承重脚手架施工工程设计方案.doc
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1、 . . 股份分公司股份分公司乙烯乙烯 3030 万吨万吨/ /年线性低密度聚乙烯装置土建工程年线性低密度聚乙烯装置土建工程承承重重架架施施工工方方案案编编 制:制:审审 核:核:审审 批:批:目目 录录一、编制说明与依据一、编制说明与依据 3 3二、工程概况二、工程概况 4 4三、施工部署三、施工部署 5 5 . . 2 / 28四、承重架搭设和拆除四、承重架搭设和拆除 7 7五、承重架设计与验算五、承重架设计与验算 1313六、质量保证措施六、质量保证措施 3030七、七、HSEHSE 管理管理 3333一、编制说明与依据一、编制说明与依据1.11.1 编制说明编制说明乙烯 30 万吨/年
2、线性低密度聚乙烯装置土建工程承重架部位有变电所、机柜室、管廊、挤压造粒厂房、树脂处理等,为保证本项目施工过程中承重架搭设、使用、拆除符合有关规要求,特编制本方案,作为承重架工程施工的原则性指导文件。1.21.2 编制依据编制依据1.2.1 建筑施工高处作业安全技术规(JGJ80-91)。1.2.2 建筑施工安全检查标准(JGJ59-99)。1.2.3 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规(JGJ130-2001)。1.2.4混凝土结构工程施工质量验收规 (GB50204-2002)1.2.5 建筑施工手册缩印本第四版。1.2.6 业主相关管理规定1.2.7 现场环境和条件。 . . 3 / 28
3、二、工程概况二、工程概况2.12.1 主要单位工程概况见下表主要单位工程概况见下表三、三、 施工部署施工部署序号单位工程名称结构类型概况备注1变电所框架2 层框架,建筑平面 6528m,高度7.8m,基中:一层高 2.98 米,二层高 4.8 米。2机柜室框架钢筋砼墙建筑平面 33.529m,建筑高度 6m。3催化剂框架2 层框架,建筑平面 18.15.2m,高度 6m,其中一层高 3 米,二层高 3米。4挤压造粒厂房框架4 层框架,建筑平面 4725m,总高度 35m,一层高 11 米,二层 9 米,三层 8 米,四层 7 米。5树脂处理框架2 层框架,建筑平面 28.519m,总高 15
4、米,一层高 7.45 米,二层高8.55 米。6管廊排架主要为框架柱、梁,跨度 8 米,总高度 13 米,分别为 6 米,3 米,4米 . . 4 / 283.13.1 施工方案的选择施工方案的选择根据建筑几何特征与现场的环境和条件,各单位工程的脚手架施工方案确定如下:挤压造粒和树脂处理按高支模另外编制专项施工方案,其它承重按此通用方案执行。3.23.2 质量标准质量标准严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规(JGJ130-2001)进行验收。3.33.3 材料计划材料计划表 3:钢管扣件材料计划表3.43.4 劳动力计划劳动力计划表 4:劳动力计划表序号材料名称型号规格单位数量1钢管48
5、3.0T8002直角扣件-个850003回转扣件-个85004对接扣件-个85005顶托-个10000说明:以上计划考虑施工高峰期的用量,具体根据工程进度情况调整。序号工种数量(人)工作容1架子工40各类脚手架搭拆与维护、铺脚手板、挂安全网、配合支模等2普工50配合架子工作业 . . 5 / 28四、承重架搭设和拆除四、承重架搭设和拆除4.14.1 材料要求材料要求4.1.1 钢管(1)钢管采用 483.0 以上的焊管,材质 Q235-A 级,钢管的长度不得超过 6500mm(最大质量25kg)。(2)新钢管的产品质量合格证,质量检验报告资料齐全,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错
6、位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道并涂刷防锈漆。(3)旧钢管应检查其锈蚀深度,检查时在锈蚀严重的钢管中抽取三根,在每根锈蚀的部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过表 5 规定的数值时,不得使用。4.1.2 扣件(1)新扣件的生产许可证、测试报告和产品质量合格证资料应齐全。(2)旧扣件应检查其外观,对有裂缝、变形的禁止使用,出现滑丝的螺栓必须更换。(3)新旧扣件均应进行防锈处理。4.1.3 脚手板(1) 按业主管理规定,脚手板全部采用钢质脚手板。每块重量不宜大于 30kg。其长度为24m,钢板厚度不小于 1.2mm,宽 2030cm,两端用 8 号镀锌钢丝捆紧。4.24.2 地基处理地基处理4.2.1
