2022年高支撑满堂脚手架专项施工专业技术方案 .pdf
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1、一、编制依据:建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ 130 2011) 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ 128 2010) 建筑施工模板安全技术规范(JGJ162 2008)建筑结构荷载规范 (GB 50009-2012) 钢结构设计规范 (GB 50017-2014) 工程设计图纸及上级的有关文件及标准等二、工程简况工程名称:河南晋煤天庆5 亿方工业燃气优化技改工程-LNG循环水;建设单位:河南晋煤天庆煤化工有限责任公司;设计单位:赛鼎工程有限公司;监理单位:河南省中大工程监理有限公司;施工单位:中石化工建设有限公司。1、本
2、工程为河南晋煤天庆5 亿方工业燃气优化技改工程-LNG循环水 30.5 工程- 尿素循环水站,属于工业建筑。2、结构类型:钢筋混凝土结构。3、本工程结构安全等级:二级;设计使用年限50 年;抗震设防烈度:七度;设计基本地震加速度值:0.10g ;设计地震分组为第二组;抗震设防类别:丙类;抗震等级:三级;场地类别为二类。4、砼的环境类别:一般室内为一类,室外外漏构建砼结构等级为二 b 类。 5、结构平面的轴网尺寸如下39.0m*22.5m。 LNG循环水工程一、二层为泵房、操作间和控制室等房间,三层及以上楼层为循环水塔体部位,根据本工程的整体施工方案,房心回填土高度为 -1.0m。一、二层的结构
3、特征为AC轴与 17 轴结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 42 页层高+4.97m,板厚 120mm ;CE轴与 17 轴结构层高 +9.77m,板厚250mm ,脚手架搭设高度分别为6.0M,11.0M,按照相关要求,为高大模板工程,为保证施工质量及安全文明施工,特编制此方案。三、危险源识别与监控(一)、脚手架工程事故的类型分析1、整架倾倒或局部垮架。2、整架失稳、垂直坍塌。3、人员从脚手架上高处坠落。4、落物伤人(物体打击)。5、不当操作事故(闪失、碰撞等)。(二)、引发事故的主要原因分析1、整架倾倒、垂直坍塌或局
4、部垮架(1)构架缺陷:构架缺少必须的结构杆件,未按规定数量和要求搭设剪刀撑等。(2)在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和剪刀撑等。(3)构架尺寸过大,承载能力不足或设计安全不够与严重超载。(4)脚手架基础(如所支撑的地面强度未达到要求)承载力不足。2、人员从脚手架上高处坠落(1)作业层未按规定设置围挡防护。(2)作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。(3)脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。(4)不当操作产生的碰撞和闪失。3、落物伤人(物体打击)(1)在搭设和拆除时,高空抛掷构配件,砸伤工人。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
5、 -第 2 页,共 42 页(2)架体上物体堆放不牢或意外碰落,砸伤工人。(3)整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架,砸伤工人。4、不当操作大致有以下情形:(1)用力过猛,致使身体失稳。(2)在架面上退着行走。(3)拥挤碰撞。(4)集中多人搬运或安装较重构件。(5)架面上的水或其他易滑物品未清除,造成滑落。5、其他伤害(1)在不安全的天气条件(六级以上大风、雷雨)下继续施工。(2)在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。(三)、危险源的监控 1、对脚手架的构配件材料的材质,使用的机械、工具、用具进行监控。 2、对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。 3、对脚手架的搭设、使用和拆除进
6、行监控,坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。 4、加强安全管理,对施工环境和施工条件进行监控。四、安全技术设计(一)、脚手架材料要求 1、脚手架杆件采用外径 48mm 、壁厚 3.0mm 的焊接钢管,其力学性能应符合国家现行标准碳素结构钢GB/T700 中Q235A 级钢的规定,用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6M,小横杆、拉结杆2.1-2.3M ,使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷,不合格的钢管决不允许使用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 42 页 2、扣件使用生产厂家合格的产品,并持有产品合格证,扣件锻铸铁
7、的技术性能符合钢管脚手架扣件GB15831-2006 规定的要求,对使用的扣件要全数进行检查,不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形,保证与钢管扣紧的接触良好,扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离不小于5mm ,扣件的活动部位转动灵活,旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm ,扣件螺栓的拧紧力距达 60N M 时扣件不得破坏。 3、木脚手板的选用必须严格,脚手板材质坚硬,不腐烂,横向裂纹不得大于四分之一板宽,脚手板宽一般为200300mm ,厚度不小于30mm 。脚手板端部( 80mm 100mm 处)用铁皮或铁丝扎紧 2-3圈。竹笆板的选用必须严格,竹笆宜采用毛竹或南竹制作
8、,进场竹笆必须紧密、有良好的韧性及弹性模数。(二)、满堂脚手架施工措施结合本工程结构形式、实际施工特点,室内采用满堂脚手架模板支撑体系来满足梁、板的施工。根据建质 200987 号文件规定搭设高度超过 8m 及以上混凝土模板支撑工程,属危险性分部分项工程,此支撑系的立杆部分立在砼顶板上,部分立在原土层,而规定水平构建支撑系统高度大于8m 即为危险性较大部位。因此必须保证其整体性和抗倾覆性。地基土应有承载力的数据。并参与计算。1、基本要求(1)搭设楼地面应平整且保证回填土地基的承载力达到要求,立杆下应垫枕木并加设扫地杆。(2)剪刀撑:剪刀撑应由下向上连续设置。2、脚手架的搭设(1)必须严格按照要
