郭家沟型钢悬挑脚手架施工方案.doc

旅顺郭家沟村旧区改造项目
A区3标段防水工程施工方案
建设单位：大连顺兴房地产开发
施工单位：大连金帝建设工程
2013年7月1日
目 录
一. 编制依据
二. 工程概况
三. 脚手架搭设
四．脚手架拆除
五．材料质量要求
六. 脚手架搭设质量要求
七． 安全管理
八． 脚手架力学验算
一、编制依据
1、建筑施工图、结构施工图。
2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）
3、《建筑施工手册》
4、类型与本工程相似工程的施工技术经验与资料。
二、 工程概况:
本项目位于大连旅顺口区龙头街道郭家沟村，该项目由10栋叠拼别墅与一栋二层地下室与3栋高层楼组成，结构均为钢筋混凝土框架/框剪结构，别墅建筑高度为13.15-13.55M不等，地下室建筑高度为9.60米，高层高度为100m。3标段总建筑52673.9m2。
表4
序号
项 目
内 容
1
工程名称
旅顺郭家沟村旧区改造项目A区（第三标段）项目
2
工程业主
大连顺兴房地产开发
3
施工总包
大连金帝建设工程
4
招标要求
工 期
2013年5月24日至2014年11月15日
质 量
大连市合格工程
施工范围
不包括：土方、门窗、电梯、消防、人防、涂料、精装修、景观、绿化等
5
投标承诺
工 期
2013年5月24日至2014年11月15日
质 量
大连市优质工程
安全文明施工
1．创市级文明安全工地
2．轻伤事故频率控制在0.2‰以内，重伤死亡事故频率为0。
2、建筑设计概况 表5

楼号
层数
建筑类型
总建筑面积
地上面积
地下面积
三
标段
A10#
2
住宅/半地下车库
1043.0
576.0
467.0
A11#
2
住宅/半地下车库
1825.2
1039.8
785.4
A12#
2
住宅/半地下车库
1833.0
1039.8
793.2
A13#
2
住宅/半地下车库
1861.7
1039.8
821.9
A14#
2
住宅/半地下车库
1834.9
1039.8
795.1
A17#
2
住宅/半地下车库
1822.0
1039.8
782.2
A18#
2
住宅/半地下车库
1847.3
1039.8
807.5
A19#
2
住宅/半地下车库
1847.3
1039.8
807.5
A20#
2
住宅/半地下车库
1839.1
1039.8
799.3
A21#
2
住宅/半地下车库
1808.2
1039.8
768.4
A44#
18
住宅
6285.0
6285.0

A45#
24
住宅
8384.0
8384.0

A46#
30
住宅
10545.0
10545.0

AK2
-2
地下车库
9898.2

9898.2
合计
52673.9
35148.2
17525.7
3、结构设计概况 表6
土质情况
地基承载力
800kpa
住宅
中风化板岩
场地土类别

基础型式
筏板基础或桩基础、全地下室为独立基础加防水底板
结构型式
钢筋混凝土异形框架柱剪力墙结构、二级抗震设防
墙体
MU3.5轻集料混凝空心砌块
砼强度等级
C40 C30 C20 C15
外架施工方案：采用分段卸荷悬挑式外脚手架。根据施工实际情况，拟从第六层（标高17.9.00M）开始悬挑脚手架。悬挑架体高度18M。每六层开始第二次悬挑至顶部。悬挑方式与第一次相同。
三、悬挑脚手架的搭设:
1、搭设工艺流程：
定位放线→埋设钢筋套箍→固定工字钢→搭立杆→大横杆→小横杆→拉结点固定、搭设剪刀撑→小横杆上铺脚手板→护栏→挡脚板→安全网、密目网布设。
拆除工艺流程与搭设工艺流程相反。
悬挑脚手架示意图：
2、搭设方法：
外脚手架立杆纵向间距（即工字钢间距）为1.5m,内外立杆间距1m,内立杆距墙面0.45m,大横杆步距1.8m,中间设一道防护栏杆,高0.9m,小横杆端部距墙面0.15m,脚手架底部设在通长铺设脚手板上,作业层满铺木脚手板,立杆底部设纵横向扫地杆。
剪刀撑整幅搭设，剪刀撑跨5个立杆，斜杆与水平面成450--600角。
连墙件两步三跨设置，且各层外围框柱处，均与柱子形成双道拉结。
3、搭设施工:
（1）施工准备:
对钢管、工字钢、扣件、脚手板、密目网、安全网等进行验收,不合格产品严禁使用。
检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。
清除搭设场地杂物,平整搭设场地。
（2）16号工字钢安放固定
按照工字钢的间距要求，在楼面砼浇筑前预埋设双Φ18钢筋套箍，脚手架搭设前在套箍上固定工字钢。
工字钢安装示意：（见下页）
（3）搭设:
根据工字钢的间距排距要求进行定位放线。
搭设纵横向扫地杆:纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离工字钢上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上.
