高架脚手架搭设方案-12.5.doc

天津站改扩建工程高架候车厅脚手架搭设方案工程概况：天津站改扩建工程是2008年奥运工程的配套项目，高架候车厅座落在地下进站厅顶板上面，包含站台层及高架层两部分，站台层为一层框架结构，高架层为钢结构，南北向分别与既有南站房及新建北站房相接。高架候车厅下面为轨道线路及站台，整个候车厅外围结构为点式玻璃幕墙及铝单板幕墙，造型呈倒圆锥形。幕墙施工过程中，外围脚手架不能落地，以免影响站台及轨道施工；独特的幕墙造型也限制的吊篮的使用，最终选择了搭设悬挑式脚手架。拟采用16号工字钢，一端穿过女儿墙，固定于楼板，另一端悬挑，并在端部用16钢丝绳拉接于网架上弦杆，作为主受力构件，脚手架在此基础上搭设。一、施工准备1.构配件1.1 16普通工字钢1.2钢管1.脚手架钢管采用48mm钢管，壁厚3.5mm；横向水平杆最大长度2200mm，其它杆最大长度6000mm，且每根钢管最大质量不应大于25kg。（钢管为旧钢管，甲方提供，表面平整，不考虑强度折减）2.钢管尺寸和表面质量应符合下列规定:1)钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；钢管允许偏差见下表：序号项目允许偏差检查工具1焊接钢管尺寸（mm） 外径48壁厚 3.5-0.5游标卡尺2钢管两端面切斜偏差1.7塞尺、拐角尺3钢管外表面锈蚀深度0.50游标卡尺4各种杆件的端部弯曲L1.5m5钢板尺5立杆弯曲 3ml4m4ml6.5m 12206水平杆、斜杆的钢管弯曲L6.5m302) 钢管上禁止打眼。1.3扣件1.扣件式钢管脚手架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）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后方可使用；2.脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭矩达6.5N.m时,不得发生破坏；3.扣件各部位不允许有裂纹存在； 4.盖板与座的张开距不得小于49 mm； 5.扣件不允许在主要部位有缩松； 6.扣件表面大于10 mm,的砂眼不应超过三处，且累计面积不应大于50 ； 7.扣件表面粘砂面积累计不应大于150 mm； 8.错箱不应大于1 mm； 9.扣件表面凸（或凹）的高值（或深）不应大于1 mm； 10.扣件与钢管接触部位不应有氧化皮，其他部位氧化面积累计不应大于150 mm； 11. T型螺栓、螺母、垫圈、铆钉采用的材料应符合GB 700的有关规定。螺栓、螺母的螺纹均应符合GB 196的规定，垫圈应符合GB 95的规定。 12. 活动部位应能灵活转动，旋转扣件两旋转面间隙应小于1 mm； 13.产品的规格、商标应在醒目处铸出，字迹图案要清晰、完整； 14扣件表面应进行防锈处理（不能用沥青漆），油漆应均匀美观，不应有堆漆或露铁。 1.4脚手板脚手板采用实心木板，厚度不小于50mm,宽度300mm，长度不大于6m,每块质量不宜大于35kg。二、脚手架搭建步骤示意图楼板及女儿墙开孔，安装埋板逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧安装扫地小横杆与立杆或扫地杆扣紧安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）安装第二步小横杆第三、四步大横杆和小横杆安装拉接杆、立杆接长、加设剪刀撑铺脚手板投入使用安装第二步大横杆加设临时斜撑杆脚手架挑杆处理检查验收三、脚手架的搭设3.1搭设范围：高架候车厅-A轴-M轴，先从高架四区西侧开始搭设，位置为-D轴-F轴，搭完西侧转搭东侧，依次交叉搭设，满足施工要求。3.2下部脚手架采用三排钢管脚手架，上部脚手架采用双排钢管脚手架，其钢管立杆间距1.35m，架宽0.85m，钢管大横杆步距1.8m。3.3脚手架主受力构件为16#普通工字钢，从女儿墙上洞口悬挑出墙外约3m，楼板上打孔，用4颗M16220对穿螺栓固定一块20025010钢板后置埋件，工字钢端部和埋板牢固焊接，在离端部埋板约1500mm的部位再安装一块埋件，同样和工字钢焊接，工字钢间距2700mm，每根工字钢端部用钢丝绳和网架上弦杆拉接。工字钢上立焊20钢筋，钢筋长度不小于100mm，立杆插入钢筋头中，防止立杆滑位。3.4搭完一步脚手架后，应校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。3.5立杆搭设应符合下列规定：1.严禁将外径48mm与其他型号钢管混合使用；2.立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其它各层各步接头必须采用对接扣件连接；相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，且应符合下列规定：1）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错开的距离不小于500mm；各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3；2）搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3.开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至拉接杆安装稳固后，方可根据情况拆除；3.7纵向水平杆搭设应符合下列规定：1.纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；2.纵向水平杆接长宜用对接扣件，也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定：1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置各接头至最近主接点的距离不宜大于纵距的1/3。2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3）纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。3.在搭设封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。3.8横向水平杆搭设应符合下列规定：1.主接点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主接点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。2.作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；3.双排脚手架横向水平杆的靠墙一端至装饰面的距离不应大于100mm。3.9脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆也应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1M。3.10连墙件、剪刀撑、横向斜撑等的搭设应符合下列规定：1.连墙件的强度、稳定性和连接强度应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范（GBJ 18）、钢结构设计规范（GB 17）、混凝土结构设计规范（GBJ 10）等的规定。2.每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6M，斜杆与地面倾角宜在45-60，且应满足表三剪刀撑与地面倾角455060剪刀撑跨越立杆的最多根数7653.外围脚手架必须在外侧立面的两端及中间各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。4.剪刀撑、横向斜撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。3.11扣件安装应符合下列规定：1.扣件规格必须与钢管外径相同；2.螺栓拧紧力矩不应小于40N.M，且不应大于65N.M；3.在主节点处固定纵向和横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；4.对接扣件的开口应朝上或朝内；3.12脚手板的铺设应符合下列规定：1.脚手板应满铺、离开箱型柱外表面600-650mm；点玻及铝板完成面离箱型柱外表面250mm，为便于玻璃的吊装，脚手板与玻璃完成面预留350-400mm空间，在脚手架内侧工字钢上部满铺一层水平兜网；2.