独立柱井字脚手架施工方案

1陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿选煤厂原煤储煤场网架建筑工程脚手架专项施工方案山东宁大钢构有限公司二O一四年六月2一、工程概况工程名称：陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿选煤厂原煤储煤场网架建筑工程工程地点：陕西省榆林市金鸡滩镇工程规模：网架采用螺栓球节点，正放四角锥网架形式，周边柱支承。网架上弦层静荷载0.30KN/m*m，活荷载0.5KN/m*m，基本风压0.4KN/m*m，地震设防烈度7度，屋面呈拱形，跨度92米，矢高32.4米，网架投影面积7452m2。建设单位：陕西未来能源化工有限公司监理单位：河南工程咨询监理有限公司施工单位：山东宁大钢构有限公司脚手架结构形式：独立柱“井字”脚手架二、编制依据1、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；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、危险源识别与监控（一）、脚手架工程事故的类型分析1、整架倾倒或局部垮架。32、整架失稳、垂直坍塌。3、人员从脚手架上高处坠落。4、落物伤人（物体打击）。5、不当操作事故（闪失、碰撞等）。（二）、引发事故的主要原因分析1、整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架（1）构架缺陷：构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设剪刀撑等。（2）在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和剪刀撑等。（3）构架尺寸过大，承载能力不足或设计安全不够与严重超载。（4）脚手架基础（如所支撑的地面强度未达到要求）承载力不足。2、人员从脚手架上高处坠落（1）作业层未按规定设置围挡防护。（2）作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。（3）脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。（4）不当操作产生的碰撞和闪失。3、落物伤人（物体打击）（1）在搭设和拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或过路行人。（2）架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或过路行人。（3）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或过路行人。4、不当操作大致有以下情形：（1）用力过猛，致使身体失稳。4（2）拥挤碰撞。（3）集中多人搬运或安装较重构件。（4）架面上的水或其他易滑物品未清除，造成滑落。5、其他伤害（1）在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨）下继续施工。（2）在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。（三）、危险源的监控1、对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行监控。2、对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。3、对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。4、加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。四、安全技术设计（一）、脚手架材料要求1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.0mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GB/T700-2006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2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂有防锈漆作防腐处理，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》GB15831-2006规定的要求，对5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60N.M时扣件不得破坏。3、脚手架底座的选用必须严格，底座材质必须坚硬，稳定，牢固，本底座采用H型钢焊接成“井字”架结构加强稳定性。有良好的韧性及弹性模数。（二）、独立柱脚手架施工措施地面厚度大部分为h=100，局部120、180厚。结合本工程结构形式、实际施工特点，应采用独立柱脚手架网架构件支撑体系来满足网架构件的施工。必须保证其整体性和抗倾覆性。1、基本要求（1）搭设楼地面应平整且保证网架构件地面的承载力达到要求，立杆下垫短钢管并加设扫地杆。2、独立柱脚手架的搭设（1）钢管扣件脚手架的搭设工艺流程如下：基础准备→安放垫板底座→按设计尺寸排放扫地杆→竖立管并同时安纵横向扫地杆→拉设揽风绳。（2)脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架。（3)垫板、底座均应准确地放在定位线上，垫板面积不宜小于60.1m2，宽度不宜小于220mm，厚度不宜小于40mm。(5)底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的垂直距离不得小于50mm，并不得在同一步内。(6)大横杆应水平设置，接头宜采用对接扣件联接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm。当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定，其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。(7)每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。（三）、独立柱支撑脚手架计算书钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等规范。1、构造要求（1）立杆：纵横向立杆间距1.0×1.0m，允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。下部设扫地杆，扫地杆从垫板往上20cm处设置，扫地杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。7（2）横杆：立杆之间满设双向水平杆，纵横向水平拉杆步距1.8m，确保其在两个方向都具有足够的设计刚度，横杆用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。