黑龙江省施工方案范例－脚手架施工方案

hzg771007

脚手架施工方案

例题 (仅供讲课用)  

    一、工程概况：
    (即简单介绍一下需搭设脚手架的工程概况)×××工程，由××项目部承建，建筑面积6300m2，结构形式为十二层框架结构，层高三米，建筑物的总高度为38.4米，工程量比较大，不太复杂。
    二、脚手架的种类
    外架子采用钢管双排落地式装修架，外用蓝色密目网进行封闭；公建一层需用钢管搭设多立杆式满堂红架子。
    三、搭设设计，确定间距，说明基础做法
    (一)搭设设计，确定间距
    1、所用φ48×3.5钢管及扣件等符合规范要求。(简单介绍一下对构配件的要求，规范P118、P135已有明确规定。钢管，现普遍采用φ48×3.5的焊接钢管，φ48性能好φ51，故φ51已基本淘汰)。
应特别注意：
    1．钢管上严禁打孔(规范的强制性条文)；
    2．钢管必须涂刷防锈漆；
    3．旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺丝必须更换(强制性条文)；
    4．脚手架采用的扣件拧紧扭距要大于40NM，在50NM为宜，不许大于65NM，用力矩扳手进行试验。
    2、外脚手架立杆的纵向间距为1.5m(La)，横向间距1.05M(Lb)，大横杆步距为1.8m(h)，主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除，靠墙一端的外伸长度0.35米(规范中规定a不应大于0.4L，且不应大于500mm)，相邻立杆间加设一根小横杆，小横杆靠墙一端到装修墙面的距离100mm。
    3、脚手架搭设高度40米(规范中规定应高出女儿墙上皮1米，高出檐口上皮1.5米)。
    4、剪刀撑与横向斜撑(规范P131，6.6)每七根立杆加设一道剪刀撑，斜撑杆与地面的倾角为45度，剪刀撑在脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置，剪刀撑斜杆的接长宜采用塔接，塔接长度不小于1米，要采用不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不小于100mm。横向斜撑除每个拐角设置外，中间每隔6跨设一道。
    5、人行斜道(搭设要求见P1310)可沿架体搭设通行斜道，坡度为1：3，踏面铺桥板，两边设护栏，踏面上每隔250～300mm设一根防滑木条，木条厚度20～30mm。
    (二)基础做法(说明：地基基础的施工根据高度现场土质情况与现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ的有关规定执行)
    地基处理应牢固可靠，清除障碍物，平整地面，回填土分层夯实，脚手架底面标高应高于自然地坪50mm，铺以厚度大于50mm，宽大于400mm，长4.0m左右的木垫板平行于墙面通长铺设。
    (三)设计校核：计划铺设三层钢脚手板，已知搭设尺寸比：0.65m，La=1.50m，h=1.80m，架体内侧距墙0.45m，连墙件材质用钢管2步3跨布置扣件连接，立杆的下部用截面为400×50mm厚的木板通长铺设。地基土为粘土分层夯实，地基承载力标准值fgk=200KN/m2，施工地区的基本风压Wo=0.35KN/m2，An/Aw=0.623(An一挡风面积，Aw迎风面积)，密目式安全网0.005KN/m2需设计校核内容：
    ①横向水平杆的抗弯强度和挠度。
    ②纵向水平杆的抗弯强度和挠度。
    ③纵向水平杆和立杆连接的扣件的抗滑承载力计算。
    ④立杆的稳定性计算。
    ⑤连墙件计算(包括连墙件和扣件的抗滑承载力计算)。
    ⑥立杆地基承载力计算。
    1、横向水平杆的抗弯强度和挠度计算
              
                                                   作用在小横杆上的线荷载标准值
    qk=(2十0.3)×0.75=1.725KN/m(2-施工荷载0.3-脚手板重0.75-1/2La)
    q=l.4×2×0.75+l.2×0.3×0.75=2.37KN/m(1.4、1.2为分项系数，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4)
    则抗弯强度
    δ=Mmax/W=1/8QIb2[1－(a11Lb) 2] 2/w
     =0.125×2.37×10502 [1－(200／1050) 2] 2／(5.08×103)
     =60.07N／mm2＜f=205N／mm2
    故抗弯强度满足要求
式中：Mmax-弯矩最大值；W-截面模量，规范附录B表B；
       f-钢材抗弯强度设计值，表5.1.6
       挠度验算的结构静力学计算手册查得
       V=5qk Lb4／(384EI)
        =5×1.725×10504／(384×2.06×105×12.19×104)
        =1.09mm＜[V]

