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配煤室脚手架施工方案
首钢京唐钢铁联合有限责任公司焦化工程
配煤室及B101转运站脚手架施工方案
审批:
审核:
编制:
北京首钢建设集团第二建筑工程分公司
京唐钢工程项目经理部一部
2007年8月
一、编制依据
1、施工图纸
配煤室及B101转运站结构施工图420EJ10021
2、主要规范
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
二、工程概况
本工程外脚手架采用落地式双排脚手架。
内脚手架采用满堂脚手架。
在配煤室施工时,建筑物外围搭双排脚手架,其技术构造参数如下:
立杆离墙距离为400mm,立杆横距为1200mm,纵距为1200mm,小横杆水平间距为1200mm,脚手架步距h=1500mm。
脚手板采用搭接,搭接长度≥100mm,接头用10号线绑扎牢固。
内脚手架采用满堂脚手架,技术构造参数如下:
立杆纵横间距1200mm,环梁及其埋件下立杆加密,间距600mm,水平杆步距1500mm,并设剪刀撑。
避开筒仓中心点以便于向上投中心点。
框架梁立杆纵横间距600mm,水平杆步距1500mm,梁底小横杆间距300mm。
为保证脚手架的稳定性,梁底顺梁方向加设一排立杆,间距800mm,并与梁脚手架连接牢固。
框架梁立杆下铺道木。
距地200mm设一道扫地杆。
平台板的立杆间距1200mm,纵横向水平杆步距1500mm。
板的立杆下铺100*100木方,距地面200mm设一道扫地杆。
内外脚手架钢管采用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管,采用力学性能符合要求的Q235A钢,扣件符合GB15831-1995《扣件式钢管脚手架》的规定。
三、脚手架施工
(一)、脚手架搭设顺序
先进行回填土施工,设备基础暂不施工。
土方回填至±0.000m(承台顶面标高分别为-0.8m、-1.0m、-1.3m),脚手架从±0.000m向上搭设。
部分架管直接立在承台上,其它架管下采用道木。
放置纵向扫地杆,自角部起依次向两边竖立底层立杆,底端与纵向扫地杆扣接固定后,装设横向扫地杆,并与立杆固定(固定立杆底端前,应确保立杆垂直)。
每边竖起3-4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆(与立杆扣接固定)和横向水平杆(小横杆,靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定)、校正立杆垂直和水平杆水平使其符合要求后,按45-55N.m力拧紧扣件螺栓,形成脚手架的起始段,按上述要求依次向前延伸搭设,直至第一步脚手架交圈完成。
设置连墙件,按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步……,随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑,装设作业层间横杆(在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小脚手板支撑跨度的横杆),铺设脚手板作为作业层,安装密目安全网全封闭。
(二)、脚手架基础做法
首先进行搭设场地的平整、夯实工作,从建筑物主体向外围3-5‰找坡。
回填土夯实后地面标高为±0.000m,上铺300mm×300mm道木,道木上放置钢底座。
扣件式钢管脚手架的底座采用焊接底座。
焊接底座采用Q235A钢,焊条采用E43XX型。
几何尺寸:
底板-8mm厚(200×200mm),立柱Φ40×3.5mm钢管(l=150mm)。
钢底座上放置立杆,按设计的立杆间距进行放线定位,铺设要平稳,不得悬空。
如下示意图:
(三)、脚手架构造措施
1、立杆的间距、垂直度
立杆间距允许搭设偏差±50mm,立杆垂直度允许搭设偏差±100mm。
2、扫地杆设置
在垫板以上200mm处,设置扫地杆,扫地杆采用对接接长。
扫地杆的端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于100mm。
3、横杆间距、平整度
横杆步距采用1800mm,用对接方法接长。
