超高層建筑電梯井操作防護架施工組織設計方案(17頁).docx
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2023-04-21
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1、目錄一、編制依據2二、工程概況2三、施工準備33.1 、技術準備33.2 、材料準備:33.3 、人員準備:43.4 、安全準備5四、電梯井操作防護架設計54.1 、設計思路54.2 、施工流程54.3 、具體做法5五、架體拆除7六、注意事項7七、架體安全性能驗算87.1 、型鋼梁受力驗算87.2 、架體驗算8附圖 1.17附 圖 2 .18一、編制依據1、xxxx中心A 座項目施工圖紙;2、xxxx中心A 座項目施工組織設計;3、國家、陜西省和xx市關于建設工程的法律法規和規章制度;4、建筑工程施工質量驗收統一標準( GB 50300-2011);5、工程建設標準強制性條文(房屋建筑部分);2、6、混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB 50204-2002 )(2011版);7、建設施工現場環境與衛生標準 (JGJ 146-2004 );8、建筑施工安全檢查標準 ( JGJ 59-99 );9、建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ130-2011);10、建筑施工手冊(中國建筑出版社 .第四版);11、中國建筑第八工程局技術標準 (中國建筑出版社) 。二、工程概況xxxx中心A 座超高層項目位于xx市西高新區,西鄰丈八二路,南側為錦業路,東側為正大生活館(在建)。主樓采用帶加強鋼管混凝土框架- 型鋼混凝土核心筒體系,裙房采用鋼筋混凝土框架結構。建筑總高度270m,混凝土澆筑高3、度261.2 米,總用地面積約17425 ,地下 3 層,地上57 層。核心筒墻體使用液壓爬模,梁板施工時, 電梯井口需要搭設架體進行防護以確保施工安全, 且部分電梯在中間樓層封閉,所以該防護架在特定樓層需要用于頂梁板混凝土澆筑,故該架體以下簡稱電梯井操作防護架。三、施工準備3.1 、技術準備1) 做好電梯井防護架設計,并給現場組裝人員做好技術交底,確保安裝人員按照方案進行組裝;2) 做好電梯井防護架使用材料的質量檢查工作,確保型鋼、鋼管、鋼筋、焊條質量合格;3.2 、材料準備:3.2.1 、鋼管1、腳手架鋼管應采用現行國家標準直縫電焊鋼管(GB/T13793 )或低壓流體輸送用焊接鋼管 (G4、B/T3092 )中規定的 3 號普通鋼管,其質量應復合現行國家標準碳素結構鋼 (GB/T700 )中 Q235-A級鋼的規定。2、腳手架鋼管選用A48,壁厚 3.5,長度根據需要有1m、1.2m、3.0m、3.5m 、4.0 m、4.5m、5m、6m。3、鋼管的質量符合下面要求a. 進場鋼管表面應平直,不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓扁以及深的劃道。b. 外徑及壁厚的允許偏差為-0.5mm. 用游標卡尺檢查,進場時驗收。c. 如鋼管有銹蝕,鋼管的表面銹蝕深度應0.5mm ,用游標卡尺檢查,進場時驗收。d. 鋼管的彎曲變形:立桿3-4m長的應 12mm,4-6m長的應 20mm 。5、水平桿、斜桿應 30mm 。各種桿件的端部彎曲應5mm 。用鋼板尺檢查,原則上進場時不予驗收,應退場。e. 鋼管表面涂刷油漆滿足要求,不得漏刷。f. 鋼管上嚴禁打孔,嚴禁外徑48 與 51 的鋼管混合使用。3.2.2 扣件1、扣件式鋼管腳手架應采用可鍛鑄鐵制作的扣件,其材質應符合現行國家標準鋼管腳手架扣件 (GB15831)的規定;采用其它材料制作的扣件,應經試驗證明其質量符合該標準的規定方可使用。2、腳手架采用的扣件,在螺栓擰緊扭力矩達65Nm 時,不得發生破壞。3、舊扣件使用前應進行質量檢查,有裂縫、變形的嚴禁的使用,出現滑絲的螺栓必須更換;新、舊扣件均應進行防銹處理。3.2.3 、腳手板6、采用竹腳手板,即毛竹制作的竹串片板,由6 根 A10 的螺桿連接,厚度為5cm ,寬度為 26cm 。每片板的長度為3.0m.3.2.4 、工字鋼16#、20# 工字鋼尺寸必須為國標尺寸,且不得有損壞、銹蝕。3.2.4、腳手板。