    故挠度符合要求
    2、大横杆的抗弯强度和挠度验算
                     
                                                由小横杆结合大横杆的标准值
Fk=0.5qkLb=0.5×1.725×1.05=0.91KN
σ=Mmax／W=0.175FLa／W=0.175×1.34×1.5×106／(5.08×103)
  =69.24N／mm2＜f=205N／nm2
V=1.146FkL3／100EI
  =1.146×0.91×103×15003／(100×2．06×105×12.19×104)
  =1.4mm＜[V]
故满足强度和挠度要求
     3、扣件的抗滑承载力
R=2.15F=2.15×1.34=2.89KN＜Rc=8KN
式中R-纵向横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值
Rc-扣件抗滑承载力设计值，按规范表5.1.7采用
     4、立杆的稳定性验算
1)验算长细比 λ=Lo/i=kμh/i
                (式中Lo计算长度，按规范第5.3.3条规定计算
                i-截面回转半径，按规范附录B表B采用
                k-计算长度附加系数
                P-计算长度系数，见表5.3.3
                h-立杆步距)
当k=1时，λ=1.5×1800/15.8=171＜[λ]=250
当k=1.155JF，λ=1.155×1.5×1800／15.8=197
                                查得稳定系数  =0.186(附录C)
2)计算风荷载设计值产生的立杆段弯短Mw
Wk=0.7μz μs(规范(4.2.3)式)
   查得μz =1.17
         μs =1.3  =1.3×1.2×An／Aw
则Wk=0.7×1.17×1.3×1.2×0.623×0.35
     =0.279KN/m2
   Mw=0.85×1.4×WkLah2／10(式5.3.4)
     =0.85×1.4×0.279×1.5×1.82／10
     =0.161KN．m
Wk-风荷载标准值
μz-风压高度变化系数，按《建筑结构荷载规范》(CBJ9)规定采用。
μa-脚手架风荷载体型系数，按规范表4.2.4  挡风系数
3)主杆段的轴向力设计值N(组合风荷载时)
首先看结构自重标准值产生的轴向力
NG1K=Hsgk
式中Hs-脚手架搭设高度
     [H]= Hs／(1十0.001Hs)  (式5.3.7)则Hs=[H]／(1-0.001Hs)取限位40m
     gk-每米立杆承受的结构自重标淮值(KN/m)按规范附A表A-l查
     NG1K=[H]／(1-0.001Hs)×0.1248=5.2KN
     构配件的脚手板重：共三层自重标准值
     ΣQp1=3×0.3=0.9KN/ m2
     栏杆、挡脚板(取两个作业层)自重标准值
     ΣQp2=2×0.11=0.22KN/ m2
     密目网安全网自重标准值
     ΣQp3=0.005KN/ m2
      则构配件自重产生的轴向力
     NG2K =0.5(Lb十a1)LaΣQp1十Qp2La十Qp3La [H]
          =0.5×(1.05十0.2)×1.5×0.9十0.22×l.5十0.005×1.50×40
          =1.4738KN
   再看施工荷载产生的轴向力，按三个作业层施工荷载
        Qk=3×2=6KN／m2
        施工荷载产生的轴向力总和
        ΣNQK=0.5(Lb十a1) La Qk
             =0.5×(1.05十0.2)×1.5×6
             =5.625KN
   则N=1.2(NG1K十NG2K)十0.85×1.4ΣNQK (式5.3.2-2)
       =1.2×(5.2十1.4738)十0.85×1.4×5.625
       =14.70KN
   4)不组合风荷载时，立杆段轴向力设计值
     N1=1.2(NG1K十NG2K)十1.4×1.4ΣNQK (式5.3.2-1)
        =1.2×(5.2十1.4738)十1.4×1.4×5.625
        =15.88KN
   5)立杆稳定性验算＼
     组合风荷载时：
        N/(  A)Mw／W(式5.3.1-2)
        =14.70×103／(0.186×489)十0.161×106／(5.08×103)
        =161.62十31.69
        =193.31N／mm2＜f=205N／mm2
      不组合风荷载时
        N/(  A)(式5.3.1-1)
        =15.88×103／(0.186× 489)
        =174.59N／mm2＜f=205N／mm2
   故稳定
   5、连墙件计算
   (1)扣件抗滑承载力计算
   受风荷载影响最大的部位考虑，取最高部位按40米考虑
   查得μz =1.80
     Wk=0.7μz μs Wo(规范(4.2.3)式)
       =0.7×1.8×1.3×1.2×0.623×0.35
       =0.429KN／mm2
     NL=NLw十No(式5.4.1)
       =1.4WKAw(式5.4.2) 十No
       =1.4×0.429×2×1.8×3×1.5十5
       =11.49＞8kN
   故需要增加一个抗滑扣件
   式中NL一连墙件轴向力计计值
       NLw一风荷载产生的连墙件轴向力设计值
       No-连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力。单排架子3KN，双排架子5KN。
    (2)连墙件稳定承载力验算
      λ=Lo／I(Lo一连墙杆计算长度取0.45)
       =450／15.8=28.48＜[λ]=250
    由附录C表C查得稳定系数  =0.924
    则N1／(  A)
    =1I．49×10P／(0．924×489)
    =25．43N／mm2＜f=205N／mm2
          故满足强度要求
     6、立杆的地基承载力计算
上部结构传至基础顶面的轴向力设计值为N1=15.88KN
木垫板作用长度取0.6米，基础底面积A=0.6×0.4=0.24 m2
地基承载力设计值fg=kcfgk=0.5×200=100kpa=100KN／m2
     (Ko-地基承载力调整系数，碎石土、沙土、回填土取0.4，黏土0.5，岩土、砼1.0)
      立杆基础层的平均值P=N1／A=15.88/0.24=66.17KN/ m2＜fg
      故满足要求
      四、绘制节点图、连墙点、拉结样图
      连墙件采用两步三跨拉结，成菱形布置，偏离主结点不大于300毫米。梁内予理钢管，钢管底端焊接钢筋锚爪，埋人混凝土梁内，深度不小于150毫米，钢管外露200毫米(或用抱箍与框架柱进行刚性连接)
图示
                          
