永寧望遠商務中心懸挑式外腳手架鋼管扣件式腳手架工程施工方案(19頁).doc
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編號:481516
2022-07-22
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1、永寧望遠商務中心4#5#樓懸挑式外腳手架施工方案審批: 審核: 編制: 一、工程基本概況永寧望遠商務中心4#5#樓工程占地面積為3698.9m2,總建筑面積為21848.0m2。本工程地下一層,地上十七層,地下一層為車庫;地上十六層為公寓樓。建筑高度62.95m,建筑類別為一類高層建筑,設計使用年限為50年,耐火等級為一級,地下室防水等級均為二級,屋面防水等級均為級,抗震設防烈度為八度,建筑結構類型為框架剪力墻結構。為了方便施工,三層以上采用懸挑式外腳手架、與主體結構采用剛性連接。為確保本工程施工安全,結合結構形式、建筑物的有效高度及周邊場地情況,裙樓采用落地式,主樓采用懸挑式雙排扣件式鋼管腳2、手架。鋼管腳手架全封閉施工,四周滿掛綠色密目式安全網,起到確保周邊居民安全,減少施工灰塵外揚和美化施工環境的作用。腳手架必須分段掛牌驗收,合格后方可使用。因腳手架搭設質量直接影響到工程的安全管理,所以施工前必須編制詳細的腳手架搭設方案。二、腳手架的主要配件及材料選用1、扣件式鋼管腳手架的主要組成構件有:立柱、縱向水平桿(大橫桿)、橫向水平桿(小橫桿)、扣件、腳手板、踢腳板、剪刀撐(十字撐)、橫向支撐(橫向斜拉桿)、連墻件、縱向掃地桿,橫向掃地桿,底座。2、材料選用48mm,厚3.5mm的鋼管,竹串片腳手板和18cm高木質踢腳板。三、腳手架的設計及構造本工程鋼管腳手架:裙樓采用落地式、主樓采用懸3、挑式雙排鋼管扣件腳手架,立柱橫距Lb選用1.05m,步距h選用1.8m,最大柱縱距La選用1.2m,連墻件每兩步一跨設一點,橫向水平桿間距宜選用步距的1/2。1、立柱構造要求:立柱接頭除在頂層可采用搭接外,其余各接頭必須采用對接扣件對接,對接、搭接應符合以下要求:(1) 立柱上的對接扣件應交錯布置,兩個相鄰立柱接頭在高度方向錯開的距離不應小于500mm;各接頭中心距主節點的距離不應大于步距的1/3。(2) 立柱的搭接長度不應小于1m,不少于兩個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板的邊緣至桿端距離不應小于100mm。2、縱向水平桿構造要求:(1)縱向水平桿設置在橫向水平桿之上,靠立柱內側,并以直角扣件扣緊4、在橫向水平桿上??v向水平桿在操作層的間距不宜大于400mm。(2)縱向水平桿的長度一般不宜小于3跨,并不小于6m。(3)縱向水平桿一般宜采用對接扣件連接,也可采用搭接,對接接頭應交錯布置,不應設在同步、同跨內,相鄰接頭水平距離不應小于500mm,并應避免設在縱向水平桿的跨中。搭接接頭長度不應小于1m,并應等距設置三個旋轉扣件固定,端部扣件蓋板邊緣至桿端的距離不應小于100mm。3、橫向水平桿的構造要求:雙排架的橫向水平桿兩端采用直角扣件固定在立柱上,靠墻一側的外伸長度不應大于500mm。4、竹腳手板的構造要求:(1)竹笆板主筋應垂直于縱向水平桿方向鋪設,應采用對接平鋪,四個角應用直徑為1.2m5、m的鍍鋅鋼絲固定在縱向水平桿上;竹串片腳手板接頭宜采用搭接,兩端用1.2mm鍍鋅鐵絲固定在縱向水平桿上。(2)自頂層操作層的腳手板往下計,宜每隔二步滿鋪一層腳手板。5、連墻件布置及構造要求:(1)連墻件應采用菱形狀布置,連墻件宜靠近主節點設置,并采用剛性節點,偏離主節點的距離不應大于300mm。