朝阳园二期爬架专项施工方案.docx
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朝阳园二期爬架专项施工方案
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爬架专项施工方案
第一部分施工方案
一、方案设计
1.A平面设计(见附图:
爬架平面布置图)。
1)为满足流水段施工,分两个施工段整体升降,共设计98榀主框架,提升方式均采用液压升降提升方式。
2)爬架的附着支承构造分:
A型支座固定在边梁上,B型支座固定在框架梁上。
3)考虑四周边梁的结构承载能力,采用梁用加长支座,以减小结构的受力,受力情况见支座受力简图。
2.B平面设计(见附图:
爬架平面布置图)。
1)爬架支座全部固定在框架柱上,升降方式采用单跨或整体液压升降。
2)在塔吊附着及施工电梯对爬架升降造成影响时,在架体搭设中应用短钢管搭设,采取局部临时拆搭的办法,使架体越过障碍,正常升降。
3.爬架立面设计
1)建筑结构标准1层开始预留孔,第2层结构砼强度达到C10时,即可安装主框架,搭设架体。
裙房及标准1、2层施工时需搭设临时脚手架,标准层3层施工时就可用爬架进行主体施工。
当施工标准层第3层以上,并且第3层砼强度达到C15以上时,即可把上支座提升到第3层同时可对架体进行提升。
2)爬架体以主框架为骨架,采用扣件钢管搭设,主框架高12.8m,架体高度15m,宽度0.9m,每步架高度1.8m,根据图示搭设剪刀撑和底部支承框架等机构,所有钢管必须按规范搭设,扣件必须按规定拧紧。
3)在建筑四周搭设的爬架之间距离应小于200mm,架体最下端1层应与结构的最大距离不大于100mm。
4)主体结构施工时所使用施工电梯应追随在爬架下面,装修时拆除悬挑部分,爬架可逐层降落。
二、爬架施工流程图
1.搭设流程图:
主框架整体组装→主框架安装调整→搭设架体→→铺设脚手板→→检查
→安全网封闭→
验收投入使用
2.爬升流程图
上支座导向架提升→安装液压升降装置→拆除固定支座及障碍物→提升架体→固定下支座→拆除液压升降装置→架体封闭、检查、投入使用
三、液压爬架的安装
1.主框架的组装:
1)爬架组装设置情况示于“爬架主框架安装简图一”、“爬架主框架安装简图二”和“导轨式多功能爬架架体搭设示意图”,提升情况示于“提升程序示意图”。
2)用垫木把主框架的下节、中节和上节从中部垫平,穿好螺栓(M16×50、M16×80)、垫圈、并紧固所有螺栓。
注意:
拼接时要把每两节之间的导轨及方钢主肢找正对齐。
3)把导向装置从主框架上节的导轨滑进去至中节。
注意:
导向装置辊轮及轴要加润滑油;辊轮轴要加平垫、弹垫,并紧固。
4)把下支座(固定附着支承构造)固定在下节连接位置上,并紧固。
5)把上支座(滑动附着支承构造)固定在导向装置的连接位置上,并紧固。
6)用8#铁丝固定上支座,保证上、下支座间距约为标准层层高。
7)把三角挂架安装固定在上节的安装孔内,并紧固。
8)主框架拼接、组装完毕后,检查是否合格。
质量要求:
上、中、下三节各连接部位的主肢要对齐,不能错位;各处螺栓均达到标准扭紧力。
2.主框架的吊装:
1)用起重设备把拼接好的单操主框架吊起,吊点设在上部1/3位置上。
2)把上支座(滑动支承构造)安装固定在二层的预留位置上,用专用T型螺栓及专用平垫铁紧固。
注意:
紧固时,专用紧固扳手须加加力杆。
紧固后,把铁丝松开。
3)把下支座(固定附着支承构造)安装固定在首层的预留孔位置上,用专用T型螺栓及专用平垫铁紧固。
4)调整铅垂度及水平位置,并接规定扭力紧固穿墙螺栓。
