支架搭设方案
一 、 编制依据及原则
1.1编制依据
机场航空保税货运库房工程项目施工招标文件、补遗书、中标通知书及施工其它有关资料。
国家、交通部现行技术标准、施工规范、工程质量检验评定标准。
国家、重庆有关安全、环境保护、水土保持的法规、规则、条例。设计文件、现场踏勘调查资料。
《施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001) 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
《高支撑架设计和使用安全》。
1.2编制原则
采用先进技术、精良设备,确保工程质量达到优良标准,建成精品工程。
合理安排施工,优化资源配置。
选用低污染设备,精心组织,文明施工,保护环境,建成生态工程。
配套、配足安全保护设施,建立科学严密的安全保证体系,制定切实可行的安全保证措施,建成安全工程。
二、 工程概况
2.1 工程概况
项目为重庆空港保税区的配套项目,按照机场总体规划,重庆机场T3和第三跑道的配套子项提前建设项目,项目内容含货运库房、货棚、货坪及停车场、货机坪至保税区专用道路、跨道路立交桥两座,
各部分设计概况及主要工程量如下:
2.1.1货运库房(货运站):
建筑面积26870.5m2,建筑基底面积22844m2,库房地上1F,办公辅房地上2F,无地下层。
建筑高度:库房和辅房室外地坪至女儿墙顶均为13.5m,库房室外地坪至檐口10.8m,办公辅房室外地坪至砼屋面9.3m。
库房为单层轻钢结构、门式钢架,办公辅房为钢筋砼框架结构。
2.1.2货棚
货棚为简易钢结构货棚,建筑面积约10000m2。
基础为砼钻孔灌注桩,桩径为φ800、φ1200、φ1500。
耐磨砼地面8568m2,做法同货运站,排水沟252m。
2.1.3消防水泵房:
建筑面积330m2,地上1F、地下1F。结构形式为钢筋砼框架结构。
三、脚手架搭设程序
摆放扫地杆——树立杆并与扫地杆扣紧——装扫地小横杆——与立杆扫地小横杆扣紧——安一步大横杆并与各立杆扣紧——安一步小横杆——安二步小横杆——安二步大横杆——安二步大横杆加装临时斜撑——安三、四步大横杆——安三四步小横杆——设连墙杆——接立杆——加设剪刀撑——铺脚手板——设栏杆、挡脚板——挂安全网。
防护架搭设时先立立柱,立柱架设先立里侧立柱,后立外侧立柱,立立柱时要临时固牢。临时固定方法可与建筑物结构临时连接,也可临时斜撑。架设脚手架时,切勿单独一人操作,要防止脚手架倒塌伤人。立柱立好后,即架设大、小横杆,当第一步的大小横杆架设完毕后,即在其上铺设脚手板,做好固定件,以方便操作者上去架设第二步脚手架。同时,在立柱外侧的规定位置及时设置剪刀撑,以防止脚手架纵向倾倒。剪刀撑的设置应与脚手架的向上架设同步进行。
在搭设脚手架时,每完成一步都要及时校正立柱的垂直度和大、
小横杆的标高和水平度,使脚手架的步距、横距纵距上下始终一致。
每次施工脚手架搭设进度必须高出施工面一步,使在操作面的施工人员有,可靠的安全围护,又保证脚手架在搭设中的稳定。
四、 施工方案及方法
4.1支架搭设方案
4.1.1 支模架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
立杆横向间距或排距la(m):0.50;立杆纵向间距或跨距
lb(m):0.60;立杆步距h(m):1.00;
立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.15;模板支架计算高度H(m):11.00;
采用的钢管(mm):Φ48×3.5 ;
扣件连接方式:双扣件,考虑扣件的保养情况,扣件抗滑承载力系数:0.80;
梁底支撑连接方式:方木支撑;
2.荷载参数
模板与木板自重(kN/m2):0.350;混凝土与钢筋(kN/m3):25.000; 暗梁混凝土自重:25 kN/m3;
施工均布荷载(kN/m2):1.000;
3.木方参数
木方弹性模量E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值
(N/mm2):13.000;
木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.400;木方的间隔距离
(mm):250.000;
木方的截面宽度(mm):100.00;木方的截面高度(mm):100.00;
荷载计算单元
二、模板支撑方木的计算:
方木按照简支梁计算,其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=10.000×10.000×10.000/6 = 166.67cm3;
I=10.000×10.000×10.000×10.000/12 = 833.33 cm4;
方木楞计算简图
1.荷载的计算:
(1)钢筋混凝土箱梁自重(kN/m):
q1= 25.000×0.250×1.000×10-3 = 6.250 kN/m;
(2)模板的自重线荷载(kN/m):
q2= 0.350×0.250 = 0.088 kN/m ;
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN): p1 = (1.000+2.000)×0.600×0.250 = 0.450 kN;
2.方木抗弯强度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和,计算公式如下:
