井架及临时通道施工方案.doc

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1、井架施工及通道专项方案一、工程基本概况二、编制依据1、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 （JGJ 130-2001）2、 建筑施工高处作业安全技术规程 （JGJ-80-91）3、 钢结构设计规范 （GBJ17-88）4、 建筑施工安全检查标准 （JGJ59-99）5、 建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001)6、 龙门架及井架物料提升机安全技术规范（JGJ88-2010）7、 建筑施工计算手册8、 建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）编制。三、井架施工1、井架基础，2.5*2.5，内配10200钢筋，浇C35混凝土，厚250。2、井架搭设高度为18M3、井架搭设须备有：安全停

2、靠装置，断绳保护装置，超高限位装置，下极限限位器，缓冲器，超载限制器。4、井架须有保证整体稳定性缆风绳：（1）设一组（不少于4根）。（2）提升机缆风绳应根据受力情况经计算确定其材料规格，选用钢丝绳直径不小于9.3mm。（3）缆风绳应及地面成60。夹角。及地锚栓牢，不得栓在树木、电杆、堆放构件上。（4）地锚设置应视受力情况，一般应采用水平地锚进行埋设，露出地面索扣必须采用钢丝绳，不得采用钢筋或多股铅丝。当提升机低于20m与坚硬土质情况下，也可采用脚手钢管等型钢材料打入地下1.51.7m，并排两根，间距0.51m，顶部用横杆及扣件固定，使两根钢管同时受力，同步工作。5、及建筑结构连接（1）、连墙杆

3、选用材料应及提升机架体材料相适应，连接点紧固合理，及建筑结构连接处应在施工方案中有预埋（预留）措施。（2）、连墙杆及建筑结构相连接并形成稳定结构构架，其竖向间隔不得大于9m，在建筑物顶层必须设置1组。架体顶部自由高度不得大于9m。（3）、在任何情况下，连墙杆都不准及脚手架相连接。6、钢丝绳（1）钢丝绳断丝数在一个节距中超过10%、钢丝绳锈蚀或表面磨损达40%以及有死弯、结构变形绳芯挤出等情况时，应报废停止使用。断丝或磨损小于报废标准应按比例折减承载能力。（2）钢丝绳用绳卡连接时，钢丝绳直径为716时，绳卡不少于3个；钢丝绳直径1927时，绳卡不少于4个。绳卡间距钢丝绳直径68倍。绳卡紧固应将鞍

4、座放在承受拉力长绳一边，U形卡环放在返回短绳一边，不得一倒一正排列。（3）当钢丝绳穿越道路时，为避免碾压损伤应有过路保护。钢丝绳使用中不应拖地，减少磨损与污染。7、吊篮（1）吊篮进料口处应设置安全门，待吊篮降落地面时打开，便于进出物料；吊篮起升时关闭，防止吊篮运行中物料滚落。当吊篮运行到位时，安全门又可作为临边防护，防止进入吊篮内作业人员发生坠落事故。吊篮安全门应定型化，构造简单，安全可靠。（2）高架提升机应采用吊笼运送物料，吊笼顶板可采用5厚木板，主要为防止作业人员进入吊笼内作业时落物打击。（3）物料提升机在任何情况下都不准许人员乘吊篮、吊笼上下。（4）禁止吊篮使用单根钢丝绳提升。8、架体（

5、1）物料提升机架体安装后垂直偏差，最大不应超过架体高度1.5%；多次使用重新安装时，其偏差不应超过3，并不得超过20。（2）架体及吊篮间隙，即吊篮导靴及导轨间隙，应控制在510以内。（3）为防止落物打击，在架体外侧沿全高用立网（不要求用密目网）防护。立网防护后不应遮挡司机视线。（4）在提升机架体上安装摇臂扒杆时，必须按原设计要求进行，并应加装保险绳，确保扒杆作业安全。作业时，吊篮及扒杆不能同时进行。9、传动系统（1）固定卷扬机时不得利用树木、电杆，必须采用地锚，卷扬机前方应打入两根立桩防止卷扬机受力后转动。（2）卷筒上钢丝绳应顺序排列，不能产生乱绳。钢丝绳在卷筒上不排列时，绳间容易相互挤压，破

