一、工程概况
********工程位于成都市。总建筑面积256000平方米,其中地下建筑面积为56000平方米,地上建筑面积为200000平方米,地下为4层,高度为24米,3、4号楼为住宅楼,分别34层和38层,建筑高度为100米。1、2号楼为办公楼,1号楼45层,建筑高度为152米,2号楼40层,高度135米。
二、编制依据
1、*****施工组织设计 2、******施工图纸 3、建筑施工安全检查标准 4、建筑施工高处作业安全技术规范
5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011) 6、建筑施工手册
7、钢结构设计规范(GB50017-2003) 8、建筑结构荷载规范(GB50009-2001)
三、施工部署
根据施工现场情况,3、4号楼在14层处搭设一道水平挑防护,外挑长度4500。1、2号楼在17层、33层分别搭设一道水平挑防护,外挑长度4500。
1、材料准备
搭设挑防护的主梁采用Φ48*3.0钢管,长度6米。次梁采用Φ48*3.0钢管,用扣件固定,钢丝绳采用直径14的钢丝绳。次梁上铺设脚手板和密目网。主梁锚固采用预埋压环钢筋,直径16圆钢,没有预埋的部位采用u形螺栓加双螺帽固定,并垫一块3厚的钢板。
所有材料必须有材质合格证明,钢管不得有裂纹及变形。材料进场必须经过
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监理单位验收合格后方可投入使用。
2、机械准备
使用的机械主要有塔机、施工电梯、钢筋弯曲机、截断机、扳手、力矩扳手、焊机等。
3、人员准备
架工进场后必须先进行安全教育,必须持证上岗,搭设过程中注意人员固定,不得随意更换。
4、其他准备
搭设前要做好预留预埋工作,尤其是钢管穿剪力墙的位置,要注意预留套筒的保护,防止钢管不能穿过。
四、悬挑硬防护做法
1、悬挑做法
利用6m的钢管从楼面悬挑出4.5m,钢管通过卡环与主体结构的板面或梁固定,主梁钢管上铺上水平钢管,用扣件将钢管与钢管卡紧,钢管上满铺密目式安全网和脚手板。在悬挑钢梁的端部设置不低于1.2m的栏杆,下口设150高挡脚板,如下图所示
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工程实例
2、悬挑钢管与主体结构的固定
根据现场实际,卡环的固定分两种情况:
(1)无法预埋的卡环,采取在楼板上开孔,孔径20mm,利用直径16mmU形螺栓、3mm厚钢垫板和木楔将悬挑钢梁固定。
(2)未施工的楼层,采取在梁及楼板上提前预埋直径16mm圆钢,用扎丝将卡环与板的底筋绑扎在一起,并点焊进行固定,在卡环弯折部分加一根横向的16的螺纹钢筋与板筋进行绑扎。穿钢管后利用木楔将悬挑钢梁固定。
(3)预埋在楼板和梁上的卡环采用16的圆钢现场提前加工而成,16的U形螺栓采用成品螺栓,进场后需经过验收合格才能使用。楼板钻孔孔径为20,板底加3厚的钢板垫片,用双螺帽将螺栓与楼板进行固定。
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卡环的固定如图所示:
3、钢丝绳安装
钢丝绳采用花篮螺栓连接,钢丝绳与钢管拉结点位于端头100mm处,与楼层拉结处预埋钢筋连接。具体连接大样如图:
绳卡固定大样
花篮螺栓连接大样
4、防护搭设 4.1搭设程序
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放线定位----卡环预埋----主梁铺设、固定----钢丝绳卸载----水平横杆搭设----立面防护搭设----木板铺设----踢脚板、密目网安装----检查验收 4.2 搭设方法
按照1500的间距在楼板上进行放样,预埋卡环。前后卡环间距1300,外面一个卡环距建筑结构外边100。卡环用16圆钢现场制作,卡环与板的底筋绑扎牢固,并沿垂直于卡环方向加一根钢筋与板筋进行固定。
主梁间距1500,建筑物内锚固1500,悬挑4500,主梁端部离第一个卡环距离200。主梁与卡环之间用木楔塞紧。
第一道钢丝绳吊点位置在钢管主梁端部100处,第二道钢丝绳吊点位置位于悬挑端部往里1500处,钢丝绳吊点处在钢管上加设扣件固定,防止钢丝绳滑动。钢丝绳连接大样如上述第3条。
钢管主梁上水平钢管间距700设置,共设置6根水平次梁,钢管与钢管用铁丝扎牢,钢管两侧用扣件锁死进行固定。每两根钢管之间用钢管将水平次梁钢管锁死。
立面防护架管的搭设:立面防护高度为1200,下部150高满铺踢脚板,刷红白相间油漆,钢管刷红白相间油漆。满铺密目网。水平钢管次梁上满铺脚手板,上面在铺一层密目网,防止小颗粒建渣下掉。 5、断口处搭设
防护在施工电梯处断开,根据现场实际情况,钢管挑出钢管外不超过1米,立面防护搭设与电梯的防护相接但互相断开。安装挑防护的楼层不涉及塔吊附着。
五、搭设时安全注意事项
(1)搭设人员必须佩带安全带,并正确使用,高挂低用。
(2)搭设悬挑硬防护时,必须对钢管主梁采取可靠固定后,方可进行其它步骤的施工。
(3)钢管与卡环必须用木楔固定牢固。
(4)搭设大角的硬防护时,应在搭设完一半时采取钢丝绳斜拉卸荷后,再
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搭设剩余的一半。
(5)硬防护搭设完成后,应对每根悬挑钢管做一道钢丝绳斜拉,做为安全储备。
(6)本防护作为楼层的水平硬防护,严禁在上面堆载及施工作业。
六、检查与验收