单榀主框架安装完毕,可以指挥摘钩。
3.脚手架体的搭设:
1)脚手杆采用Ф48×3.5的焊接钢管,其化学成份及机械性能应符合《普通碳素钢技术条件》(GB700-88)的规定。
不得使用严重锈蚀或变形的钢管。
2)扣件应符合《可锻铸铁系类及技术规定》(GB978-67)的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。
扣件附件采用的材料应符合《普通碳素钢技术条件》(GB700-88)中A3的规定。
螺纹应符合《普通螺纹》(GB196-81)的规定。
垫圈应符合(GB95-86-85)的规定。
3)扣件与钢管贴合面必须严格整形,保证良好接触面。
4)扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。
5)扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件两旋转面间隙不小于1mm。
6)立杆纵矩≤1600mm,立杆轴向最大偏差应小于200mm,相邻立杆接头不应在同一步架内。
7)内外侧大横杆步矩1800mm,外侧每步矩之间搭设900mm高护身栏,上下横杆接头应布置在不同立杆纵矩内。
最下层大横杆搭设时应起拱30~50mm。
8)小横杆贴近立杆布置,搭于大横杆之上。
外侧伸出立杆100mm,内侧伸出立杆100~400mm。
内侧悬臂端可铺脚手板。
9)架体外侧必须搭设两道剪刀撑,倾角45~60˚,架体内侧必须搭设两道剪刀撑。
剪刀撑应与所有立杆进行连接。
10)架体内可以搭设马道,但具体搭设事宜必须和厂家进行协商后方可进行搭设。
11)脚手板最多可以铺设四层,最下层脚手板距离外墙不超过100mm或用翻板封闭。
12)架体内水平向应有二道以上眼肉与墙体进行密封性连接;架体底部应有大眼和密眼网双层进行兜底并封闭;架体外侧应有密眼网进行封闭式围护,围护时要保证横平竖直,应有尽可能多的点与架体进行连接。
四、液压爬架的升降
1.架体操作的人员组织(单跨提升为一个作业组,做到统一指挥,分工明确,各负其责)。
下设组长1名,负责全面指挥;泵站操作人员1名,负责液压装置管理、操作、调试、保养的全部责任;液压缸升降过程中切换高强锁销,每缸1人,负责升降中主框架的监护,及时发出指令,油缸的拆卸、锁销的切换,注意必须使用专用锁销,不得随意更换或代用。
在一个工程中,根据工期要求,可组织几个作业组各自同时对架体进行提升。
作业组完成1跨架体的提升的时间约为20分钟。
2.液压提升装置的操作步骤:
泵站放置到与油缸同一标准层→安装油缸(油塞杆销不同定待调试)→接好高压软管→接通电源(380V)→开动泵站(检查电机转向)→搬运控制手柄→油缸空程试验(不加载)→安装活塞杆锁销→提升架体。
3.架体升降前的准备:
1)提升上支座:
以主框架上部的三角挂架为吊点,使用1~1.5t的手拉葫芦把上支座从第二层提出升到第三层。
当上支座固定位置的砼强度达到C15以上时即可对架体进行提升。
2)爬架提升前的准备与检查:
由安全技术负责人对爬架提升的操作人员进行安全技术交底,明确分工,责任落实到位,并记录和签字。
按分工清除架体上的活荷载、杂物与建筑的连接物、障碍物,安装液压升降装置,接通电源,空载试验,准备操作工具,专用扳手、手锤、千斤顶、撬棍等。
4.架体的升降操作工艺:
1)安装顶块锁销,高速油缸活塞上下动作,可单缸分别升降动作。
用顶块锁销把升降顶块固定在导轨内侧相应的孔内,锁销要安装到位。
荷载升缸,使架体自重作用在油缸上靠油缸的的安全锁把油塞杆锁住。
2)拆除架体与结构的连接物及障碍物;拆除下支座的穿墙螺栓。
