钢管脚手架搭设施工方案
一、工程概况
1、工程名称: 5#、6#楼 2、工程地点:西客站站房边
3、结构类型:十六层现浇钢筋混凝土框架结构。
二、编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》JGJ-99;
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001; 3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91; 4、施工组织设计及施工图纸。
三、脚手架材料要求
1)、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定,用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4~6米,小横杆、拉结杆1.5~2.3米,使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷,并涂防锈漆作防腐处理,不合格的钢管决不允许使用。
2)、扣件使用生产厂家合格的产品,并持有产品合格证,扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求,对使用的扣件要全数进行检查,不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形,保证与钢管扣紧的接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm,扣件的活动部位转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm,扣件螺栓的拧紧力距达60NM时扣件不得破坏。
3)、脚手板采用50mm厚竹筏板,两端8cm用8号铅丝箍绕3圈。
四、施工措施
结合本工程结构形式、实际施工特点,建筑物四周搭设落地式、全高全封闭的扣件式双排钢管脚手架。此架为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼作安全防护。 1.地基处理
首先进行搭设场地的平整、夯实工作,从建筑物主体向外围按照3-5‰找坡。回填土夯实后,上面铺设厚5cm厚、40cm宽以上的脚手板沿建筑物周围通长布置,之后在脚手板上放置钢底座,钢底座上放置立杆,之后按设计的立杆间距进行放线定位,铺设木脚手板要平稳,不得悬空。下雨过后要对脚手架架体基础进行全面检查,严禁脚手架基底积水下沉。 2.排水措施
在距脚手架外排立杆外0.5米处,设置一排水沟,排水沟坡度为3-5‰。在最低点,设置积水坑,水流入坑内,用潜水泵将水排出场外。 3.外脚手架搭设的构造要求
搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.20米,立杆的横距为1.05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 30.0 米,立杆采用单立管;内排架距离墙长度为0.30米;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 4根;采用的钢管类型为 Φ48×3.5;横杆与立杆连接方式为单扣件连接;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3.60 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;
a.立杆:全楼脚手架采用双排双立杆,立杆顶端高出结构檐口上皮1.5
米,立杆接头采用对接扣件连接,立杆与横杆采用直角扣件连接。接头交错布置,两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内,并在高度方向错开的距离不小于50㎝;各接头中心距主节点的距离不大于60㎝。
b.大横杆:大横杆置于小横杆之上,在立柱的内侧,用直角扣件与立柱扣紧;其长度大于3跨、不小于6米,同一步大横杆四周要交圈。大横杆采用对接扣件连接,其接头交错布置,不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50㎝,各接头距立杆的距离不大于50㎝。
c.小横杆:每一立杆与大横杆相交处(即主节点),都必须设置一根小横杆,并采用直角扣件扣紧在大横杆上,该杆轴线偏离主节点的距离不大于15㎝。小横杆间距应与立杆柱距相同。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10㎝;伸出里排大横杆距结构外边缘15㎝,且长度不大于44㎝。上、下层小横杆应在立杆处错开布置,同层的相邻小横杆在立柱处相向布置。
d.纵、横向扫地杆:纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20㎝处的立杆上,横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
e.剪刀撑:本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式,随立柱、纵横向水平杆同步搭设,用通长剪刀撑沿架高连续布置。剪刀撑每6步4跨设置一道,斜杆与地面的夹角在45-60度之间。斜杆相交点处于同一条直线上,并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上,另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上,两端分别用旋转扣件固定,在其中间增加2-4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15㎝。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30㎝内。
剪刀撑的杆件连接采用搭接,其搭接长度≥100㎝,并用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10㎝。