(2)連墻件垂直間距、水平間距一般不應大于6m,連墻件必須從底步第一根縱向水平桿處開始設置,當該處設置有困難時,應采用其它可靠措施固定。(3)當腳手架下部不能設連墻件時可采用拋撐,拋撐應采用通長桿件與腳手架可靠連接,與地面的傾角應在45度至60度之間,連接點中心距主節點的距離不應大于300mm,拋撐在連6、墻件搭設后方可拆除。(4)連墻件中的連墻桿宜呈水平并垂直于墻面設置,與腳手架連接的一端可稍為下斜,不容許向上翹起。6、剪刀撐與橫向支撐的構造要求:(1)剪刀撐沿腳手架高度連續設置,每道剪刀撐跨越立柱的根數宜在5-7根之間。并不應小于4跨,且不小于6m,斜桿與地面的傾角宜在45度-60度之間。(2)25m以下的雙排腳手架,必須在外側立面的兩端各設置一道剪刀撐,由底至頂連續設置;中間每道剪刀撐的凈距不應大于15m。(3)剪刀撐斜桿的接頭除頂層可采用搭接外,其余各接頭均必須采用對接扣件連接,搭接要求跟以上構造要求同,即搭接長度應大于1米,采用2個旋轉扣件固定。(4)剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相7、交的橫向水平桿的伸出端或立柱上,旋轉扣件中心線距主節點的距離不應大于150mm。(5)橫向支撐的斜桿應在1-2步內,由底至頂層呈之字形連續布置,斜桿應采用旋轉扣件固定在與之相交的立柱或橫向水平桿的伸出端上。(6)一字型、開口型雙排腳手架的兩端必須設置橫向支撐,中間宜每隔6跨設置一道。(7)25m以下的封閉型雙排腳手架可不設橫向支撐,25m以上者除兩端應設置橫向支撐外,中間應每隔6跨設置一道。7、門洞處的構造要求:(1)洞口處增設的斜桿應采用旋轉扣件優先固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端上,旋轉扣件中心線距中心節點的距離不應大于150mm。(2)洞口兩側增設的橫向支撐應伸出增設的斜桿端部;增設的8、短斜桿端部應增設一個安全扣件。8、之字型斜道構造要求及斜道腳手板構造要求:(1)斜道宜附著在外腳手架或建筑物上,但斜道桿件要獨立設置,人行斜道寬度不應小于1.0m,坡度宜采用1:3(高:長),拐彎處宜設置平臺,寬度不應小于斜道寬度。(2)斜道兩側平臺外圍均必須設置欄桿及擋腳板,欄桿高度為1.2m,擋腳板高度不應小于150mm;(3)斜道腳手板橫鋪時,應在橫向水平桿上增設縱向支撐斜桿,斜桿間距不應大于500mm。(4)腳手板順鋪時,接頭宜采用搭接,下面的板頭應壓住上面的板頭,板頭的凸棱處應用三角木填順。(5)人行斜道的腳手板上應每隔250-300mm設置一根防滑木條,木條厚度宜采用20-30mm9、。9、腳手架地基與基礎構造要求立柱下端應設底座或墊塊,底座一般用14#-16#號的槽鋼鋪設,應根據立柱傳下的集中荷載對樓面結構進行驗算。四、腳手架搭設順序1、按腳手架的柱距、排距要求進行放線、定位。2、桿件搭設順序如下:放置縱向掃地桿立柱橫向掃地桿第一步橫向水平桿連墻件(或加拋撐)第二步橫向水平桿。五、腳手架搭設注意事項1、腳手架的搭設應事先進行地面夯實硬化,立桿基礎要平整密實,并有排水措施。墊板、底座應準確地放在定位線上,墊板必須鋪放平穩,不得懸空。2、搭設立柱時,外徑不同的鋼管嚴禁混用,相鄰立柱的對接扣件不得在同一高度內,錯開距離應符合構造要求。3、開始搭設立柱時,應每隔6跨設置一根拋撐,10、直至連墻件安裝穩定后,方可根據情況拆除。4、當搭至有連墻件的構造層時,搭設完該處的立柱、縱向水平桿、橫向水平桿后,應立即設置連墻件。5、腳手架不允許與卸料平臺支撐系統連接。6、施工層腳手架內立桿與建筑物之間應進行封閉。7、封閉型腳手架的同一步縱向水平桿必須四周交圈,用直角扣件與內、外角柱固定。