工程施工用扣件钢管脚手架的搭设方案

BOP工程施工用扣件式钢管脚手架的搭设方案设计工程概况华能珞璜电厂位于重庆江津市珞璜镇，地处长江右岸，西邻川黔铁路，距重庆市区约35公里，本期工程为扩建2台国产600MW亚临界燃煤机组，总投资40亿元，比例为华能国际电力开发公司60％，重庆市建设投资公司40％。华能二期工程与一期共用输煤、燃油及水处理系统，三期工程为新增输煤系统及循环水处理系统。三期BOP土建工程，主要工作内容包括：500KV室外配电装置、燃供应系统（输煤、燃油）、供水系统（含循环水系统、补给水系统、净化站）、化水系统建构筑物、附属生产系统（包括协助生产工程、附属生产工程、环保工程、厂区性建筑、厂区排水系统）等土建工程。因BOP工程主要是输煤及水处理等协助生产项目工程，工程量繁杂，面广点多，各建构物高度不是太高，最高的4#转运站檐高度为22.30m，对外双排脚手架的搭设要求不是太高。但由于输煤系统结构层上有卸、运煤设施，各结构层框架梁承载力均较大，相应的其截面尺寸也很大，在搭设其结构施工架时应予以考虑并应编制相应的结构施工脚手架计算书。综合本工程特点，选取4#转运站砌筑及装修用扣件式外双排脚手架和翻车机室215.7m层平面的煤斗及煤斗梁结构施工用扣件式满堂脚手架做计算范例。计算编制依据1、《扣件式钢管脚手架技术规程》2、《建筑结构荷载规范》3《冷弯薄壁型钢结构技术规范》4、《钢管脚手架扣件》5《建筑施工计算手册》钢管脚手架的搭设计算BOP工程施工用钢管脚手架均采纳φ4.8×3.5扣件式钢管脚手架，钢材为φ235，钢管截面面积A=4.8C㎡，回转半径i=1.58cm;抗压强度设计值fC=205N/mm2，截面积反抗压矩W=5.08CM3，惯性矩I=12.19×104mm41、双排外脚手架的计算砌筑及装修双排外脚手架搭设要求内外立杆间距1.2m,立杆纵距1.8m,大横杆步距1.8m,小横杆间距0.90m荷载收集：恒载的标准值GK：Gk=Hi（gk1+gk3）+n1lagk2由建筑施工手册表5-7查得gk1=0.1346KN/m；由表5-10查得gk2=0.5162KN/m；由表5-11查得gk3=0.0922KN/m。双排脚手架搭设高度按4#转运站最高搭设高度23.5米计算。用于砌筑作业时为一个作业层:GK=23.5×(0.1346+0.0922)+1.8×0.5162=6.26KN用于装修作业时为两个作业层：GK=23.5×(0.1346+0.922)+2×1.8×0.5162=7.19KN活荷载的标准值QK：QK=n1Laqk由《建筑施工手册》表5-12查得qk=1.8kn/m（砌筑）和gk=1.2kn/m(装修)用于砌筑作业时:QK=1.8×1.8=3.24kn用于装修作业时:QK=2×1.8×1.2=4.32kn由于为放开式建筑，且高度低于30米，故验算稳定性时不考虑风载作用。轴心力设计值N′=1.2(NGK+NQK)用于砌筑作业时:N′=1.2×(6.26+3.24)=11.4KN用于装修作业时:N′=1.2×(7.19+4.32)=13.81KN确定稳定系数φ：依据《建筑施工手册》查5-16表得μ=1.53；λ=μh/i=1.53×1.8/0.0158=174查《建筑施工手册》表5-18得φ=0.235验算稳定:0.9N′/φA≤fc/γ′m其中砌筑γ′m=1.59×(1+η1+1.17η)=1.59×(1+0.5176/1+1.17×0.5176)=1.503装修γ′m=1.59×(1+η1+1.17η)=1.59×(1+0.601/1+1.17×0.601)=1.495砌筑时脚手架的稳定性:0.9×11.4×1.503×103/0.235×4.89×102=134.2N/mm2＜fc=205N/mm2符合要求。装修时脚手架的稳定性：0.9×13.81×1.495×103=161.7N/mm2＜fc=205N/mm2符合要求。阅历算该外双排脚手架、立杆、整体稳定性满意要求。按竹串片脚手板标准值0.3kn/m,最大施工活荷载按3.5kn/m2对双排脚手架的小横杆、横杆、立杆进行强度和挠度验算。小横杆弯曲强度，施工荷载及脚手板自重转化为作用大小横杆的线荷载：Q=0.9×3.8=3.42KN/mδ=Mx/Wn=3.42×1.22×106/(8×5.08×103)=121.2N/mm2符合要求小横杆挠度：w=5ql4/(384EI)=5×3.42×1.24×1012/(384×206×103×12.19×104)=3.7mm<l/250=1200/250=4.8大横杆按三跨连续计算900900900900900FFFFFF=0.9×1.2×3.8/2=2.05KN其弯曲强度：δ=2.05×103×1800/(4×5.08×103)=181.8N/mm2<f=205N/mm2符合要求大横杆挠度验算q=F/l=2.05KN/1.8m=1.14kN/mw=0.99×1.14×1.84×1012/(100×206×103×12.19×104)=4.7mm<l/250=1800/250=7.