均布荷载 q = 1.2×(6.250 + 0.088) = 7.605 kN/m; 集中荷载 p = 1.4×0.450=0.630 kN;
最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.630×0.600 /4 + 7.605×0.6002/8 = 0.437 kN.m;
最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.630/2 + 7.605×0.600/2 = 2.596 kN ;
方木的最大应力值 σ= M / w = 0.437×106/562.500×103 =
2.622N/mm2;
方木抗弯强度设计值 [f]=13.0 N/mm2;
方木的最大应力计算值为 2.622 N/mm2 小于 方木的抗弯强度设计值 13.0 N/mm2,满足要求!
3.方木抗剪验算:
最大剪力的计算公式如下:
Q = ql/2 + P/2
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh
其中最大剪力: V = 0.600×7.605/2+0.630/2 = 2.596 kN; 方木受剪应力计算值 T = 3 ×2596.500/(2 ×150.000 ×150.000) = 0.173 N/mm2;
方木抗剪强度设计值 [T] = 1.400 N/mm2;
方木受剪应力计算值为 0.173 N/mm2 小于 方木的抗剪强度设计值 1.400 N/mm2,满足要求!
4.方木挠度验算:
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下:
均布荷载 q = q1 + q2 = 6.250+0.088=6.338 kN/m;
集中荷载 p = 0.450 kN;
方木最大挠度计算值 V= 5×6.338×600.0004 /(384×9500.000×8333300.00) +450.000×600.0003 /( 48×9500.000×8333300.00) = 0.161 mm;
方木最大允许挠度值 [V]= 600.000/250=2.400 mm;
方木的最大挠度计算值 0.161 mm 小于 方木的最大允许挠度值
2.400 mm,满足要求!
三、木方支撑钢管计算:
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算;
集中荷载P取纵向箱梁底支撑传递力,P = 7.605×0.600 + 0.630
= 5.193 kN;
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图(kN.m)
支撑钢管计算变形图(kN.m)
支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.454 kN.m ;
最大变形 Vmax = 0.296 mm ;
最大支座力 Qmax = 11.166 kN ;
钢管最大应力 σ= 0.454×106/5080.000=89.467 N/mm2 ; 钢管抗压强度设计值 [f]=205.000 N/mm2 ;
支撑钢管的计算最大应力计算值 89.467 N/mm2 小于 钢管的抗压强度设计值 205.000 N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于500.000/150与10 mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编,P96页,双扣件承载力设计值取16.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 11.166 kN; R
五、模板支架立杆荷载标准值(轴力):
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容:
(1)脚手架的自重(kN):
NG1 = 0.158×11.000 = 1.739 kN;
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。
(2)模板的自重(kN):
NG2 = 0.350×0.500×0.600 = 0.105 kN;
(3)钢筋混凝土箱梁自重(kN):
NG3 = 25.000×1.000×10-3×0.500×0.600 = 7.500 kN;
经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 9.344 kN;
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) ×0.500×
0.600 = 0.900 kN;
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算
N = 1.2NG + 1.4NQ = 12.473 kN;
六、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(kN) :N = 12.473 kN; φ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到;
