施工升降机施工方案.docx

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施工升降机施工方案

第一章

工程概况

本工程宁康·壹品苑住宅小区由武汉神龙置业有限公司开发新建。

本工程位于武汉经济技术开发区宁康路。

本项目包括：

地上三栋32+1层，其中两栋底层有商业网点，一栋住宅楼及1处附建式地下两层汽车库（平时），战时为人体隐蔽所的超高层建筑。

本工程为框架、剪力墙结构，设计使用年限为50年。

建筑物总高度99.30m，总建筑面积54704.79㎡，地下室建筑面积9480.53㎡，其中人防地下室面积：

8228.26㎝。

建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度。

本工程的±0.000为绝对标高32.60米。

为解决施工材料垂直运输问题，拟在68#楼1-9～1-15/1～G轴外地下室顶板上布置1台施工升降机（编号为：

1#施工升降机）；在69#楼3-5～3-11/3-A轴地下室顶板上布置1台施工升降机（编号为2#施工升降机）；在70#楼2-7～2-13/2-E轴地下室外部布置1台施工升降机（编号为3#施工升降机）。

升降机选用SCD200/200TLKJ型号，升降机平面定位详见升降机单体平面布置图及施工升降机总体布置图。

第二章编制依据

1、本工程全套建筑施工图、结构施工图

2、本工程施工组织总设计

3、建筑地基基础设计规范GB0007-2002

4、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002

5、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

6、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001

7、建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001

8、SC200/200TLKJ型施工升降机使用说明书

9、《建筑施工手册》（第四版）

第三章施工升降机设计

1、方案概述

主体结构及装修阶段施工时，垂直运输机械采用湖北江汉建筑工程机械有限公司生产的SCD200/200TLKJ型号施工升降机配合施工，计划安装时间为结构10～12层。

根据施工现场的场地情况及建筑物的平面位置，施工升降机安装在地下室顶板上（升降机在地下室顶板上直接打膨胀螺栓固定。

）1#、2#升降机设置在地下室顶板上，3#升降机设置在地下室外。

具体位置详见施工升降机平面布置图。

施工升降机均设置在后浇带附近位置。

2、施工接料由阳台进入室内，升降机安装高度约110m。

3、施工升降机基础计算

1.基础设计荷载取值

SCD200/200型施工升降机主要技术参数汇总表：

型号

SCD200/200

额定载重量（㎏）

2×2000

额定载人数（员）

2×24

额定安装载重量（㎏）

2×600

吊杆额定载重量（㎏）

200

吊笼底部尺寸（m）

3.2×1.5

最大架设高度（m）

140

起升速度（380V50HZ）（m/min）

0-40

电机功率（KW）

2×2×8.5

标准节截面尺寸（㎜）

800×800

安全器标定动作速度（m/min）

54

护栏重量（㎏）

1480

吊笼重量（㎏）

2×1750

标准节长度（mm）

1508

标准节重量（㎏）

170

对重体重量（t）

2×1500

施工升降机自重：

安全系数K=2.1，安装高度110m（合计73节）时的总重量：

额定载重量＋护栏重量＋吊笼重量＋对重重量＋标准节重量=4000＋1480＋2×1750＋2×1500＋170×73=24390㎏×2.1=51219㎏=501.946KN

本工程地下室顶板设计规定等效静荷载标准值最大70KN/㎡。

地下室顶板混凝土为C35，混凝土养护时间28d，C35混凝土的标准抗压强度设计值16.7N/㎜2（即：

16700KN/㎡）。

升降机满负荷工作时，基础的荷载取值（取2.1的保护系数）为501.946KN，升降机双笼离地满负荷工作时为最不利工况，此时升降机的标准节为主要荷载传递构件，标准节的受力状况，即：