1、防护搭设完成后,施工班组要进行自检,看是否按照方案搭设。然后报项目部验收,由项目部验收后再邀请监理单位验收,监理单位验收合格后方可使用。验收标准参照《建筑施工高处作业安全技术规范》和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》相关条款。
2、挑防护的搭设应严格按照方案进行,主梁布置遇到结构上不能按1500布置时,应提前告知,以便进行调整。否则,搭设间距不应超过100。
3、钢丝绳及下撑杆的位置严格按照方案执行,允许偏差为±50。 4、防护在验收合格通过投入使用后,必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用。防护日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队防护进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。防护保养整修的主要内容有:
(1)检查主梁连接是否有所松动,面层有无过多堆放杂物
(2)检查明确防护的整体和局部的垂直、水平偏差。如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
(3)各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
(4)检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
(5)与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。 (6)要对外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡松、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。如果有损坏
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者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。
(7)检查防护的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。
5、防护的日常保养和定期检查,都要有记录。
6、防护使用中必须经常检查,清除回面层上的杂物,严禁在防护棚上堆积施工材料,或上人,以免发生超载,造成事故。
七、防护拆除
1、在防护拆除前应作好以下工作:
(1)对防护进行安全检查,确认不存在严重隐患。如存在影响拆除防护安全的隐患,应先对防护进行修整和回固,以保证防护的拆除过程中不发生危险; (2)在拆防护时,应先清除铺设层上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛 掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的集中装入容器内运下。
(3)防护在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量,拆除的安全措施和警戒区域。
2、严格遵循拆除顺序,由后搭先拆、先搭后拆,同一部位拆除顺序是: 铺设层→次梁钢管→主梁钢管。
3、拆除防护时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处置明显的停用标志和围栏,此装置必须内外双面都加以设置; 4、在拆除的防护周围,于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内;
5、防护人工拆除,上下运输也为人工传递,拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备今后使用; 6、防护拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业; 7、拆除时操作人员要系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿。
8、防护拆除过程中,不中途换人,如必须换人,则应该在安全技术交底中
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八、计算书
一)、基本参数
悬挑方式 主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 C30 普通主梁悬挑 平铺在楼板上 16 100 主梁间距(mm) 锚固点设置方式 主梁建筑物外悬挑长度Lx(mm) 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 1500 压环钢筋 4500 1300 二)、荷载布置参数
支撑件上下固定点支撑件上下固定点距主梁外锚固点水支撑点号 支撑方式 平距离(mm) L1(mm) 1 2 上拉 上拉 3000 4400 3050 3050 L2(mm) 3000 4400 是 是 的垂直距离的水平距离是否参与计算
各排立杆传至梁上荷载作用点号 F(kN) 1 1 (mm) 4400 1500 各排立杆距主梁外锚固点水平距离主梁间距la(mm) 附图如下:
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平面图
立面图
三)、主梁验算
主梁材料类型 钢管 主梁合并根数nz 1 9