3)荷载升缸→提升架体→安装架体锁销→收缸使架体锁销承载架体→拆除顶块锁销。
4)空程收缸→安装顶块锁销→升缸使活塞杆顶住架体→拆除架体锁销。
5)荷载升缸→提升架体(行程450mm)→安装架体锁销。
以次循环进行升缸、收缸动作使架体每次升降450mm,达到爬架升降1个标准层的目的。
6)爬架降落方法与架体提升一样,只是升缸是空程,收缸是荷载架体,使架体降落到一个标准层。
5.爬架提升后的检查验收:
1)检查拆除后的螺栓螺母是否真正按扭钜拧到位,检查是否有该装的螺栓没有装上;架体拆除的临时脚手架及与建筑的连接杆要按规定搭接的,检查脚手杆、安全网是否按规定围护好。
2)架体提升后,要由爬架施工负责人组织对架体各部位进行认真的检查验收,每跨架体都要有检查记录,存在问题必须立即整改。
检查合格达到使用要求后由爬架施工负责人写出书面报告,爬架方可投入使用。
五、液压爬行工况状态下的使用
1.升降工作完成后,技术管理人员必须按照规定严格检查后,方能投入使用。
2.在静止工况状态下,施工荷载为3KN/m2和二层作业。
3.爬架不得超载使用,不得使用较重的集中荷载。
4.爬架只能作为操作架,不得作为外墙模板支撑架。
5.禁止下列违章作业:
任意拆除脚手架部件和穿墙螺栓;起吊构件时碰撞或扯动脚手架;在脚手架上拉结吊装缆绳,在脚手架上安装卸料平台;在脚手架上推车;利用脚手架吊重物。
6.爬架穿墙螺栓扭矩不得小于1500mm。
六、液压爬架的维修与保养
1.施工期间,每次浇注完砼后,必须将导向架滑轮表面的杂物及时清除,以便导轨自由上下。
2.工程竣工后,应将爬架所有零部件表面异物清除干净,重新刷漆。
将已损坏的零件重新更换,以待新工程继续使用。
3.有关液压提升装置的维修与保养,详情请见《爬架液压系统使用说明书》。
4.施工期间,定期对架体及爬架连接螺栓进行检查,如发现连接螺栓脱扣或架体变形现象,应及时处理。
5.每次提升,使用前都必须对穿墙螺栓进行严格检查,如发现裂纹或螺纹损坏现象,必须予以更换。
6.穿墙螺栓正常使用100次后,应进行更换。
7.对架体上的杂物要及时清理。
8.当提升工作结束后,液压提升装置应立即拆除并妥善保管。
七、爬架的拆除
1.拆除前的准备工作:
1)组织现场技术人员、管理人员、操作人员、安全员等进行技术交底。
明确拆除顺序、安全保护措施、特殊构件的拆除方法。
2)现场总指挥、安全员及班组长要明确分工,职责分明,到岗到位,认真负责。
3)清除架体上的杂物、垃圾、障碍物。
4)准备工作完毕后,报上级主管、工地主管、项目负责人批准,接到正式通知及批准书后再进行下列拆除步骤。
2.拆除步骤:
1)经有关部门批准后方可拆除。
2)拆除人员需配戴“三宝”,在拆除区域设立标志,警戒线及安检员。
3)检查爬架各部情况,如有异常需妥善处理后方可拆除。
4)由上至下顺序拆除横杆、立杆及斜杆,超长临边斜杆,最后拆下前应绑上防坠绳。
严禁上、下同时拆除。
3.框架的拆除:
1)选用起重机吊住主框架并使用起重机受力,防止穿墙螺栓松开时主框架下坠。
2)用铁丝将上支座(滑动支承构造)与主框架相对固定,以防止穿墙螺栓松开时上支座下坠。
3)拆卸所有穿墙螺栓。
4)利用起重机将主框架吊至平地。
5)妥善保管爬架各部件。
八、液压爬架的安全措施
1.贯彻“安全第一、预防为主”的原则。
2.施工人员应遵守《建筑安装工人安全技术操作规程》。
3.要做到四不升降:
下雨、六级以上大风不升降;视线不好时不升降;没进行升降检查时不升降;分工责任不明确时不升降。
4.升降作业要做好周密劳动组织。
5.升降作业时应设警戒线,任何人员不得在警戒线内走动。
