10691m高空悬挑天面构架专项施工方案.doc

金凤凰南湖御景工程106.91m高空悬挑天面构架专项施工方案江苏南通六建建设集团有限公司金凤凰南湖御景项目部二00七年九月 施工组织设计、施工方案会签表责 任部门或岗位签 名日 期编 制（项目经理主持）项目经理(秦凤斌)审 核（技术负责人主持）技术负责人（黄明）审 批（法人单位总工或授权委托人）总工或委托人（陈晓丹）项目名称：金凤凰南湖御景工程 方案名称：天面构架施工专项方案目 录第一章 工程概况21.1.工程概况21.2.编制依据3第二章 支撑系统方案的初步设计4第三章 对初步方案悬挑结构的验算63.1.梁支撑验算63.2.悬挑工字钢验算7第四章 对初步方案的调整及验算84.1.对初步方案的调整84.2.对调整后悬挑工字钢的验算94.2.1.工字钢的承载验算94.2.2.压锚钢筋验算94.3.补充说明9第五章 技术质量保证措施105.1进场（搭设前）脚手架材料质量标准105.2脚手架的质量检查及验收105.3质量要求10第六章 防高空坠落安全措施106.1落实“三宝”防护措施106.2落实临边防护措施116.3把住架子十道关11第六章 施工中的注意事项11第一章 工程概况1.1.工程概况金凤凰南湖御景工程总建筑面积95592平方米，钢筋砼框架-剪力墙结构，建筑层数地下二层，地上公寓二十九层，住宅地上三十一层，建筑高度99.60米；公寓标准层层高3.2m，住宅标准层层高3.0m；该工程屋面99.60m以上设计有天面构架，天面构架造型新颖，采用钢筋混凝土+型钢的混合结构。在公寓圆弧处的构架为一大悬挑弧形悬空构架，弧形构架悬空长度较大，构架平面图如下所示。C轴以内构架模板及其支撑系统可直接支承于屋面板上，支模高度4.5m5.4m（屋面板顶至弧形梁顶）。C轴外侧构架弧形梁（外围最大弧长12.46m）距地高度104.92m106.91m，其模板及支撑系统在外侧和底部无防护结构，安全要求高，施工难度大。为确保该部位弧形构架施工能安全、顺利地进行，综合考虑结构受力、安全可靠、经济成本等各方面因素，我们对此部分模板支撑系统进行了如下设计。1.2.编制依据序 号名 称1金凤凰南湖御景工程结构施工图、建筑施工图；2天面构架施工图3JGJ130建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范4建筑施工手册（第三版）、建筑结构荷载规范5材料力学（西安交通大学出版社）6钢结构设计与计算（机械工业出版社）第二章 支撑系统方案的初步设计指思思想：先考虑采用18#工字钢纯悬挑体系，如不满足要求再进行调整。初步方案：由于弧形构架梁的悬空高度达到106.91m，阳台外混凝土最大悬挑长度达4.0m左右，经过多种方案比较，在圆弧天面处采用18#工字钢悬挑体系较合适。工字钢悬挑支撑体系为纯悬挑结构，和普通“悬挑+钢丝绳”外架不完全相同；悬挑工字钢支承在阳台边封口梁上，外悬挑长度和封口梁内压锚长度基本相等；工字钢根部压锚采用两道20的圆钢“”形卡锚固在现浇板内，位置见图；工字钢布置原则上沿封口梁每1000mm左右均匀布置（可适当避开柱）；悬挑部分工字钢上焊20短钢筋头作为支架立管定位。悬挑工字钢安装完毕，搭设满堂钢管支撑作为弧形构架的支撑系统。构架梁模板支撑系统：采用多层胶合板作模板，50100mm木方作龙骨和搁栅，在悬挑结构体系上，搭设满堂钢管脚手架（间距12001000）作模板的支撑固定系统。平面布置及剖面图见下。第三章 对初步方案悬挑结构的验算工字钢为纯受弯构件，圆弧中部工字钢挑出长度为4.4m（4.0+0.4）左右，承受最不利荷载。设计满堂架纵横杆间距12001000，大横杆步距为1600mm。考施工时立杆间距可能会产生误差，为安全体现，验算时按立柱的间距为15001500mm，大横杆步距也为1600mm进行验算。3.1.梁支撑验算选构架外侧梁悬挑最大处槽型梁板（截面为1500400mm）进行计算，见左下图。