8、雙排腳手架的橫向水平桿靠墻一端至墻裝飾面的距離不應大于100mm。9、當腳手架操作層高出連墻件兩步時,應采取臨時穩定措施,直到連墻件搭設完后方可拆除。10、剪刀撐、橫向支撐應隨立柱、縱橫向水平桿等同步搭設,剪刀撐、橫向支撐等扣件的中心線距主節點的距離不應大于150mm。11、對接扣件的開口應朝上或朝內11、。各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。12、鋪設腳手板時,應滿鋪、鋪穩,靠墻一側立墻面距離不應大于150mm。腳手板不得有探頭板,在拐角、斜道平口處的腳手板,應與橫向水平桿可靠連接,以放置滑動。13、欄桿和擋腳板應搭設在外排立柱的內側,上欄桿上皮高度1.2m,中欄桿居中設置,擋腳板高度應為180mm。14、腳手架搭設完畢后,必須經有關部門驗收后,方可投入使用。六、腳手架拆除要點1、劃出工作區域,拉設警戒線或封閉拆架區,禁止行人進入。2、嚴格遵守拆除順序,由上而下,后搭者先拆除,先搭者后拆除,一般先拆欄桿,腳手板,剪刀撐,而后拆小橫桿,大橫桿、立桿等。3、統一指揮,上下呼應,動作12、協調,當解開與另一個人有關的結扣時,應先告知對方以防墜落。4、材料工具要用滑輪和繩索運送,不得亂扔。5、拆除方案應經審批后才實施。七、荷載取值及設計理論計算公式1、荷載分類及取值以下所指荷載均為標準值,對設計值,永久荷載(恒荷載)分項系數為1.2,可變荷載(活荷載)分項系數為1.4。(1)永久荷載(恒荷載):A、桿件及扣件自重48*3.5鋼管38.4N/m,直角扣件13.2N/個,旋轉扣件14.6N/個,對接扣件18.4N/個。B、構、配件自重竹串片腳手板0.35KN/m2;安全網0.01KN/m2攔桿、擋腳板按所用材料及數量如實計算。(2)可變荷載(活荷載)A、施工荷載結構腳手架3KN/m213、,裝修腳手架2KN/m2,斜道均布活荷載標準值不應低于2KN/m2。B、風荷載基本風壓值取0.35KN/m2水平風荷載標準值為Wk=0.7uzusw。式中0.7為考慮腳手架是臨時構件,對基本風壓值的折減系數。UZ、US的取值根據不同場地、腳手架體型參照建筑結構荷載規范及JGJ130-2001中有關數據,對腳手架的風荷載體型系數US取值時,腳手架的擋風面積應考慮密目安全網與實際桿件共同作用,其中密目安全網的擋風系數可取0.5。(3)荷載取值A、當考慮風荷載作用時,應對活荷載(施工均布荷載+風荷載)乘以0.85的荷載組合系數。B、連墻件承載力驗算時,應考慮施工偏心荷載作用下對腳手架平面外穩定性的不14、利影響,對單排腳手架其荷載效應組合為風荷載+3.0KN;雙排架風荷載+5.0KN。2、設計計算 腳手架須進行設計計算復核驗算的主要項為: A、縱、橫向水平桿等受彎構件的強度和連墻件的抗滑承載力計算。 B、立桿的穩定性計算。 C、連墻件的強度、穩定性和連接強度計算。 D、立桿地基承載力計算(1)縱、橫向水平桿計算 a、抗彎強度=M/Wf 其中M=1.2MGK+1.4MQK對48*3.5mm鋼管,截面模量W=5.08cm3,抗彎強度設計值f=205Mpa。b、撓度計算Vv腳手板、縱橫向水平桿的允許撓度v為l/150與10,其中l為受彎構件的跨度。對上述a、b項、縱向水平桿按三跨連續梁考慮,橫向水平15、桿按簡支梁考慮。(2)、立桿計算a、穩定性不組合風荷載時N/QAf組合風荷載時N/A+MW/Wf式中為軸心受壓構件的穩定系數,根據長細比可查JGJ301-2001附表,長細比=LO/i,其中LO為計算長度,i為截面回轉半徑,對48*3.5mm鋼管取1.58。