主梁材料规格 主梁截面惯性矩Ix(cm) 主梁自重标准值gk(kN/m) 4Φ48x3.0 10.78 1 主梁截面积A(cm) 主梁截面抵抗矩Wx(cm) 主梁材料抗弯强度设计值[f](N/mm) 主梁弹性模量E(N/mm) 22324.24 4.49 205 206000 2主梁材料抗剪强度设计值[τ](N/mm) 125 q=1.2×gk=1.2×1=1.2kN/m 第1排:F1=F1/nz=1/1=1kN
1、强度验算
弯矩图(kN·m)
σmax=Mmax/W=0.76×106/4490=168.31N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求! 2、抗剪验算
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剪力图(kN)
τmax=Qmax/(8Izδ)[bh02-(b-δ)h2]=1.8×1000×[68×1002-(68-4.5)×84.82]/(8×107000×4.5)=104.39N/mm2
τmax=104.39N/mm2≤[τ]=125N/mm2 符合要求! 3、挠度验算
变形图(mm)
νmax=18.87mm≤[ν]=2×lx/400=2×4500/400=22.5mm 符合要求! 4、支座反力计算
R1=0.2kN,R2=3.16kN,R3=3.18kN,R4=1.42kN 四)、上拉杆件验算
钢丝绳型号 钢丝绳直径(mm) 6×19 17 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm) 钢丝绳不均匀系数α 21550 0.85 11
钢丝绳安全系数k 9 钢丝绳绳夹型式 钢丝绳绳夹数量[n] 花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm) 2马鞍式 3 170 拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN) 15.19 花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm) 主梁拉环直径d(mm) 焊缝长度lw(mm) 20 100 12 焊缝厚度he(mm) 角焊缝强度设计值ftw(N/mm) 210 160
钢丝绳绳卡作法
上拉杆件角度计算:
α1=arctanL1/L2=arctan(3050/3000)=45.47° α2=arctanL1/L2=arctan(3050/4400)=34.73° 上拉杆件支座力: RS1=nzR3=1×3.18=3.18kN RS2=nzR4=1×1.42=1.42kN 主梁轴向力:
NSZ1=RS1/tanα1=3.18/tan45.47°=3.12kN NSZ2=RS2/tanα2=1.42/tan34.73°=2.06kN 上拉杆件轴向力:
NS1=RS1/sinα1=3.18/sin45.47°=4.45kN NS2=RS2/sinα2=1.42/sin34.73°=2.5kN
上拉杆件的最大轴向拉力NS=max[NS1...NSi]=4.45kN 钢丝绳:
查(《建筑施工计算手册》江正荣 著 2001年7月第一版)表13-4、13-5、13-6
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得,钢丝绳破断拉力总和:Fg=167.5kN
[Fg]=α× Fg/k=0.85×167.5/9=15.82kN≥NS=4.45kN 符合要求! 绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×15.82/(2×15.19)=1个≤[n]=3个 符合要求! 花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=15.82×103/(π×122/4)=139.87N/mm2≤[ft]=170N/mm2 符合要求!
五)、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力:N =[(NSZ1+NSZ2)]/nz=[(3.12+2.06)]/1=5.18kN 压弯构件强度:
σmax=Mmax/(γW)+N/A=0.76×106/(1.05×4.49×103)+5.18×103/904.3=166.02N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求!
受弯构件整体稳定性分析:
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数: 查表《钢结构设计规范》(GB50017-2003)得,φb=1.6
由于φb大于0.6,根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B,得到 φb值为0.89。
σ = Mmax/(φbWx)=0.76×106/(0.89×4.49×103)=188.32N/mm2≤[f]=205N/mm2 符合要求!
六)、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式 压环钢筋直径d(mm) 梁/楼板混凝土强度等级 平铺在楼板上 16 C30 锚固点设置方式 主梁建筑物内锚固长度Lm(mm) 压环钢筋 1300 压环钢筋未受拉力,无需计算,节点按构造做法即可。
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