（说明：图中设计槽型梁板尺寸有多个，是设计错误，此处暂按最大尺寸进行验算）3.1.1.荷载标准值1）模板及支撑自重标准值 取0.75KN/M3，高度取7.0m，得：0.75KN/M37.0m1.5m1.5m=11.8KN2）、3)、新浇混凝土及钢筋自重25(1.500.40-1.100.32)1.5=9.3KN4)施工人员及设备荷载标准值施工人员及小型设备，取1.0 KN/M2；则1.01.501.50=2.25KN5）振捣混凝土产生的荷载标准值取1.0 KN/M2则1.01.501.50=2.25 KN3.1.2.荷载设计值第1)、2)、3)项为恒载，取荷载分项系数i=1.2；第4)、5)项为活载取荷载分项系数1.4。3.1.3.荷载组合按1)+2)+3)+4)+5)进行组合，得：（11.8+9.3）1.2+4.51.4=29.26KN3.1.4.计算仅计算钢管立柱稳定性，其余大小横杆、剪刀撑、模板背楞等按构造要求设置。立柱稳定性计算，按两端铰节受压构件来简化计算。钢管立柱应采用对接扣件进行连接，接点不能设置在同一截面上；钢管立柱不宜采用旋转扣件进行连接，如必须采用旋转扣件，则搭接处旋转扣件的数量不少于2个，搭接长度不少于800mm，同时接杆的底部需增设1个直角扣件，以增加承载能力。钢管立柱不得采用其他方式连接。满堂架大横杆步距为1600mm。立柱的间距为15001500mm。立柱稳定性验算：NAfN=42.68 /3=9.75 KNA=4.89cm2长细比Li =1600/15.8=101查表得0.58NA=9.75103/0.584.89102=34.38N/mm2180 N/mm2立柱稳定性满足要求。3.2.悬挑工字钢验算悬挑脚手架的水平钢梁是一个悬臂梁，悬挑水平钢梁采用双道锚环固定。悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度按最长处4.4m验算。最大弯矩 =9.75（4.270+3.220+2.320）=96 kN.m支座反力 96/4.421.8 kN 最大应力=M/1.05W+N/A= 96106 /( 1.05 185400.0 )+0 =493.1N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 493.1 N/mm2 大于水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2，单根工字钢不满足要求！第四章 对初步方案的调整及验算4.1.对初步方案的调整对以上纯悬挑工字钢支撑体系进行调整：在天面下两层（28、29层）采用满堂钢管斜撑体系加固（见下图）。纵横杆间距与上部对应，以便将上部荷载有效传递。4.2.对调整后悬挑工字钢的验算4.2.1.工字钢的承载验算先验算工字钢下内两根斜杆的承载：内外斜杆水平杆步距匀按1600考虑长细比Li =1600/15.8=101.3查表得0.580 A=4.89cm2Nmax=A=1800.5804.89102=51052N=51.1KN根据单扣件抗滑承载力8KN，双扣件抗滑承载力12KN考虑。则下方斜撑可承受最大弯矩为：单扣件Mmax=8cos3903.385+8cos3304.270=49.69KN.M双扣件Mmax=12cos3903.385+12cos3304.270=74.54KN.M则双扣件情况下，工字钢最大应力=M/1.05W+N/A= (96-74.5)106 /( 1.05 185400.0 )+0 =110.4N/mm2215.000 N/mm2所以，在28、29层增加满堂斜撑后，承载满足要求！只是需特别说明的是：工字钢下方承压水平杆需采用双扣件作等扣。4.2.2.压锚钢筋验算单道压筋（20的圆钢）fmax=3.142102215=67553N=67.553KN可以足够满足要求。4.3.