9、求设置剪刀撑。剪刀撑与纵向水平杆呈4560角。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 42 页(2) 垫板、底座均应准确地放在定位线上,宽度不宜小于220mm ,木垫板长度不宜小于 2跨,厚度不宜小于 30mm 。(3) 立管的排距和间距按计算确定。(4) 底部立管采用不同长度的钢管,立管的联接必须交错布置,相邻立管的联接不应在同一高度,其错开的垂直距离不得小于500mm 并不得在同一步内。 (5) 大横杆应水平设置,钢管长度不应小于3跨,接头宜采用对接扣件连接,内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内,上下两个相邻接头应错
10、开一跨,其错开的水平距离不应小于500mm 。当水平管采用搭接时,其搭接长度不应小于1m ,不少于 2个旋转扣件固定,其固定的间距不应少于400mm ,相邻扣件中心至杆端的距离不应小于 150mm 。 (6) 每根立管的底座向上 200mm 处,必须设置纵横向扫地杆,用直角扣件与立管固定。(三)、高支撑脚手架计算书本计算书是支撑高度在6M的扣件式钢管高支撑架确保安全的计算结果。一)、参数信息 : 1.脚手架参数横向间距或排距 (m):0.80 ;纵距 (m):0.80 ;步距(m):1.50 ;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10 ;脚手架搭设高度(m):6.00 ;采用的钢管 (mm
11、):483.0 ;扣件连接方式 :单扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80 ;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 42 页板底支撑连接方式 :方木支撑; 2.荷载参数模板与木板自重 (kN/m2):0.350 ;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000 ;楼板浇筑厚度 (m):0.120 ;倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000 ;施工均布荷载标准值 (kN/m2):1.000 ; 3.木方参数木方弹性模量 E(N/mm2):9500.000;木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000 ;木方抗剪强度设计值 (N
12、/mm2):1.300 ;木方的间隔距离(mm):250.000 ;木方的截面宽度 (mm):40.00 ;木方的截面高度(mm):70.00 ;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 42 页图 2 楼板支撑架荷载计算单元二)、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算,方木的截面力学参数为本算例中,方木的截面惯性矩I 和截面抵抗矩 W分别为: W=4.0007.000 7.000/6 = 32.67 cm3;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 42 页 I=
13、4.0007.000 7.0007.000/12 = 114.33 cm4 ;方木楞计算简图 1.荷载的计算: (1)钢筋混凝土板自重 (kN/m) : q1= 25.0000.2500.120 = 0.750 kN/m; (2)模板的自重线荷载 (kN/m): q2= 0.3500.250 = 0.088 kN/m ; (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN) : p1 = (1.000+2.000)0.8000.250 = 0.600 kN; 2.强度计算 : 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,计算公式如下 : 均布荷载 q = 1.2(0.750
14、 + 0.088) = 1.005 kN/m;集中荷载 p = 1.40.600=0.840 kN ;最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8400.800 /4 + 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 42 页1.0050.8002/8 = 0.248 kN.m;最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.840/2 + 1.0050.800/2 = 0.822 kN ;截面应力= M / w = 0.248106/32.667 103 = 7.604 N/mm2;方木的计算强度为 7.604 小 13
15、.0 N/mm2,满足要求 ! 3.抗剪计算:最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足 : T = 3Q/2bh T 其中最大剪力 : Q = 0.8001.005/2+0.840/2 = 0.822 kN;截面抗剪强度计算值 T = 3 822.000/(2 40.000 70.000) = 0.440 N/mm2 ;截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2;方木的抗剪强度为0.440 小于 1.300 ,满足要求 ! 4.挠度计算 : 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和,计算公式如下 : 精选学习资料 - - - - - -
16、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 42 页均布荷载 q = q1 + q2 = 0.750+0.088=0.838 kN/m;集中荷载 p = 0.600 kN;最大变形 V= 5 0.838 800.0004 /(384 9500.0001143333.33) + 600.000800.0003 /( 489500.0001143333.33) = 1.000 mm;方木的最大挠度 1.000 小于 800.000/250,满足要求 ! 三)、木方支撑钢管计算 : 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取纵向板底支撑传递力,P = 1.0
17、05 0.800 + 0.840 = 1.644 kN;支撑钢管计算简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 42 页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 = 0.442 kN.m ;最大变形 Vmax = 0.853 mm ;最大支座力 Qmax = 5.834 kN ;截面应力= 0.442 106/4490.000=98.474 N/mm2 ;支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2, 满足要求 ! 支撑钢管的最大挠度小于800.000