一根横杆两端的高差,不能超过20mm,纵向水平杆全长平整度,不能超过±100mm。
4、立杆、横杆接头的详细做法
立杆上的对接扣件应相互交错布置,两个相邻立杆的接头不应设在同步同跨内,两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。
纵向水平杆对接接头应交错布置,不应设置在同步同跨内,相邻接头水平距离不应小于500mm,并应避免设在纵向水平杆的跨中。
(四)、脚手架卸载
脚手架的缷载,本工程采用平台分层卸载,根据转运站及中转站平台布置,在每层平台或框架梁上进行缷载,卸载形式如下图示意:
(五)、脚手架架体与建筑物拉结
架体与建筑物拉接采用刚性拉结方式,连墙件的连墙杆用两根短管用直角扣件固定于框架柱上,脚手架与每根柱子均拉结,拉结点竖向间距3.0m,筒仓范围内连墙件采用钢管与预留埋件焊接连接。
与柱子拉结形式如下图示意:
(六)、剪刀撑的搭设方法
脚手架外立杆满布剪刀撑,每道剪刀撑跨越立杆的根数为5-7根,每道剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6m。
斜杆与地面倾角在45°~60°之间,由底至顶连续设置,在伸缩缝两侧及转角处各设一道横向斜撑。
剪刀撑斜杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端,或立柱上,旋转扣件中心线距主节点的距离不大于150mm。
剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长度不小于500mm,用3个扣件等距离布置,扣件扣在钢管端头处不小于100mm处,剪刀撑下端一定要落地。
(七)、小横杆的设置
每个主节点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部,端头处伸出长度不小于100mm,该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm,靠墙一侧的外伸长度不大于300mm。
(八)、脚手架体与建筑物之间封闭及施工通道设置
1、密目网垂直封闭,密目网的质量要求:
密目网要四证齐全,要有阻燃性能,其续燃、阻燃时间均不得大于4s,要符合GB16909的规定。
每10cm×10cm=100cm2的面积上要有2000个以上网目。
密目网的绑扎方法:
用系绳将密目网绑扎在立杆或大横杆上,使网与架体牢固的拉接在一起。
系绳的材质应符合GB16909的规定。
2、兜网封闭:
用大眼安全网(平网)将脚手架与建筑物之间封闭起来,每隔10m封闭一道。
3、配煤室南北各设置一条安全马道:
马道的宽度不小于1.2m,坡道以1:
3(高:
宽)为宜;马道的立杆、横杆间距应与脚手架相适应,基础按脚手架要求处理,立面设剪刀撑;人行斜道小横杆间距不超过1米;马道上满铺钢跳板,板上用10号线绑防滑条;设置护身栏杆,上部护身栏杆1.2m,下部护身栏杆距脚手板0.6m,同时设180mm宽挡脚板。
马道用密目网全封闭。
在马道出口处搭设6m长、3m宽、3.5m高的安全通道,上铺两层跳板,上层为木跳板,下层为钢跳板,距上层跳板450mm。
周围用密目网全封闭,出口悬挂安全警示牌。
如图示意:
四、脚手整体稳定性验算
(一)、外脚手架立杆整体稳定性验算:
N/ψA≤KA·KH·f
N=1.2(n1NGK1+NGK2)+1.4NQK
N—立杆验算截面处的轴心压力(取底截面);
f—钢材抗压强度的设计值(0.205KN/mm2);
KA—与立杆截面有关的调整系数,内外排立杆均采用两根钢管组合时,取KA=0.7;内外排均为单根时,KA=0.85;
KH—与脚手架高度有关的调整系数。
当H≤25m时,取0.8;H≥25m时,按下式计算:
KH=1/(1+H/100)。
NGK1—脚手架自重产生的荷载;
NGK2—脚手架上部固定荷载;
NQK—脚手架上的施工荷载;
ψ—轴心受压杆件的稳定系数,根据长细比γ,由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》查得;
A—立杆计算截面面积。
KH=1/(1+H/100)
H=43.5m
根据已知条件,脚手架为双排钢管脚手架,搭设高度为43.5m,立杆横距1200mm,立杆纵距1200mm。