6、坏绳结构，绳芯挤出不能继续使用。实践证明，钢丝绳不按顺序排列造成损坏，远大于正常使用钢丝绳磨损。（3）卷扬机稳装位置按照要求应该满足“从卷筒中心线到第一个导向滑轮距离，带槽卷筒应大于卷筒宽度15倍，无槽卷筒应大于20倍”要求，以上规定主要目标是满足钢丝绳可以自动在卷筒上按顺序排列，不致造成错叠与脱落卷筒。（4）滑轮应选用滚动轴承支承。滑轮组及架体（或吊篮）应采用刚性连接，严禁采用钢丝绳、铅丝等柔性连接与使用开口拉板式滑轮。（5）当卷扬机设置位置不能保障钢丝绳在卷筒上顺排时，应装设排绳装置与防止钢丝绳超越卷筒两端凸缘保险装置。（6）滑轮组滑轮直径及钢丝绳直径比例：低架提升机不应小于25；高架提升

7、机不应小于30。10、卷扬机操作棚（1）卷扬机与司机若在露天作业应搭设坚固操作棚。操作棚应防雨，不影响视线。当距离作业区较近时，顶棚应具有一定防落物打击能力。（2）操作棚不仅可以保护机械设备可靠运行，同时也为同操作不受干扰有防护作用。11、避雷（1）临时用电规范规定：井字架及龙门架等机械设备，若在相邻建筑物、构筑物防雷装置保护范围以外，又在地区雷暴日规定高度之中时，则应安装防雷装置。（2）防雷装置保护范围是以接闪器高度，按60。角向地面划分保护范围，当在保护范围之内时，设备可不加装防雷装置。（3）防雷装置包括：避雷针（接闪器），引下线及接地体。避雷针可采用20钢筋，其长度l=12m，置于架体最

8、顶端。引下线不得采用铝线，防止氧化、断开。接地体可及重复接地合用，阻值不大于10。12、井架计算书 、荷载计算 1.起吊物与吊盘重力（包括索具等）G G = K(Q+q) 其中 K 动力系数，K= 1.00 ； Q 起吊物体重力，Q= 10.000 kN； q 吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN； 经过计算得到 G=K(Q+q) =1.00(10.000+1.000)= 11.000 kN。 S = f0K(Q+q) 其中 f0 引出绳拉力计算系数，取1.02 ； 经过计算得到 S= f0K(Q+q) =1.0201.00(10.000+1.000)=11.220 kN ； 井架

9、自重力1.5kN/m； 井架总自重Nq=1.518=27 kN； 缆风绳以上部分自重： Nq1=1.5(18-10)= 12kN； 4.风荷载为 q = 0.6 kN/m； T = nql2 /(8) 其中 T 每根缆风绳自重力产生张力(kN)； n 缆风绳根数，取4根； q 缆风绳单位长度自重力，取0.008kN/m； l 每根缆风绳长度，由H(i)/cos 确定(m)； H 缆风绳所在位置相对地面高度(m)； 缆风绳及井架夹角； w 缆风绳自重产生挠度(m)，取w=l/300。 经过计算得到由下到上各缆风绳自重力分别为： H(1)=10.00m，T(1)=24.00kN；、井架计算井架 1

10、、基本假定： 为简化井架计算，作如下一些基本假定： （1）井架节点近似地看作铰接； （2）吊装时，及起吊重物同一侧缆风绳都看作不受力； （3）井架空间结构分解为平面结构进行计算。 2、风荷载作用下井架约束力计算 缆风绳或附墙架对井架产生水平力起到稳定井架作用，在风荷载作用下，井架计算简图如下： 弯矩图（缆风绳） 剪力图（缆风绳） 各缆风绳由下到上内力分别为：R(1)=9.93 kN , M(1)=19.2kNm； Rmax=9.93kN； 3、井架轴力计算 各缆风绳或附墙架及型钢井架连接点截面轴向力计算： 经过计算得到由下到上各缆风绳或附墙架及井架接点处截面轴向力分别为: 第1道H1=10 m

11、； N1 = G + Nq1 +ST(1)R(1)ctg=11 + 12 +11.22249.93 ctg60o=63.95 kN； （1）井架截面力学特性： 井架截面尺寸为2.22.2m； 主肢型钢采用4L50X3； 一个主肢截面力学参数为:zo=13.4 cm，Ixo = Iyo = 7.18 cm4，Ao=2.97 cm2 ，i1 = 11.37 cm； 缀条型钢采用L25X3； 格构式型钢井架截面示意图 井架y-y轴截面总惯性矩： Iy = 4Iy0+A0(a/2-Z0)2 井架x-x轴截面总惯性矩： Ix = 4Ix0+A0(b/2-Z0)2 井架y-y轴与x-x轴截面总惯性矩： I

12、y = Ix = Ixcos245+ Iysin245 经过计算得到： Ix= 4(7.18+ 2.97（220/2- 13.4）2)= 110887.65 cm4； Iy= 4(7.18+ 2.97（220/2- 13.4）2)= 110887.65 cm4； Iy=Ix4； 计算中取井架惯性矩为其中最小值110887.65 cm4。 2.井架长细比计算： 井架长细比计算公式： = H/I/(4A0)1/2 其中 H - 井架总高度，取18m；4； A04。 经过计算得到=18.63180。 换算长细比计算公式： 0 = (2-40A/A1)1/2 其中 A - 井架横截面毛截面面积，取42

13、.97 cm2； A12； 经过计算得到 0= 23。 查表得=0.96 。 3. 井架整体稳定性计算： 井架在弯矩作用平面内整体稳定性计算公式： = N/(A) + mxM/ W1(1-N/ NEX) 其中 N - 轴心压力计算值(kN)； A - 井架横截面毛截面面积，取11.88 cm2； - 轴心受压构件弯矩作用平面内稳定系数，取 =0.96； mx - 等效弯矩系数, 取1.0； M - 计算范围段最大偏心弯矩值(kNm)； W1 - 弯矩作用平面内，较大受压纤维毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 110887.65/(220/2) = 1008.07 cm3； NEX -

14、欧拉临界力，NEX =2EA/(1.12) ； NEX= 22.06 10511.881022) = 6325756.36 N； 经过计算得到由上到下各缆风绳及井架接点处截面强度分别为 第1道H1=10 m, N1= 63.95 kN ,M1=19.2 kNm； =63.95103/(0.9611.88102)(1.019.2106)/1008.07103 (10.9663.95103/6325756.36) = 75N/mm2； 第1道缆风绳处截面计算强度=75N/mm2允许强度215N/mm2,满足要求!、缆风绳计算 缆风绳最大拉力F= Rmax / sin =9.930/0.866= 1

15、1.466 kN; 缆风绳容许拉力按照下式计算： Fg = aFg/K 其中Fg 缆风绳容许拉力； Fg 缆风绳钢丝破断拉力总与，计算中可以近似计算Fg2 ,d为缆风绳直径； 缆风绳之间荷载不均匀系数，对619、637、661，缆风绳分别可取0.85、0.82与0.8； K 缆风绳使用安全系数，根据龙门架及井架物料提升机安全技术规范，k=5.5； 由于缆风绳在架体四角有横向缀件同一水平面上对称布置，计算中取： Fg= 11.466 kN，=0.85 ，K= 5.5,得到： d =( 2KFg / ) =( 25.511.466 / 0.85 ) = 12.2 mm ； 缆风绳最小直径必须大于1

16、2.2 mm才能满足要求!、井架基础验算 1、井架基础所承受轴向力N计算 N= G + Nq +ST(i)R(i)ctg=11 + 27 +11.2269.93 ctg60o=60.95 kN； 井架单肢型钢所传递集中力为 ：FN/4 = 15.238 kN ； 2、井架单肢型钢及基础连接钢板计算 由于混凝土抗压强度远没有钢材强，故单肢型钢及混凝土连接处需扩大型钢及混凝土接触面积，用钢板预埋，同时预埋钢板必须有一定厚度，以满足抗冲切要求。预埋钢板面积A0计算如下： A0=F/fc=15.238103/16.700= 912.471 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

17、下： AF/fa=15.238103/(100.010-3)= 152382.720 mm2；1/ 2 390.362 mm； 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： M = ql2/2 式中：M -井架单肢型钢混凝土基础底板中性轴处弯矩设计值； l -井架单肢型钢混凝土基础底板中性轴处至基底边缘距离，取l = a/2195.181 mm； q -相应于荷载效应基本组合时基础底面地基土单位面积净反力，取q=100.000195.18110-3= 19.518 kN/m； 经过计算得 M= 0.519.518 (195.18110-3) 2 0.372 kNm

18、； 依据混凝土结构设计规范，板底配筋计算公式如下: As = M/(sh0fy) s = M/(1fcbh02) = 1-(1-2s)1/2 s = 1-/2 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； fc - 混凝土抗压强度设计值，查表得fc= 16.700 kN/m2； ho -承台计算高度，ho=250-20=230 mm。 经过计算得： s= 0.372106/(1.00016.700390.3622302)=0.001； =1-(1-20.001)= 0.001； s=1-0.001/2=

19、 0.999； As=0.372106/(0.999230300.000)= 5.391 mm2。2。 故取 As2。 5、构造要求 井架四个单肢型钢混凝土基础间配置通长筋,中间必须用相同等级混凝土浇筑成整体混凝土底板。四、脚手架临时通道施工方案：1、 临时通道材料准备 ：钢管采用483.0钢管、直角、转角、对接扣件，竹笆等符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范要求。2、 临时通道搭设尺寸：立杆横向间距或排距la，立杆步距h(m)：；立杆纵向间距lb，平台支架计算高度H(m)：；平面尺寸：0.9宽*号房之间距离长3、 临时通道搭设：、搭设顺序： 立杆扫地杆横向水平杆纵向水平杆剪刀撑栏杆（通道

20、层上应设置挡脚板）、搭设准备： 、搭设前应对场地内进行清理。 、脚手架所用杆件要及其它杆件（如平台模板支撑钢管）分开堆放，经检验合格构配件应按品种、规格分类、堆放整齐、平稳，堆放场地内不得有积水。、搭设施工： 立杆：（1）、脚手架立杆间距1.5m1.5m，步距1.0米，搭设高度为10米，安装处地面要达到脚手架安装前准备之要求。 （2）、垂直度应小于1/300，且应同时控制其最大垂直偏差度（当架高小于20米，不大于50mm）。纵向杆件水平偏差应小于1/250，且全长水平偏差不大于50mm。A、 扫地杆：底部离地面20cm处通长设置一道扫地杆，扫地杆设置于立杆内侧，用直角扣件及立杆扣牢。B、斜撑：

21、、斜撑应及立杆、纵横杆同步搭设横向连续布置，及地面夹角成4560，其搭接长度不小于1米，伸出扣件部分管长不小于0.2米，并且每面布置一道。 、剪刀撑交叉处与及立杆处用扣件扣牢，不得用铁丝帮扎。四、脚手架施工通道平台计算书室外施工操作平台计算依照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范、建筑地基基础设计规范、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)、钢结构设计规范(GB 50017-2003)、建筑施工安全手册。一、参数信息:1.基本参数立杆横向间距或排距la，立杆步距h(m)：；立杆纵向间距lb，平台支架计算高度H(m)：；立杆上端伸出至模板支撑点长度，平台底钢管间距离(mm)：；钢管类型，

22、扣件连接方式：双扣件，取扣件抗滑承载力系数；2.荷载参数脚手板自重(kN/m2；栏杆自重；材料堆放最大荷载(kN/m2；施工均布荷载(kN/m2；3.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值；立杆基础底面面积(m2；地基承载力调整系数。4.风荷载参数本工程地处上海，基本风压0.55 kN/m2；荷载高度变化系数z 为，风荷载体型系数s 为；施工操作平台计算中考虑风荷载作用。二、纵向支撑钢管计算:纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为截面抵抗矩 W = 4.49 cm3；截面惯性矩4； 纵向钢管计算简图1.荷载计算：(1)脚手板及栏杆自重(kN/m)：q110.3 = 0.24 k

23、N/m；(2)堆放材料自重线荷载(kN/m)：q12 = 10.3 = 0.3 kN/m；(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：p1 = 40.3 = 1.2 kN/m2.强度验算:依照规范规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。最大弯矩考虑为静荷载及活荷载计算值最不利分配弯矩与；最大弯矩计算公式如下:最大支座力计算公式如下:均布荷载：q1 = 1.2 q11+ 1.2 q120.3 = 0.648 kN/m；均布活载：q21.2 = 1.68 kN/m；最大弯距 Mmax2 + 0.117 2 = 0.212 kN.m ；最大支座力0.9 = 2.456 kN；最大应力 = Mmax / W

24、 = 0.212106 / (4490) = 47.15 N/mm2；纵向钢管抗压强度设计值 f=205 N/mm2；纵向钢管计算应力 47.15 N/mm2 小于 纵向钢管抗压设计强度 205 N/mm2，满足要求！3.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下挠度；计算公式如下:均布恒载: q = q11 + q12 = 0.54 kN/m；均布活载： p = 1.2 kN/m； = (0.677 0.54+0.9901.2)9004/(1002.06105107800)=0.459 mm；纵向钢管最大挠度为 0.459 mm 小于 纵向钢管最大容许挠度 1500/150及10 mm

25、，满足要求！三、横向支撑钢管计算: 支撑钢管按照集中荷载作用下三跨连续梁计算；集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P =2.456 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(mm) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.59 kN.m ；最大变形 Vmax = 1.542 mm ；最大支座力 Qmax = 8.023 kN ；最大应力 = 131.307 N/mm2 ；横向钢管计算应力 131.307 N/mm2 小于 横向钢管抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！支撑钢管最大挠度为 1.542 mm 小于 支撑钢管最大容许挠度 9

26、00/150及10 mm，满足要求！四、扣件抗滑移计算:按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取，按照扣件抗滑承载力系数，该工程实际旋转双扣件承载力取值为12.80kN 。R Rc其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取12.80 kN；纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值 R= 8.023 kN；R 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力设计计算满足要求! 五、模板支架立杆荷载标准值(轴力)计算:作用于模板支架荷载包括静荷载、活荷载与风荷载。1.静荷载标准值包括以下内容：(1)脚手架自重(kN)：NG110 = 1.489 kN；(2)栏杆

27、自重(kN)：NG21.5 = 0.225 kN；(3)脚手板自重(kN)：NG31.5 = 0.405 kN；(4)堆放荷载(kN)：NG4 = 11.5 = 1.35 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.469 kN；2.活荷载为施工荷载标准值产生荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 41.5 = 5.4 kN；3.立杆轴向压力设计值计算公式GQ5.4 = 11.723 kN；六、立杆稳定性验算:立杆稳定性计算公式:组合风荷载：其中 N - 立杆轴心压力设计值(kN) ：N = 11.723 kN； - 轴心受压立杆稳定系数,由长细比

28、Lo/i 查表得到； i - 计算立杆截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3； - 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)； f - 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； L0 - 计算长度 (m)； KH - 高度调整系数:KH； MW - 风荷载产生弯矩值MwMwkWklah212m；其中Wk为风荷载标准值WkzsWo2；如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 l0 = k1h (1) l0 = h+2a (2) k1- 计算长

29、度附加系数，取值为； - 计算长度系数，参照扣件式规范表； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点长度；a = 0.1 m；公式(1)计算结果：立杆计算长度 L0 = k1h = 1.1851.791 = 2.121 m；L0/i = 2121.15 / 15.9 = 133 ；由长细比 l0/i 结果查表得到轴心受压立杆稳定系数= 0.381 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =11722.8 /( 0.3814240.971 )+0.009106/4.49103= 76.688 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 76.688 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205

30、N/mm2，满足要求！公式(2)计算结果：L0/i = 1200 / 15.9 = 75 ；由长细比 l0/i 结果查表得到轴心受压立杆稳定系数= 0.75 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =11722.8 /( 0.754240.971 )+0.009106/4.49103= 39.914 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 39.914 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！如果考虑到高支撑架安全因素，适宜由公式(3)计算l0 = k1k2(h+2a) (3)k2 - 计算长度附加系数，按照表2取值1.039 ；公式(3)计算结果：L0/i = 14

31、77.458 / 15.9 = 93 ；由长细比 l0/i 结果查表得到轴心受压立杆稳定系数= 0.641 ；钢管立杆受压应力计算值 ； =11722.8 /( 0.6414240.971 )+0.009106/4.49103= 46.37 N/mm2；钢管立杆稳定性验算 = 46.37 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求！ 模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。以上表参照 杜荣军: 扣件式钢管模板高支撑架设计与使用安全七、立杆地基承载力计算:立杆基础底面平均压力应满足下式要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 120 kPa； 其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ； 立杆基础底面平均压力：p = N/A =58.61 kPa ；其中，上部结构传至基础顶面轴向力设计值 ：N = 11.72 kN；基础底面面积 ：A = 0.2 m2 。p=58.61 fg=120 kPa 。地基承载力满足要求！第 21 页