长安花园居住区2#楼、车库及商业用房
脚手架安全施工组织设计
编制单位:济南四建济宁分公司
编 制 人: 李 博
编制时间:2009年7月23日
一、工程概况
济宁长安花园居住区2#楼工程位于济宁市任城区,工程结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构,地上24层,地下一层;总建筑高度80.7米。基础的设计等级为甲级,采用长螺旋钻孔桩基础结合梁板基础;相对标高±0.000的相当绝对标高为40.10,。
考虑到回填土滞后于主体结构施工,且室外工程较复杂,为不影响主体施工进度,地下室至四层采用双排外脚手架,五层以上采用斜拉式悬挑脚手架,在五、十二、十八层进行悬挑,共计悬挑3次。
二、材料要求
1、钢管:立杆、大横杆、小横杆、斜撑杆、连墙杆、剪刀撑等杆件均采用φ48×3.5钢架杆,钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235A级钢,其材质应符合《碳素结构钢》(GB/T700-88)中相应规定。小横杆长度按1.3m~1.5m考虑,其余全部为4-6m,以便适应脚手架变化。有明显变形、裂纹和锈蚀的钢管严禁使用。
2、扣件:扣件应采用GB15831《钢管脚手架扣件》规定,应与钢管管径相配合。扣件严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹、变形、锈蚀的扣件,扣件活动部位应灵活转动,夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm,扣件表面应涂刷黄色防锈漆。各种扣件(直角、对接、转角)都必须为合格产品,脆裂、变形、滑丝的扣件严禁使用。
3、脚手板:采用满铺竹笆,必须符合材料规定,不得有松散、折裂等现象。
4、密目安全网:采用省、市安监站备案产品,杜绝非备案产品进入现场。安全网的力学性能应符合GB5726-88《安全网力学性能试验方法》的规定。
5、悬挑结构采用18#槽钢和φ16钢丝绳,所用槽钢和钢丝绳必须是正规厂家生产的合格产品,且槽钢不得锈蚀和变形;钢丝绳不得有断丝、磨损、腐蚀、变形等现象。
6、挡脚板及内防护板采用优质落叶松板。
二、落地式脚手架设计
五层以下外脚手架采用双排落地式脚手架。采用符合标准的48×3.5mm钢管、对接扣件、直角扣件、旋转扣件三种卡,竹笆和密目安全网。
主楼北、南、西侧脚手架自基底(-3.6米)搭设至地上四层(17.2米),搭设总高度20.8米;东侧自地下车库屋面(-1.85米)搭设至地上五层(17.2米),搭设总高度19.05米。
悬挑脚手架搭设结束,方可拆去五层以下的脚手架。
(二)构造要求
1)脚手架立杆下采用C20砼硬化,下垫50×200×3000mm木方。设扫地杆(离木方上平面0.2M)横杆内外各一根;立杆里皮距内墙300mm,外皮立杆距内墙1.35m, 步高1.8m,立杆横距1.05m,立杆纵距1.5m;纵向水平杆,设在立杆内侧,其长度不宜小于3跨,纵向水平杆的对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜设在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相临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。脚手板采用竹芭铺设,外侧设高180mm挡脚板。外围墙挂密目网,采用黄色、绿色两种密目网交错布置。
2)连墙件,立杆通过2Φ8钢筋与框架梁柱连接,配用短钢管作支撑,竖向间距二步距,横向间距三步跨。
3)外侧立面的两端面起开始设置第一道剪力撑,450布置,在外侧立面整个长度和高度上连续设置,接长采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不小于2个旋转扣件固定,端部扣件的盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
(三)内力计算:
根据《规范》5.1.5,50m以下双排脚手架,采用规范构造,相应杆件不再进行设计计算。连墙杆、立杆地基承载力设计计算如下:
1.连墙件计算
Nl=Nlw+N0
其中 Nlw=1.4×wK×AW
AW=3×1.8×3×1.5=24.3m2 wK=0.45KN/m2 N0=5KN
则 Nl=Nlw+N0=1.4×0.45×24.3+5=20.31KN
验算:1)轴向压力采用单支管顶墙
N=A×f=4.89×102×205=100.25KN