内立杆距外墙距离400mm,脚手架步距h=1.5m。
铺设钢跳板三层,同时进行施工作业的层数为2层。
脚手架与主体结构连接的布置,其竖向间距H1=2h=3.0m,水平距离6m。
采用单立杆时最大允许搭设高度为:
ψAf=48.491KN,NGK1=0.411KN,NGK2=2.713KN,NQK=9.90KN,KA=0.85。
H=[KAψAf-1.3(1.2NGK2+1.4NQK)]÷1.2NGK1×h
=[0.85×42.988-1.3×(1.2×2.713+1.4×9.90)]÷(1.2×0.0.411)×1.5
=43.3m
最大允许搭设高度为:
H≤H/(1+H/100)=43.3/(1+43.3/100)=30.2m
故脚手架下部43.5-30.2=13.3m内必须采用双立杆。
施工时脚手架下部21m内采用双立杆,折合步数n1=21/1.5=14步;上部采用单立杆,n2=(43.5-21)/1.5=15步。
整体稳定性验算:
底部压杆轴力最大,对其进行验算;
N’GK1=NGK1+2×1.5×0.0376+0.014×4
=0.580KN
N=1.2×(0.411×15+0.580×14+7.713)+1.4×9.9
=40.26KN
压杆长细比:
λ=3.0×2/1.2=4
查表得μ=32
λox=32×4=128
查表得ψ=0.406
因立杆为双立杆,KA=0.7,计算高度调整系数KH,由H=43.5m>25m,
KH=1/(1+43.5/100)=0.697
则N/ψA=40260/(0.406×4×489)=50.7N/mm2
KA·KH·f=0.7×0.697×205=100.02N/mm2>50.7N/mm2
所以脚手架整体稳定性能满足要求。
根据计算结果,配煤室2/C~3/D线及~线42.0m高B101转运站外脚手架下部21m内采用双立杆,上部采用单立杆;其余部位采用单立杆。
(二)、环梁及其埋件脚手架稳定性计算
环梁梁高1500mm,梁底最宽处1906mm,环梁内侧设埋件,环梁埋设件为14mm厚钢板,埋件为喇叭口形,顶标高16.55m,埋件底标高15.55m,分成四块采用塔吊吊装。
埋件重4.8吨。
立杆纵横间距600mm,水平杆步距1500mm。
环梁及埋件的总荷载:
Q=[πR2h-1/3πh(r2+rr'+r'2)]×25+48
=[3.14××1.5-1/3×3.14×1.5(52+5×3.85+3.852)]×25+48
=1759KN
环梁底面荷载为:
q=Q/(πR2-πr2)
=1759/3.14×(5.852-3.852)
=28.8KN/m2
模板自重力0.33KN/m2
钢筋混凝土自重力28.8KN/m2
施工荷载5KN/m2
永久荷载分项系数取1.2;可变荷载分项系数取1.4;则每根钢管设计荷载为:
p=[(0.33+28.8)×1.2+5×1.4]×0.6×0.6=15.12KN
采用Ф48×3.5mm钢管,净截面积A=489mm2,钢管计算长度为l0=1500mm,i=1/4(482+412)0.5=15.78mm,λ=l0/i=1500/15.78=95.06查表得稳定系数Ψ=0.625,立杆容许荷载为:
f=N/ΨA=15120/(0.625×489)=49.5N/mm2﹤215N/mm2满足要求。
五、脚手架搭设的质量要求
立杆的垂直偏差:
纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm,横向偏差不大于H/400,且不大于50mm。
纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300,且不大于20mm;横向水平杆水平偏差不大于10mm。
脚手架步距、立杆横距偏差不大于20mm,立杆纵距偏差不大于50mm。
连墙点的数量、位置要正确,拉接牢固,无松动现象。
六、脚手架的使用规定
1、作业层每1m架面上施工荷载不得超过以下规定值:
结构脚手架3kN/m2;装修脚手架2kN/m2。
2、在脚手架架板上堆放的标准砖不得多于单排立码3层,砂浆和容器总重不得大于1.5kN;施工设备单重不得大
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