立杆搭设:
立杆支座示意图：（见下页）
立杆接长均采用对接扣件连接。
a、立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向上错开的距离不宜小于500mm,各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。
b、开始搭设立杆时,每隔5根应与结构柱用刚性连接拉结一次,直至连墙件安装稳定后,方可根据情况拆除。
c、当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆﹑横向水平杆后,应立即设置连墙件,以确保搭设过程中的安全。
纵向水平杆搭设:
a、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。
b、纵向水平杆接长:应采用对接扣件连接,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内,不同步
或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;当采用搭接方式连接时,搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆的距离不应小于100mm。
c、在脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。
横向水平杆搭设:
a、主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣紧且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。b、横向水平杆两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上方。
c、可在两主节点间加设横向水平杆，横向水平杆间距不得大于700 mm,以方便搭设作业面脚手板。
连墙件设置:
a、采用刚性连墙件,两步三跨布置，在楼面砼中预埋长45CM短钢管，通过水平横杆与架体连接。根据计算结果，最上两层连墙件要使用双扣件，方可满足抗滑要求。
b、连墙件应靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于300mm。
c、连墙件应呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接，严禁采用上斜连接。
d、每层在大横杆上设两道拉结杆与框架柱拉接牢固。
剪刀撑搭设：
a、剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接应符合纵向水平杆的搭接要求。
b、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于150mm。
c、剪刀撑应随立杆、纵向、横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支撑在垫块或垫板上。
搭设的脚手架立面示意图：（见下页）
作业层、栏杆与挡脚板的搭设：
a、栏杆、挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。
b、上栏杆上皮高度为0.9m，挡脚板高度不应小于180mm。
脚手板的铺设：
a、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面150mm。
b、脚手板采用搭接铺设，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度大于200mm，其伸出水平杆的长度不应小于100mm。
c、拐角、平台口处的脚手板应与横向水平杆可靠连接，防止滑动。
d、脚手板端部必须用封绳与横向水平杆绑牢。
安全防护设置：
a、安全平网：首层架体底部采用竹胶板加密目网封闭严实，中间每隔三层设置一道安全平网，且施工层脚手板下也要加一道安全网，网应铺满，其封闭与连接均应严密。
b、密目网：脚手架外立杆内侧应立挂密目网，网与架体与网与网之间用5mm尼龙绳固定封闭严密。
四、脚手架拆除：
1、拆除准备：
全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。
应由工程技术负责人进行拆除安全技术交底。
清除脚手架上的杂物与地面障碍物。
2、拆除作业：
划出工作区标志，严禁非施工人员进入现场。
拆除顺序：自上而下逐层进行，严禁上下同时作业，后绑者先拆，一般应先拆拉结杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆、工字钢等。