补充说明后来设计对悬挑外伸长度进行了修改，原最大外伸长度3970mm改为3209mm，为保证安全仍采用此支撑体系进行施工。第五章 技术质量保证措施5.1进场（搭设前）脚手架材料质量标准5.1.1工字钢、钢管：工字钢截面尺寸、材质必须符合有关规范和规定要求；钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的Q235的焊接钢管，材质符合碳素结构钢（GB700-88）的相应规定。5.1.2扣件：符合可锻铸铁分类及技术条件（GB978-67）的规定，与钢管管径相匹配。使用机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁，附件材料应符合碳素结构钢（GB700-88）中Q235钢的规定；螺纹符合普通螺纹（GB196-81）的规定；5.1.3安全网：必须是经国家指定监督检验部门监定许可生产的厂家产品。5.2脚手架的质量检查及验收5.2.1在脚手架完成之后，必须由安全部、技术部、搭设班组等按照分段、分层进行检查、验收，并填写验收单、合格后方可进行使用。5.2.2所有预埋卡箍必须采用20的圆钢，预埋必须满足的长度，吊环钢筋锚固长度不小于30d，保证预埋质量。5.3质量要求（1）立杆垂直度：100mm（最后验收）。（2）搭设中立杆垂直度：H=2m，7mm；H=10m，20mm；H=20m，40mm；H=30m，60mm；H=40m，80mm；H=50m，100mm。（3）间距：a步距20mm；b立杆纵距50mm；c立杆横距20mm。（4）纵向水平高差：a同杆两端20mm；b同跨内两根纵向水平杆高差10mm。（5）横向水平杆外伸长度（500mm）：-50mm。（6）扣件螺栓拧紧力距4065Nm。第六章 防高空坠落安全措施6.1落实“三宝”防护措施安全帽、安全带、安全网是建筑行业广大职工公认的安全“三宝”，挽救过千万职工的生命，必须正确使用。 （1）进入施工现场的人员必须戴安全帽。一是安全帽必须符合国家标准；二是要正确佩戴，尤其是要系好帽带，防止脱落，使其在高处坠落或物体打击时起到保护作用。 （2）悬空作业人员必须系好安全带。凡在2m以上悬空作业，必须系好合格的安全带，有的悬空作业点没有挂安全带的条件时，施工负责人应为工人设置挂安全带的安全拉绳、安全栏杆等，并确保高挂低用。 （3）高处作业点的下方必须设安全网。6.2落实临边防护措施在施工过程中，尚未安装栏杆的阳台周边、无外架防护的屋面周边、框架工程楼层周边、跑道（钭道）两侧边、卸料台的外侧边等，必须设置1m高的双层围栏或搭设安全网。 6.3把住架子十道关脚手架在建筑施工中，是不能少的重要工具，一旦脚手架发生故障，极易造成重大伤亡事故。因此，对各种脚手架必须认真把好“材质关、尺寸关、铺板关、栏护关、连结关、承重关、上下关、雷电关、挑梁关、检验关”等十道关口（详见预防高空坠落专项方案）。 第六章 施工中的注意事项6.1.高处和临边洞口作业应设护栏，张安全网，架体搭设人员要穿紧口工作服、防滑鞋、戴安全帽、系安全带；作业人员作业时要带好工具袋，暂时不用的工具，装入工具袋。6.2.支模过程中，如需中途停歇，应将支撑、搭头、柱头板等钉牢。拆模间歇时，应将已活动的模板、牵杠、支撑等运走或妥善堆放，防止因踏空、扶空而坠落。6.3.不得将钢筋集中堆在悬挑部分的模板和脚手板上，也不要把工具、钢箍、短钢筋随意乱放以免滑下伤人；钢筋工在绑扎3m以上的柱钢筋，必须搭设操作平台。6.4.遇有大雨、大雾和六级以上大风时，所有工种应停止高处作业。6.5.操作人员不得在悬挑部位集中，要分散开来，由尽量少的人员在悬挑部位进行操作；作业人员更不得相互戏嘻打闹，以免失足发生坠落事故。6.6.在浇筑梁板混凝土时，按照先里后外、先中间后两边的顺序进行，确保满堂内脚手架比悬挑架先受力，以防倾覆，混凝土浇筑采用塔吊吊运浇捣的办法；在凝土浇筑过程中，派专人看护支撑系统，不少于2人，密切注意支撑系统的变化。12