电梯井操作防护架施工方案.doc

西安·绿地中心A座 塔楼核心筒电梯井操作防护架施工方案
中国建筑第八工程局
目 录
一、编制依据 2
二、工程概况 2
三、施工准备 2
3.1、技术准备 2
3.2、材料准备: 3
3.3、人员准备: 4
3。4、安全准备 4
四、电梯井操作防护架设计 4
4.1、设计思路 4
4。2、施工流程 5
4。3、具体做法 5
五、架体拆除 6
六、注意事项 7
七、架体安全性能验算 7
7。1、型钢梁受力验算 7
7.2、架体验算 8
附图1 16
附图2 17
一、编制依据
1、西安·绿地中心A座项目施工图纸；
2、西安·绿地中心A座项目施工组织设计;
3、国家、陕西省和西安市关于建设工程的法律法规和规章制度；
4、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300—2011）;
5、《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分）》；
6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）（2011版）；
7、《建设施工现场环境与卫生标准》（JGJ 146—2004）；
8、《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-99）；
9、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）;
10、《建筑施工手册》（中国建筑出版社。第四版）；
11、《中国建筑第八工程局技术标准》（中国建筑出版社）。
二、工程概况
西安·绿地中心A座超高层项目位于西安市西高新区，西邻丈八二路，南侧为锦业路，东侧为正大生活馆（在建）。主楼采用带加强钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒体系，裙房采用钢筋混凝土框架结构。建筑总高度270m，混凝土浇筑高度261.2米,总用地面积约17425㎡，地下3层，地上57层。
核心筒墙体使用液压爬模,梁板施工时，电梯井口需要搭设架体进行防护以确保施工安全，且部分电梯在中间楼层封闭，所以该防护架在特定楼层需要用于顶梁板混凝土浇筑，故该架体以下简称电梯井操作防护架。
三、施工准备
3.1、技术准备
1）做好电梯井防护架设计，并给现场组装人员做好技术交底,确保安装人员按照方案进行组装；
2）做好电梯井防护架使用材料的质量检查工作，确保型钢、钢管、钢筋、焊条质量合格;
3.2、材料准备： 
3.2。1、钢管
1、脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应复合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
2、脚手架钢管选用A48，壁厚3.5，长度根据需要有1m、1。2m、3.0m、3.5m、4。0m、4.5m、5m、6m。
3、钢管的质量符合下面要求
a。进场钢管表面应平直,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压扁以及深的划道。
b．外径及壁厚的允许偏差为-0。5mm.用游标卡尺检查，进场时验收。
c.如钢管有锈蚀,钢管的表面锈蚀深度应≤0.5mm，用游标卡尺检查，进场时验收。
d。钢管的弯曲变形：立杆3-4m长的应≤12mm，4—6m长的应≤20mm.
水平杆、斜杆应≤30mm。
各种杆件的端部弯曲应≤5mm。
用钢板尺检查，原则上进场时不予验收,应退场.
e.钢管表面涂刷油漆满足要求，不得漏刷。
f。钢管上严禁打孔，严禁外径48与51的钢管混合使用。
3。2.2 扣件
1、扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831)的规定;采用其它材料制作的扣件，应经试验证明其质量符合该标准的规定方可使用。
2、脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏.
3、旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的 严禁的使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新、旧扣件均应进行防锈处理.
3。2。3、脚手板
采用竹脚手板，即毛竹制作的竹串片板，由6根A10的螺杆连接，厚度为5cm,宽度为26cm。每片板的长度为3。0m。
3.2。4、工字钢
16#、20#工字钢尺寸必须为国标尺寸,且不得有损坏、锈蚀。
3。2。4、脚手板.
采用松木脚手板，板厚50mm，板宽为250mm，板长为4米，两端各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道,凡腐朽、扭曲、斜纹、破裂的板材禁止使用. 
3。3、人员准备：
组装技术指导人员1名，具有特种作业证的焊工1名，现场安全监察1名及其他普通作业人员;
3.4、安全准备
1）做好安全指导工作，保证安全技术交底到位,组装作业过程中派专职安全人员监督；
2）给组装人员提供检定合格的安全带、安全帽、防滑手套、防滑鞋等安全防护工具。
四、电梯井操作防护架设计
4.1、设计思路
1）鉴于电梯井竖向高度较高，一次搭设到顶不符合规范要求，故结合设计及规范要求操作防护架搭设每隔4层周转一次,确保安全.
2）本工程电梯井口尺寸较小(2700＊2700mm），故电梯井操作防护架可居中设置两排立杆，即立杆间距控制在900mm，与周围架体连接形成整体满堂架，兼顾操作与安全防护。
3）核心筒内直通到顶的电梯只有消防电梯，其他电梯均在中间楼层进行转换，为确保施工安全,防护架可采用16#型钢梁做基础,操作架在电梯封顶楼层下面一层用20#型钢梁做基础。
4。2、施工流程
预留梁窝、预埋环→型钢梁固定→立杆固定→架体搭设→架体搭设验收合格后投入使用→3层周转一次.