连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高度不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件进行加固。
统一指挥、上下呼应、动作协调，当解开与另一人有关的扣件时，应先告知对方，以防坠落。
当脚手架拆除至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
材料、工具应用滑轮与绳索运送或集中用塔吊运送，严禁往地面抛扔。
拆卸后的各种构件应分类码放整齐。
五、材料质量要求：
1、工字钢与现浇板连接螺栓的材质应符合现行《普通碳素结构钢技术条件》中规定的Q235钢制作。
2、钢管扣件式脚手架的钢管为无缝钢管，直径均为φ48，它们的力学性能均应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。
3、扣件均为锻铸铁铸成的扣件的重量与容许荷载均应符合规范要求。扣件的形式有三种：旋转扣件、十字扣件、对接扣件。
4、木质脚手板应采用优质杉木或松木，厚度为5cm,宽度为30cm，长度3m。
六、脚手架搭设质量要求：
1、立杆垂直偏差：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。
2、单根大横杆水平偏差不大于20mm，小横杆水平偏差不大于10mm。
3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm，立杆纵距偏差不大于50mm。
4、扣件连接时螺栓的松紧程度必须适度，紧固力矩宜为 40—65N.m，螺栓根部要放正。
七、安全管理：
1、脚手架搭设人员必须经过有关部门专业培训，合格者方可持证上岗。
2、搭设人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按有关规定进行检验，合格后方可使用。
4、作业层上的施工荷载（结构3KN/m2；装饰2KN/m2）要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上；严禁悬挂起吊设备。
5、六级与六级以上大风与雪、雨，雪天禁止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应与时清除积雪。
6、脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
主节点处的纵、横向扫地杆，纵、横向水平杆。
连墙件。
7、搭设脚手架时，地面应设围挡与警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
8、工地临时用电线路架设与脚手架接地、避雷措施应按（施工现场临时用电安全技术规范）（JGJ46）的有关规定执行。
9、脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施与专人看守。
10、架面上严禁码放材料，严禁上架人员在架面上奔跑或退行。
11、工人在架上作业时，应注意自我保护与他人安全，避免发生碰撞，闪失与落物，严禁在架上嬉闹与坐在栏杆等不安全处休息。
12、人员上下应走楼梯，严禁攀援脚手架上下。
13、每班工作人员上架前应先行检查有无影响安全作业的隐患存在，排除解决后方可开始作业。
14、根据工程实际情况应对脚手架定期进行检查。
八、脚手架力学验算：
（一）脚手架计算
脚手架高度最高处27m。外侧立面采用密目网全封闭。立杆纵距la=1.5m,立杆横距lb=1m,立杆步距h=1.8m，连墙件为二步三跨设置，脚手板为竹串片脚手板。立杆截面A=4.89×102mm2,截面模量W=5.08×103mm2,回转半径i=15.8mm,惯性矩I=12.19×104mm4,挡风系数ψ=0.77，基本风压值ω0=0.6kN/m2,钢材强度的设计值
ƒc=205N/mm2,连墙件横距lw=4.5m,连墙件纵距lh=1.8m，本脚手架只为结构施工使用，所以荷载只考虑结构施工荷载3kN/m2。脚手板荷载标准值为0.35kN/m2。
1、横向水平杆抗弯强度与变形验算:
抗弯强度验算:
gk=0.35×0.7=0.245KN/m qk=3.0×0.7=2.1KN/m
MGk=gklb2[1-(a1/lb)2]/8
=0.245×12×[1-(0.3/1)2]2/8=0.025kN•m
MQk=qklb2/8=2.1×1.02/8=0.265 kN•m
Max=1.2MGk+1.4MGk=1.2×0.025+1.4×0.265=0.401 kN•m
σ=Mmax/w=0.401×106/5.08×103=78.94N/mm2<205N/mm2
所以,横向水平杆抗弯强度满足要求.