b、軸壓強度不組合風荷載時N=1.2NGK+1.4MQK組合風荷載時N=1.2NGK+0.851.4MQKc、立桿計算長度取值 lo=kuh式中k為計算長度的附加系數,其值取1.155。u為綜合考慮立桿約束及立桿受偏心荷載作用下的單桿計算長度系數,按JGJ130-2001中表5.3.3考慮。h為立桿步距。d風荷載引起的立桿彎距MW=0.1016、.851.4Woloh2(3)連墻桿計算軸向力計算 N1=N1W+NO其中N1W=1.4WKAWNO對單排架取3.0KN/m2;雙排架取5.0KN/m2(4)立桿地基承載力計算P=N/Afg, 其中fg=kcfbk式中fg為地基承載力標準值,kc為腳手架地基承載力調整系數,對碎石、砂土、回填應取0.4,對粘土應取0.5;對巖石、混凝土取1.0。八、設計計算實例(一)、落地式腳手架設計(1) 腳手架搭設參數本工程采用48*3.5鋼管,裙樓搭設25m高度落地式扣件鋼管雙排腳手架;立桿縱距La為1.2m,橫距Lb為1.05m,步距h為1.8m。每二步鋪一層腳手板;施工作業層按二層計,每層施工活荷載為17、3KN/m 2;里立桿距外墻面0.4m;小橫桿二端外挑:里側0.3m,外側0.15m;距地面200設縱橫掃地桿;剪刀撐應在外側立面整個長度和高度連續布置;橫向斜撐除拐角處應設置外,中間應每隔6跨設置一道;外立桿里側滿掛密目安全網,封閉施工;作業面欄桿設二層,上欄桿高1.2m,中欄桿居中,擋腳板0.18m;連墻桿根據計算要求設。(2)永久荷載取值 A、腳手架結構自重(包括立桿、縱橫水平桿、剪刀撐、橫向斜撐和扣件)查新規范附表A-1的NG1K=250.1161=2.925KN B、構、配件自重: a、竹串片腳手板,按二步設一層,25米高共5層,單位荷載按0.10KN/m2計:NGK-1=(51.218、1.050.10)=0.63KNb、欄桿、擋腳板(擋腳板設三層),查表-2NGK-2=30.141.2+1121.20.0384=1.518KNc、密目安全網(自重按0.01KN/m2計)NGK-3=251.20.01=0.30KNC、結合a、 b、c項永久荷載共計NGK=2.925+0.63+1.518+0.30=5.373KN(3) 可變荷載a、施工荷載(施工作業層按二層,每層按3KN/m2計)NQK=(3.02.01.21.05)/2=3.78KN/m2b、水平荷載(標準值)Wk=0.7uzuswo式中:UZ風壓高度變化系數,按大城市近郊計,查建筑結構荷載規范(GBJ9-87)表,H=219、0米為1.25,H=30米為1.42。US風載體型系數,據新規范表4.2.4全封閉腳手架,背靠開洞墻US=1.3,為腳手架擋風系數;當步距為1.8米縱距為1.2米,查新規范表A-3,對敞開式腳手架,=0.099。WO基本風壓值,取值為0.35KN/m2上述腳手架擋風系數是按未掛密目網敞開式時的計算值。但據建筑施工安全檢查標準JGJ59-99規定,在腳手架外立桿里側必須掛密目網以保證安全,故擋風系數必須另行計算。但新規范對掛安全網時的擋風系數無規定,據編制建筑施工安全技術標準的統一規定(修訂稿),密目安全網的擋風系數為0.5,同時要考慮桿件的擋風面積影響。一步一跨范圍腳手架桿件的擋風面積為1.220、1.80.099=0.2138m2則一步一跨掛密目網時的總擋風面積(1.21.8-0.2138)0.5+0.2138=1.1869m2總的擋風系數=1.1869/(1.21.8)=0.5495(4)荷載組合及穩定性計算25米高的腳手架立桿最大垂直立設計值NN=1.2NGK+1.4NQK=5.3731.2+3.781.4=11.74KN據新規范第條桿件計算長度lo=k*u*h。