f.脚手板:脚手板采用松木,厚5㎝、宽35-45㎝、长度不少于3.5米的硬木板。在作业层下部架设一道水平兜网,随作业层上升,同时作业不超过两层,设置安全网防护。脚手板设置在3根横向水平杆上,并在两端8㎝处用直径1.2㎜的镀锌铁丝箍绕2-3圈固定。当脚手板长度小于2米时,可采用两根小横杆,各杆距接缝的距离均不大于15㎝。靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15㎝。拐角处两个方向的脚手板应重叠放置,避免出现探头及空档现象。
g.连墙件:连墙件采用刚性连接,垂直间距为3米,水平间距为4米。连墙杆用φ48×3.5的钢管,它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。
在结构每一外框架处设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。在顶板上两框架柱间中点处,距结构外皮1.5米处预埋HRB335钢筋,用φ48×3.5的钢管与脚手架可靠拉结。在脚手架的转角处,于框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。在建筑物的首层设置两道连墙杆。
连墙杆横竖向顺序排列、均匀布置,与架体和结构立面垂直,并尽量靠近主节点(距主节点的距离不大于30㎝)。连墙杆伸出扣件的距离应大于10㎝。底部第一根大横杆就开始布置连墙杆,靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。
h.防护设施:脚手架要满挂全封闭式密目安全网。密目网用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2米,作业层下步架处设一道水平兜网。示意图如下所示:
室外平网示意图
作业层脚手架立杆于0.6米及1.2米处设有两道防护栏杆,底部侧面设18㎝高的挡脚板。防护栏杆如下图所示:
临边防护示意图
i. 脚手架出入口的构造:大小为4×5米(宽×高)的防护棚,上铺50㎜厚的双层脚手板。在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆,并高于门洞口1-2步,立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆,斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑,应
伸出斜腹杆的端部,以保证立柱悬空处的整体性。门洞15㎝两侧分别增加两根。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时,应在相交的大横杆处增设一根小横杆,将斜腹杆固定在其伸出端上;斜腹杆宜采用通长杆件,接长时用对接扣件连接。如下图所示:
j. 楼梯间防护措施
楼梯的侧边利用脚手架做安全防护,架子立管从梯井内搭设,侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2米高的护身栏,侧边底部设18㎝高的挡脚板。
五、脚手架的计算
脚手架材质选用φ48×3.5钢管,截面面积A=4mm2,截面模量W=5.08×103 mm3,回转半径i=15.8mm,抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2,基本风压值ω0=0.7 kN/m2,计算时忽略雪荷载等。 1、荷载标准值
(1) 结构自重标准值:gk1=0.1248kN/m (双排脚手架) (2) 竹脚手片自重标准值:gk2=0.35kN/m2 (3) 施工均布活荷载:qk=3 kN/m2 (4) 风荷载标准值:ωk=0.7μz·μs·ω0
式中 μz——风压高度变化系数,查《建筑结构荷载规范》
得30米为1.12
μs——脚手架风荷载体型系数,全封闭式为1.2
ω0——基本风压值,为0.7 kN/m2
则ωk=0.7×1.12×1.2×0.7=0.658 kN/m2 2、纵向水平杆、横向水平杆计算 (1) 横向水平杆计算 脚手架搭设剖面图如下:
立杆脚手片纵向水平杆横向水平杆 按简支梁计算,计算简图如下:
N/6N/3N/3N/6a=l/3bl=1100b 每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb=0.35×1.2×1.05=0.441 kN 每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb =3×1.2×1.05=3.78 kN
NG2klb0.4411.050.05MGk=3 kN·m 333MQk=
NQk3lb3.781.050.441 kN·m 333M=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.05+1.4×0.441=0.677 kN·m
M0.6671062
133.27M0.6771061050222(3lb4a)(310504)3.16mm24EI9242.0610512.191042[v]=lb/150=1050/150=7.0 mm v<[v]
横向水平杆挠度满足要求。
(2) 纵向水平杆计算
按三跨连续梁计算,简图如下:
荷载3×1500 脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb/3=0.35×1.05/3=0.123 kN/m 施工均布荷载Qk=qk×lb/3=3×1.05/3=1.05 kN/m q=1.2G2k+1.4Qk=1.62 kN/m
MGk max=0.10G2k×la2=0.10×0.123×1.2×1.2=0.018 kN·m MQk max=0.10Qk×la2=0.10×1.05×1.2×1.2=0.151 kN·m M=1.2MGk max+1.4MQk max=1.2×0.018+1.4×0.151=0.233 kN·m
M0.23310645.873qla0.6771.62120040.6771.3mm100EI1002.0610512.191044[v]=lb/150=1500/150=10 mm v≤[v]
挠度满足要求。
(3) 横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算 横向水平杆传给立杆的竖向作用力:
R=(1.2NG2k+1.4NQk)/2=(1.2×0.441+1.4×3.78)/2=2.911 kN Rc=8.00 kN