4。3、具体做法
1）预留梁窝.在剪力墙上预留梁窝，其预留底标高与该层楼板顶一致，其尺寸设置为250×150×250mm，示意图如下所示：
2)预留环。预埋环预埋在梁窝对应的梁顶部，为确保安全预埋两道，间距150mm，预埋环选择直径16的一级圆钢制作，具体尺寸如下图所示：
3）型钢梁固定。混凝土浇筑完成后，剔凿出梁窝，放置型钢梁,具体位置详见附图1所示，具体要求如下：
A、梁窝剔凿。其底面必须平整、型钢梁放上去之后不晃动。
B、型钢梁加工，型钢梁长度根据电梯井口长度确定，保证梁窝处顶到头，另一端过梁边,且在立杆位置焊接直径16高100mm的钢筋头，对立杆进行固定。
C、型钢梁加固.混凝土浇筑完成后强度达到75％后将钢梁吊装并进行加固，在梁窝、预埋环处用木楔子对型钢梁进行加固，防止移动.
4)架体搭设，在型钢梁固定到位后，开始架体搭设，首先固定立杆到预焊的钢筋头上,然后按满堂脚手架搭设要求进行搭设，搭设示意图如附图2所示，具体要求如下：
A、满堂架搭设要求为:连接处均使用双扣件，立杆纵横向间距为900mm,步距控制在1300mm～16000mm（可根据层高调整），顶部自由端高度不大于600mm，扫地杆距地200mm，电梯井里架体增加两道剪刀撑，确保架体安全。
B、周转计划,为了确保安全,该架体搭设高度不宜超过3层，即每隔3层周转一次，故主楼材料按照3层周转一次进行备料，遇电梯井封顶楼层，需要增加一层的量。
五、架体拆除
1)架体拆除必须严格遵循先支后拆、先拆不受力构件、再拆受力构件的要求进行，且必须在专业安全员的监督下方可进行。
2)电梯井口处防护架体拆除,必须待上一层架体搭设完成后方可拆除，且不能早于楼层满堂架拆除时间。
3）电梯井处操作架拆除必须等其上部梁板混凝土强度达到75％以上,否则不允许拆除。
4）电梯井操作防护架拆除后，在16＃工字钢梁上紧密铺设50跳板作为硬防护。
5)架体拆除必须严格管理流程，在项目部授权后方可进行，严禁私自拆除.
六、注意事项
1、在剪力墙安装木盒子时尽量避免打断墙柱纵筋；
2、16#工字钢插入孔洞后必须用木方夹紧，防止16＃工字钢移动；
3、电梯井防护设置要求：层层设置硬防护，每层操作台下设置安全网软防护;
4、硬防护上的垃圾要及时清理；
5、在拆卸倒运钢梁时电梯井内不许逗留施工人员.
6、电梯井操作防护平台严禁堆载超过2KN/㎡。
7、为美观着想,搭设架体所使用到的钢管、扣件必须全部刷漆,刷成统一的黄色.
七、架体安全性能验算
7。1、型钢梁受力验算
电梯井操作平台主要为施工人员绑扎核心筒剪力墙钢筋，支设模板提供施工空间，脚手架搭设三层后倒运16＃工字钢梁.
操作平台人员重量：20*70=1400kg=14KN
操作平台堆载： 20KN
操作平台自重： 20。5*3。1+1000=1063.55kg=10。6KN
每根钢梁承受荷载：（1400+2000+2000）/8＊2+20.5*3.1=1413。55kg=14135。5N
跨中最大弯矩： 14135。6/2*1。4=9895。2N。M
按每根型钢受力相同,则σ=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2〈205 N/mm2，满足要求。
7.2、架体验算
1.基本参数
立柱横向间距或排距la（m）：0.90,脚手架步距h(m)：1。50；
立杆纵向间距lb(m）：0。90，脚手架搭设高度H（m)：15.00；
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m)：0.30，平台底钢管间距离（mm):300。00；
钢管类型(mm):Φ48×3。0，扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数：0.80；
2。荷载参数
脚手板自重(kN/m2）：0。300；
栏杆自重（kN/m2)：0。300；
材料堆放最大荷载(kN/m2):3。000；
施工均布荷载标准值（kN/m2）:2。000；
二、纵向支撑钢管计算：
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为
截面抵抗矩 W = 4。49 cm3；
截面惯性矩 I = 10.78cm4；
纵向钢管计算简图
1。荷载的计算：
（1）脚手板与栏杆自重（kN/m):
q11 = 0。300 + 0。300×0.300 = 0.390 kN/m；
(2)堆放材料的自重线荷载（kN/m):
q12 = 3。000×0.300 = 0.900 kN/m;
（3）活荷载为施工荷载标准值(kN/m):
p1 = 2。000×0。300 = 0。600 kN/m
2。强度验算:
依照《规范》5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
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;
最大弯矩计算公式如下：
最大支座力计算公式如下:
均布恒载:q1 = 1。2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.390+ 1。2×0.900 = 1。548 kN/m；
均布活载:q2 = 1。4×0.600 = 0.840 kN/m；
最大弯距 Mmax = 0。1×1.548×0。9002 + 0。117 ×0。840×0。9002 = 0。205 kN。m ；
最大支座力 N = 1.1×1。548×0。900 + 1.2×0.840×0.900 = 2。440 kN；
最大应力 σ = Mmax / W = 0。205×106 / (4490。0） = 45。656 N/mm2；
纵向钢管的抗压强度设计值 ［f］=205.000 N/mm2；
纵向钢管的计算应力 45.656 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205。000 N/mm2,满足要求!