7、 回填土脚手架地基大多落在新回填土上。回填土按设计与规要求进行分层夯填,分层厚度300mm,回填土的密实系数应符合设计要求。搭设前应将场地平整,将回填土铲平压实。4.2.2 浇筑砼垫层为了确保脚手架地基的承载力,可考虑在回填土上浇筑 100mm 厚 C15 砼。4.2.3 结构构件作为脚手架地基当脚手架落在基础梁、基础等结构构件上时,基础梁或基础等必须具备14d 龄期强度。4.34.3 脚手架搭设要求脚手架搭设要求4.3.1 脚手架搭设顺序材料准备与检查地基处理放线垫木板立杆定位摆放扫地杆竖立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆,并与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆扣紧安第一步小横杆第 X 步
8、纵杆和横杆剪刀撑4.3.2 立杆垫板每根立杆底部设置面积0.15 m2的木垫板,垫板宽度20cm,厚度50mm,垫板的垫设方向一致。4.3.3 扫地杆脚手架设置纵、横扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距垫板上皮200mm 处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高底差1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离 . . 6 / 28500mm。4.3.4 脚手架底层步距2m。4.3.5 立杆接长立杆接长全部采用对接扣件连接。对接时,对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步,同步隔一根立杆
9、的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于 500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。搭接时,搭接长度不应小于 1m,采用不少于 2 个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于 100mm。梁宽度超过 400 时,梁底部设置立杆直接支撑,高度通过可调顶托来调整。4.3.6 纵向水平杆(1)纵向水平杆设置在立杆侧,横向水平杆的下部,与立杆用直角扣件固定,其长度3 跨。(2)纵向水平杆可对接也可搭接。对接时:对接扣件交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨,不同步或不同跨两个相邻接头错开的距离500。搭接时:搭接长度1m,等间距设置 3 个旋转扣件固定,端部
10、扣件盖板边缘至杆端100mm。4.3.7 横向水平杆(1) 主节点处(水平杆与立杆连接处)必须设置一根横向水平杆,与立杆用直角扣件固定。主节点处两个直角扣件的中心距150mm。在每跨跨中设置一根横向水平杆,以便木枋和模板。(2)梁底横向水平杆间距不得大于 500mm,部分大梁的横杆与立杆连接扣件还得采取双扣件。4.3.8 剪刀撑(1) 剪刀撑的宽度6m,且4 跨,剪刀撑跨越立杆的最多根数见下表。(2)双排架的剪刀撑在外侧立面的两端和设置一道,并由底至顶边续设置,中间各道剪刀撑之间的净距15m 。(3)满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置。对高于 4m 的模
11、板支架,其两端与中间每隔 4 排立杆从顶层开始向下每隔 2 步设置一道水平剪刀撑。(4)剪刀撑斜杆的接长采用搭接。4.44.4 脚手架的拆除脚手架的拆除4.4.14.4.1 准备工作准备工作(1) 拆除前全面检查脚手架的构造是否符合要求,清除脚手架上的杂物与地面障碍。(2)组织好人员做好交底工作,做好地面围栏与警戒标志,并设专人看护,严禁无关人员入。剪刀撑斜杆与地面的倾角 455060剪刀撑跨越立杆的最多根数765 . . 7 / 284.4.24.4.2 拆除程序拆除程序(1) 支撑体系经工程技术负责人验证并经确认不再需要时,方可拆除。承重模板(梁、板底模)拆除时间须混凝试压报告合格后,经监
12、理单位书面批准后,方可拆除。底模与其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,混凝土强度应符合下表的规定。(2)拆除顺序为后支先拆,先支后拆,先拆非承重模板,后拆除承重模板。拆除跨度较大的梁底模时,先应从跨中开始,分别拆向两端。拆模时不要用力过猛,拆下来的木料要与时运走、整理,分类堆放整齐。(3)拆除前应清理脚手架上的材料、工具和杂物。(4)拆除时应设置警戒区和警戒标志,安排专人负责警戒。(5)模板支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层进行。(6)扫地杆、水平加固杆和交叉支撑等,必须在脚手架拆卸到相关的门架时方可拆除。(7)工人须站在临时的脚手板上进行拆卸作业,并按规定使用安
13、全防护、劳动保护用品。(8)拆除过程中,严禁使用榔头等硬物击打,撬挖,拆下的配件应放入袋。(9) 各种拆除下来的构配件禁止抛掷至地面,运至地面的构配件应与时检查、整修与保养,并按品种、规格码堆存放。 . . 8 / 28五、承重架设计与验算五、承重架设计与验算主要梁型号尺寸有 250600、300700、350700、300900、3001000、4001000、4001300等,梁跨度一般为 5-8 米,最大跨度为 11m、14m,板厚基本为 100150mm。按截面尺寸最大和荷载最重的具有代表性的梁板进行计算。5.15.1 参数信息参数信息5.1.1模板支撑与构造参数计算梁截面宽度 B(m
14、):0.30;梁截面高度 D(m):0.90;混凝土板厚度(mm):100.00;立杆沿梁跨度方向间距La(m):1.0;立杆上端伸出至模板支撑点长度a(m):0.06;立杆步距h(m):1.50;板底承重立杆横向间距或排距Lb(m):1.0;梁支撑架搭设高度H(m):6.0;梁两侧立杆间距(m):1.0;承重架支撑形式:梁底支撑小楞垂直梁截面方向;采用的钢管类型为483;立杆承重连接方式:超过900高的梁采用双扣件,考虑扣件质量与保养情况,取扣件抗滑承载力折减系数:0.75;在实际布置立杆时一般不可能布置为1米x1米的理想状态,一般按纵横立杆间距小于1米布置,但在部分位置从经济、安全的角度出
15、发,350700以上的梁保证立杆间距在1米以,350700以下的梁可将沿板下方木方向的间距拉大不超过1.3米进行布置,沿梁方向的立杆间距确保在1米以。5.1.2荷载参数新浇混凝土重力密度(kN/m3):24.00;模板自重(kN/m2):0.50; . . 9 / 28钢筋自重(kN/m3):1.50;施工均布荷载标准值(kN/m2):1.0;新浇混凝土侧压力标准值(kN/m2):17.8;振捣混凝土对梁底模板荷载(kN/m2):2.0;振捣混凝土对梁侧模板荷载(kN/m2):4.0;5.1.3材料参数木材品种:杉木;木材弹性模量E(N/mm2):9000.0;木材抗压强度设计值fc(N/mm
16、):10.0;木材抗弯强度设计值fm(N/mm2):11.0;木材抗剪强度设计值fv(N/mm2):1.3;面板材质:胶合面板;面板厚度(mm):18.00;面板弹性模量E(N/mm2):6000.0;面板抗弯强度设计值fm(N/mm2):13.0;5.1.4梁底模板参数梁底方木截面宽度b(mm):40.0;梁底方木截面高度h(mm):60.0;梁底纵向支撑根数:2;5.1.5梁侧模板参数主楞间距(mm):500;次楞根数:3;主楞竖向支撑点数量:3;固定支撑水平间距(mm):500;竖向支撑点到梁底距离依次是:0mm,400mm,780mm;主楞材料:木方;宽度(mm):40.00;高度(m
17、m):60.00;主楞合并根数:2;次楞材料:木方;宽度(mm):40.00;高度(mm):60.00;次楞合并根数:2;5.25.2 梁侧模板荷载计算梁侧模板荷载计算按施工手册,新浇混凝土作用于模板的最大侧压力,按下列公式计算,并取其中的较小值: F=0.22t12V1/2 F=H分别计算得17.848 kN/m2、21.600 kN/m2,取较小值17.848 kN/m2作为计算荷载。5.35.3 梁侧模板面板的计算梁侧模板面板的计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和振捣混 . . 10 / 28凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。次楞
18、的根数为3根。面板按照均布荷载作用下的两跨连续梁计算。面板计算简图(单位:mm)5.3.1强度计算材料抗弯强度验算公式如下: M/W f按照均布活荷载最不利布置下的两跨连续梁计算:M = 0.125ql2其中,q - 作用在模板上的侧压力,包括:新浇混凝土侧压力设计值: q1= 1.20.517.85=10.709kN/m;振捣混凝土荷载设计值: q2= 1.40.54=2.8kN/m;计算跨度: l = (900-100)/(3-1)= 400mm;面板的最大弯矩 M= 0.125(10.709+2.8)(900-100)/(3-1)2 = 2.70105Nmm;面板的最大支座反力为: N=
19、1.25ql=1.25(10.709+2.800)(900-100)/(3-1)/1000=6.754 kN;经计算得到,面板的受弯应力计算值: = 2.70105 / 2.70104=10N/mm2;面板的抗弯强度设计值: f = 13N/mm2;面板的受弯应力计算值 =10N/mm2小于面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!5.3.2挠度验算= 0.521ql4/(100EI)=l/250面板的最大挠度计算值:= 0.52110.709(900-100)/(3-1)4/(10060002.43105) = 0.98 mm;面板的最大容许挠度值: = l/250 =(900-1
20、00)/(3-1)/250 = 1.6mm;面板的最大挠度计算值=0.98mm小于面板的最大容许挠度值1.6mm,满足要求!5.45.4 梁侧模板支撑的计算梁侧模板支撑的计算5.4.1次楞计算次楞直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。 . . 11 / 28次楞均布荷载按照面板最大支座力除以面板计算宽度得到:q = 6.754/0.500= 13.509kN/m本工程中,次楞采用木方,宽度40mm,高度60mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 2466/6 = 48cm3;I = 24666/12 = 144cm4;E = 9000.00 N/mm2
21、;计算简图剪力图(kN) . . 12 / 28弯矩图(kNm)变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M = 0.338 kNm,最大支座反力 R= 7.430 kN,最大变形 = 0.448 mm(1)次楞强度验算强度验算计算公式如下: = M/Wf经计算得到,次楞的最大受弯应力计算值 = 3.38105/4.80104 = 7 N/mm2;次楞的抗弯强度设计值: f = 11N/mm2;次楞最大受弯应力计算值 = 7 N/mm2小于次楞的抗弯强度设计值 f=11N/mm2,满足要求!(2)次楞的挠度验算次楞的最大容许挠度值: = 500/400=1.25mm;次楞的最大挠度计算值 =0.44
22、8mm 小于次楞的最大容许挠度值 =1.25mm,满足要求!5.4.2主楞计算 . . 13 / 28主楞承受次楞传递的集中力,取次楞的最大支座力7.43kN,按照集中荷载作用下的两跨连续梁计算。本工程中,主楞采用木方,宽度40mm,高度60mm,截面惯性矩I,截面抵抗矩W和弹性模量E分别为:W = 2466/6 = 48cm3;I = 24666/12 = 144cm4;E = 9000.00 N/mm2;主楞计算简图主楞弯矩图(kNm)主楞变形图(mm)经过计算得到最大弯矩 M= 0.074 kNm,最大支座反力 R= 7.140 kN,最大变形 = 0.041 mm。(1)主楞抗弯强度验
23、算 = M/Wf经计算得到,主楞的受弯应力计算值: = 7.43104/4.80104 = 1.5 N/mm2;主楞的抗弯强度设计值: f = 11N/mm2;主楞的受弯应力计算值 =1.5N/mm2小于主楞的抗弯强度设计值 f=11N/mm2,满足要求!(2)主楞的挠度验算根据连续梁计算得到主楞的最大挠度为 0.041 mm . . 14 / 28主楞的最大容许挠度值: = 400/400=1mm;主楞的最大挠度计算值=0.041mm小于主楞的最大容许挠度值1mm,满足要求!5.55.5 梁底模板计算梁底模板计算面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和挠度。计算的原则是按照模板底支撑的间距和模板
24、面的大小,按支撑在底撑上的简支梁计算。强度验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载;挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W = 3001818/6 = 1.62104mm3; I = 300181818/12 = 1.46105mm4;5.5.1抗弯强度验算按以下公式进行面板抗弯强度验算: = M/Wf钢筋混凝土梁和模板自重设计值(kN/m):q1=1.2(24.00+1.50)0.90+0.500.30=8.442kN/m;施工荷载与振捣混凝土时产生的荷载设计值(kN/m):
25、q2=1.4(2.00+1.00)0.30=1.260kN/m;q=8.442+1.260=9.702kN/m;最大弯矩与支座反力计算公式如下:Mmax=ql2/8 = 1/89.7023002=1.09105Nmm;RA=RB=0.5ql=0.59.7020.3=1.455kN =Mmax/W=1.09105/1.62104=6.7N/mm2;梁底模面板计算应力 =6.7 N/mm2小于梁底模面板的抗弯强度设计值 f=13N/mm2,满足要求!5.5.2挠度验算根据建筑施工计算手册刚度验算采用标准荷载,同时不考虑振动荷载作用。最大挠度计算公式如下:= 5ql4/(384EI)=l/250 .
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