     五、搭设顺序、拆除顺序
     严格遵守搭设顺序：搭设前应由施工方案编制人或施工员向架子工进行详细的安全技术交底，尔后进行作业。
     划线--摆放扫地杆--逐根树立立杆并与扫地杆扣紧--装扫地小横杆并与扫地杆扣紧--装第一步大横杆并与各立杆扣紧--按第一步小横杆--按第二步大横杆--按第二步小横杆--加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧(装设连墙杆后拆除)一按第三、四步大横杆和小横杆--按连墙杆--接立杆--加设剪刀撑--铺脚手板绑扎防护栏、挡脚板--挂立网防护。
     脚手架拆除
     1、拆除前应做好准备工作。拆除时，划分作业区，必要时四周围栏和警戒标志，严禁非作业人员入内，地面设专人指挥。
     2、拆除时先清除架上的存留材料、杂物，然后本着先绑后拆，后绑先拆的原则，按层次自上而下的进行。严禁上下同时作业。
     3、连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连件整层或数层拆除后再拆脚手架。分段拆除高差不大于二步。
     4、先拆护身栏杆，档内留一脚手板翻到下步架，其余下运，然后依次拆小横杆一大横杆-剪刀撑一立杆。
     5、拆立杆时，中间人解扣抱住后，再拆开两头扣。
     6、拆到最后一根长立杆时，应先在适当位置加设临时抛撑，再拆连墙件。
     7、拆抛撑时，先用临时支撑撑住，再拆抛撑。
     六、搭设措施、注意事项
     1、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
     2、每搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
     3、不同径钢管严禁混用。
     4、立柱的对接扣件应交错布置，两相邻立柱接头不应设在同步同跨内，相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1／3。
     5、开始搭立按时，每隔6跨设一抛杆撑，直至连墙杆安装稳定后方可根据情况拆除。
     6、当搭至有连墙件的构造点时，搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后立即设连墙件。
     7、立杆顶端高出建筑物檐口1.50米。
     8、水平杆接头交叉布置，不设在同步同跨内，相邻接头水平距离大于500MM。
     9、同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与外角柱固定。
     10、横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不大于I00MM。剪刀撑同步搭设，各底层斜杆下端均必须支撑在垫块上。
     11、扣件规格应与钢管外径一致，扭紧时稍感费力即止，对接扣件开口向上或向内。
     12、作业层，斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合规范。
     七、防护措施、使用要求
     1、杆件的设置和连接、连墙件、支撑、门洞桁架等腰三角形的构造是否符合要求。
     2、地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空。
     3、扣件螺丝是否松动。
     4、高度在24M上的脚手架，其立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规定。
     5、安全防护措施是否符合要求。
     6、是否超载。
     7、使用期间，除非以方案制定方批准采取加固措施，否则严禁拆除任何构件。
     8、不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。
     9、雨雪后上架应有防滑措施，并应扫除积雪。
     10、不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业。
     11、脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
     八、卸料平台的设计、计算、搭设要求
     因卸料需要，需搭设平台，卸料平台搭设2800×2800mm的操作平台，主梁和次梁皆采用48×3.5的钢管，主梁间距1400mm，次梁间距700mm，上面铺500mm厚木板，木板自重220N／m2，平台施工时的活荷载限定在800N／m2，集中荷载为800-1000N。
搭设简图如下：  
                                   