采用松木腳手板,板厚50mm ,板寬為 250mm ,板長為 4 米,兩端各設直徑為 4mm 的鍍鋅鋼絲箍兩道 ,凡腐朽、扭曲、斜紋、破裂的板材禁止使用。3.3、人員準備:組裝技術指導人員1 名,具有特種作業證的焊工1名,現場安全監察1 名及其他普通作業人員;3.4、安全準備1)做好安全指導工作,保證安全技術交底到位,組裝作業過程中派專職安全人員監督;2)給組裝人員提供7、檢定合格的安全帶、安全帽、防滑手套、防滑鞋等安全防護工具。四、電梯井操作防護架設計4.1 、設計思路1) 鑒于電梯井豎向高度較高,一次搭設到頂不符合規范要求,故結合設計及規范要求操作防護架搭設每隔4 層周轉一次,確保安全。2) 本工程電梯井口尺寸較小(2700*2700mm),故電梯井操作防護架可居中設置兩排立桿,即立桿間距控制在900mm,與周圍架體連接形成整體滿堂架, 兼顧操作與安全防護。3) 核心筒內直通到頂的電梯只有消防電梯,其他電梯均在中間樓層進行轉 換,為確保施工安全, 防護架 可采用 16#型鋼梁做基礎, 操作架 在電梯封頂樓層下面一層用20# 型鋼梁做基礎。4.2 、施工流程預8、留梁窩、預埋環型鋼梁固定立桿固定架體搭設架體搭設驗收合格后投入使用 3 層周轉一次。4.3 、具體做法1)預留梁窩。在剪力墻上預留梁窩,其預留底標高與該層樓板頂一致,其尺寸設置為250150250mm ,示意圖如下所示 :2)預留環。預埋環預埋在梁窩對應的梁頂部,為確保安全預埋兩道,間距150mm,預埋環選擇直徑16的一級圓鋼制作,具體尺寸如下圖所示:3) 型鋼梁固定?;炷翝仓瓿珊?,剔鑿出梁窩,放置型鋼梁,具體位置詳見附圖 1 所示,具體要求如下:A、梁窩剔鑿。其底面必須平整、型鋼梁放上去之后不晃動。B、型鋼梁加工,型鋼梁長度根據電梯井口長度確定,保證梁窩處頂到頭,另一端過梁邊, 且在立桿9、位置焊接直徑16 高 100mm 的鋼筋頭,對立桿進行固定。C、型鋼梁加固?;炷翝仓瓿珊髲姸冗_到75后將鋼梁吊裝并進行加固,在梁窩、預埋環處用木楔子對型鋼梁進行加固,防止移動。4) 架體搭設,在型鋼梁固定到位后,開始架體搭設,首先固定立桿到預焊的鋼筋頭上,然后按滿堂腳手架搭設要求進行搭設,搭設示意圖如附圖2 所示, 具體要求如下:A、滿堂架搭設要求為:連接處均使用雙扣件,立桿縱橫向間距為900mm, 步距控制在1300mm16000mm(可根據層高調整) ,頂部自由端高度不大于600mm,掃地桿距地200mm ,電梯井里架體增加兩道剪刀撐,確保架體安全。B、周轉計劃,為了確保安全,該架體搭10、設高度不宜超過 3 層,即每隔 3 層周轉一次, 故主樓材料按照 3 層周轉一次進行備料, 遇電梯井封頂樓層, 需要增加一層的量。五、架體拆除1) 架體拆除必須嚴格遵循先支后拆、先拆不受力構件、再拆受力構件的要求進行,且必須在專業安全員的監督下方可進行。2) 電梯井口處防護架體拆除,必須待上一層架體搭設完成后方可拆除,且不能早于樓層滿堂架拆除時間。3) 電梯井處操作架拆除必須等其上部梁板混凝土強度達到75以上,否則不允許拆除。4) 電梯井操作防護架拆除后,在16#工字鋼梁上緊密鋪設50 跳板作為硬防護。5) 架體拆除必須嚴格管理流程,在項目部授權后方可進行,嚴禁私自拆除。六、注意事項1、在剪力11、墻安裝木盒子時盡量避免打斷墻柱縱筋;2、16#工字鋼插入孔洞后必須用木方夾緊,防止16#工字鋼移動;3、電梯井防護設置要求:層層設置硬防護,每層操作臺下設置安全網軟防護;4、硬防護上的垃圾要及時清理;5、在拆卸倒運鋼梁時電梯井內不許逗留施工人員。6、電梯井操作防護平臺嚴禁堆載超過2KN/ 。7、為美觀著想,搭設架體所使用到的鋼管、扣件必須全部刷漆,刷成統一的黃色。七、架體安全性能驗算7.1 、型鋼梁受力驗算電梯井操作平臺主要為施工人員綁扎核心筒剪力墻鋼筋,支設模板提供施工空間,腳手架搭設三層后倒運16#工字鋼梁。操作平臺人員重量:20*70=1400kg=14KN操作平臺堆載:20KN操作平臺12、自重:20.5*3.1+1000=1063.55kg=10.6KN每根鋼梁承受荷載:( 1400+2000+2000)/8*2+20.5*3.1=1413.55kg=14135.5N跨中最大彎矩:14135.6/2*1.4=9895.2N.M按每根型鋼受力相同,則=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2205N/mm2, 滿足要求。7.2 、架體驗算1. 