脚手板的探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上；3.13钢管立柱构造要求1.立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不能设在同一步距内，且两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。2.立柱采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定，立柱的搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。3.脚手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立柱上。横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上3.14钢管水平杆构造要求1.纵向水平杆设于横向水平杆之上，固定在立柱的内侧，并采用直角扣件与立柱扣紧，横向水平杆与立柱的连接采用双扣件固定，以防滑脱。2.纵向水平杆一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中；搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。3.纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。4.每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。5.剪刀撑的设置要求1）每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根之间。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在4560之间。2）双排脚手架应在外立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。3）剪刀撑斜杆的接头除顶层可以采用搭接外,其余各接头均必须采用对接扣件连接，剪刀撑在顶层采用搭接方式接长应不少于三个扣件连接固定，搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。4）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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。3.15外脚手架搭设注意事项1.在外脚手架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并及时与结构拉结或采用临时支顶，确保搭设过程的安全。2.脚手架里、外两排立杆搭设均要竖直，相邻两立杆的接头上下应错开50cm，并不得在同一步距内，搭设第一节立杆时应选用长短不一的钢管。3.搭设过程中随时校正杆件垂直度和水平偏差，避免偏差过大。4.小横杆的搭设应与大横杆垂直，小横杆两端应伸出大横杆外10cm以上。5.连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，十字形扣件不得使开口朝下，螺栓应适度拧紧。6.剪刀撑从底到顶连续布置，剪刀撑两端的扣件距邻近连接点不能大于20cm。四、脚手架搭设示意图此方案为轨道线路部分脚手架方案立面图把水平拉接杆补上。悬挑梁下面部分有脚手架吗？另外增加脚手架平面布置图。 此方案为站台雨棚处脚手架搭设方案。 脚手架搭设局部平面图四、脚手架的拆除4.1拆除脚手架前的准确备工作应符合下列规定： 1.应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；2.应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；3.应清除脚手架上杂物及地面障碍物。4.2拆除脚手架时，应符合下列规定：1.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；2.拉接杆必须随脚手架逐层拆除，严禁先将拉接杆整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步；3.当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除拉接杆；4.当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先加设拉接杆及横向斜杆加固。4.3卸料时应符合下列规定：1.各构配件严禁抛至地面；2.运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。五、安全管理5.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB 5036）等考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。5.2搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。5.3脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准使用。5.4作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。5.5当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。5.6脚手架使用中，应定期检查杆件的设置的连接，拉接杆、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；地基是否有积水，底座是否有松动，立杆是否悬空；扣件是否松动；脚手架的垂直度偏差；安全防护措施是否符合要求；是否超载。5.7在脚手架的使用期间严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆、扫地杆及连墙件。5.8不得在脚手架基础及相邻处进行挖掘作业，否则应采取安全措施。5.9在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。5.10搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。5.11外脚手架的拆除要求必须严格遵守拆除顺序，由上而下，先绑者后拆，后绑者先拆，一般是先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等；统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时就应先告知对方，以防坠落，拆架时还应划出工作区标志，禁止行人进入；高空作业人员必须系好安全带和戴好安全帽，严禁违章指挥、违章作业。六、保证质量、安全及文明施工措施：6.1搭设、拆除施工平台前应做好安全技术交底工作，并逐级落实到具体操作人员。6.2施工平台使用前必须组织检查验收，验收未达标必须及时整改。6.3搭设施工平台时，水平杆要平稳畅顺；立杆排列要整齐大方，四角分明。6.4施工平台使用过程必须经常检查，如有松动、损坏现象应及时修理加固，杜绝安全隐患的出现。6.5搭棚施工人员进入施工现场必须戴安全帽，严禁酒后作业。6.6施工平台搭设必须紧跟工程施工进度，并服从现场管理人员的指挥。6.7进场的脚手架材料必须堆放整齐。严禁野蛮施工，从高空向下抛棚料。6.8施工隐蔽围蔽范围内严禁非施工人员进入，限制施工人员在危险范围内停留。6.9非施工用材料禁止在施工平台摆放，及时清理与施工无关物件。附录悬挑式扣件钢管脚手架计算书钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。计算的脚手架为双排脚手架，搭设最大高度为21米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.35米，立杆的横距0.85米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为483.5， 拉接杆采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距4.0米。 施工均布荷载为3.0kN/m2，施工1层，脚手板共铺设11层。 悬挑水平钢梁采用16#工字钢，两块锚板与楼板拉结，工字钢焊接于埋板上，工字钢间距2700mm布置，两根落地大横杆上下并排落在工字钢上，在2700间距中部再设置一排立杆，采用两个十字扣和落地杆固定，下部再增加一个防滑卡扣，挑梁在建筑物外悬挑段长度2.8米，建筑物内锚固段长度3.2米。