式中k為計算長度附加系數,取1.155查表,u=1.50,h=180cm則lo=1.1551.5180=312cm =312/1.58=197.5查表c, =0.185則立桿軸向壓應力 f=15858/(0.185489)21、=175.29Mpa205Mpa安全。(5)在風荷載作用下荷載組合及穩定性計算對25米高腳手架,雖然計算25米高處風載最大,但垂直力相對最??;計算地面處垂直力最大,但風載最小;故居中處最不利,應進行核算:計算25米高;其上部10米處。a永久荷載NG1K=100.1161=1.116KNNG2K-1=61.21.050.1/2=0.378KNNG2K-2=30.141.2+321.20.0384=0.78KNNG2K-3=101.20.01=0.12KN 共計NGK=1.116+0.378+0.78+0.12=2.394KNb、活荷載:NQK=321.21.05/2=3.78KNc、垂直荷載組合22、:N=2.3941.2+0.851.43.78=7.371KNd、風荷載標準值:WK=0.71.421.30.54950.35=0.249KN/m2風荷載設計值:W=0.2491.20.851.4=0.356KN/m2e、穩定性計算按條,風彎距按多跨連續梁計,跨長1.8米M=0.10.35618002=115344Nmm組合應力:f=8962/(0.185489)+115344/5.08103=99.1+22.7=121.8Mpa205Mpa,則安全。通過以上計算,說明在風荷載作用下,立桿的強度與穩定性計算,不起控制作用,其軸向壓應力均小于無風時的壓力。(6)連墻件的連接扣件抗滑計算 據新規范23、規定,連墻件必須從底層第一步縱向水平桿處開始設置;當連墻件沿墻高度每二步3.6米設一個時,全高25米共需設25/3.6=7個,其中受風力最大的連墻件應在63.6=21.6米處,此處風荷載高度變化系數為1.635,按2步2跨設一連墻件,則風載產生連墻件軸向力設計值為:N1W=1.4(0.71.6351.30.5495)0.35(3.62.4)=3.461KN據公式連墻桿總的軸向力設計值:N1=N1w+5=3.461+5=8.46KN8KN 不安全。改為2步1跨設一連墻件,則N1w=3.461/2=1.73KNN1=1.73+5=6.73KN8KN, 安全。(7)結論計算結果表明,25.0米高度雙24、排落地式扣件鋼管腳手架,當橫距為1.05米,縱距為1.2米,步距為1.8米時,并在滿掛安全網的情況下,用單根48*3.5鋼管時。其里、外立桿的強度與穩定性滿足新規范要求。(二)懸挑式鋼管腳手架(七步高)設計(1)搭設參數立桿縱距La為1.2m,橫距Lb為1.05m,步距高h為1.8m;內立桿離建筑物外墻邊線b1為0.4m;鋪設竹串片腳手板4層,施工荷載QK=3KN/m2,并允許二層同時施工,腳手架與主體結構連接點豎向間距H1=層高(3.6m);水平距離:當建筑物高度為20m以下時L1=3.6m;當建筑物高度為50m以下時,L1=2.4m。挑架設計高度H=7步1.8m=12.6m;除挑架底部橫向25、挑梁用單根豎放14#槽鋼外,其他如里、外立桿,大小橫桿,斜撐等均用48*3.5鋼管。(2)設計荷載a、施工荷載標準值在挑梁有斜撐的條件下:對結構施工階段,允許3KN/m2,可同時二層施工。對裝修施工階段,允許2KN/m2,可同時三層施工。在挑梁無斜撐的條件下:只適用裝修施工階段,允許2KN/m2,可同時二層施工。