501.946KN÷（0.8×0.8）㎡=784.29KN/㎡，大于地下室顶板静荷载标准值70KN/㎡，小于混凝土抗压强度标准值16700KN/㎡。

4、1#、2#升降机基础加固

由于升降机的总荷载值大于设计规定地下室顶板等效静荷载标准值，为了减小混凝土结构的变形，采用钢管支撑加固的方法，由支撑加固钢管支撑承担升降机的全部荷载，通过钢管支撑将荷载传至基础梁及底板。

支撑范围4000×6000㎜，延吊笼长度方向4000㎜,吊笼宽度方向6000㎜。

根据荷载计算，立杆纵横双向间距为500㎜，水平杆间距为1200㎜，扫地杆距地200㎜。

立杆下垫200×200×20垫板。

1荷载计算:

单位平方面积承受的荷载：

Pn=P/A=501.946/（4×6）=20.914KN/m2

　　②底部加固脚手架构造要求

　　③脚手架立杆稳定性验算

按地下室顶板没有承载力计算：

每根立杆承受的上部荷载N1＝20.914×0.5×0.5＝5.229KN

脚手架自重产生的荷载：

N2=0.038KN/m×3.9m×216根＝32.01KN（脚手架搭设高度按从地下室底板顶面至地下室顶板板底计算）

扣件产生的荷载：

N3=0.0132KN/个×648个＝8.55KN

N=N1＋N2＋N2=45.79KN

立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值：

N=45.79kN

——由长细比l0/i查表得到；

i=1.58（cm）

A=4.89（cm2）

W=5.08（cm3）

[f]=205.00N/mm2；

——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

参照《扣件式规范》，由公式

（1）计算

l0=（h+2a）

（1）

h为立杆步距，取为1.2m

a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至顶板支撑点的长度；a=0.2m；

按公式

（1）的计算：

l0=（h+2a）=1.2+2×0.2=1.6

=l0/i=1.6/1.58=1.013

=45.79kN×1000/（1.6×4.89×100）=58.53N/mm2

立杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

5、3#升降机基础处理措施

升降机基础应满足厂家提供的基础图中各项要求，同时还必须符合有关安全法规。

如下：

（1）升降机基础为4000×6000×400㎜，配置双层双向钢筋网片，钢筋直径Ф10㎜，钢筋间距200㎜，混凝土强度不低于C25。

（2）升降机地脚螺栓采用预留孔洞，进行二次安装浇灌混凝土。

地脚螺栓预留孔洞尺寸为200㎜×200㎜×350㎜（地脚螺栓具体位置见下图），二次浇灌混凝土强度大于C30。

（3）地脚螺栓的固定，在确定螺栓的竖向、水平面的位置关系正确无误后，进行固定。

固定时地脚螺栓严禁采用电焊焊接，即采用ф14的钢筋与基础钢筋焊接成格构状，以控制地脚螺栓的位置不发生偏移。

（4）基础面平整度为1/1000，地脚螺栓中心距最大允许偏差±1㎜。

（5）基础应为原状土，如有松散杂填土，将松散土挖出，用C15混凝土换填，保证基础强度。

（6）基础平面必须做好排水措施。

（7）基础用20×6的镀锌扁铁与两个接地体进行连接。

第四章施工升降机接料平台计算

升降机平台脚手架为扣件式钢管落地式双排脚手架，两侧面按要求设置剪刀撑、挡脚板、栏杆、密目网。

平台与结构挑板间距250mm，保证施工时由脚手架平台承受荷载，保证结构平台板的安全。

脚手架平台的搭设高度约为100米，脚手板铺设的层数为33层。

若钢管架位于后浇带内时，采用16B工字钢固定在后浇带两边的楼板上，然后钢管架在工字钢上进行搭设。

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为100m，20米以下采用双管立杆，20米以上采用单管立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为0.9m，纵距La为1m，大小横杆的步距为1.5m；

内排架距离墙长度为0.50m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为5.00m；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3m，水平间距2m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处湖北武汉市，基本风压0.32kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.29；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1291；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.170；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.010；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.038；

