天台湖滨花园外脚手架专项施工方案

天台湖滨花园外脚手架专项施工方案
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天台湖滨花园外脚手架专项施工方案

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。

脚手架及时与结构拉结或采取临时支顶,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。

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。

对接扣件安装时开口向内,以防雨水进入;直角扣件安装时开口不得向下,以保证安全。

施工方案审批表1各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

纵向水平杆四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。

剪刀撑应随搭升的架子一起及时设置。

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。

外脚手架每支搭一层,支搭完毕后,经项目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。

脚手架不能集中堆料施荷,每作业层施工荷载不得大于2KN/m2,装饰作业同时作业层数不超过两层。

当作业层高出其下连墙件3.6m以上,且其上尚无连墙件时,应采取适当的临时撑拉措施。

拆除脚手架的安全技术措施

拆架前,全面检查待拆脚手架,根据检查结果,拟订作业计划,报请批准,进行技术交底后方可拆除。

拆除时划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥禁止非作业人员进入。

材料工具要用滑轮和绳索运送,不得乱扔。

连墙件必须随脚手架逐层拆除,禁止先将连墙件整层或几层拆除后再拆除脚手架;分段拆除,高差不应大于2步,如高差大于2步,应增设连墙件加固。

当拆至下部最后一根立杆高度约6m时,应先在适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。

当脚手架采取分段,分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端应采取以下措施:一是设置连墙件,垂直间距不大于层高;二是设置横向斜撑,在同一节间,由底至顶呈之字形连续布置。

在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。

所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。

拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从高空抛掷。

进入施工现场人员必须戴好安全帽、高空作业系好安全带,穿好防滑鞋。

禁止酗酒人员上架作业、施工作业要求精力集中,不准打闹。

搭设人员必须是经考试合格的专业架子工,患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者,一律不得上脚手架操作。

防护栏、脚手板、踢脚杆、密目安全网等影响作业班组支模时,如需拆改,应由架子工操作,其他人员不得任意拆改。

脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改,如局部拆改时,须经技术部同意后由架子工操作。

不准利用脚手架吊运重物;作业人员不准攀登架子上下作业面,不准推车在架子上跑动;塔吊起吊物件时不能碰撞和拖动脚手架。

不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼的输送管等固定在脚手架上,禁止悬挂起重设备;物料提升机(或人货两用电梯)卸料平台应自成独立系统,不得与脚手架相连。

架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉结点和脚手板,以及扣件绑扎扣等所有部件。

拆除架子使用电焊气割时,要注意做好防火工作,防止火星和切割物溅落。

脚手架使用时间较长,在使用中需进行检查,如发现基础下沉,杆件变形严重、防护不全、拉结松动等问题要及时解决。

保证脚手架体的整体性,不得与物料提升机一并拉结,不得截断架体。

禁止凌空投掷物件、物料、扣件及其他物品。

使用的工具放在工具袋内,防止掉落伤人,登高要穿防滑鞋,袖口及裤口要扎紧。

脚手架堆放物要做到整洁、整齐、摆放合理。

六级以上大风、大雪、大雾、大雨天气停止脚手架作业。

Φ48×3.5钢管特性:

截面积A=489mm2,截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,惯性矩I=121900mm4,每米重标准值38.4N/m,弹性模量E=2.06×105N/mm2,抗弯强度设计值f=205N/mm2;

各种构配件自重标准值:

竹笆板84N/m2,对接扣件18.4N/个,密目式安全网5N/m2;

施工荷载2KN/m2×2=4000N/m2,基本风压W0=500N/m2。

1、从地面或一层楼面至第十三层楼面(标高从-0.800或+4.200或+3.000至+36.100或+34.650)落地式双管立杆双排钢管脚手架计算(架体最高36.9m)