b、基本風荷載標準值 WO=0.35KN/m2(3)結構施工階段挑架和斜撐的強度計算A、外立桿底部最大垂直荷載外立桿自重:12.6m38.4N/m=484N小橫桿自重:(1.052+0.15)738.4=181.4N縱向水平桿重:471.238.4=1290.2N竹串片板和擋腳板:(126、.052+0.18)1.24100=338.4N密目安全網重:12.61.210=151.2N剪刀撐自重:92+(12.62)21/22238.41/7=337.5N施工活荷載:1.0521.230002=3780N總計:恒載標準值:SGK=2782.2N 活載標準值:SQK=3780N N1=1.11.22782.2+1.43780=8965.2NB、里立桿底部最大垂直荷載里立桿自重:484N小橫桿自重:(1.052+0.3)738.4=221.8N縱向水平桿重:(43+25)1.238.4=1013.8N竹串架板重:4(1.052+0.3)1.2100=324N施工活荷載:(1.052+027、.3)1.23000=5940N總計:恒載標準值:SGK=2043.6N 活載標準值:SQK=5940NN2=1.11.22043.6+1.45940=11013.6N C、有斜撐情況計算a、內力分析 N1=8965.2N N2=11013.6NNc=0 RAV=1.051.45N2=7975.4N MA=0 RB=13515.9N則 RAH=RBsin=6216.1NMD= RAV0.4=3190.2Nmb、水平挑桿強度計算 選用14#槽鋼,A=18.51cm2, WX=80.5cm3f=6216.118.51+319020(1.0580.5)=4110.1N/cm2求允許強度設計值對外立桿28、:=SQK/SGK=37802782.7=1.358m=1.19(1+)/(1+1.17)=1.084f1=20500(0.91.084)=21012.7N/cm24110.1N/cm2 安全c、斜撐強度計算L=(2.82+1.45)1/2=3.153m =1.578=315.31.578=199.8 =0.18f1=13515.9(0.184.893)=15346.1N/cm2求允許強度設計值=SQK/SGK=37802782.7=1.358m=1.59(1+)/(1+1.17)=1.448f2=20500(0.91.448)=15730N/cm215346.1N/cm2 安全(4)裝飾階段29、無撐條件下挑梁的強度計算本工況只適用于裝飾階段,施工活荷載為2KN/ m2,可二層同時施工,恒荷載計算參照第(3)節。a、外立桿施工活荷載:1.0521.220002=2520N恒載標準值:SGK=2782.7N活載標準值:SQK=2520N總計:N1=1.11.22782.7+1.42520=7201.16Nb、里立桿恒荷載標準值:SGK=2043.6N活荷載標準值:SQK=3960N總計:N1=1.11.22043.6+1.43690=8241.6Nc、整體穩定系數最大彎距:M=7201.161.45+8241.60.4=13738.3N/m整體穩定系數:b=570bt/(l1h)235/30、fy14#槽鋼:b=2.8cm t=0.95cm h=14cm fy=235 l1=145cm w=80.5cm b=5705.80.95(14514)=1.55 b=0.866 F=M/(bw)=1373830(0.86680.5)=19707N/CM2求允許強度設計值以外立桿為代表: =SQK/SGK=25202782.7=0.906 =1.19(1+)/(1+1.17)=1.101 f1=20500(0.91.101)=20688.3N/cm219707N/cm2 安全D、最大撓度=N1L3/(3EI)+N2a2(3b+2a)/(6EI)=0.705cm相當于1/206跨長小于1/150,符合要求。