为防止水平横杆对立杆产生偏心弯距的影响，在搭设网架构件支架时，将横杆对称相间布置。（3）剪刀撑：沿支架四周外满设剪力撑，且应连续设置。（4）接头节点要求：纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500cm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。（5）大构件支架的搭设要求a.严格按照设计尺寸要求搭设，立杆和水平杆的接头应错开在不同的框格中设置；b.确保立杆的垂直度和横杆的水平偏差符合《扣件架规范》的规定；c.斜杆尽量同立杆连接，节点构造符合规范规定；d.确保每个扣件的拧紧力矩控制在40—60N.M；e.地面上脚手架支座的设置和承载力均应达到设计要求。（6）施工作业要求a.上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。b网架安装过程中，要确保网架构件支架均衡受荷，宜从中部开始向两边扩展浇注方式进行。c.严格控制施工荷载，在网架构件浇注过程中，派专人检查支架及其支撑情况，发现下沉、松动和变形时，及时解决。81000100010004.52kN4.52kN4.52kN4.52kN4.52kN4.52kN4.52kNAB支撑钢管计算简图0.7910.678支撑钢管弯矩图(kN.m)2.3560.127支撑钢管变形图(mm)1.581.582.942.942.262.262.262.262.942.941.581.58支撑钢管剪力图(kN)经过连续梁的计算得到最大弯矩Mmax=0.791kN.m最大变形vmax=2.356mm最大支座力Qmax=9.720kN抗弯计算强度f=0.791×106/4491.0=176.17N/mm2支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!9（4）扣件抗滑移的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):R≤Rc其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取6.0kN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；计算中R取最大支座反力，R=9.72kN单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。（5）立杆的稳定性计算荷载标准值作用于网架构件支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。A、静荷载标准值包括以下内容：①脚手架钢管的自重(kN)：NG1=0.129×9.000=1.162kN钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。②网架构件的自重(kN)：NG2=0.350×1.000×1.000=0.350kN③钢筋网架构件地面自重(kN)：10NG3=25.000×0.120×1.000×1.000=3.000kN经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=4.512kN。B、活荷载为施工荷载标准值与钢网架安装时产生的荷载。经计算得到，活荷载标准值NQ=(1.000+2.000)×1.000×1.000=3.000kNC、不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ（6）立杆的稳定性计算立杆的稳定性计算公式其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.61kN；——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；i——计算立杆的截面回转半径(cm)；i=1.60A——立杆净截面面积(cm2)；A=4.24W——立杆净截面抵抗矩(cm3)；W=4.49——钢管立杆抗压强度计算值(N/mm2)；[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；l0——计算长度(m)；如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算11l0=k1uh(1)l0=(h+2a)(2)k1——计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；u——计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.70a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至网架构件支撑点的长度；a=0.50m；公式(1)的计算结果：=112.84N/mm2，立杆的稳定性计算[f],满足要求!公式(2)的计算结果：=78.94N/mm2，立杆的稳定性计算[f],满足要求!如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算l0=k1k2(h+2a)(3)k2——计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；公式(3)的计算结果：=111.67N/mm2，立杆的稳定性计算[f],满足要求!网架构件承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。3、扣件钢管支撑架计算书（1）顶部面板计算顶部面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。面板的按照多跨连续梁计算。作用荷载包括梁与网架构件自重荷载，施工活荷载等。12A、荷载的计算：钢筋网架构件梁自重(kN/m)：q1=25.000×1.000×0.500=12.500kN/m网架构件的自重线荷载(kN/m)：q2=0.350×0.500×(2×1.000+0.500)/0.500=0.875kN/m活荷载为施工荷载标准值与振捣网架构件时产生的荷载(kN)：经计算得到，活荷载标准值P1=(1.000+2.000)×0.500×0.500=0.750kN均布荷载q=1.2×12.500+1.2×0.875=16.050kN/m集中荷载P=1.4×0.750=1.050kN面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:W=50.00×1.80×1.80/6=27.00cm3；I=50.00×1.80×1.80×1.80/12=24.30cm4；计算简图2502501.05kN16.05kN/mAB弯矩图(kN.m)0.0700.12513剪力图(kN)1.502.512.511.50变形图(mm)0.0000.226经过计算得到从左到右各支座力分别为N1=1.505kNN2=6.0