基本參數立柱橫向間距或排距la(m):0.90,腳手架步距h(m):1.50; 立桿縱向間距lb(m):0.90,腳手架搭設高度H(m):15.00;立桿上端伸出至模板支撐點的長度a(m):0.30,平臺底鋼管間距離(mm): 13、300.00;鋼管類型 (mm):483.0,扣件連接方式:雙扣件,取扣件抗滑承載力系數:0.80;2. 荷載參數腳手板自重 (kN/m2):0.300 ; 欄桿自重 (kN/m2):0.300 ;材料堆放最大荷載 (kN/m2):3.000 ; 施工均布荷載標準值(kN/m2):2.000 ;二、縱向支撐鋼管計算:縱向鋼管按照均布荷載下連續梁計算,截面幾何參數為截面抵抗矩W = 4.49 cm3 ;截面慣性矩I = 10.78cm4;縱向鋼管計算簡圖1. 荷載的計算:(1) 腳手板與欄桿自重 (kN/m) :q11 = 0.300 + 0.3000.300 = 0.390 kN/m ;(2)14、 堆放材料的自重線荷載(kN/m) :q12 = 3.0000.300 = 0.900 kN/m ;(3) 活荷載為施工荷載標準值(kN/m) :p1 = 2.0000.300 = 0.600 kN/m2. 強度驗算 :依照規范 5.2.4 規定,縱向支撐鋼管按三跨連續梁計算。最大彎矩考慮為靜荷載與活荷載的計算值最不利分配的彎矩和; 最大彎矩計算公式如下:最大支座力計算公式如下:均布恒載: q1 = 1.2 q11+ 1.2 q12 = 1.20.390+ 1.20.900 = 1.548kN/m ;均布活載: q2 = 1.40.600 = 0.840 kN/m ;最大彎距Mmax = 0.15、11.5480.9002 + 0.117 0.8400.9002 = 0.205kN.m;最大支座力N = 1.11.5480.900 +1.20.8400.900 = 2.440 kN;最大應力 = Mmax / W = 0.205106 / (4490.0) = 45.656 N/mm2 ;縱向鋼管的抗壓強度設計值f=205.000 N/mm2;縱向鋼管的計算應力45.656 N/mm2小于縱向鋼管的抗壓設計強度205.000 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 :均布恒載 :q = q11 + q12 = 1.290 kN/16、m ; 均布活載:p = 0.600 kN/m ;V = (0.6771.290+0.9900.600)900.04/(1002.060105 107800.0)=0.434 mm;縱向鋼管的最大撓度為0.434 mm 小于縱向鋼管的最大容許撓度900.000/150 與 10 mm,滿足要求! 三、橫向支撐鋼管計算:支撐鋼管按照集中荷載作用下的三跨連續梁計算;集中荷載 P 取板底縱向支撐鋼管傳遞力,P =2.440 kN ;支撐鋼管計算簡圖支撐鋼管計算彎矩圖(kN.m)支撐鋼管計算變形圖(kN.m)支撐鋼管計算剪力圖(kN)最大彎矩Mmax = 0.586 kN.m; 最大變形Vmax = 17、1.532 mm; 最大支座力Qmax = 7.970 kN; 最大應力= 130.441 N/mm2;橫向鋼管的計算應力130.441 N/mm2 小于橫向鋼管的抗壓強度設計值205.000 N/mm2 ,滿足要求!支撐鋼管的最大撓度為1.532 mm 小于支撐鋼管的最大容許撓度900.000/150 與 10 mm,滿足要求! 四、扣件抗滑移的計算: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0.80,該工程實際的旋轉雙扣件承載力取值為12.80kN 。R Rc其中Rc -扣件抗滑承載力設計值, 取 12.18、80 kN;縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設計值R= 7.970 kN ; R 12.80 kN, 所以雙扣件抗滑承載力的設計計算滿足要求!五、模板支架立桿荷載標準值(軸力)計算:作用于模板支架的荷載包括靜荷載、活荷載和風荷載。1. 靜荷載標準值包括以下內容: (1)腳手架的自重 (kN):NG1 = 0.12915.000 = 1.937 kN;(2) 欄桿的自重 (kN):NG2 = 0.3000.900 = 0.270 kN;(3) 腳手板自重 (kN):NG3 = 0.3000.9000.900 = 0.243 kN ;(4) 堆放荷載 (kN):NG4 = 3.0000.90019、0.900 = 2.430 kN;經計算得到,靜荷載標準值NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.880 kN ;2. 