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm;
A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3):W=5.08 cm3;
σ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2);
[f]---- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.000 N/mm2; L0---- 计算长度 (m);
如果完全参照《扣件式规范》,按下式计算
l0 = h+2a
k1---- 计算长度附加系数,取值为1.155;
u ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;u =
1.700;
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a = 0.150 m;
上式的计算结果:
立杆计算长度 L0 = h+2a = 1.000+0.150×2 = 1.300 m;
L0/i = 1300.000 / 15.800 = 82.000 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.710 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12472.920/(0.710×489.000) = 35.925 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 35.925 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由下式计算
l0 = k1k2(h+2a)
k1 -- 计算长度附加系数按照表1取值1.243;
k2 -- 计算长度附加系数,h+2a = 1.300 按照表2取值1.040 ;
上式的计算结果:
立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.243×1.040×(1.000+0.150
×2) = 1.681 m;
Lo/i = 1680.536 / 15.800 = 106.000 ;
由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.544 ;
钢管立杆的最大应力计算值 ;σ=12472.920/(0.544×489.000) = 46.888 N/mm2;
钢管立杆的最大应力计算值 σ= 46.888 N/mm2 小于 钢管立杆的抗压强度设计值 [f] = 205.000 N/mm2,满足要求!
模板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。
4.1.2模板支撑架施工要求:
除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外,还要考虑以下内容
1.整体性构造层的设计:
a.需要设置整体性单或双水平加强层;
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑,且须与立杆连接,设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3;
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置,四周和中部每10--15m设竖向斜杆, 使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层;
d.在任何情况下,高支撑架的顶部和底部(扫地杆的设置层)必须设水平加强层。
2.剪刀撑的设计:
沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑;
3.顶部支撑点的设计:
a.最好在立杆顶部设置支托,其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm;
b.顶部支撑点位于顶层横杆时,应靠近立杆,且不宜大于200mm;
c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算,当设计荷载N≤12kN时,用双扣件;
4.支撑架搭设的要求:
a.严格按照设计尺寸搭设,立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置;
b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求;
c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的,每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m,钢管不能选用已经长期使用发生变形的;
d.地基支座的设计要满足承载力的要求。
5.施工使用的要求:
a.精心设计混凝土浇筑方案,确保模板支架施工过程中均衡受载,最好采用由中部向两边扩展的浇筑方式;