符合要求2、翻车机室215米平面满堂脚手架的搭设设计翻车机室地下室基坑深15米，其215米平面在地下4米深处。该层布置有4个落煤斗，结构跨度较大，承载实力要求高。其中煤斗梁－1截面尺寸为600×1565mm，净跨度5800mm；煤斗梁－2截面尺寸为1100×1800mm，净跨度为6350mm；煤斗梁－3截面尺寸为530×1500mm，净跨度6700mm；煤斗壁厚200mm；其它部位为600mm高以内框架梁，板厚100mm，层高9m。该部位施工用满堂脚手架，一般梁板区域立杆横向间距取1.2m，纵向间距取1.5m，水平杆间距1.5m，梁、板底小横杆间距均不大于450mm；煤斗梁－1、3下立杆横向间距均取0.9m，纵向间距取1.2m；煤斗梁－2下立杆横向间距取0.75m，纵向间距取0.65m，纵横向水平杆间距取1.5m，梁底小横杆间距取0.375m。满堂脚手架下部在距底板面150～250mm处，纵、横向应满设扫地杆。同时在架子东西两侧顺砼浇筑方向满设两道剪刀撑。煤斗梁－2的支撑架承载力做计算验证。梁模板采纳20mm厚酚醛树脂竹胶木模板，后面背40×80mm木枋，然后是小横杆、大横杆和立杆。由于模板和背枋作用为一个整体，考虑背枋侧放时刚度较大，且小横杆间距为350mm，能满意施工要求，不再对模板及背枋进行演算。荷载收集：模板及支架自重标准值，取0.75KN/m3；新浇砼标准值，取24KN/m3；钢筋自重标准值，取1.5KN/m3；振捣砼时产生的荷载标准值，对水平模板取2.0KN/m3；计算梁支架承载实力，按a、b、c、d四项组合，验算支架刚度时，按a、b、c三项进行荷载组合。梁高范围内：模板及支架自重面荷载为:0.75×1.8＝1.35KN/m2砼及钢筋自重标准值面荷载为:（24+1.5）×1.8＝45.9KN/m2a、b、c三项荷载设计值为:1.2×（1.35+45.9）＝56.7KN/m2d项荷载设计值为:1.4×2.0＝2.8KN/m2a+b+c+d=56.7+2.8=59.5KN/m2小横杆抗弯强度验算：因立杆横距接近梁宽，故将荷载等效为横杆上线荷：q=0.325×59.5×0.55÷0.75＝14.18KN/mδ＝ql2/8w＝14.18×0.752×106/(8×5.08×103)=196.3N/mm2＜fc=205N/mm2符合要求小横杆刚度验算：q’=0.325×56.7×0.55÷0.75＝13.51KN/mw=5q’l4/384EI＝5×13.51×0.754×1012/(384×2.06×105×12.19×104)=2.2mm＜l/250=750/250=3mm符合要求大横杆抗弯强度计算：将小横杆所受的力转化为集中荷载得：F＝q×l×b=59.5×0.325×0.55＝＝10.64KN化为均布线荷载为:F’=F/l＝10.64÷0.65＝16.38KN/mδ＝M/W＝16.38×0.652×106/(8×5.08×103)=170.3N/mm2＜fc=205N/mm2大横杆满意承载力要求。大横杆的刚度验算：F＝q×l×b=56.7×0.325×0.55＝＝10.14KNF’=F/l＝10.14÷0.65＝15.6KN/mW＝5F’l4/384EI=5×15.6×0.654×1012/(384×2.06×105×12.19×104)=1.4mm5×15.6×0.654×1012/(384×2.06×105×12.19×104)l/250=650/250=2.6mm立杆抗弯强度验算：F＝59.5×0.65×0.55＝21.27KNδ＝N/φA＜f其中φ为轴心受压系数依据钢管立柱长细比λ＝l/i求得：λ＝1500÷15.8＝94.94，查《建筑施工手册》表5－18得φ＝0.6265，则：δ＝21.27×103/(0.6265×4.89×102)＝69.4N/mm2＜f=205N/mm2满意要求。脚手架搭设中应留意的事项脚手架搭设前肯定要按《扣件式钢管脚手架技术规程》编写技术交底卡并应严格按技术交底卡搭设。对重要部位的扣件式钢管脚手架的搭设应编写专项脚手架搭设计算书。脚手架搭设前应检查扣件，钢管材质是否符合要求，材料表面有无缺陷，不符合要求的材料不能运用。钢管脚手架的基础承载力必需符合要求，否则应予以加垫木块或钢板。脚手架的扫地杆、连墙杆、