次梁间距700mm，次梁(均布荷载)计算简图见下图。
                                                
①先按均布荷载验算次梁
    得荷载设计值为(忽略护身栏杆)
    木铺板自重220N/m2×0.7m×1.2=184.8N/m
    钢管自重38.5N/m×1.2=46.2N/m
    施工活菏载800N/m2×0.7×1.4=784N/m
    荷载设计值1015N/m
    故弯矩为M=1/8qL2=1/8×1015×2.82=994.7N/m
②按次梁受集中荷载验算
     次梁(集中荷载)计算简图(见图)
                                    
次梁上的恒荷载为
      220N/m2×0.7m十38.5N/m=192.5N/m
      集中荷载以800N计，得弯矩
      M =1/8QL2十1/4FL
        =1/8×192.5×1.2×2.82十1/4×800×1.4×2.8
        =226.38十784=1010.38Nm
取以上弯矩中的较大值M=1015Nm，验算次梁弯曲强度φ48×3.5mm钢管的截面抵抗矩为wn=5.078cm3
得wnf=5.078×103×205=1040.99×103 Nmm=1040.99Nm(f-抗压强度设计值，205N/mm2)
取均布荷载时M＜wnf
故满足要求
                                          
     2．主梁验算
     ①主梁按两跨简支连续梁计算
     其荷载为：
     木铺板自重220N/ m2×1.2×1.4m=369.6N/m
     次梁钢管自重38.5N/m÷0.70×1.2×1.4m=92.4N/m
     活荷载800N/m2×1.4×2.8m/2=1568N/m
     荷载设计值    2076.2N/m
     中间柱顶处弯矩为
         MB= -0.1×QL2
           = -0.125×2076.2×1.42
           = -508.67Nm
                                                                        
     ②验算弯曲强度  MB (508.69Nm)＜wnf (1040.99Nm)故满足要求
     3．支杆计算
支杆取中间文杆作验算，按双跨简支梁中间支座反力R1=1.25qL计
     ①立杆所受荷载为R1=1.25qL=1.25×2076.2N/m×1.4m=3633.35N杆件Lo只承受轴向压力。故由力矩平衡条件得
     tgα=2.8/3.0  α=43.03°
          sinα=a/3.0   a=2.047
     则由力矩平衡条件  R1×2.8= R3×2.047
                  3633.35×2.8= R3×2.047
                  R3=4969.90N
     杆件承载能力验算
     φ48×3.5钢管截面积A=4.89×10-4m2
     截面模量           w=5.08×10-6m2
     回转半径           i=1.58×10-2m
     抗弯强度           EⅡ=2.51×104Nm2
     故受压正应力为
     σ=N/A=4969.90/489=10.16N/mm2＜f=205N/mm2
     强度满足要求
     其长细比  λ=L/i=4.104/1.58×10-2=273.60＞[λ]=150
     中间处需加一斜撑杆 则λ= L/i =4.104/(2×1.58×10-2)=136.8＜[λ]=150
     可以
     查表得稳定系数  =0.362
     其轴向受压稳定条件
     N/(  A)=4969.90/(0.362×489)=28.08N/mm2＜f=205N/mm2
     故稳定
     九、搭设高50米以上时除作前八条外还做设计计算书，绘制卸荷方法详图。

jnwlj

谢谢，支持