技术参数:纵距1.5m;横距1.05m;步距1.8m

连墙件竖向间距×水平间距=层高×3.6m

①双管立杆脚手架每米立杆结构自重标准值gk'计算

副立杆每步与纵向水平杆相交处用直角扣件扣牢,每6m用对接扣件扣牢,增加的副立杆每米自重为(13.2+38.4×1.8+1.8/6×18.4)/1.8=48.8N/m=0.0488KN/m。

gk'=0.1161+0.0488=0.1649KN/m

②主立杆结构自重标准值NG1K

主、副立杆荷载分配:在双管立杆高度范围内,主、副立杆分别承担脚手架结构自重的65%、35%,其余荷载均由主立杆承受。

③主立杆构配件自重标准值NG2K

双管立杆24m和单管立杆12.9m分别折合成层数24/1.8=13层,12.9/1.8=7层

NG2K=(0.5×1.05×1.2×0.084×13+0.0384×1.2×4×13+1.2×24×0.005)×65%+0.5×1.05×1.2×0.084×7+0.0384×1.2×4×7+1.2×12.9×0.005=3.836KN,式中4为外立杆两道栏杆、一道踢脚杆和一道竹笆板支撑杆的钢管根数和。

④密目式安全立网双管立杆双排钢管脚手架挡风系数φ

24m以下敞开式双管立杆脚手架挡风系数φ2=1.2An2/(la·h)=1.2(la+2h+0.325la·h)·d/(la·h)=1.2(1.2+2×1.8+0.325×1.2×1.8)×0.048/(1.2×1.8)=0.1467

k=1,μ=1.5,λ=lo/i=kμh/i=1×1.5×1800/15.8=171<[λ]=210,可

k=1.55,μ=1.5,λ=lo/i=kμh/i=1.55×1.5×1800/15.8=197.4,φ=0.185

⑥风荷载设计值产生的弯距Mw

场区粗糙度B类,场面处风压高度变化系数μz=1,风荷载体型系数μs=1.3φ=1.3×0.8849=1.15

Mw=0.85×1.4×0.7×1×1.15×0.5×1.2×1.82×0.1=0.186KN·m

立杆段轴向力设计值N=[1.2×(4.07+3.836)+0.85×1.4×0.5×1.05×1.2×4]×1000=12486N

N/(φA)+Mw/W=12486/(0.185×489)+0.186×1000000/5080=174.6N/mm2<205N/mm2,满足要求

立杆段轴向力设计值N=[1.2×(4.07+3.836)+1.4×0.5×1.05×1.2×4]×1000=12475N

N/φA=12475/0.185×489=137.9N/mm2<205N/mm2,满足要求

(2)单管立杆(上部12.9m高部分)稳定性

①风荷载设计值产生的弯距Mw

离地24m高处风压高度变化系数μz=1.32

风荷载标准值Wk=0.7×1.32×1.132×500=523N/m2

Mw=0.85×1.4Wk·la·h2/10=0.85×1.4×523×1.2×1.82/10=242.0·m

②脚手架结构自重标准值NG1K

NG1K=0.1161×12.9=1.498KN

③构配件自重标准值NG2K

NG2K=0.5×1.05×1.2×0.084×7+0.0384×1.2×4×7+1.2×12.9×0.005=1.738KN

立杆段轴向力设计值N=1.2×(1.498+1.738)+0.85×1.4×0.5×1.05×1.2×4=6.882KN

N/φA+Mw/W=6.882×1000/(0.185×489)+242×1000/5080=123.7N/mm2<205N/mm2,满足要求

立杆段轴向力设计值N=1.2×(1.498+1.738)+1.4×0.5×1.05×1.2×4=7.411KN

N/(φA)=7.411×1000/(0.185×489)=81.9N/mm2<205N/mm2,满足要求

离36.9m高处风压高度变化系数μz=1.52,风荷载产生的轴向力设计值Nw=1.4×0.7×1.52×1.132×500×2.9×3.6=8802N,连墙件轴向力设计值N=Nw+No=8802+5000=13802N