3.挠度验算：
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；
计算公式如下:
均布恒载：
q = q11 + q12 = 1。290 kN/m;
均布活载:
p = 0。600 kN/m;
V = (0。677 ×1.290+0.990×0。600）×900。04/(100×2.060×105×107800。0)=0。434 mm；
纵向钢管的最大挠度为 0.434 mm 小于 纵向钢管的最大容许挠度 900。000/150与10 mm，满足要求！
三、横向支撑钢管计算:
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取板底纵向支撑钢管传递力，P =2。440 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 = 0.586 kN。m ；
最大变形 Vmax = 1。532 mm ；
最大支座力 Qmax = 7。970 kN ；
最大应力 σ= 130.441 N/mm2 ；
横向钢管的计算应力 130。441 N/mm2 小于 横向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为 1。532 mm 小于 支撑钢管的最大容许挠度 900.000/150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 。
R ≤Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取12。80 kN;
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 7.970 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！
五、模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算：
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。129×15.000 = 1。937 kN；
（2)栏杆的自重(kN):
NG2 = 0.300×0.900 = 0.270 kN；
(3）脚手板自重(kN）：
NG3 = 0.300×0.900×0.900 = 0.243 kN；
（4)堆放荷载（kN）:
NG4 = 3.000×0.900×0.900 = 2.430 kN;
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.880 kN；
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值 NQ = 2。000×0。900×0。900 = 1.620 kN；
3。因不考虑风荷载，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1。2NG + 1。4NQ = 1.2×4。880+ 1.4×1。620 = 8。123 kN；
六、立杆的稳定性验算：
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 = 8。123 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 = 1.59 cm;
A —--— 立杆净截面面积（cm2)：A = 4。24 cm2；
W ---— 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3）：W=4。49 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。00 N/mm2；
L0 ---- 计算长度 （m）；
如果完全参照《扣件式规范》，由公式（1）或（2）计算
l0 = k1μh （1）
l0 = h+2a （2）
k1——-— 计算长度附加系数,取值为1。167；
μ -——— 计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3;μ= 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。300 m；
公式(1)的计算结果：
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1。700×1.500 = 2。976 m；
L0/i = 2975。850 / 15.900 = 187。000 ；
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0。205 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8123。400 /( 0.205×424。000 )= 93。458 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 93.458 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 ［f] = 205。000 N/mm2，满足要求！
公式（2）的计算结果：
L0/i = 2100.000 / 15。900 = 132。000 ;
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.386 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8123。400 /（ 0.386×424。000 ）= 49.635 N/mm2;
钢管立杆稳定性验算 σ = 49.635 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 ［f] = 205。000 N/mm2，满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值1。031 ；
公式（3)的计算结果：
L0/i = 2526.672 / 15.900 = 159。000 ；
由长细比 l0/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.277 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =8123.400 /（ 0。277×424。000 )= 69。166 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 69。166 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [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，否则容易存在安全隐患。
以上表参照 杜荣军: 《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
电梯井操作平台主要为施工人员绑扎核心筒剪力墙钢筋，支设模板提供施工空间，脚手架搭设两层后倒运16＃工字钢梁.
操作平台人员重量：20＊70=1400kg
操作平台堆载： 2000kg
操作平台自重： 20.5＊3。1+1000=1063。55kg
每根钢梁承受荷载:（1400+2000+2000)/8*2+20。5*3。1=1413.55kg
跨中最大弯矩： 14135。6/2＊1.4=9895。2N。M
按每根型钢受力相同，则σ=M/W=9895。2/140.9=70。2N/mm2〈205 N/mm2 
因此此电梯井操作平台能满足施工要求

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附图1
附图2
附图3