R≤Rc 扣件抗滑承载力满足要求。 3、立杆计算
单立杆竖向承载力:
N=1.2(NG1k+ NG2k)+0.85×1.4∑NQk
=1.2(H·gk1+7·gk2·la·lb/2)+0.85·1.4·n1·qk·la·lb/2 =1.2(30×0.1248+7×0.35×1.05×1.2/2) +0.85×1.4×1×3×1.05×1.2/2 =8.59kN
0.851.4wklah20.851.40.6581.51.82Mw0.304 kN·m
1010kh1.1551.511.8103199 长细比:i15.8式中 k取1.155
查JGJ130-2001表5.3.3,并用插入法得u=1.51
查JGJ130-2001附录C表C得=0.182
NMw8.591030.304106156.36 N/mm2<f=205 N/mm2 3AW0.18245.0810立杆稳定性满足要求。 4、立杆地基承载力计算
p≤fg
式中 p——立杆基础底面平均压力,p
N; AN——基础顶面的轴向力设计值,8.59kN A——基础底面面积;
fg——地基承载力设计值,本工程原地基为粘土,fg=kc×fgk kc——脚手架地基承载力调整系数,粘土取0.5 fgk——地基承载力标准值,粘土层为150kPa
则A=
N8.590.115 m2 fg0.5150根据计算,每根立杆底部须垫有0.115M2以上面积的垫板,立杆地基承载满足要求。
六、脚手架搭设施工工艺
落地脚手架搭设工艺流程为:场地平整、夯实→基础承载实验、材料配备→定位设置通长脚手板、钢底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆(搁栅)→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
定距定位:根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离,并做好标记。用钢卷尺拉直,分出立杆位置,并点出立杆标记。垫板、底座应准确地放在定位线上,垫板必须铺放平稳,不得悬空;柱应采用双管底座,底座下垫枕木,并垂直于墙面设置。
在搭设首层脚手架的过程中,沿四周每框架内设一道斜支撑,拐角处双向增设,待该部位脚手架与主体结构的连墙杆可靠拉结后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时,应采取临时稳定措施,直到连墙件搭设完毕后方可拆除。
双排架宜先立里排立杆,后立外排立杆。每排立杆宜先立两头的,再立中间的一根,互相看齐后,立中间部分各立杆。双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。立杆接长时,宜先立外排,后立内排。
七、安全施工技术措施
6.1.材质及其使用的安全技术措施
6.1.1.扣件的紧固程度应在40-50N.m,并不大于65N.m,对接扣件的抗拉承载力为3KN。扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。对接扣件安装时其开口应向内,以防进雨水,直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。
6.1.2.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100㎜。 6.1.3.钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
6.1.4.外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料混用。
6.1.5.严禁将外径48㎜与51㎜的钢管混合使用。 6.2.脚手架搭设的安全技术措施
6.2.1.脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求,做到不积水、不沉陷,顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。
6.2.2.搭设过程中划出工作标志区,禁止行人、统一指挥、上下呼应、
动作协调,严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必先告诉对方,并得到允许,以防坠落伤人。
6.2.3.开始搭设立杆时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
6.2.4.脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶,以保证搭设过程安全,未完成脚手架在每日收工前,一定要确保架子稳定。
6.2.5.脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。
6.2.6.在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次,达到设计施工要求后挂合格牌一块。
6.2.7.外脚手架的卸荷严格采用ф15.5的钢丝绳通过梁上对拉螺栓孔与脚手架连接,严禁私自拆改。
6.3.脚手架上施工作业的安全技术措施
6.3.1.结构外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人,未经同意不得任意拆除脚手架部件。
6.3.2.严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料放荷,施工荷载不得大于3KN/㎡,确保较大安全储备。
6.3.3.结构施工时不允许多层同时作业,装修施工时同时作业层数不超过两层,临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过1层。
6.3.4.当作业层高出其下连墙杆3.6米以上,且其上尚无连墙杆时,应采取适当的临时撑拉措施。
6.3.5.各作业层之间设置可靠的防护栅栏,防止附落物体伤人。
6.3.6.定期检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
八、脚手架装拆人员名单:
主要装、拆人员:简源淳、邱华平、陈惠顺、董跃又、董联明、刘自虎、张坤山、肖冬子、董联华、林弈坤。(操作证附后)