N/(φA)=13802/(0.698×489)=40.4N/mm2<205N/mm2,连墙件稳定性满足要求

连墙件采用一根φ48×3.5钢管与预埋在砼梁板结构中的短钢管用直角扣件连接外,两边各加一只直角扣件于连墙件钢管上与之顶紧,提高扣件的抗滑承载力,扣件抗滑承载力按2只计算,N=13.802KN<8×2=16KN,扣件抗滑承载力满足要求。

基坑四周分层回填夯实后浇筑150mmC15砼,作为架体立杆基础,杆底垫200×200×8mm钢垫板。

地基承载力特征值fa=80KPa=0.08N/mm2

36.9m高脚手架自重标准值NG1K=12.9×0.1161+0.1649×24=5.455KN,脚手架构配件自重产生的轴向力标准值NG2K=0.5×1.05×1.2×0.084×(13+7)+0.0384×1.2×4×(13+7)+1.2×36.9×0.005=4.966KN。

施工荷载产生的轴向力标准值NQK=4000×1.2×1.05×0.5=2520N

200×200×8mm垫板下浇筑150mm厚砼,立杆下基层承压宽度=200+2×150tg450=600mm,立杆基础面积A=600×600=360000mm2

基础底面平均压力P=(5455+4966+2520)/360000=0.04N/mm2<fa=0.08N/mm2。

(5)纵向水平杆、横向水平杆

强度和挠度经计算满足施工要求,此处略。

2、从第13层楼面至屋顶(标高从+36.100或+34.650至60.500或+56.000)悬挑双排钢管脚手架的计算(架体最高25.85m)。

技术参数:纵距1.2m,横距1m,步距1.8m,连墙件竖向间距×水平间距=2.9m×2.4m。

2.1、架体的稳定计算

架体高25.85m,脚手架自重标准值NG1K=116.1×25.85=3001N,设计值NG1=1.2×3001=3601.2N;脚手架配件自重产生的轴向力标准值NG2K=0.5×1.00×1.2×0.084×25.85/1.8+0.0384×1.2×4×25.85/1.8+1.2×25.85×0.005=3.526KN,设计值NG2=1.2×3.526×1000=4231N;施工荷载产生的轴向力标准值NQK=4000×1.2×1×0.5=2400N,设计值NQ=1.4×2400=3360N。

离地34.650m处风压高度变化系数μz=1.49(地面粗糙度B类),脚手架的风荷载体型系数μs=1.132(见前面计算)。

WK=0.7μzμsW0=0.7×1.49×1.132×500=590N/m2。

MWK=WK·la·h2=×590×1.2×1.82=229.4N·m。

2.1.1、不组合风荷载立杆稳定承载力的计算

N=3601.2+4231+3360=11192.2N。

N/(φA)=11192.2/(0.185×489)=123.7N/mm2<205N/mm2,立杆稳定性满足要求。

2.1.2、组合风荷载立杆稳定承载力的计算

N=3601.2+4231+0.85×3360=10688.2N,

MW=0.85×1.4×229.4=273N·m,

N/(φA)+MW/W=10688.2/(0.185×489)+273×1000/5080=172N/mm2<205N/mm2,立杆稳定性满足要求。

离地59.5m高处风压高度变化系数μz=1.77(地面粗糙度B类),风荷载产生的轴向力设计值NW=1.4WK·AW=1.4×0.7×1.77×1.132×500×2.9×2.4=6833N,连墙件轴向力设计值N=NW+N0=6833+5000=11823N,φ=0.698(见前面计算),N/(φA)=11833/(0.698×489)=34.7N/mm2<205N/mm2,连墙件稳定性满足要求。

连墙件构造同以上落地双排钢管脚手架,扣件抗滑承载力按2只计算,RC=2×8=16KN>11.833KN,扣件抗滑承载力满足要求。

作用在悬挑梁上的立杆竖向力设计值N=11192.2N,计算简图如下:

在A点处弯矩最大,M=11192.2×(1200+200)=15669080N·mm

[16a槽钢截面特性:b=63mm,t=10mm,h=180mm,WX=108×103mm3。

槽钢稳定计算长度l1取2.5倍悬挑自由长度(见《钢结构稳定计算指南》陈绍蕃著),即l1=2.5×1200=3000mm,φb===0.748>0.6,=1.07-=0.693。

=209.4N/mm2<215N/mm2,槽钢稳定性满足要求。

B点套环处拉力P=15669080/1920=8161N,套环截面按2个计算,截面面积A=8161/(2×50)=81.61mm2,为防止槽钢受力扭转,应加强槽钢侧向约束,选用较粗的圆钢,现选φ18(A=254.5mm2>73.86N/mm2)。

扣件式钢管脚手架双排外架施工工法

建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》

行业标准的编制及其说明

中国建筑金属结构协会建筑模版脚手架委员会杨亚男

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》行业标准1994年由铁道部建筑专业设计院申请立项,编制工作历经10年,由于种种原因未能如期进行。随着我国建筑事业的蓬勃发展,生产企业、施工企业对标准的需求呼声很高,在住房和城乡建设部有关部门召开的相关会议上多次提出意见和建议。2004年4月经原建设部标准定额研究所研究决定变更主编单位。根据建设部建标工[2004]09号文,主编单位变更为《中国建筑金属结构协会建筑模板脚手架委员会》,规范的编制工作重新启动。2007年初根据参编施工单位的申请经协商,依据建设部建标标函[2007]56号文,将行业标准的主编单位改为“河北建设集团有限公司”、“中天建设集团有限公司”会同中国建筑金属结构协会建筑模板脚手架委员会、北京星河模板脚手架工程有限公司、北京建安泰建筑脚手架有限公司、北京住总集团有限公司、上海长宁区建设工程安全监督站、南通市达欣工程有限公司等八个单位及聘请三位业内长期从事模板脚手架工作及研究的余宗明总工、任升高顾问总工、熊耀莹总工等三位教授级高工共同参与规范的编制工作。

2       标准编制的指导思想和总体思路

本标准编制过程中正值我国脚手架安全事故高发期,仅举较为典型的几个例子。例如:2000年南京电视台新演播大厅36m高支模架在浇铸混凝土过程中架体突然坍塌(坍塌时间仅延续4秒钟)造成6人死亡、重伤11人、轻伤24人的重大安全事故;2002年浙江省杭州、宁波等市连续发生三起模板支撑架倒塌,造成19人死亡、44人受伤的重大恶性事故;2003年厦门“8.9”模板支撑架倒塌,造成7人死亡、38人受伤重大伤亡事故;2005年北京西西工程模板支撑系统坍塌造成8人死亡、21人受伤的重大安全事故等等。尽管事故发生后政府管理部门加强了市场的整顿和监管,但在之后的几年中模板支撑架发生群死群伤的重大安全事故几乎没有间断过。人们开始反思,除去产品质量、操作不按规定、管理不到位等因素存在问题外,面对当前建筑工程的高型化、大型化、荷载重,以往对脚手架及模板支撑架安全技术理论研究的不足和相关标准存在缺陷的问题摆在面前,仍按传统经验搭设施工已不能适应当前施工技术发展和防范事故的需要。

20世纪70年代初期,英国开始使用扣件式钢管脚手架时也没有完整的临时设施规范,施工架搭设全凭经验,以至于使用材料过多和出现脚手架倒塌伤亡安全事故。70年代末期英国开始组织专家进行研究,到80年代初期才形成了规范和设计理论。我国在脚手架安全技术理论研究的工作连续性是欠缺的,未能跟上建筑工程快速发展的需求,导致安全事故的频发。