变形验算:
E=2.06×105N/mm2 I=12.19×104mm4
容许挠度[ν]=l/150=1000/150=6.7mm
按正常使用极限状态验算:
q=0.245+2.1=2.345kN/m
v=5qlb4/(384EI)=5×2.345×10004/(384×2.06×105×12.19×104)=1.85mm<[ν]=6.67mm
2、纵向水平杆抗弯强度与变形验算:
由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值:
Fg=R=0.5×gk×lb×(1+a1/lb)2
=0.5×0.245×1.0×(1+0.3/1.0)2=0.21kN
Fq=R=0.5×qk×lb×(1+a1/lb)2
=0.5×2.1×1×(1+0.3/1.0)2=1.78kN
验算抗弯强度:
MGk=0.175Fgla=0.175×0.21×1.5=0.055 kN•m
Mqk=0.213Fqla=0.213×1.78×1.5=0.569 kN•m
Max=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.055+1.4×0.569=0.863 kN•m
δ=Max/w=0.863×106/5.08×103=170N/mm2<205N/mm2
变形验算:
ν=k1×FgLa3/(100EI)+k2×FqL3a/(100EI)
=(1.146×0.21+1.615×1.78)* 103×15003/100×2.06×105×12.19×104
=4.2mm<1400/150=9.3mm
3、验算扣件抗滑承载力:
Rg=(1+1.15)Fg=2.15×0.245=0.53kN
Rq=(1+1.3)Fq=2.3×2.1=4.83kN
R=1.2Rg+1.4Rq=1.2×0.53+1.4×4.83=7.40kN<Rc=8kN
4、验算立杆稳定性与相应连墙件轴向力设计值
永久荷载简图 可变荷载简图
施工荷载考虑结构荷载 ∑Qk=3kN/m2
计算位置取底层立杆底座处
NGlk=gkl=0.1248×27=4.62kN
作业层传给立杆的荷载:
Rga=3[G2+0.5×g1×lb(1-a1/lb)2]
=3×[0.11×1.4+0.5×0.35×1.4×1.0×(1-0.3/1.0)2]
=1.05KN
Rgb=3×0.5×g1×lb×(1+a1/lb)2
=3×0.5×0.35×1.0×(1+0.3/1.0)2=0.89kN
Rqa=0.5×q1×lb=0.5×3×1.4×1.0=2.1kN
Rqb=0.5×q1×lb×(1+a1/lb)2
=0.5×3×1.4×1.0×(1+0.3/1.0)2=3.6kN
不组合风荷载
Nb=1.2(NGlk+ Rgb)+1.4 Rqb
=1.2(3+0.89)+1.4×3.6=9.71kN
Na=1.2(NGlk+Rga)+1.4Rqa
=1.2×(3+1.05)+1.4×2.1=7.8kN Na<Nb
验算B杆
确定立杆长细比与稳定系数:
A=4.89×102mm2 i=15.8mm w=5.08×103mm3
验算长细比
λ=l0/i=ｋµh/i=1.55×1.155×1800/15.8=204
ψ=0.174
N/Aψ=14.6×103/(0.174×489)=171.6N/mm2<205N/mm2
满足要求
组合风荷载时对A杆的验算
N=1.2×(NGlk+Rgb)+0.85×1.4×Rqb
=1.2×(3+0.89)+0.85×1.4×3.6=8.95kN
计算风载标准值
Wk=0.7×μs×μzω0=0.7×1.77×1.3×0.77×0.6
=0.74kN/m2
立杆长细比
λ=l0/i=kμh/i=1.155×1.50×1800/15.8=204
Mω=(0.85×1.4×0.74×1.4×1.82)/10=0.057kN·m
N/Aψ+Mω/W=13.1×103/(0.186×489) +0.4×103/(5.08×103)
=144.1N/mm2<205N/mm2
连墙件计算:取27m高处,μz=1.6
ωk=0.7×1.6×0.77×0.6=0.52kN/m2
