一、工程概况1、工程名称:颐惠园一期工程2、工程地址:青岛市崂山区苗岭路50号3、建筑面积:56469.33㎡。4、结构形式:本工程为框剪结构,地下四层,其中1#楼21层,2#楼25层、3#楼16层。5、建设单位:青岛高科技工业园山东头房地产开发有限公司6、设计单位:中铁工程设计院有限公司7、监理单位:青岛五环建设监理投资管理有限公司8、施工单位:中建六局土木工程有限公司二、脚手架搭设方案本工程采用落地式双排脚手架搭设及槽钢悬挑式脚手架搭设相结合,地下室至2层采用落地式脚手架搭设,其余采用槽钢悬挑式脚手架搭设。1、搭设标准:①搭设的安全和质量必须满足评选市标准化工地的标准;②脚手架搭设规范将执行JGJ130-2001的有关安全技术规范;③土建施工人员必须正确使用本脚手架,严禁超载,且不能借用本脚手架支撑模板和随意拆除脚手架钢管及扣件,以免损坏脚手架造成变形而发生危险;④如因结构发生变化,本施工方案再作调整。2、脚手架选材及材质2.1、新钢管的检查应符合下列规定:①应有产品质量合格证;②应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GB/T228)的有关规定;③脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB/T13793)或《低压电流体输送用焊接钢管》(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中Q235-A级钢的规定;④新钢管应进行防锈处理。2.2、旧钢管的检查应符合下列规定:①钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;②钢管弯曲变形应符合下列规定:a.各种杆件钢管的端部弯曲l≤1.5m,允许偏差≤5mm;b.立杆钢管弯曲:3m<l≤4m,允许偏差≤12mm,4m<l≤6.5m,允许偏差≤20mm;c.水平杆,斜杆钢管的弯曲l≤6.5m,允许偏差≤30mm。2.3、新扣件的验收符合下列规定:①新扣件应有生产许可证,法定检测单位的测试报告和产品质量的合格证;②扣件应采用可锻铸铁制作的扣件,其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定;采用其它材料制作的扣件,应经试验证明其质量符合该标准的规定后方可使用;③新扣件应进行防锈处理。2.4、旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。3、脚手架搭设方案3.1、悬挑式脚手架1)本脚手架采用16#槽钢,长度为1400mm,槽钢的一端焊一块长度为200mm的16#槽钢,另一端焊一个Φ16的圆钢环以便与钢丝绳拉结。槽钢上钻2个24×30的长孔以便和预埋在建筑物里的M22螺栓连接。2)悬挑脚手架在搭设之前,首先要在本楼层剪力墙及梁上预埋M22的2根螺栓,间距不小于150mm。3)槽钢穿在预埋的螺栓内,用垫片和双螺母拧紧,严禁松动。4)在槽钢上层梁或构造柱内用Ⅰ级16圆钢预埋环,以便钢丝绳拉槽钢。5)脚手架搭设步高为1800mm,宽为1050mm,立杆间距在1500mm内。6)脚手架搭设时在槽钢外端用钢管撑牢,当脚手架搭设到3步时采用Φ14、6×19绳芯Ⅰ钢丝绳。7)脚手架离墙距离不大于350mm,架宽1050mm。8)本工程连墙件为刚性连接,按二步三跨设置,其位置宜靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于300mm。9)脚手架连续设置剪刀撑,每四步四行设一剪刀撑(夹角45°~60°之间),剪刀撑采用3个以上转向扣件搭接,搭接长度不小于1200mm。10)脚手架外侧采用1.8m×6m安全密目网进行高面封闭。11)悬挑脚手架底排将采用安全白网平面封闭。12)脚手架每4步应进行与墙面进行隔离,特别注意:悬挑脚手架的底排走桥要用竹笆安全封闭,脚手架与墙面用厚为50mm木板进行封闭,以防物体坠落。3.2、落地式脚手架1)工程搭设的落地脚手架,将严格按照脚手架JGJ130-2001的有关安全技术规范;2)搭设时设厚为50mm、宽为250mm、长度为4000mm木脚手板,在地上放铁靴底座;3)本脚手架内外立杆将设置在铺设厚为50mm木板上面的设铁靴底座上,测好水平开始搭设脚手架;4)本脚手架底部将设扫地杆(要求:纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm处的立杆上);5)脚手架搭设步高为1800mm,宽为1050mm,立杆间距不大于1500mm;6)纵向水平杆的对接扣件应交错布置,两根相邻水平接头不要设置在同一档距内;7)本脚手架1-7楼东、西、北立面,采用双管立杆(双管立杆中副立杆每根长度不小于6m,高度不应低于3步);8)本脚手架须做到层层有拉结,采用外挂小木牌标识出拉结点具体位置,以便检查和验收。拉结纵向间距不大于3600mm;9)本脚手架离墙间距为350mm,每四步脚手架将与墙面进行隔离;10)脚手架设有剪刀撑(脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置夹角45°~60°之间),剪刀撑的搭接长度不小于1200mm,并用不少于三个转向扣件扣紧;11)本脚手架全部采用1800mm×6000mm安全密目封闭;12)本脚手架在施工层部分脚手架上设置一步警示板(高度不小于180mm);13)本脚手架在施工层满铺毛竹竹笆片,并用18#铁丝四点扎牢;14)本脚手架外侧设置“之”字形上人楼梯,扶手两侧用密目网进行封闭。3.3接料平台作法本工程接料平台为独立外挑平台,接料平台部位不与脚手架连接,通过楼内预埋的钢筋拉结和钢丝绳斜拉来固定3.3.1施工工艺埋设预埋铁件→接料平台吊装到位→预埋钢筋焊接→钢丝绳斜拉固定→物料倒运→平台周转至上层3.3.2施工方法接料平台长3米、高1.2米、从脚手架外挑2.2米。悬挑材料为二根16#槽钢,在槽钢开口端加焊φ25短钢筋,以增强截面抵抗矩。槽钢前端和中部焊φ25钢筋做成斜拉钢筋的固定件,作为斜拉钢丝绳的附着点。拉接点设在上一层的联系梁内,拉接点采用φ14圆钢筋弯成Ω状预埋在连梁内。在16#槽钢的垂直方向焊二根水平向16#槽钢,使接料平台连成一体。在16#槽钢上焊纵向φ25钢筋高200mm,作为架管的固定件。沿2根16#槽钢的垂直方向满铺松木脚手板至脚手架内。脚手板上设200mm高的挡脚板,在脚手架管内侧满挂竹芭板,外侧用密目网围挡。接料平台的底部悬挑槽钢用两根预先埋在混凝土楼板里的φ14Ω型钢筋固定,槽钢和钢筋焊接,预埋件每层设四个,每个长1600mm。在每层连梁和平板处,悬挑槽钢由此伸入楼内。接料平台向上层倒运时用塔吊吊起,穿入预留的锚固件内,与预埋钢筋固定。三、计算(一)落地式脚手架计算1、计算参数的确定:立杆横距b=1.05m,立杆纵距L=1.5m,脚手架步高h=1.8m,内立杆距建筑物外侧bL=0.3m,拉结点布置距竖向间距HL=2h=2×1.8=3.6m,水平距离L1=3L=3×1.5=4.5m,结构施工时铺设竹笆4层,装饰施工时铺设竹笆2层。青岛地区的基本风压值ω0=0.6KN/㎡;全挂密目网,取密目网的挡风面积为50%。2、计算钢管立杆的高度①h=1.8m,HL=2h,b=1.05m,查表中Af=48.491KN。②h=1.8m,L=1.5m,脚手架铺设设定系数,层数为7层。③b=1.05m,L=1.5m,QK=2KN/m2,Q风=ω0×50%=0.6×50%=0.3KN/㎡,因为是两个操作同时施工,所以按QK=2×2+0.3=4.3KN/m2计算,查表NQK=8.40KN。④h=1.8m,L=1.5m,查表NGKL=0.442KN。H=KAΦAf-1.3(1.2NGK2+1.4NQK)×h1.2NGKLHmax=65.88=39.7m1+(65.88/100)为了安全起见,1-7层东、西、北立面采用脚手架采用双立杆搭设,高度为20.9m。单立杆的最高高度Hmax=39.7m,所以脚手架钢管立杆的总高度可达20.9m+39.7m=59.3m>44.4m+1.5m。注:NGKL:脚手架自重产生的轴力,高为一个步距,宽为一个纵距的脚手架;NGK2:脚手架附件及物品产生的一个纵距;NQK:一个纵距内的脚手架施工,荷载标准值产生的轴力;AQ:脚手架内外排立杆的毛截面之和;Φ:结构式压杆的整体稳定系数;f:钢管的抗拉强度设计值,f=250N/mm2KA:调整系数,取0.85。3、计算脚手架的整体稳定性①求N值N=1.2(n1NGK1+NGK2)+1.4NQK=1.2(1.2×0.442+4.185)+1.4×8.4=17.4KN②计算Φ值b=1.05m,HL=3.6mH=0.85×48.491-1.3(1.2×4.185+1.4×8.40)×1.8=65.88m1.2×0.442λx=HL/(b/2)=3.6/(1.05/2)=6.857,查表μ=25,λox=Wλx=25×6.857=171.42,查表Φ=0.242③计算整体稳定性KA=0.85KH=0.85N/(ΦA)=17.4×10³/(0.242×4.893×10²×2)=58.3N/mm2KAKHf=0.85×0.85×250=180.6N/mm2所以安全。注:N——结构式压杆的轴心压力;n1——脚手架的步距;λx——结构式脚手架长细比;μ——换算长细比系数;KH——调整系数。4、计算小横杆,大横杆的强度和变形a横杆间距c=0.6m⑴a横杆计算①强度计算最小利荷载组合条件下的计算如下图,q恒所占比重较小,可偏于安全简化,按下式:q恒q活a=a2b=1050Mmax=1/8(q活+q恒+Q风)b²=1/2qb²q=1.2(GkC+gk+ω0C50%)+1.4KQQKCGK——脚手板自重,查表GK=0.3KN/㎡C——a横杆间距,C=0.6mgK——钢管长度自重,gk=38N/m2QK——施工荷载标准值,QK=2000N/m2KQ=1.2所以:q=1.2(400×0.6+38+0.6×0.6×0.5)+1.4×1.2×2000×0.6q=2349.8NmMmax=1/8(2349.8+1.052)=293.86Nm先计算抗弯强度,按下式:σ=Mmax≤fWn由钢管规格Φ48×3.5,Wn=5078,因为σ=293860/5078=57.87N/mm2<250N/mm2,所以安全。②计算变形按下式计算,可偏于安全。W/b=59b³/384EL=5×2349.6×1050³/384×2.06x105×121900=0.141%<1/150所以满足要求。⑵大横杆计算,可近似按下图计算:F1F1F1F1F1F1750750750750750750150015001500图中F1为a横杆与大横杆交点处支座反力的最大值,F1=bq/2+aq=1.05×2439.6/2×2439.6=1768.7N因活载约占90%,可近似按活载考虑,Mmax=0.213FL=0.213×1768.7×1.5=565.1Nmσ=Mmax/WN=452080/5078=89Nm,所以565.1Nm>89Nm安全。⑶变形计算W/S=16.15FL²/100EL=16.15×1768.7×1200²/100×2.06×105×121900=0.00164<1/150所以满足要求。(二)悬挑脚手架的计算1、验算钢丝绳拉力。1.1、钢丝绳受力如图所示:由于钢丝绳的受力可看作是“二力杆”,所以由二次超静定化为一次超静定化,为了安全起见,简化成超静定化结构,如下图所示:由于:P1=17.4×1.05=18.3KN(T×L)=T×L×Sina=T(1050+200)×0.945=P1×0.2+P1×1.25=1.45P1=1.45×18.3=26.5KNmT=25.41KN采用6×19绳芯Ⅰ钢丝绳P’T=钢丝绳计算拉力K=钢丝绳使用安全系数取K=8Pg≥KT/a=(8×25.41)/0.85=239.15选Φ14钢丝绳。Pg=239.15KN<320KN所以安全。1.2、选择卡环选卡环为3.3号,其安全荷载33KN>25.41KN1.3、计算吊环吊环采用Ⅰ级钢筋,吊环埋入深度不小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主钢筋,每个吊环可按两个截面计算,吊环拉力不大于50N/mm2。所