每根16#工字钢在端部用直径16的钢丝绳和网架下弦杆拉接。每根工字钢在立杆落点处焊接150mm长钢筋头，立杆插入钢筋头中。 一、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.000/3=0.117kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.000/3=1.000kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.117=0.186kN/m 活荷载的计算值 q2=1.41.000=1.400kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.080.186+0.101.400)1.352=0.28kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.100.186+0.1171.400)1.352=-0.33kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.33106/5080.0=64.9N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 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: 静荷载标准值q1=0.038+0.117=0.155kN/m 活荷载标准值q2=1.000kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.6770.155+0.9901.000)1350.04/(1002.06105121900.0)=1.45mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!二、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 大横杆的自重标准值 P1=0.0381.350=0.051kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0001.350/3=0.158kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0001.350/3=1.35kN 荷载的计算值 P=1.20.051+1.20.158+1.41.35=2.14kN 小横杆计算简图2.强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.20.038)0.852/8+2.140.85/3=0.61kN.m =0.61106/5080.0=120.2N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.00.038850.004/(3842.060105121900.000)=0.01mm 集中荷载标准值P=0.058+0.175+1.500=1.733kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1732.600850.0(3850.02-4850.02/9)/(722.06105121900.0)=1.5mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.51mm 小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0380.85=0.0323kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.851.500/2=0.223kN 活荷载标准值 Q=3.0000.851.350/2=1.72kN 荷载的计算值 R=1.20.0323+1.20.223+1.41.72=2.714kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；四、脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值包括以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本工程为0.1248 NG1 = 0.12521.000=2.621kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本工程例采用实心木板脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.350111.500(1.000+0.900)/2=5.486kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本工程采用栏杆，标准值为0.15 NG3 = 0.1501.50011/2=1.238kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50021.000=0.315kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 9.660kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.00021.350.85/2=3.442kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.450 Uz - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.670 Us - 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.4501.6701.200 = 0.631kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk - 风荷载基本风压值(kN/m2)； la - 立杆的纵距 (m)； h - 立杆的步距 (m)。 五、立杆的稳定性计算: 不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N - 立杆的轴心压力设计值，N=17.89kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i - 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 - 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k - 计算长度附加系数，取1.155； u - 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50； A - 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； - 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 196.94 f - 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 其中 N - 立杆的轴心压力设计值，N=16.95kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i - 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0- 计算长度 (m),由公式 l0= kuh 确定，l0=3.12m； k - 计算长度附加系数，取1.155； u - 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50 A - 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW - 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.365kN.m； - 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 201.41 f - 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205