18、/150 与 10 mm,满足要求 ! 四)、扣件抗滑移的计算 : 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 42 页按规范表 5.1.7, 直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.834 kN; R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、模板支架荷载标准值 ( 轴力): 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
19、 (kN) : NG1 = 0.1296.000 = 0.775 kN;钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值,设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重 (kN) : NG2 = 0.3500.800 0.800 = 0.224 kN; (3)钢筋混凝土楼板自重 (kN) : NG3 = 25.0000.1200.8000.800 = 1.920 kN;经计算得到,静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.919 kN; 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。经计算得到,活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 0.8000.800 =
20、1.920 kN;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 42 页 3.不考虑风荷载时 ,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ = 6.190 kN;六、立杆的稳定性计算 : 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 = 6.190 kN;- 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 (
21、抵抗矩)(cm3) :W=4.49 cm3 ;- 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2); f- 钢管立杆抗压强度设计值:f =205.000 N/mm2 ; Lo- 计算长度 (m) ;如果完全参照扣件式规范,由公式(1) 或(2) 计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a) (2) k1- 计算长度附加系数,取值为1.155; u - 计算长度系数,参照扣件式规范表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 42 页5.3.3 ;u = 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
22、= 0.100 m ;公式(1) 的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1551.7001.500 = 2.945 m; Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.000 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ;钢管立杆受压强度计算值;=6190.320/ (0.209 424.000) = 69.856 N/mm2 ;立杆稳定性计算= 69.856 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求!公式(2) 的计算结果:立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m ; Lo/i =
23、 1700.000 / 15.900 = 107.000 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.537 ;钢管立杆受压强度计算值;=6190.320/ (0.537 424.000) = 27.188 N/mm2 ;立杆稳定性计算= 27.188 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求!精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 42 页如果考虑到高支撑架的安全因素,适宜由公式(3) 计算 lo = k1k2(h+2a) (3) k1 - 计算长度附加系数按照表1 取值 1.243; k2 -
24、 计算长度附加系数, h+2a = 1.700 按照表 2 取值1.007 ;公式(3) 的计算结果:立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.007(1.500+0.100 2) = 2.128 m ; Lo/i = 2127.892 / 15.900 = 134.000 ;由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.376 ;钢管立杆受压强度计算值;=6190.320/ (0.376 424.000) = 38.829 N/mm2 ;立杆稳定性计算= 38.829 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求!本计算书是支撑高度在11M的扣件式
25、钢管高支撑架确保安全的计算结果。一)、参数信息 : 1.脚手架参数横向间距或排距 (m):0.60 ;纵距 (m):0.70 ;步距(m):1.50 ;立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10 ;脚手架搭设高精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 42 页度(m):11.00 ;采用的钢管 (mm):483.0 ;扣件连接方式 :单扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80 ;板底支撑连接方式 :方木支撑; 2.荷载参数模板与木板自重 (kN/m2):0.350 ;混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000 ;楼板浇筑厚度 (m
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