在施工现场,一般都把建筑脚手架作为临时设施看待,但它的组成形式却是一个结构体系。随着建筑工程形式的变化,架体的结构形式也存在差异性。现场工程师综合解决和处理施工中出现的各种各样实际问题的能力,应是建立在对相关理论认识、实践经验、知识面以及深入探讨和创新能力基础之上的。脚手架和模板支撑架等结构设计也是设计者根据自己的素质和外界的约束条件进行的决策。

在确定本标准总体编排和内容时,按照住房和城乡建设部“工程建设城建建工行业标准编制工作手册”的编写规定,编制过程中遵循条文规定明确,具体、通俗、易懂、逻辑性强,并不产生歧义,不带感情色彩。标准中在明确“干”的目标,规定怎么办,必须达到的要求,不得超过的界限等都不一一阐述其原因和道理。

本标准的总体架构按照碗扣式钢管脚手架构配件的组成,结构体系的特点,工程使用要求共分了9章,即:1.总则;2.术语和符号;3.构配件材料、制作及检验;4..荷载;5结构设计计算;6.构造要求;7.施工;8.检查与验收;9安全使用与管理;以及相关附录;并规定了强制性条文14条。

4.1明确保证架体整体稳定的基本要素

根据近年来脚手架和模板支撑架倒塌事故,从架体结构角度分析原因主要有两种:1.结构的整体构造不稳定造成坍塌;2.杆件承载力不足导致整体结构的破坏。

碗扣式钢管脚手架同扣件式钢管脚手架一样同属于杆系结构,以立杆承受竖向荷载作用为主。尽管脚手架及模板支撑架使用条件存在多变性,但同样也有规律性可循,解决脚手架安全技术问题离不开理论的指导。结构的稳定与否与结构几何不变体系有关。本规范结构设计的理论中心就是通过机动分析,研究不变体的组成规律,提出一个协调结构抗力和外界作用的原则,为设计者的决策提供依据。

结构设计理论的发展,往往受生产水平和科学技术发展水平的制约,本规范在架体结构设计的规定中,强调了结构设计时满足“几何不变性”的原则。目的是通过统一脚手架、模板支撑架结构设计的基本原则,改变习惯和传统的设计理念,使我国建筑脚手架结构设计更趋合理,这对脚手架工程的方案设计及保证施工安全将会大有裨益。

4.2强调计算简图的作用提出简要的计算方法

脚手架和模板支撑架结构体系是一个空间结构,服务于施工过程,就其结构本身存在条件的多变性、参数的难控性和理论与实际的差异性。寻求将复杂的问题简单化,既要具有科学性还要具有可操作性,世界上最好的办法往往可能就是最简单的办法。将脚手架和模板支撑架的空间结构体系化为平面体系,提出满足架体符合几何不变性的条件:对于双排脚手架应满足沿纵向x轴方向的两排网格结构的每层至少设一根斜杆;对于模板支撑架(满堂架)应满足沿立杆轴线(包括平面x、y两个方向)的每行每列网格结构竖向每层不得少于一根斜杆,也可采用侧面增加链杆与结构柱、墙相连。在对脚手架及模板支撑架组成的网格式结构进行机动分析时,在保证整体结构具备“几何不变条件”基础上,选出其中的一个静定体系,当整体结构为超静定结构时忽略多余杆件,绘制静定的结构计算简图,这样便于获得了清晰的设计思路,解决忽视斜杆作用的理论依据问题。

4.3节点视为“铰接”

为力求计算间便,且偏于安全,本规范采用了国内外普遍认同的“铰接”理论为基础,即将横杆与立杆相交的碗扣节点视为“铰接”。按照铰接理论对单肢立杆稳定性进行计算,达到简便、实用的目的。

长细比是衡量压杆抗弯能力的重要指标,本规范规定主要承载构件长细比λ≤230,而不是250。这是因为我国碗扣架立杆的碗扣节点间距为0.6m,不象扣件式钢管脚手架节点可以任意设置。按照立杆计算长度为3.6m时,长细比为227接近230而确定的。