b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载,对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施,钢筋等材料不能在支架上方堆放;
c.浇筑过程中,派人检查支架和支承情况,发现下沉、松动和变形情况及时解决。
五、脚手架拆除:
1、架子拆除时应划分作业区,周围设围栏、警戒标志,地面专人指挥,严禁非作业人员入内。
2、拆除时高处作业人员必须戴安全帽,系安全带,穿软底鞋。 拆除顺序,由上往下,先搭的后拆,后搭的先拆。即:先拆栏杆,脚手板、剪刀撑斜杆,后拆小横杆、大横杆、立杆、并按一步一清的原则依次进行。
拆立杆时应先抱住立杆,再拆除最后两个扣,拆除大横杆、斜撑应先从中间拆,然后托住中间,再解二头扣。
2、 连墙点应随拆除进度逐层拆除,拆抛撑前后设临时支撑,然后再拆抛撑。
3、 拆除要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一个人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
4、 在大面积架子拆除前,应将预留的上料平台等先进行加固,以便拆除后能保证其整体安全和稳定。
5、 拆除时不应碰坏门窗、玻璃、水落管等物品。
6、 拆除时如附近有外电线路,要求采取隔离措施,严禁架杆接触电线。
7、 拆下的材料,应用绳索栓住,利用滑轮徐徐下送,运至地面的材料应按指定地点随拆随运,分类堆放,当天拆除当天清,拆下的扣件及铁丝,集中回收处理。
8、 在拆架过程中,不得中途换人,如必须换人应将拆除情况交待清楚后方可离去。
六、安全文明施工措施
6.1安全施工控制
1、建立健全安全生产保证体系,设立专职安全员,全面落实安
全生产制度和规程。
2、强安全生产教育和安全交底工作,进入工地必须戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防护手套。
4、在危及人身安全设备旁设立醒目警示标志,严禁人员靠近跨越。
5、非电工不准随意拆卸或修理电器设备,对过路电缆应深埋或架空。
6.2 安全应急预案
项目部成立安全应急预案QC小组,由项目经理任组长,副经理、总工程师任副组长。成员:各部门负责人、工长。
1. 培训
培训内容:鉴别异常情况并及时上报的能力与意识;如何正确处理各种事故;自救与互救能力;各种救援器材和工具使用知识;与上下级联系的方法和各种信号的含义;工作岗位存在哪些危险隐患;防护用具的使用和自制简单防护用具;紧急状态下如何行动。
2. 演练
项目部按照假设的事故情景,每季度至少组织一次现场实际演练,将演练方案及经过记录在案。
3. 预案修订与完善
(1)为了能把新技术和新方法运用到应急救援中去,以及对不断变化的具体情况保持一致,预案应进行及时更新,必要时重新编写。
(2)对危险源和新增装置、人员变化进行定期检查,对预案及时更新。
(3)在实践和演习中提高水平,对预案进一步合理化。
4、信息报告
(1)事故发现人员,应立即向组长(副组长)报告。如果是火灾事故,必须同时打119向公安消防部门报警,急救拨打120。
(2)组长接到报警后,通知副组长、组员,立即启动应急救援系统。
(3)根据事故类别向事故发生地政府主管部门报告。
(4)报告应包括以下内容:
—— 事故发生时间、类别、地点和相关设施。
—— 联系人姓名和电话等。
6.3 文明施工管理
1、场容场貌
(1)现场标志;施工现场大门口必须按规定设置标牌,标明工程项目名称、建设单位、设计单位、施工单位,项目经理的姓名、开竣工日期。施工现场的主要管理人员在施工现场应佩戴证明其身份的证卡.
(2)现场布置:施工现场临时设施必须按施工总平面图布置,施工机械和主要材料必须按施工总平面布置图设置和堆放,不得任意侵占场内道路和其他场地。
(3)现场道路及排水:施工道路必须保证坚实、平整、畅通,现场的排水系统必须处于良好使用状态,做到施工现场小雨不停工,大雨雨后能施工。
(4)施工操作面:施工现场必须做到工完、料净、场地清。
2、料具管理
(1)物料堆放:各种材料必须分类堆放,并且大宗材料堆放要符合施工总平面的要求,各种材料码放整齐并挂有标志牌。材料堆放不
能占用道路。
机具设备保洁:施工现场的各种机械设备必须保持清洁,没有油垢。
3、环境卫生
(1)尘埃噪声:施工现场周围有居民的地方,施工尘埃噪声必须达到标准要求,不能扰民。
(2)厕所:施工现场要设置水冲式厕所,并且要做到按时清理,保持清洁。
(3)食堂及饮用水:施工现场的食堂炊事员必须经健康体检合格,并且要通过卫生防病培训。施工人员的饮用水和食品必须达到食品卫生标准。
(4)灭害措施:施工现场必须要有灭措施,措施实施必须得当,现场要有卫生救护措施,并备有卫生救护的常用药品。
(5)建筑及生活垃圾处理:建筑及生活垃圾不能乱堆乱放,必须及时清理,保持现场及生活设施周围清洁干净。
4、综合治理
(1)治安保卫:施工人员必须进行法制教育,现场要有人负责安全保卫工作。施工现场要常设值班人员,值班人员要尽职尽责,材料进出厂要有手续。
(2)文明施工教育制度:凡进入施工现场的施工人员必须进行文明施工教育,加强施工人员的文明施工意识教育。建立健全文明施工的检查制度,项目部每周组织一次文明施工检查评比,工程公司每月组织一次现场文明施工检查评比。
(3)宿舍管理:施工人员的宿舍要建立健全管理制度,宿舍管理要做到制度化、标准化,室内外要保持卫生清洁。