Nl=1.4×0.52×(6×1.8×1.4)=11kN
Nl=11kN<2×8=16kN
所以要2个扣件才能满足抗滑承载力要求
Nl/A=11×103/489=22.5N/mm2<205N/mm2
满足要求
验算拉杆长细比与稳定:
A=489mm2 i=15.8mm W=5.08×103mm3
λ=1.27×45/15.8=36.13<[λ]=350
N/Aψ=11×103/(0.899×489)=25 N/mm2<205 N/mm2 满足要求
（二）悬挑工字钢力学验算
技术保证措施
搭设前施工班长应熟悉有关图纸与设计变更，搭设时，三人一组，技术员现场指导。
荷载统计：
结构施工操作面考虑： 3KN/m2
脚手板按三层满铺：0.35×3=0.1 KN/m2
钢管立杆承受自重： 0.1248 KN/m
扣件自重： 14.6 N/个
集中力：
F1（内立杆荷载）=Na=16.43KN
F2（外立杆荷载）=Nb=11.81KN
F3（工字钢自重）=205×10-3×1.8=0.37 KN
Mmax=F1×0.575+F2×1.575= 16.43×0.575+11.84×1.575+0.37×0.9=28.4 KN.m
4、选型：截面抵抗矩WX= Mmax/f=28.4×106/215=132.1×103mm3=132.1cm3
选用热轧普通工字钢16号型钢WX= 140.9cm3
截面惯性矩IX=1127 cm4
半截面面积矩SX=80.8 cm3
腹板厚度t=6.0mm
弹性模量E=2.1×104 KN/cm3
5、剪应力计算：
τmax=VSx/Ixt=(F1+F2++F3) /Ixt=(16.43+11.81+0.37)×80.8×106 /1127×6×104=34.2<fv=125N/mm2
满足要求
6、挠度计算：
荷载标准值
F1=Na=16.43KN F2=Nb=11.81KN F3=0.37 KN
W=W1+W2+W3=【F1a12(1+a1/L)+ F2a22(1+a2/L)+ F3a32(1+a3/L)】L/3EI
=【16.43×57.52(1+57.5/110)+ 11.81×157.52(1+157.5/110)+ 0.37×902(1+90/110)】×110/3×2.1×104×1127=1.23mm<【W】=1800/400=4.5mm
7、Φ18钢筋箍验算：
钢筋受拉力：
F4=（14.6×0.7+10.5×1.7+0.37×0.9）/1.1=25.8 KN
Φ18钢筋套箍直径18mm ，I级钢设计强度值为210 kN/mm2
Ntb=3.14×182/4×210=53.4KN
Ntb=53.4>25.8KN（满足要求）
查施工手册，Φ18螺栓的极限承载力Ft=32.08 KN,
Ft=32.08KN>25.8KN（满足要求）
8、压应力验算
1)局部压应力验算 F2=14.6KN
查16号热轧普通工字钢表 r=8.0mm tw=6.00 t=9.9mm
a1（钢管管径）=48mm a2（砼受压区）=50mm hy=r+t=8.0+9.9=17.9mm
Lz=a+2hy=48+17.9×2=83.3mm
取集中荷载增大系数φ=1.0
σС=ψF2/(twLz)=1.0×14.6×103/6×83.8=29N/mm2<f=215N/mm2（符合要求）
2）最大压应力验算 Fmax=F1+F2+F3+F4=14.6+10.5+0.37+25.8=51.3KN
hy=r+t=8.0+9.9=17.9mm
Lz=a2+2hy=50+17.9×2=85.8mm
取集中荷载增大系数φ=1.0
Σс’=ψFmax /(twLz)=1.0×51.3×103/6×85.8=99.7N/mm2<f=215N/mm2（符合要求）
3）砼受压区强度验算 Fmax=51.3KN
工字钢与砼接触受压面积为 S=0.05×0.088=0.0044 m2
σ= Fmax /S=51.3×103/0.0044=11.66×106 N/m2<35×106 N/m2(C30砼强度值)
符合要求。
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