6.爬架外侧用密目安全网封闭,架体内用大眼网与墙体进行拉结。
底部用大眼、密眼又套网进行兜底。
底层爬架与建筑物之间隙用翻板进行封闭。
7.爬架每升降一层,由专职安全全面检查一次,提升系统每次提升前按《爬架液压顶升系统使用说明书》检查一次,如有异常须及时处理。
九、液压爬架的防坠措施
1.液压升降机在油路中装有双向锁,可以保证液压缸在工作过程中,如遇到任何意外情况而发生危险,自锁能力可达12t以上,完全可以防止液压缸下滑,不会因突然断电、断油或其它情况而发生危险。
2.液压升降机装有限载保护装置,可以根据架体自重设定调整液压缸的工件缸的工件顶升重量。
当架体因超重或有障碍而超出液压缸所设定的顶升重量时,液压缸就会停止顶升工作,使架体停在原位。
可避免因强行提升而造成架体损坏和事故发生。
第二部分计算书
一、荷载计算
1.永久荷载
1)架体自重
架体高度为13,跨度(即架体的竖直边至边的距离)为8,宽度为0.9,架体的立杆间距为2,小横杆的间距为1。
架体部分采用的材料规格及截面的参数为:
Ф48×3.5
A=4.89cm2
I=12.79cm4
W=5.08cm
I=1.58cm
G=3.89kg/m
[-6.3
A=8.4m2
I=51cm4
I=11.9cm
I=1.18cm
Z=1.36cm
G=6.6kg/m
□60×60×4
A=62-(5.2)2=8.96cm2
I=(1/12)(645.24)=47.07cm4
I=(I/A)1/2=2.29cm
G=7.0336kg/m
采用Ф4.8×3.5钢管的构件的长度为:
立杆:
I=13×3×2=78
大横杆:
I=2×7×8.5=119(每根长度按8.5计算);
小横杆:
I=9×7×1.2=76(每根长度按1.2计算);
纵向支撑(剪刀撑):
I=4×[82+(13/3)2]1/2+4×[42+(13/3)2]1/2=4×9.1+4×6=61(按单片剪刀撑计算);
架体结构的边柱缀条:
I=41。
架体内的水平斜杆:
I=27
护栏:
I=54。
Ф4.8×3.5钢管的总长为:
L=495m。
Ф4.8×3.5钢管的总重为:
GP=1926kg。
槽钢[-6.3的总重量为:
G[=345kg。
所用□60×60×4的总重为G□=185kg。
架体结构的自重为G=2510kg。
2)脚手板自重:
板宽0.9m,长8m,厚4cm,四步脚手板为800kg/m3的木材;
脚手板的总重要为GP=930kg;
安全网的总重量为:
G=130kg;
固定支座总重量为:
G=130kg;
永久荷载总计:
3700kg;
模板的重量:
G=800kg。
2.可变荷载:
1)脚手板上的活荷载设计值:
a.正常使用时设计为6KN/m2;
b.架体升降状态时设计值为50kg/m2。
2)风荷载:
根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87):
W=0.35KN/m2
二、架体结构计算
1.脚手板的计算:
脚手板的容重为800kg/m3;板上活荷载设计值为6KN/m2,q=3.15KN/m按跨度为1的三跨连续梁进行计算并考虑最不利的活荷载位置
M=240000mm3