活荷載為施工荷載標準值產生的荷載。經計算得到,活荷載標準值NQ = 2.0000.9000.900 = 1.620 kN;3.因不考慮風荷載 ,立桿的軸向壓力設計值計算公式N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.24.880+ 1.41.620 = 8.123 kN;六、立桿的穩定性驗算:立桿的穩定性計算公式:其中N -立桿的軸心壓力設計值(kN):N = 8.123 kN; -軸心受壓立桿的穩定系數,由長細比Lo/i查表得到;i -計算立桿的截面回轉半徑(cm20、):i = 1.59 cm; A -立桿凈截面面積 (cm2):A = 4.24 cm2 ;W -立桿凈截面模量 (抵抗矩)(cm3):W=4.49 cm3 ; -鋼管立桿最大應力計算值(N/mm2) ;f -鋼管立桿抗壓強度設計值:f =205.00 N/mm2;L0 -計算長度(m);如果完全參照扣件式規范 ,由公式 (1)或(2)計算l0 = k1h(1)l0 = h+2a(2)k1-計算長度附加系數,取值為1.167; -計算長度系數,參照扣件式規范表5.3.3; = 1.700; a -立桿上端伸出頂層橫桿中心線至模板支撐點的長度;a =0.300 m;公式(1)的計算結果:立桿計算21、長度L0 = k1 h = 1.167 1.700 1.500 = 2.976 m;L0/i = 2975.850 / 15.900 = 187.000;由長細比l0/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.205; 鋼管立桿受壓應力計算值; =8123.400 /( 0.205424.000 )= 93.458N/mm2 ;鋼管立桿穩定性驗算 = 93.458 N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度設計值f = 205.000 N/mm2,滿足要求!公式(2)的計算結果:L0/i = 2100.000 / 15.900 = 132.000 ;由長細比l0/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數22、= 0.386; 鋼管立桿受壓應力計算值; =8123.400 /( 0.386424.000 )= 49.635N/mm2 ;鋼管立桿穩定性驗算 = 49.635 N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度設計值f = 205.000 N/mm2,滿足要求!如果考慮到高支撐架的安全因素,適宜由公式(3)計算l0 = k1k2(h+2a)(3)k2 -計算長度附加系數,按照表2 取 值 1.031 ; 公式(3)的計算結果:L0/i = 2526.672 / 15.900 = 159.000;由長細比l0/i的結果查表得到軸心受壓立桿的穩定系數= 0.277; 鋼管立桿受壓應力計算值; =8123.40023、 /( 0.277424.000 )= 69.166N/mm2 ;鋼管立桿穩定性驗算 = 69.166 N/mm2小于鋼管立桿抗壓強度設計值f = 205.000 N/mm2,滿足要求!模板承重架應盡量利用剪力墻或柱作為連接連墻件,否則容易存在安全隱患。以上表參照杜榮軍:扣件式鋼管模板高支撐架設計和使用安全電梯井操作平臺主要為施工人員綁扎核心筒剪力墻鋼筋,支設模板提供施工空間,腳手架搭設兩層后倒運16#工字鋼梁。操作平臺人員重量:20*70=1400kg操作平臺堆載:2000kg操作平臺自重:20.5*3.1+1000=1063.55kg每根鋼梁承受荷載:( 1400+2000+2000)/8*2+20.5*3.1=1413.55kg跨中最大彎矩:14135.6/2*1.4=9895.2N.M按每根型鋼受力相同,則=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2205N/mm2因此此電梯井操作平臺能滿足施工要求附 圖 1附 圖 2