2 m2;按建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2001)5.4.1條連墻件約束腳手架平面外變形所產生的軸向力(kN), N0= 5.000 kN;風荷載產生的連墻件軸向力設計值(kN),按照下式計算:Nlw = 1.4WkA
30、w = 1 kN;連墻件的軸向力設計值 Nl = Nlw + N0= 6 kN;連墻件承載力設計值按下式計算:Nf = Af其中 - 軸心受壓立桿的穩定系數;由長細比 l/i = 300/15.8的結果查表得到 =0.949,l為內排架距離墻的長度; A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;連墻件軸向承載力設計值為 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 6 Nf = 95.133,連墻件的設計計算滿足要求!連墻件采用雙扣件與墻體連接。由以上計算得到 Nl = 6小于雙扣件的抗滑力 16 kN,滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖九、立桿的地基承載力計算: 立桿基礎底面的平均壓力應滿足下式的要求 p fg 地基承載力設計值:fg = fgkkc = 120 kPa; 其中,地基承載力標準值:fgk= 120 kPa ;腳手架地基承載力調整系數:kc = 1 ; 立桿基礎底面的平均壓力:p = N/A =51.946 kPa ;其中,上部結構傳至基礎頂面的軸向力設計值 :N = 10.389 kN;基礎底面面積 :A = 0.2 m2 。p=51.946kPa fg=120 kPa 。地基承載力滿足要求!