σ=1.313N/mm2 (实际应力仅为木材设计强度的12%,安全可靠! ) 挠度计算: V/1=1/1900<[V/1]=1/150(挠度甚小! ) 2.大横杆的计算: 1)大横杆按跨度为2,跨中承受一个集中力P的三跨连续梁进行计算,并考虑活荷载的最不利位置。 P=1.58KN(计算值); Pn=1.15KN(标准值); 强度计算: σ=M/W=132.5N/mm2 安全系数: K=2.3>1.5 挠度计算: V/1=1/338<[V/1]=1/150(符合要求! ) a.爬架的构件中有薄壁型钢构件,故设计方法及设计强度等级分别按各自规范的规定采用。 b.在容许应力的设计中,“安全系数”是钢材的屈服强度与按标准荷载算得的应力的比值。 本计算取平均荷载系数n=1.3,则安全系统的折算公式为: K(安全系数)=Nfy/σ。 2)大横杆在风荷载的作用下从整体上看,也产生内力,近似地认为相同高度的两根大横杆或脚手板等的共同工作下,如同平行弦桁架的上、下弦。 如忽略杆身承受的局部弯矩,可算出大横杆在风荷载作用下产生的轴向力(迎风者受压,被风者受拉),但在大风天高空不能施工,因此脚手板上的活荷载取50kg/m2。 轴向力Nw=5.78KN 弯矩Wp=0.223KN.m 此时,大横杆属受压构件,应按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)计算其承载力: σ=74.4N/mm2 安全系数K=4.1>2(安全! ) 3.架体(脚手架部分)的计算: 1)架体(脚手架部分)的垂直荷载: 永久荷载: (标准值) Σ=GФ+Gp+Gn=29.86KN 可变荷载: 标准值按200kg/m2计算,考虑三层脚手板有荷载PO=43.2KN。 设计荷载P=32.1KN。 剪刀撑的倾角为a=28.44º;sina=0.4673 每根剪刀撑的内力为N1=34.35KN 2)杆件的强度计算: σ=70.3N/m2 安全系数: K=4.35>1.5(安全) 三、架体结构的边柱计算 1.内力分析: 1)正常使用状态: 荷载: 永久荷载(标准值): Σ=G-Gp+Gn=35.70KN 可变荷载(标准值): P0=43.2KN 轴心力设计值为: N=51.7KN 风荷载(Wk=0.35KN/m2): qw=1.67KN 2)计算简图及内力分析 为保证本爬架在使用时有足够的安全度,同时也考虑到边柱与支座连接的螺栓的滑动的可能性,偏于安全地认为爬架与支座连接的两个支座一个为滑动铰接连接,另一个为固定铰接连接,侧边柱的计算简图如“下支座受力简图二”所示。 内力分析: Σy=0VA=N=51.7KN ΣMA=0HB=47.04KN(B支座受压) ΣMB=0HA=25.33KN(A支座受压) CB: MX=-0.835X2{X1=0,MC=0;X1=10,MR=-83.5KN} HX=-1.67X{X1=0,H=0;X1=10,HB上=-16.7KN AB: MX1=-25.33X1-0.835X1,2{X1=0,MC=0;X1=3,MB=-83.5KN.m} Hxj=25.33-1.67X{X1=0,HA=0;X1=3,HB下=30.34KN} 吊装模板时的状态: ①荷载: 永久荷载(标准值): 35.7KN, 活荷载(标准值): P0=7.2KN, 被吊装的模板重: Pp=8KN, 边柱承受的轴心力设计值N’=30.5KN 边柱顶端承受的偏心弯矩MC=10.2KN.m 风荷载: qw=0.5KN/m ②计算简图见“下支座受力简图”及内力分析: 内力分析: ΣY=0VA=N’=30.5KN ΣMA=0HB=17.48KN;(B支座受拉) ΣMB=0HA=10.98KN;(A支座受拉) 求弯矩及剪力: CB段: MX=-(10.2+0.25X){X1=0,MC=10.2KN.m;X1=10,HB=-35.2KN.m} MX=-0.5X{X1=0,HC=0;X1=10,HB上=-0.5KN} AB段: MX=-(10.98X1-0.25X12){X1=0,MA=0;X1=3,MB=-35.2KN.m} HX=10.98-0.5X1{X1=0,HA=0;X1=3,HB下=12.48KN} 比较上述两种状态,正常使用状态下弯矩及剪力最大,故以它作为边柱承载能力的根据。 2.架体结构边柱承载能力的计算: 1)边柱的几何尺寸及几何参数: 2 2[6.3a1=313a2=587 1 900 A=25.76cm2 a1=313mm,a2=587mm I1=102cm4,I1Y=274.1cm4 I2=I2Y=47.04cm4 i1=2.45cm,i1=i1Y=4.04cm,i2=i2Y=2.29cm IX=47.481cm2ix=42.93cm2 W1X=1378.3cm3W2X=769.5cm3 2)验算边柱的整体稳定 M=83.5KNN=51.7KN σ=85.2KN/mm2 安全系数K=3.59>2.0(安全! ) 3)验算边柱单肢的承载能力: M=83.5KNm,N=51.7KN 将M及N分别到边柱的两个肢上: N1=126.5KN(压),N2=18.0KN(无风受压),N2=-74.8KN(拉) 验算槽钢肢: σ=91.5KN/mm2 安全系数K=3.34>2(安全! ) 验算方钢肢: (无风受压时)σ=29.5N/mm2 安全系统K=10>2(安全! ) (有风受压时)σ=107.5N/mm2 安全系统K=2.84>2(安全! ) 4)边柱缀条的计算: a=50.17°,L=1421mm 边柱剪力V=HB下=30.34KN,σ=148N/mm2 安全系数K=2.06<2(安全! ) 四、架体结构支座的计算 1.内力分析: 偏于安全地认为全部垂直荷载由爬架的固定支座承受,同时还随风荷载产生的拉力,固定支座的计算简图如“下支座受力简图二”所示。 由于A、D处有同等的螺栓与墙体连接,可以认为A、D两处平均分担荷载。 ΣY=0,VA=VD=28.9KN ΣMA=0,HD=116.9KN(D处支座受拉) ΣMD=0,HA=91.5KN(A处支座受压) 支座各杆的内力: ΣMB=0,NDF=69.7KN(拉杆);NAD=-91.5KN(压杆); NBF=0;NBD=74.55KN(拉杆); NAF=-66.8KN(压杆);NBC=12.7KN(拉杆); 2.支座杆件承载能力计算: 下弦杆AC: σ=116.5N/mm2 安全系数K=2.62>2(安全! ) 下弦杆BC: 为拉杆,与NAB相比,足够安全,不进行计算。 上弦杆DF: 为轴心受拉杆,σ=66N/mm2 安全系数K=4.6>1.5(安全! ) 斜杆BF: σ=88.1N/mm2 安全系数K=3.47>2(安全! ) 斜杆BD: σ=152.5N/mm2 安全系数K=2.0>1.5(安全! ) 竖杆AD: σ=20N/mm2 安全系数K=15>12(安全! ) 竖杆BE: NBE=0为零杆。 五、主要连接的计算 穿墙螺栓: 穿墙螺栓的最大拉力计算如图左侧的三角形3示: 根据该图的以下关系式 N1=h1.M/Σh12=70.04KN 穿墙螺栓承受的剪力的计算: 总剪力为V=57.5KN 每个螺栓承受的剪力NV=19.2KN 穿墙螺栓承载能力的计算: NV=19.2KN<65.88KN(安全! ),K=2.24>2(安全! ) 附图清单: 附图1: 爬架平面布置图 附图2: 爬架主框架安装简图一 附图3: 爬架主框架安装简图二 附图4: 导轨式多功能爬架架体搭设示意图 附图5: 提升程序示意图 附图6: 下支座受力简图一、二
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