梯笼专项综合项目施工专项方案.doc

第一节 编制依据 建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社； 钢结构设计规范(GB50017-) 中国建筑工业出版社； 建筑结构荷载规范(GB50009-)中国建筑工业出版社；建筑施工脚手架实用手册(含垂直运输设施)中国建筑工业出版社；建筑施工安全检验标准JGJ59-99 中国建筑工业出版社；建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社；建筑地基基础设计规范(GB 50007-)第二节 工程概况 上海市轨道交通12号线土建工程29标段工程；属于深基坑;地下2层；基坑局部深度13.58m；总建筑面积：11019.34平方米；施工单位：中铁二十四局集团。本工程由上海轨道交通12号线发展投资建设，中铁第四勘察设计院集团设计，地质勘察，上海建科建设监理咨询监理，中铁二十四局集团组织施工； 第三节 人行梯笼方案选择 本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充足考虑以下几点： 1、笼体结构设计，努力争取做到结构要安全可靠，造价经济合理。 2、在要求条件下和要求使用期限内，能够充足满足预期安全性和耐久性。 3、选择材料时，努力争取做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。 4、结构选型时，努力争取做到受力明确，结构方法到位，升降搭拆方便，便于检验验收； 5、综合以上几点，人行梯笼，还必需符合建筑施工安全检验标准要求，要符合市文明标化工地相关标准。 6、结合以上人行梯笼设计标准，同时结合本工程实际情况，综合考虑了以往施工经验，决定采取以下1种人行梯笼方案： 选择规格为（360017002500）箱式深基坑施工行人安全B型梯笼。第四节 安装方案1、施工前准备工作：1.1 梯笼安装前应对安装人员进行安全技术培训。对质量及安全防护要求具体交底。1.2 安装班组人员要有明确分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志，并派监护人员排除作业障碍。1.3 依据设计建筑基坑深度查对安装高度。1.4 安装作业前检验内容包含：1.4.1箱式笼体成套性和完好性；1.4.2提升机构是否完整良好；1.4.3基础位置和做法是否符合要求；1.4.4附墙架连接埋件位置是否正确和埋设牢靠；1.4.5必备多种安全装置是否含有和性能是否可靠。2、梯笼安装：2.1基础2.1.1在施工现场选择合理安装位置，对梯笼安装基础进行处理，开挖基础并扎实找平。2.1.2在经扎实基础基础上铺设一层50厚木方，铺设面积为41002500。2.1.3基础四面不得有积水现象，必需时在基础四面开挖排水沟。2.2、安装程序2.2.1安装人行出口标准节。2. 2.1.1将出口标准节吊装在木方垫层上（出口向外），校准好水平，确保出口标准节安装好后垂直度在千分之一之内。2.2.1.2安装第一道水平拉结杆，采取M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。2.2.1.3以脚手管或角钢等金属材料，夯入地内2500mm深，并用导线和架体紧密连接。2.2.2、安装标准节2.2.2.1对标准节固定螺孔进行清理，确保螺孔和螺栓直径相配。2.2.2.2采取10t以上吊机进行吊装，吊装时注意标准节内踏步走向要和出口节踏步走向一致，标准节吊装就位后安装螺栓并使螺栓展现放松状态，以利校正和安装，校正后紧固全部螺栓。依次循环，直至完成。2.2.2.3标准节超出三节是需增加一道水平拉结杆，采取M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。2.2.3、 安装入口节2.2.3.1入口节吊装时注意安全门开启方向。2.2.3.2入口节吊装就位后安装螺栓并使螺栓展现放松状态，以利校正和安装，校正后紧固全部螺栓。2.2.3.3安装水平拉结杆，采取M12*160化学锚栓固定在地下连续墙上。2.2.4、 安装入口通道2.2.4.1入口通道和入口节门槛尽可能保持水平。2.2.4.2入口通道采取50厚木方铺设，上面每500mm加设一道防滑条。2.2.4.2入口通道安装完成后两边采取48mm钢管搭设1.2m高防护栏杆。梯笼使用过程中需随挖土深度进行加节，加节过程同安装程序。第五节、安全和维护5.1 梯笼内需安装24v安全电源照明行灯。5.2定时对梯笼连接螺栓进行维护，如发觉松动立即进行紧固。5.3定时对梯笼对垂直度进行测量，如发觉倾斜立即进行校正。第六节 梯笼拆除安全技术方法 1、拆除前，全方面检验拟拆梯笼，依据检验结果，拟订出作业计划，报请同意，进行技术交底后才准工作。作业计划通常包含：拆除步骤和方法、安全方法、材料堆放地点、劳动组织安排等。 2、拆除时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专员指挥，严禁非作业人员进入。 3、拆除高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4、拆架程序应遵守由上而下，用吊机逐节吊除。第七节、 附安装图一、标高4.655m处梯笼安装平面部署示意图注：1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位，标高以米为单位。2、附着杆件采取8#槽钢，连墙件采取200x200x10钢板，表面采取防腐处理，焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。3、后置锚栓为M12*160化学螺栓，拉力应满足11.00Kn。二、标高-0.345m处梯笼安装立面部署示意图注：1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位，标高以米为单位。2、附着杆件采取8#槽钢，连墙件采取200x200x10钢板，表面采取防腐处理，焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。3、后置锚栓为M12*160化学螺栓，拉力应满足11.00Kn。4、后期随挖土深度进行加节，附着杆件安装高度应进行对应调整。5、附着杆件安装位置及高度和现场结构相抵触时，应依据现场实际情况进行对应调整。三、标高-7.034m处梯笼安装立面部署示意图注：1、本图全部尺寸(除注明者外)均以毫米为单位，标高以米为单位。2、附着杆件采取8#槽钢，连墙件采取200x200x10钢板，表面采取防腐处理，焊缝处除渣后刷无机富锌漆防腐。3、后置锚栓为M12*160化学螺栓，拉力应满足11.00Kn。4、基础底板砼浇捣完成且达成设计强度后，对梯笼进行移位。安装位置应选在永久洞口处，待基坑主体完成后在进行拆除。5、附着杆件安装位置及高度和现场结构相抵触时，应依据现场实际情况进行对应调整。第八节 箱式梯笼计算书箱式梯笼在工程上关键用于深基坑上下行人，各箱式笼体通常由厂家直接加工成型，施工现场必需严格根据厂商说明书安装。本计算书根据建筑施工计算手册（江正荣主编）、建筑施工安全检验标准（JGJ59-99）编制。一、荷载计算1.梯笼自重力梯笼自重力4.8kN/m；梯笼总自重Nq=4.815=72 kN；附墙架以上部分自重：Nq1=4.8(15-5)= 48kN；Nq2=4.8(15-10)= 24kN；2.风荷载为 q = 0.719 kN/m；风荷载标准值应根据以下公式计算： Wk=W0zsz = 0.451.420.480.70 = 0.215 kN/m2；其中 W0 基础风压(kN/m2)，根据建筑结构荷载规范(GBJ9)要求；采取：W0 = 0.45 kN2； z 风压高度改变系数，根据建筑结构荷载规范(GBJ9)要求；采取：z = 1.42 ； s 风荷载体型系数：s = 0.48 ； z 高度Z处风振系数，z = 0.70 ；风荷载水平作用力: q = WkB=0.2153.35= 0.719 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.215 kN/m2； B 风荷载作用宽度，架截面对角线长度，B= 3.35 m；经计算得到风荷载水平作用力 q = 0.719 kN/m；二、梯笼计算 梯笼简图1、基础假定：为简化梯笼计算，作以下部分基础假定：（1）梯笼节点近似地看作铰接；（2）吊装时，和起吊重物同一侧缆风绳全部看作不受力；（3）梯笼空间结构分解为平面结构进行计算。2、风荷载作用下梯笼约束力计算附墙架对梯笼产生水平力起到稳定梯笼作用，在风荷载作用下，梯笼计算简图以下： 弯矩图（附墙件） 剪力图（附墙件）各附着由下到上内力分别为：R(1)=1.029 kN , M(1)=0.643kN.m；各附着由下到上内力分别为：R(2)=7.329 kN , M(2)=9kN.m；Rmax=7.329kN；3、梯笼轴力计算各附墙架和型钢梯笼连接点截面轴向力计算：经过计算得到由下到上各附墙架和梯笼接点处截面轴向力分别为:第1道H1= 5 m；N1 = G + Nq1 +S =11 + 48 +11.22 =70.22 kN；第2道H2= 10 m；N2 = G + Nq2 +S =11 + 24 +11.22 =46.22 kN；4.截面验算（1）梯笼截面力学特征：梯笼截面尺寸为1.73.6m；主肢型钢采取4L100X10；一个主肢截面力学参数为:zo=28.4 cm，Ixo = Iyo = 179.51 cm4，Ao=19.26 cm2 ，i1 = 284.68 cm；缀条型钢采取L100X10； 格构式型钢梯笼截面示意图梯笼y-y轴截面总惯性矩： 梯笼x-x轴截面总惯性矩： 梯笼y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩： 经过计算得到：Ix= 4(179.51+ 19.26（360/2- 28.4）2)= 1771294.462 cm4；Iy= 4(179.51+ 19.26（170/2- 28.4）2)= 247520.302 cm4；Iy=Ix=1/2（1771294.462+247520.302）= 1009407.382cm4；计算中取梯笼惯性矩为其中最小值247520.302 cm4。2.梯笼长细比计算：梯笼长细比计算公式： 其中 H 梯笼总高度，取15m； I 梯笼截面最小惯性矩，取247520.302cm4； A0 - 一个主肢截面面积，取19.26cm4。经过计算得到=26.463。换算长细比计算公式： 其中 A 梯笼横截面毛截面面积，取419.26 cm2； A1梯笼横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴毛截面面积，取219.26cm2；经过计算得到 0= 28。查表得=0.943 。3. 梯笼整体稳定性计算：梯笼在弯矩作用平面内整体稳定性计算公式： 其中 N - 轴心压力计算值(kN)； A 梯笼横截面毛截面面积，取77.04 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内稳定系数，取 =0.943； mx - 等效弯矩系数, 取1.0； M - 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维毛截面抵御矩, W1 = I/(a/2) = 247520.302/(170/2) = 2912.004 cm3； NEX -欧拉临界力，NEX =2EA/(1.12) ；NEX= 22.06 10577.04102/(1.126.4632) = 20333052.848 N；经过计算得到由上到下各附墙件和梯笼接点处截面强度分别为第1道H1=5 m, N1= 70.22 kN ,M1=0.643 kN.m；=70.22103/(0.94377.04102)(1.00.643106)/2912.004103 (10.94370.22103/20333052.848) = 10N/mm2；第1道附墙件处截面计算强度=10N/mm2许可强度215N/mm2,满足要求!第2道H2=10 m, N2= 46.22 kN ,M2=9 kN.m；=46.22103/(0.94377.04102)(1.09106)/2912.004103 (10.94346.22103/20333052.848) = 9N/mm2；第2道附墙件处截面计算强度=9N/mm2许可强度215N/mm2,满足要求!三、附着计算(一)、附墙架内力计算梯笼四附着杆件计算属于一次超静定问题，在外力N作用下求附着杆内力,N取第二部分计算所得Rmax，N= 7.329 kN 。 采取结构力学计算个杆件内力:计算简图： 方法基础方程：计算过程以下： 其中: 1p为静定结构位移； Ti0为X=1时各杆件轴向力； Ti为在外力N作用下时各杆件轴向力； li为为各杆件长度。考虑到各杆件材料截面相同，在计算中将弹性模量和截面面积积EA约去，能够得到： 各杆件轴向力为： 以上计算过程将从0-360度循环，解得每杆件最大轴压力，最大轴拉力： 杆1最大轴向拉力为: 1.50 kN； 杆2最大轴向拉力为: 11.62 kN； 杆3最大轴向拉力为: 11.62 kN； 杆4最大轴向拉力为: 1.50 kN； 杆1最大轴向压力为: 1.50 kN； 杆2最大轴向压力为: 11.62 kN； 杆3最大轴向压力为: 11.62 kN； 杆4最大轴向压力为: 1.50 kN； (二)、附墙架强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件受拉应力； N - 为杆件最大轴向拉力,取 N =11.62 kN； An - 为杆件截面面积， 本工程选择是 8号槽钢； 查表可知 An =1024.00 mm2。 经计算，杆件最大受拉应力 =11.62103/1024.00 =11.35N/mm2； 最大拉应力=11.35 N/mm2小于拉杆许可拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件受压应力； N - 为杆件轴向压力， 杆1: 取N =1.50kN； 杆2: 取N =11.62kN； An - 为杆件截面面积， 本工程选择是 8号槽钢； 查表可知 An =1024.00 mm2。 - 杆件长细比，,由l/i值确定； 杆1:取= 5124.451 / 31.500 = 163； 杆2:取= 1392.839 / 31.500 = 44； - 为杆件受压稳定系数， 是依据 查表计算得： 杆1: 取=0.265 ， 杆2: 取=0.872； 杆1：1 = 1.497 103 / (0.265 1024.000) = 5.516 N/mm2； 杆2：2 = 11.620 103 / (0.872 1024.000) = 13.014 N/mm2； 经计算，杆件最大受压应力 =13.014 N/mm2； 最大压应力 13.014N/mm2 小于许可应力 215N/mm2， 满足要求。四、梯笼基础验算地基土类型: 扎实素土；地基承载力标准值(kpa):80.00；梯笼基础底面面积(m2):6.12；地基承载力调整系数:1.00。梯笼基础底面平均压力应满足下式要求 ： p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 80 kpa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 80 kpa ； 梯笼地基承载力调整系数：kc = 1 ； 梯笼基础底面平均压力：p = N/A =15.395 kpa ；其中，上部结构传至基础顶面轴向力设计值 ：N = G + Nq +S =11 + 72 +11.22 =94.22 kN；基础底面面积 ：A =6.12 m2 。p=15.395 fg=80 kpa 。地基承载力满足要求！