永硕龙庭湾卸料平台施工方案.doc

中 建 海 峡 建 设 发 展 有 限 公 司 永硕龙庭湾 THE THIRD COMPANY OF CHINA SEVENTH ENGINEERING BUREAU LTD 大体积混凝土方案中国建筑工程总公司CHINASTATECONSTRUCTIONENGRC.CORP.永硕龙庭湾卸料平台施工方案建设发展有限公司中 建 海 峡2013年8月2013年8月施工组织设计（施工方案）报审表工程名称永硕龙庭湾施工单位中建海峡建设发展有限公司编制单位现上报永硕龙庭湾卸料平台专项施工方案，请予以审查。主编编制人工程项目部/专业分包施工单位（盖章）技术负责人审核单位总承包单位审核意见：年月日总承包单位（盖章）审核人审批人审查单位监理审查意见：监理审查结论：同意实施修改后报重新编制监理单位（盖章）专业监理工程师日期：总监理工程师日期：大体积混凝土施工方案审批表工程名称永硕龙庭湾发放号编制单位中建海峡建设发展有限公司项目负责人编制人编制日期审批意见分公司业务部门公司业务部门技术质量科（签章）年月日技术质量部（签章）年月日技术副经理（签章）年月日总工程师（签章）年月日监理单位（签章）年月日目录1工程概况-1-2编制依据-1-3卸料平台的构造-1-3.1卸料平台架基础-1-3.2平台架体的构造-1-4卸料平台的搭设与拆除-3-4.1卸料平台架的搭设-3-4.2卸料平台架的拆除-5-5搭设(拆除)安全技术措施-5-6落地卸料平台架的设计计算-6-6.1基本荷载及材料数量-6-6.2计算-7-6.2.1横向水平杆计算-7-6.2.2纵向水平杆验算-9-6.2.3架体稳定性计算-9-6.2.4连墙件验算-12-7.悬挑式卸料平台架的设计计算-14-7.1悬挑架设计参数-14-7.2悬挑架的计算-15-7.2.1计算脚手架卸料平台荷载(按一步一纵距进行计算)-15-7.2.2构配件自重的荷载标准值(NG2K)计算-15-7.2.3校核脚手架的立杆稳定性-16-7.2.4校核连墙件-18-7.2.5型钢梁的选择-18-7.2.6型钢梁力学数据计算-18-8.附图-21-8.1附图1：施工升降机卸料平台架；-21-1工程概况本工程位于长乐市航城街道龙门村。本工程设有三个一层地下室，分A1#、A2#和B#三个地块,由12栋2832层住宅(1#3#、5#13#楼)、9栋2层商业(S1#S#、S6#S10#楼)以及5栋1层商业连接体组成。其中，1#、2#和3#楼32层，总高度110111m；5#、6#楼31层，总高度107m；7#楼29层，总高度104m；8#、9#和13#楼31层，总高度112m；10#和11#楼31层，总高度111m；12#楼28层，总高度102m；由于工程施工的需要，现场需安装十二台SCD200/200J型施工升降机。为了确保模板支撑施工的空间足够，升降机边缘距离建筑物外表面边缘应保持一定距离。同时为了保证升降机卸料通道能正常卸料，决定在楼边缘与升降机架设边缘之间的间隙处搭设卸料平台以满足升降机卸料的需要。2编制依据 JGJ1302011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ59建筑施工安全检查标准3卸料平台的构造该卸料平台由基础与架体两部分构成。平台架体的主要构件有：立杆、纵向水平杆(大横杆)、横向水平杆（小横杆）、斜撑杆、卸荷拉杆、连墙杆、底座等。各杆件均采用外径为48mm，厚度为3.0mm的焊接钢管（见附图1）。3.1卸料平台架基础该卸料平台架基础是承受平台架重量及其上载荷的构件。因此对基础的承载力要求较高。卸料平台基础地面承载力应达到60kN/m2，并在其上浇注200mm厚的C15混凝土垫层。地面承载力达不到60kN/m2时，必须进行夯实，并将混凝土标号提高到C20以上，并在其中配筋。3.2平台架体的构造该卸料平台为双排钢管脚手架。其构造如下（见附图1）： 立杆:平台架立杆为三跨，对应升降机卸料通道处的立杆跨距为1.5m。非卸料口处立杆跨距为600800mm，立杆横距为900mm。立杆采用双排双立杆搭设搭设，相邻两立杆的接头位置错开布置在不同的布局内，其在高度方向上的错开距离不得少于500mm。连接立杆的对接扣件开口方向应朝内。立杆的垂直偏差应小于架高的1/400，且不得大于10cm。 纵向水平杆(大横杆):纵向水平杆设置在立杆的内侧，其与立杆之间用直角扣件联接。为了满足升降机卸料的需要，平台架在建筑物每层高度范围内均设两步架，第一步架的步距为2m，第二步架的步距为0.71.6m。同时第一步架下横杆的上表面应与卸料口处的建筑物楼板面平齐。纵向水平杆应采用单根钢管搭设，不得采用对接钢管。同一排纵向水平杆的水平偏差不应大于平台架总跨距的1/300。 横向水平杆（小横杆）:横向水平杆应搭于纵向水平杆之上。在对应升降机卸料通道的立杆跨距内，应均匀搭设4根横向水平杆。 斜撑杆:斜撑杆是用于增加架体刚性的。平台架的两侧面应之字形搭设斜撑。在每层架体卸荷层水平杆下应搭设水平斜撑杆（见图2）。 卸荷拉杆:由于施工升降机卸料平台架随着架体的加高，其重量逐渐增加。因此当平台架高度超过40m时，应设置卸荷拉杆将部分载荷传递给建筑物，以减轻平台架体传递至底部立杆的重量。确保立杆的稳定。卸荷拉杆应与平台架外侧立杆连接。卸荷拉杆上端应与预埋杆连接牢固。卸荷拉杆与立杆连接处应靠近主节点。卸荷拉杆的搭设如下图所示:卸荷拉杆搭设图 连墙杆:卸料平台架每层应设置四根连墙杆，分别与平台架靠建筑物侧的四根立杆相连接(见下图)。连墙杆应水平设置，严禁上翘。连墙杆搭设图 护栏和挡板:在铺设脚手板的卸料层上必须设置扶手栏杆、中护栏和挡脚板。扶手栏杆高度为1.2m，中护栏为0.6m。在平台架两侧面和非卸料跨空档处应设置挡脚板。挡脚板应铺设在立杆内侧。挡脚板高为200mm。 扫地杆:在平台架底部立杆上距离底座上方200mm处设置纵向扫地杆，在纵向扫地杆上设置横向扫地杆。4卸料平台的搭设与拆除4.1卸料平台架的搭设 施工前的准备 卸料平台搭设前应编制施工方案，并对搭设人员进行安全技术交底。 搭设前应对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，严禁使用不合格产品。 地基与基础 按施工方案做好卸料平台架基础混凝土垫层，并做好排水措施，防止积水。 按照卸料平台架设计的立杆纵向距、横向距进行放线、定位。 放置垫板（共两块：每块规格为4.1m0.2m0.05m） 将底座准确地安放在定位线上。 卸料平台架体的搭设 架体的搭设顺序如下：之字型斜撑、扶手、中栏杆应随架体的升高同步搭设。需要设置卸荷拉杆的架体应同步搭设卸荷拉杆。 脚手板的铺设:在卸料平台架每层沿纵向铺设脚手板，用镀锌钢丝将脚手板与平台架体绑扎牢固,见下图:挡脚板铺设图 挡脚板及防护网的铺设:在平台架卸料层两侧及防护门间的空挡处设置挡脚板和防护网，并与平台架体绑扎牢固。 防护门的安装:将防护门安装在卸料平台架靠近施工升降机侧的立杆上。4.2卸料平台架的拆除 拆除平台架前应全面检查架体的扣件连接、连墙件、卸荷拉杆等是否符合构造要求，并对施工人员进行安全技术交底。 清除架体上的杂物及地面的障碍物。 按拆除方案拆除平台架，在拆除作业中应严格遵循拆除要求中的规定。 拆除要求 拆除作业必须按先搭后拆原则由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。 连墙杆及卸荷拉杆必须随架体逐层拆除，严禁先将连墙杆或卸荷拉杆整层或数层拆除后再拆架体。 当拆除至下部最后一根立杆高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，在拆除连墙杆。 拆除时，各构配件应通过人工传递或设备运输至地面，严禁将构配件抛至地面。5搭设(拆除)安全技术措施 操作人员必须持有高空作业操作证方可进行该卸料平台的搭设。 平台在搭设（拆卸）过程中，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩带安全帽、安全带，未佩带安全防护用品不得上架子。 在平台架上施工的各工种作业人员应注意自身安全不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。 若遇到雨、雪及六级大风以上天气严禁进行平台架搭设（拆卸）工作。 应设专人负责对平台架进行经常检查和保修。 在下列情况下，必须对平台架进行检查 在6级大风和大雨后。 停用超过一个月，复工前。 检查保修项目 各主节点处各杆件的安装、连墙件等构造是否符合施工组织设计的要求 扣件螺丝是否松动。 安全防护措施是否符合要求。 搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。 严禁在防护门未安装齐全的情况下使用该平台卸料。6落地卸料平台架的设计计算从卸料平台架的构造可知，脚手板铺设在横向水平杆的上方，而横向水平杆设置在纵向水平杆的上方，施工荷载由纵向水平杆通过扣件传给立杆。这样，横向水平杆按受均布荷载的简支梁计算，验算弯曲正应力和挠度；纵向水平杆按受集中荷载作用连续梁计算，应验算弯曲正应力、挠度和扣件抗滑承载力；卸料平台架的整体稳定计算可以简化为立杆单杆稳定性计算，立杆步距、横距和连墙点的竖向距离对承载力影响较大；为进一步简化计算，忽略扣件偏心传力、施工荷载偏心作用对立杆产生的弯矩。6.1基本荷载及材料数量 材料数量（架体总高度为114m）立杆：总共（11468）根，共（1526）m纵向水平杆（每层）：4.1m4根横向水平杆（每层）：1.26m12根卸荷拉杆（每9m）：3m2根扶手（每层）：1.26m4根+1m2根除第一层外连墙杆（每层）：1m4根除第一层外侧向斜撑（每层）：2.1m2根1.5m2根水平斜撑：（每9m）：1.85m2根扫地杆：4.1m2根1.26m4根竹芭（挡脚板）（每层）：3片除第一层外直角扣件（每层）：（182+16）=52个（每9m）：直角扣件另加4个旋转扣件（每9m）：2个（每层）：4个对接扣件：共6268个 荷载（1）自第二层起每层荷载脚手板的重量（Gk）：Gk=0.35KN/m2施工荷载（Qk）：Qk=3KN/m2安全门重量：Q门=300N/副钢管（含纵、横向水平杆、扶手、侧向斜撑）重量（G钢）：G钢=钢管总长qk=（4.14+1.2612+1.264+12+2.12+1.52）38.4=1757.184N竹芭及安全网重量（G竹）：G竹=453=135N扣件重量直角扣件G直1：5213.2N=686.4N直角扣件G直2(每9m4个）：413.2N=52.8N旋转扣件（每9m）G旋2：214.6N=29.2N（每层）G旋1：414.6N=58.4N对接扣件（总重）G接：（7668）18.4N（2）第一层荷载钢管（含纵、横向水平杆、斜撑、扫地杆）重量（G钢）：G钢1=（4.14+1.268+2.12+1.52）38.4=1293.312N6.2计算6.2.1横向水平杆计算按受均布荷载的简支梁计算 （1）计算简图 （2）横向水平杆上所受线载荷施工均布荷载标准值Qk=3.0KN/m2，每层限载10KNGk=0.35KN/m2每层所受荷载标准值Pk=3.01.263.8=14.364KN10KN所以计算时应用Qk=10（1.263.8）=2.1KN/m2Mmax=（ql28）14（a2l2）q=1.2q恒1.4q活=1.2（GkCqk）1.4KqQkC式中：Gk脚手板重量Gk取0.35KN/m2C小横杆间距C=0.468mqk钢管单位长度重量qk=38.4N/mKq荷载系数Kq=1.2Qk施工荷载Qk=2.1KN/m2所以q=1.2（3500.46838.4）1.41.221000.468=242.641651.104=1893.744N/m所以Mmax=（ql28）14（a2l2）=（1893.74480.92）14（0.1520.92）=170.44N.m （3）横向水平杆抗弯强度验算=MmaxWn=170.4410005078=33.56N/m2205N/m2所以强度满足要求。 （4）横向水平杆刚度验算fmax=（ql4384EI）（524a2l2）=（1893.7440.94）（3841308002.06105）（5240.1520.92）=0.52mmL150=900150=6mm所以刚度满足要求。6.2.2纵向水平杆验算 （1）、计算简图纵向水平杆按三跨连续梁计算，其受力简图如下 （2）纵向水平杆强度验算F=0.5ql（1al）2=0.51893.7440.9（10.150.9）2=1160NM=0.175FL=0.17511601.5=304.5N/mm2式中：L柱距=MWn=304.510005078=60N/mm2f=205N/mm2所以纵向水平杆强度满足要求。(3)纵向水平杆刚度计算f=1.146FL3（100EI）=(1.146116015003)（1002.06105130800）=1.67mm=1500150=10mm所以纵向水平杆刚度满足要求。6.2.3架体稳定性计算由于本卸料平台架最大步距为2m，且所有立杆的步距和连墙件间距相同。架子稳定性根据杆件受力传递方向可能转化为立杆强度计算，主要计算部位为脚手架的首步架，且按轴心受压计算立杆的稳定性。 （1）受力分析图中：N卸卸荷拉杆的拉力N支首部架立杆所受支承反力N连1连墙件所受架体法向的水平支承反力New1风载产生的压力G总平台架总重G总=G柱（G钢G竹G直1G旋1GkM）（H/3）GG接G旋2G直2G水平斜撑杆式中：H搭设高度M平台面积G作业层施工荷载G=10000NG总=307.2H+（1757.184+135+686.4+58.4+3501.264.1）（76/3）+10000+（876/6）18.4+（76/9）（29.2+52.8+142.08）=307.276+1481.6976+10000+24.5376+24.976=1838.3276+10000（N） （2）计算各支承反力（N支、N连）单根卸荷拉杆所能承受的最大拉力P卸由于卸荷拉杆两端均采用旋转扣件分别与立杆和预埋管连接，故P卸Rc=8.0KNN卸=P卸（H/9）2=1777.876（N）由受力图可知：N卸cosN支=N卸2.52.7N支=G总=1838.327610000N支=192.2176+10000（N）单根立杆支承反力P支P支=N支8=（192.2176+10000）8=24.0376+1250（N）故卸料平台架设构配件自重对外立杆产生的轴向力NGk1+NGk2=24.03765+0.251504（76/3）=74.03H式中：1504（76/3）为所有防护门的重量。施工荷载标准值产生的轴向力NQk=1250N （3）计算立杆稳定性采用卸荷拉杆时的稳定性计算a、不组合风载时立杆稳定性计算l0=kh=1.01.502=3.0式中：k计算长度附加系数，取值1.0计算长度系数，查（JGJ1302001和J842001）表5.3.3得1.50h立杆步距取2.0m=l0I=3.01001.578=190=210查表得：折减系数=0.199N=1.2（NGk1+NGk2）+1.4NQk=1.274.0376+1.41250=88.83676+1750（N）=N（A）=（88.83676+1750）（0.1994.89104）=0.781082.05108可以满足要求。b、组合风载荷时的立杆稳定性计算N=1.2（NGk1+NGk2）+0.851.4NQk=1.274.0376+0.851.41250=88.83676+1487.5（N）Mw=（0.851.4klah2）10=（0.851.4277.21.522）10=197.92N.m式中：Mw风荷载标准值产生的弯矩la风荷载标准值k风荷载标准值k=0.7zs0=0.72.640.200.75=0.2772查建筑施工脚手架实用手册得：z=2.64（H=85m）s=1.2（1+）=1.20.084（1+1）=0.200=0.75KN/m2适用于除平潭等海域地区以外全省范围。所以=N（A）+MwW=(88.83676+1487.5)（0.1994.8910-4）+197.92（5.07810-6）=1.701082.05108满足要求。综上所述，本卸料平台架的立杆稳定性能满足要求。对接扣件的抗滑力验算由于对接扣件仅用于立杆，其仅沿轴向受挤压力，因此不会滑脱，故不必验算抗滑力。6.2.4连墙件验算由于连墙件节点长度应满足500mm，取最长长度500mm，lD=50048=10.415。故可不验算其稳定性。 （1）连墙件受力分析连墙件受力图如下图所示（水平面） （2）连墙件的强度验算N1=New2sin45+（N1w+N0+0.5P卸sin）cos45式中：New2侧向风荷载在单根连墙杆上产生的压力New2=1.4277.21.23=1397.1NN1w正面风荷载在单根连墙杆上产生的压力N1w=0.251.4277.21.90.64=442.4NN0连墙件约束脚手架外平面变形产生的轴向力N0=5000NP卸sin卸荷拉杆在水平方向上对连墙杆产生的轴向压力P卸sin=800012.7=2963N所以N1=1397.1sin45+（442.4+5000+0.52963）cos45=5883.8N=lHi=5015.8=32查表得=0.912=N1（A）=5883.8（0.9124.89102）=13.2N/mm2=205N/mm2所以连墙件的强度满足要求。 （3）连墙杆扣件的抗滑力验算N1=5883.8Rc=8000N式中：Rc抗滑扣件承载力设计值Rc=8000N故连墙件满足设计要求。 （4）连墙件预埋插管的抗剪力验算=N1A式中：N1连墙件轴向力=N1A=5883.8489=12.03N/mm2=110N/mm2所以连墙件预埋插管抗剪力符合要求。 6.2.5、卸荷拉杆预埋插管的抗剪力验算=NA式中：N卸荷拉杆竖直方向分力N=N卸cos=80002.52.7=7407.41N=7407.41489=15.15N/mm2=110N/mm2故卸荷拉杆预埋插管抗剪强度满足要求。 6.2.6、地基承载力计算脚手架立杆基础为不小于C15的混凝土基础。在支座下设厚度不小于50mm的木垫板。要求：P=NAf式中：A基础底面面积A=1.264.2=5.292m2N脚手架立杆传至基础顶面的轴心力采用卸荷拉杆时，N=(88.83676+1750)8=68012.29Nf地基承载力设计值f=kfk混凝土基础k=1fk地基承载力标准值fk=60KN/m2P=NA=68012.295.292=12.85KN/m2fk=60KN/m2故基础强度满足设计要求。综上所述，本卸料平台选用尺寸合适，架体各项性能及使用性能均能满足设计要求。又由于验算立杆稳定性时未计算连墙件向上的拉力，可将其看作安全系数的组成部分，实践证明连墙件的上拉力（即约束架体平面变形的力）较大，故本卸料平台架体的整体安全系数较高。7.悬挑式卸料平台架的设计计算7.1悬挑架设计参数卸料平台采用钢管搭设，步高1.8m，立杆横距0.9m，立杆纵距1.8m，一次悬挑高度20米,折合成步数n=20/1.8=11.1步，取11步，实际搭设高度为：111.8=19.8m。脚手架离墙间距为0.2m，做道悬挑且不翻拆。7.2悬挑架的计算7.2.1计算脚手架卸料平台荷载(按一步一纵距进行计算)1、结构自重的荷载标准值（NG1K）计算： 1.1、立杆立杆长度为脚手架的步距，统一按1.8米一步进行计算，因每步内有两根立杆计算式：2h自重=21.80.0333=0.11988KN 1.2、纵向水平杆与走道杆纵向水平杆、走道杆长度为立杆纵距，因每步内有两根纵向水平杆，两根走道杆计算式：4h自重=41.80.0333=0.23976KN 1.3、扶手栏杆每步一道扶手栏杆：长度同为脚手架立杆纵距计算式：h自重=1.80.0333=0.05994KN 1.4、横向水平杆每步一根，长度为1.2m计算式：h自重=1.20.0333=0.03996KN 1.5、扣件主节点处有四个扣件，分别为纵横向水平杆与立柱连接用，横向水平杆处有两个扣件，为走道杆与横向水平杆连接用；还有对接扣件用于钢管接长，主要用在立杆、纵向水平杆、走道、扶手栏杆接长用，由于这些杆件重要是用6m钢管搭设，因此计算式为：4+2+（2h/6+5l/6）0.015=0.1215KN 1.6、悬挑架最大架高19.8米，按1.8米步距进行计算，脚手架步数为11步1.7、前五项之和为0.58104KN，乘以11步，除以2（因为有两根立杆）即为NG1k的数值NG1k=0.58104112=3.20KN7.2.2构配件自重的荷载标准值(NG2K)计算 1、脚手板的重量本工程脚手板采用竹笆，竹笆单位重量为0.05KN/m，由于本工程每20米一次悬挑故设置竹笆脚手板设置7道，竹笆铺设长度等同于脚手架立杆纵距计算式：l70.05=0.63KN 2、防护栏杆因操作层7层需铺设两道防护栏杆，故应增加14道防护栏杆及扣件重量计算式：l70.0333+5（1+l/14）0.015=0.437KN 3、两根立杆NG2k为上述三项之和为1.067KN,则一根立杆NG2k=0.5335KN 4、施工荷载NQK该卸料平台同时供应两台施工升降机使用，故进行设计计算时，按装饰架施工荷载取值进行设计，装饰架的允许施工荷载为2KN/m2，同时作业倍数为2倍。N2QK=1.81.122=7.92KN单根立杆的NQK=3.96KN7.2.3校核脚手架的立杆稳定性因为本工程每段脚手架搭设高度为20m未超过24m架，故可不需进行脚手架纵横向水平杆的抗弯强度验算，仅校核它的整体稳定性。按组合风荷载式进行计算。 计算轴力N产生的应力=N/A1）、轴力NN=1.2（NG1K+NG2K）+0.851.4NQK=1.2（3.77+0.5335）+0.851.43.96=5.16+4.71=9.87KN2）、立杆强度计算：=N/AN=9870N=0.207A=424mm2则=N/A=112.46N/mm2 计算风荷载产生的应力Mw/WMw=0.851.4MwkMwk=qwkh2/10qwk=Wkl1）、计算WkWk=0.7sz0s=1.3，因为本工程卸料平台背后的建筑物为框架结构，因此按此式子进行计算=0.083s=1.3=1.30.483=0.6279z风压高度变化系数，按150米高度选择，查表得z=1.130当地基本风压，为0.6KN/m2则Wk=0.7sz0=0.70.62791.130.6=0.298KN/m22）、计算MwkMwk=qwkh2/10qwk=Wkl则Mwk=qwkh2/10=0.2981.81.52/10=20655N.mm3）、计算Mw/WMw/W=0.851.4Mwk/WMwk=20655N.mmW=4493mm3Mw/W=0.851.4Mwk/W=0.851.4120690/4493=31.97N/mm2 3、立杆轴力与风荷载叠加=N/A+Mw/W=115.42+31.97=147.39N/mm2结论：f=205N/mm2稳定性符合要求。7.2.4校核连墙件因悬挑架最大高度与落地架最大高度相同故不做重复计算；依据第二部分落地架连墙件的校核，连墙件设计满足要求。7.2.5型钢梁的选择1、选择16#工字钢作为型钢梁2、型钢长度为3.5m3、型钢伸入楼层内长度为2.1m4、L1=2.1m、L2=0.85m，L3=1.3m7.2.6型钢梁力学数据计算1、设计悬挑梁（悬挑梁抗弯强度计算）脚手架架宽为0.9m，离墙间距为0.4m，因可近似看成内外立杆受力均衡，由悬挑梁受力简图可知，悬挑梁受弯矩最大点在悬挑梁伸出的根部，此时的弯矩为Mx=Nl2=Mx/xW则WMx/x前面计算的N为单根立杆的竖向设计荷载值，现在的N为脚手架在一个跨距内脚手架竖向设计荷载，则N取值为两倍的前面计算的轴力N值，既N=10.132=20.26KNl2=0.85mx=