4.5解决无连墙件立杆支撑点控制的构造措施。

双排脚手架搭设高度较低时,问题不明显,实践经验也证明了这一点。但通常情况下,当架体高度超过24m时,最先发生平面外变形是无连墙件立杆部位。本规范为解决常见被忽视的问题,提出采用增加水平斜杆形成桁架的构造措施,解决了无约束立杆由于平面外变形造成脚手架整体坍塌的问题。

杆系结构中杆件计算长度的物理意义是将具有端部约束条件的杆件比拟为承载力相同而长度不同的两端铰支杆看待,也就是直杆开始弯曲时弯曲线上的两个转点或反弯点之间的距离。本规范对杆件计算长度的确定,采取了把杆件和对它起约束作用的构件一起做稳定性分析,因为杆件计算长度与构造设计有密切联系,节点连接的构造方式会影响杆件的稳定性能。机械的、人为的确定或简单的套用公式,不考虑结构实际情况,极易造成误解而导致计算和结构实际情况脱节。

4.7结构稳定计算和构造设计相结合

架体的稳定性不仅通过计算来保证,还需要从结构方案布置和构造设计来配合。结合脚手架工程特点,本规范第六章的构造要求的实用办法,利于结构设计中通盘考虑和施工过程中的安全检查。

4.8如何判断模板支撑架倾覆

当架体高宽比较大时,横向风荷载作用极易使立杆产生拉力,其力学特征是造成架体的倾覆。本规范给出了将架体倾覆验算转化为立杆的拉力计算方法。

脚手架模板支撑架的设计方案编制或专项设计计算是一项繁琐的手工劳动,对一个实际工程来说,需要多次计算才能确定既安全可靠又经济合理的方案。为给广大施工技术人员提供一个可靠的计算工具,组织编制了与规范配套的碗扣式钢管脚手架设计计算软件,施工技术人员只需要录入脚手架或模板支架的搭设与荷载参数,就可以自动生成完整的计算方案书和搭设图形、构造措施等。碗扣式钢管脚手架计算软件的特点如下:

       严格按规范进行计算,每一计算过程都有依据;

       允许手工设置,用户可以根据实际施工情况手工设置支撑与荷载,突破各种固定施工方法的限制,更加灵活。

       一键式计算,操作简便。只需要在本软件中设置相应参数,点击计算后,可立即生成完整的计算方案书,并可随时调整参数。

       生成的方案书比同类软件约长出50%,每一计算步骤明确。详细的计算方案书,可以清楚显示计算过程。

       可以自动生成计算简图、弯矩图、剪力图、变形图,并可将最大弯矩与剪力值自动在图形上以红字标注,一目了然。

       计算方案书可以直接在WORD中生成,从目录到各级标题装饰工程主要施工工艺与方法,结构清晰,格式美观,省去重新排版的时间和精力。

       所有计算公式均不是插入的图形,而是文本格式,根式与分子式的显示符合手工书写习惯,可以修改,显示与打印也更清晰。

       软件附带许多图形,图形化的操作界面,可对照设置参数,直观方便。

       计算结果不合格有红色警示,并提出改正建议。可以返回操作界面,重新设置参数H大绿洲水暖施工方案(40P).doc,重新生成计算方案书。

       附加相关的规范,供随时查阅

我国脚手架规范制定总是滞后于技术的进展,人们传统经验做法、与专业规范的协调等问题,在短时间内难以解决。脚手架的结构设计理论从实践中产生,在实践中完善,在实践中深化和发展。人们在设计中不断地积累素材,不断地丰富设计理论知识库,使旧的设计理论被新的设计理论取代,为新理论应用开辟道路,通过循环往复,在原来的基础上提高一步。因此,本规范留有增加、修订的空间,进一步完善脚手架安全技术的工作仍任重道远。

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