N>Nl
2)轴向拉力 采用2φ8钢筋拉结
F=50.3×210×2=21.13KN
F>Nl
故满足要求
2.地基承载力计算
计算立杆段的轴向力计算设计值N
1)。脚手架结构自重标准值产生的轴向力NGIK,据附录A,
表A-1
NG1K=0.1248×21.7=2.71KN
2)。构配件自重标准值产生的轴向力
a. 脚手板按2步布置。查4.2.1-1
0.35×1.05×1.5×2=1.1KN
b.挡脚板2步布置,查表4.2.1-2
0.14×1.5×2=0.42KN
∑NG2K=0.42+1.1=1.52 KN
c. 荷载按两个结构工作面。
∑NQK=1/2×3×1.5×1.05×2=4.73 KN
则有 N=1.2×(2.93+1.52)+1.4×4.73=11.96KN
脚手架立杆下设底座,底座承载力设计值40.00KN
故满足要求。
底座下设10㎝宽木方,计算根立杆下木方面积为
A=0.1×1.5=0.15 m2
P=N/A=11.96/0.15=79.75Kpa
地基承载力设计值160Kpa
fg > P
满足要求。
三、悬挑式脚手架
(一)地上标准层脚手架采用悬挑脚手架,自20.8米标高处开始悬挑,每次悬挑高度19.6米,在五层处利用钢管斜撑进行卸荷。
1、脚手架构造(详见附图)
基本构造采用18#工字钢作悬挑件,间距1.5米,顶板砼浇筑前在五层预埋Φ16预埋件,用以锚固工字钢;六层处预埋Φ25预埋件,用以斜拉Φ16钢丝绳。在楼层各转角处的工字钢上增设一根斜拉钢丝绳。
2、搭设要求
1)外挑尺寸为1.5m,18#工字钢长3.0m。
2)脚手架步距1.8m,立杆纵距1.5m,里皮杆距梁300mm,立杆横距1.05m。
3)框架柱浇筑前预埋钢板,立杆通过2Φ8钢筋与墙柱上的预埋件焊接进行拉结,同时配用短钢管作顶撑,二步三跨设置。
4)立杆间纵距为1.5m,局部视具体尺寸调整,但间距不得超过1.5m,外侧水平横杆步距为0.9m,内侧纵向水平横杆为1.8m,采用0.18m的脚手板做挡脚板。所有架子管外出为0.15m;
5)竹芭下设置四道纵向水平杆。在作业层应满铺、铺稳。竹笆应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,接头处必须设两根横向水平杆,四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
6)剪刀撑:外侧立面的两端面起开始设置第一道剪力撑,450布置,在外侧立面整个长度和高度上连续设置,接长采用搭接,搭接长度不小于1m,应采用不小于2各旋转扣件固定,端部扣件的盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
7)排间两立杆间距为1050mm,内立杆距外墙边300mm。
8)安全密目网全封闭,用呢绒绳绑好,做到各杆横平竖直。
9)脚手架与墙体之间间隙为0.30m,用竹芭做防护,铁丝扣牢,底层竹芭上设一道兜网。
10)所有铁件、吊环的焊接须经专职安全员及相关人员联合收后方可使用。
2、具体做法
在五层悬挑部位,每隔1.5m同时距柱边600mm处预埋吊环,施工时,18#工字钢穿到吊环内进行有效焊接,在六层的楼板处预埋Φ25预埋件,用φ16钢丝绳自带的花篮螺栓与18#工字钢上Φ25吊环斜拉,并将花篮螺栓螺丝拧紧。18#工字钢上焊Φ25钢筋头,立杆插在此钢筋上,然后按要求向上搭设。
3、搭设人员
搭设人员必须为持证上岗的专业人员,并严格按照安全施工交底及技术交底操作。
(二)悬挑验证计算
悬挑架内力计算:共悬挑11步。按悬挑间距1.5米为一个计算单元。
1、立杆轴向力计算设计值N
1).脚手架结构自重标准值产生的轴向力NGIK,据附录A,A-1
NGIK=0.1248×(11×1.8)=2.47KN
2).构配件自重标准值产生的轴向力
a. 脚手板,按两层交替上翻:查4.2.1-1
0.35×1.05×1.5×2=1.1KN
b.挡脚板,按两层交替上翻:查表4.2.1-2
0.14×1.5×2=0.42KN
NG2K=1.1 +0.42=1.52 KN
c.安全网。
6×1.5×1.8=0.016 KN
共计0.016×16=0.26 KN
d、荷载按一个结构工作面。
∑NQK=1.4×3×1.5×1.05=6.62 KN
脚手架内外立杆分别传递的荷载为:(按内外立杆所受的力相等)
N=1.2×2.47+0.5×1.2×(1.52+0.26)+0.5×6.62=7.344KN
考虑其它不利荷载及不安全因素,荷载设计值取: