井架专项方案

1、新建鑫都小学工程井架搭拆专项施工方案上海雄毅建筑机械有限公司二0 一二年五月 目 录一、编写依据 1二、基础 1三、基础处理 1四、附墙架 1五、地锚 1六、安装与拆除 1七、卷扬机稳装 2八、验收、使用与管理 3九、荷载计算 4十、井架计算 6十一、附着计算 10十二、井架基础验算 12 十三、应急预案 15一、编写依据 1、龙门架及井架物料提升机安全技术规范JGJ88-92 2、施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005 3、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91 4、建筑施工安全检查标准JGJ59-2011二、工程概况新建鑫都小学工程， 位于闵行区鑫都路、瓶安路路口，总建筑面

2、积约为11976平方米。本工程计划搭设三台井架，其中1#、2#教学楼最高处为19.3米，综合楼及实验楼为22.5米。计划井架搭设高度分别为25.5米、28.5米。三、基础处理基础的埋深与做法，应符合设计和井架出厂使用规定，当无设计要求时，应符合以下要求：1、土层压实后的承载力，应不小于80KPa。 2、浇筑C15混凝土，厚度为300毫米。3、基础表面应平整，水平度偏差不大于10毫米。4、基础应有排水措施。5、基础应可靠接地。四、附墙架1、间隔一般不大于9米，且在建筑物的顶层必须设置1组。2、架体及建筑之间，附墙架采用刚性件连接，形成稳定结构，不得连接在脚手架上，严禁使用铅丝绑扎。3、附墙架的材

3、质与架体相同，不得使用木杆、竹竿等。4、附墙架夹角大于45度。 五、地锚 地锚根据土质情况和受力大小位置，宜采用水平式地锚。当受力小于15KN时，可选用桩式地锚。六、安装与拆除1、井架安装与拆除作业前，应根据现场条件及设备情况编制作业方案，对作业人员进行分工交底，确定指挥人员，划定安全警戒区域并设监护人员，排除作业障碍。2、井架拆装人员必须持证上岗。3、井架实际安装高度不得超过设计所允许的最大高度。4、安装架体时，应先将地梁与基础连接牢固，每安装2个标准节（一般不大于8米），应采用临时支撑或临时缆风绳固定，并进行初校正，在确认稳定时，方可继续作业。5、架体各节点的螺栓必须禁固，螺丝不得漏装或以

4、铅丝代替。6、在拆除附墙架前，应先设置临时缆风绳或支撑，确保架体的自由高度不得大于2个标准节（不大于8米）。7、拆除作业中，严禁从高处向下抛掷物件。8、拆除作业宜在白天进行，夜间作业应用良好的照明，因故中断作业时，应采取临时稳固措施。9、架体作业区要有可靠的人站立区域如跳板长度应大于架体50，宽度不小于25，厚度不小于5。七、卷扬机安装1、卷扬机安装在平整结实的位置上，远离危险作业区。如条件所限，距施工作业区较近时，搭设的防护棚应符合要求。2、固定卷扬机的锚桩应牢固、可靠，不得以树木、电杆代替锚桩。3、钢丝绳在卷筒中间位置时，架体底部的导向滑轮应与卷筒中心垂直，否则应设置辅助导向滑轮。4、提升

5、钢丝绳运行中应架起，使之不拖地面和被水浸泡，必须穿越主干道时，应挖沟槽并加保护措施，严禁在钢丝绳穿行区域堆放物料。八、验收、使用和管理（一）井架安装后，应有主管部门组织按照规范和设计规定进行检查验收，确认合格后方可交付使用。（二）使用前的验收1、金属结构有无开焊和明显变形。2、架体各节点连接落实是否禁固。3、附墙架、地锚位置和安装情况。4、架体的安装精度是否符合要求。5、安全防护装置是否灵敏可靠。6、卷扬机的位置是否合理。7、电气设备及操作系统的可靠性。8、信号及通讯装置的使用效果是否良好清晰。9、钢丝绳、滑轮组的连接牢固情况。10、吊篮内外落门，两侧防护钢丝网片。通道口防护门及防护栏杆是否齐

6、全牢固有效。11、验收合格后要挂牌，包括：限载重量牌、责任牌、警告标志牌、验收合格牌。12、架体三面用2.5网眼安全围好。13、进料口上方搭设双层防护棚，正面宽2米，二侧宽1米。（三）定期检查 定期检查每月一次，由有关部门和人员参加，检查内容包括：1、操作人员是否要按操作规程要求进行作业。2、金属结构有无开焊，锈蚀、永久变形。3、扣件、螺栓连接的禁固情况。4、井架磨损情况及钢丝绳的完好性。5、安全防护装置有无缺少，失灵和损坏。6、缆风绳、地锚、附墙架等有无松动。7、电气设备的接地或接零情况。8、断绳保险装置的灵敏度试验。（四）日常检查 日常检查有司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投入作业

7、，检查内容包括：1、空载提升吊篮一次上下运行，验证是否正常，并同时碰撞限位器和观察安全是否灵敏度完好。2、在荷载下，将吊篮提升至离地面12米高度停机，检查制动器的可靠性和架体的稳定性。3、安全停靠装置和断绳保护装置的可靠性。4、吊篮运行通道有无障碍物（五）使用井架时应符合以下规定：1、物料在吊篮内应均匀分布，不得超出吊篮，当场廖在吊篮中立方时，应采取防滚落措施，散料应装箱或装笼，严禁超载使用。2、严禁人员攀爬，穿越井架架体和乘吊篮上下。3、高架井架作业时，应使用通讯装置联系。4、闭合主电源前或作业中突然断电时，应将所有开关扳回零位。5、发现安全装置、通讯装置失灵时，应立即停机收复。作业中不得随

8、意使用极限位装置。6、要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况，如发现磨损严重，必须按照有关规定及时更换。7、采用摩擦式卷扬机为动力的井架，不允许吊篮自由下落直接降至地面。8、装设摇臂把杆的井架，作业时吊篮与摇臂把杆不得同时使用。9、作业后，将吊篮降至地面。各控制开关扳至零位，切断电源，锁好闸箱。（六）管理1、井架应统一管理，不得对卷扬机和架体分开管理。2、在室外存放时要有防雨及排水措施，电气、仪表及易损件的存放，应注意防震、防潮。3、井架在使用中应进行经常性的维修保养，并符合以下规定： 司机应按说明书有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑。 维修保养时，应将所有控制开关扳至零位，切断主电源，必须时

9、设专人监护。 提升机处于工作状态时，不得进行维修保养，排除故障应在停机后进行。 维修主要结构所用焊条及焊缝质量均应符合原设计要求，更换零部件时必须与部件材质性能相同。九、荷载计算1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G 其中 K 动力系数，K= 1.00 ； Q 起吊物体重力，Q= 0.500 kN； q 吊盘（包括索具等）自重力，q= 0.280 kN；经过计算得到 G=K×(Q+q) =1.00×(0.500+0.280)= 0.780 kN。2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S 其中 f0 引出绳拉力计算系数，取1.02 ；经过计算得到 S= f0×K

10、5;(Q+q) =1.020×1.00×(0.500+0.280)=0.796 kN ；3.井架自重力井架自重力1.5kN/m；井架的总自重Nq=1.5×18=27 kN；附墙架以上部分自重：Nq1=1.5×(19.5-5)= 21.75kN；Nq2=1.5×(19.5-15)= 6.75kN；4.风荷载为 q = 0.682 kN/m；风荷载标准值应按照以下公式计算： Wk=W0×z×s×z = 0.55×1.21×0.48×0.70 = 0.224 kN/m2；其中 W0 基本风压

11、(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：W0 = 0.55 kN2； z 风压高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定；采用：z = 1.21 ； s 风荷载体型系数：s = 0.48 ； z 高度Z处的风振系数，z = 0.70 ；风荷载的水平作用力: q = Wk×B=0.224×3.05= 0.682 kN/m；其中 Wk 风荷载水平压力，Wk= 0.224 kN/m2； B 风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 3.05 m；经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.682 kN/m；十、井架计算 井架简图1、基本假定：为简化井

12、架的计算，作如下一些基本假定：（1）井架的节点近似地看作铰接；（2）井架空间结构分解为平面结构进行计算。2、风荷载作用下井架的约束力计算附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用，在风荷载作用下，井架的计算简图如下： 弯矩图（附墙件） 剪力图（附墙件）各附着由下到上的内力分别为：R(1)=5.298 kN , M(1)=3.349kN.m；各附着由下到上的内力分别为：R(2)=10.385 kN , M(2)=9.916kN.m；各附着由下到上的内力分别为：R(3)=6.634 kN , M(3)=4.41kN.m；Rmax=10.385kN；3、井架轴力计算附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力

13、计算：经过计算得到由下到上各缆风绳或附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为:第1道H1= 5 m；N1 = G + Nq1 +ST1VNV1+NV2 =11 + 35.25 +11.221.4843.0433.06 =65.057 kN；第2道H2= 15 m；N2 = G + Nq2 +ST1VNV1+NV2 =11 + 20.25 +11.221.4843.0433.06 =50.057 kN；第3道H3= 25 m；N3 = G + Nq3 +ST1VNV1+NV2 =11 + 5.25 +11.221.4843.0433.06 =35.057 kN；N0 = G + Nq0 +ST1VN

14、V1NV2 =11 + 15 +11.221.4843.0433.06 =44.807 kN；4.截面验算（1）井架截面的力学特性：井架的截面尺寸为1.5×3m；主肢型钢采用4L70X6；一个主肢的截面力学参数为:zo=19.5 cm，Ixo = Iyo = 37.77 cm4，Ao=8.16 cm2 ，i1 = 59.93 cm；缀条型钢采用L45X5； 格构式型钢井架截面示意图井架的y-y轴截面总惯性矩： 井架的x-x轴截面总惯性矩： 井架的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩： 经过计算得到：Ix= 4×(37.77+ 8.16×（300/2- 19.5）

15、2)= 556018.44 cm4；Iy= 4×(37.77+ 8.16×（150/2- 19.5）2)= 100690.44 cm4；Iy'=Ix'=1/2×（556018.44+100690.44）= 328354.44cm4；计算中取井架的惯性矩为其中的最小值100690.44 cm4。2.井架的长细比计算：井架的长细比计算公式： 其中 H - 井架的总高度，取28.5m； I - 井架的截面最小惯性矩，取100690.44cm4； A0 - 一个主肢的截面面积，取8.16cm4。经过计算得到=51.313。换算长细比计算公式： 其中 A -

16、 井架横截面的毛截面面积，取4×8.16 cm2； A1- 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积，取2×4.29cm2；经过计算得到 0= 53。查表得=0.842 。3. 井架的整体稳定性计算：井架在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式： 其中 N - 轴心压力的计算值(kN)； A - 井架横截面的毛截面面积，取32.64 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，取 =0.842； mx - 等效弯矩系数, 取1.0； M - 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2)

17、 = 100690.44/(150/2) = 1342.539 cm3； N'EX -欧拉临界力，N'EX =2EA/(1.1×2) ；N'EX= 2×2.06 ×105×32.64×102/(1.1×51.3132) = 2291251.695 N；经过计算得到由上到下各附墙件与井架接点处截面的强度分别为第1道H1=5 m, N1= 65.057 kN ,M1=3.349 kN.m；=65.057×103/(0.842×32.64×102)(1.0×3.349×

18、;106)/1342.539×103 ×(10.842×65.057×103/2291251.695) = 26N/mm2；第1道附墙件处截面计算强度=26N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第2道H2=15 m, N2= 50.057 kN ,M2=9.916 kN.m；=50.057×103/(0.842×32.64×102)(1.0×9.916×106)/1342.539×103 ×(10.842×50.057×103/2291251.695) =

19、26N/mm2；第2道附墙件处截面计算强度=26N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!第3道H3=25 m, N3= 35.057 kN ,M3=4.41 kN.m；=35.057×103/(0.842×32.64×102)(1.0×4.41×106)/1342.539×103 ×(10.842×35.057×103/2291251.695) = 16N/mm2；第3道附墙件处截面计算强度=16N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!摇臂杆的支点截面处 H0=18.5m，N0= 44.807

20、 kN ,M0= 7.124 kN.m；=44.807×103/(0.842×32.64×102)(1.0×1×106)/1342.539×103 ×(10.842×44.807×103/2291251.695) = 17N/mm2摇臂杆处截面计算强度=17N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!四、附着计算(一)、附墙架内力计算塔吊四附着杆件的计算属于一次超静定问题，在外力N作用下求附着杆的内力,N取第二部分计算所得的Rmax，N= 10.385 kN 。 采用结构力学计算个杆件内力:计算简图：

21、方法的基本方程：计算过程如下： 其中: 1p为静定结构的位移； Ti0为X=1时各杆件的轴向力； Ti为在外力N作用下时各杆件的轴向力； li为为各杆件的长度。考虑到各杆件的材料截面相同，在计算中将弹性模量与截面面积的积EA约去，可以得到： 各杆件的轴向力为： 以上的计算过程将从0-360度循环，解得每杆件的最大轴压力，最大轴拉力： 杆1的最大轴向拉力为: 2.33 kN； 杆2的最大轴向拉力为: 8.76 kN； 杆3的最大轴向拉力为: 8.76 kN； 杆4的最大轴向拉力为: 2.33 kN； 杆1的最大轴向压力为: 2.33 kN； 杆2的最大轴向压力为: 8.76 kN； 杆3的最大轴

22、向压力为: 8.76 kN； 杆4的最大轴向压力为: 2.33 kN；(二)、附墙架强度验算1 杆件轴心受拉强度验算 验算公式: = N / An f 其中 - 为杆件的受拉应力； N - 为杆件的最大轴向拉力,取 N =8.76 kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管48×3 查表可知 An =426.73 mm2。 经计算， 杆件的最大受拉应力 =8.76×103/426.73 =20.52N/mm2； 最大拉应力=20.52 N/mm2不大于拉杆的允许拉应力 215N/mm2, 满足要求。2 杆件轴心受压强度验算 验算公式: = N / An f 其中

23、 - 为杆件的受压应力； N - 为杆件的轴向压力， 杆1: 取N =2.33kN； 杆2: 取N =8.76kN； An - 为杆件的截面面积，本工程选择的是钢管48×3 查表可知 An =426.73 mm2。 - 杆件长细比,由l/i的值确定，满足要求。 五、井架基础验算1、井架基础所承受的轴向力N计算N = G + Nq +ST1VNV1+NV2 =11 + 42.75 +11.221.4843.0433.06 =72.557 kN；井架单肢型钢所传递的集中力为 ：FN/4 = 18.139 kN ；2、井架单肢型钢与基础的连接钢板计算由于混凝土抗压强度远没有钢材强，故单肢型

24、钢与混凝土连接处需扩大型钢与混凝土的接触面积，用钢板预埋，同时预埋钢板必须有一定的厚度，以满足抗冲切要求。预埋钢板的面积A0计算如下：A0=F/fc=18.139×103/9.600= 1889.506 mm2；3、井架基础计算单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下： AF/fa=18.139×103/(100.0×10-3)= 181392.617 mm2；单肢型钢混凝土基础边长:a=181392.6171/ 2 425.902 mm；4.配筋计算井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁，其板底最大弯矩按下式计算： 式中：M - 井架单肢型钢混凝土基础底板中

25、性轴处的弯矩设计值； l - 井架单肢型钢混凝土基础底板中性轴处至基底边缘的距离； 取l = a/2212.951 mm； q - 相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基土单位面积净反力，取q=100.000×212.951×10-3= 21.295 kN/m； 经过计算得 M= 0.5×21.295× (212.951×10-3) 2 0.483 kN.m；依据混凝土结构设计规范，板底配筋计算公式如下: 式中，l - 当混凝土强度不超过C50时， 1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取l=1.00；

26、fc - 混凝土抗压强度设计值，查表得fc= 9.600 kN/m2； ho - 承台的计算高度，ho=300-20=280 mm。经过计算得： s= 0.483×106/(1.000×9.600×425.902×2802)=0.002；=1-(1-2×0.002)0.5= 0.002；s=1-0.002/2= 0.999；As=0.483×106/(0.999×280×360)= 4.794 mm2。由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为: 425.902×300×0.15%=191.656mm2。故取 As=191.656m