脚手板铺设总层数:

33；

单立杆脚手板铺设层数:

0；

5.承重混凝土板参数

板厚度h（mm）：

250；混凝土成型龄期TB（天）：

28；

混凝土强度等级：

[XB=C35]；混凝土强度实测值fck（MPa）：

35；

二、小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1/3=0.117kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1/3=1kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.117+1.4×1=1.586kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=1.586×0.92/8=0.161kN·m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=31.612N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=31.612N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.117+1=1.155kN/m；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×1.155×9004/（384×2.06×105×）=0.393mm；

小横杆的最大挠度0.393mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm，满足要求！

三、大横杆的计算

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.9=0.035kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×0.9×1/3=0.105kN；

活荷载标准值:

Q=3×0.9×1/3=0.9kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.035+1.2×0.105+1.4×0.9）/2=0.714kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1×1=0.003kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×0.714×1=0.191kN·m；

M=M1max+M2max=0.003+0.191=0.194kN·m

最大应力计算值σ=0.194×106/5080=38.118N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力计算值σ=38.118N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax=0.677×0.038×10004/（100×2.06×105×）=0.01mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.035+0.105+0.9）/2=0.52kN

ν=1.883×0.52×10003/（100×2.06×105×）=0.39mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.01+0.39=0.4mm；

大横杆的最大挠度0.4mm小于大横杆的最大容许挠度1000/150=6.7与10mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算

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16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.9×2/2=0.035kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1=0.038kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×0.9×1/2=0.158kN；

活荷载标准值:

Q=3×0.9×1/2=1.35kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.035+0.038+0.158）+1.4×1.35=2.167kN；

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

D表示单立杆部分，S表示双立杆部分。

（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1291kN/m

NGD1=[0.1291+（0.90×2/2）×0.038/1.50]×（100.00-20.00）=12.171kN；

NGS1=[0.1291+0.038+（0.90×2/2）×0.038/1.50]×20.00=3.811kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.35kN/m2

NGD2=0.35×0×1×（0.9+0.5）/2=0kN；

NGS2=0.35×（33-0）×1×（0.9+0.5）/2=8.085kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.17kN/m

NGD3=0.17×0×1/2=0kN；

NGS3=0.17×（33-0）×1/2=2.805kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.01kN/m2

NGD4=0.01×1×（100-20）=0.8kN；

NGS4=0.01×1×20=0.2kN；

经计算得到，静荷载标准值

NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=12.971kN；

NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=14.901kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=3×0.9×1×2/2=2.7kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

Nd=1.2NGD+0.85×1.4NQ=1.2×12.971+0.85×1.4×2.7=18.778kN；

Ns=1.2NGS+0.85×1.4NQ=1.2×14.901+0.85×1.4×2.7=21.094kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'd=1.2NGD+1.4NQ=1.2×12.971+1.4×2.7=19.345kN；

N's=1.2NGS+1.4NQ=1.2×14.901+1.4×2.7=21.661kN；

六、立杆的稳定性计算

外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。

稳定性计算考虑风荷载，按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.32kN/m2；

μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

μz=0.84，0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.29；

经计算得到，立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:

Wk1=0.7×0.32×0.84×0.29=0.055kN/m2；

Wk2=0.7×0.32×0.74×0.29=0.048kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW分别为:

Mw1=0.85×1.4Wk1Lah2/10=0.85×1.4×0.055×1×1.52/10=0.015kN·m；

Mw2=0.85×1.4Wk2Lah2/10=0.85×1.4×0.048×1×1.52/10=0.013kN·m；

1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=Nd=18.778kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'd=19.345kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=2.599m；

长细比:

L0/i=164；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.262

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=18778.44/（0.262×489）+14610.154/5080=149.447N/mm2；

立杆稳定性计算σ=149.447N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=19345.44/（0.262×489）=150.997N/mm2；

立杆稳定性计算σ=150.997N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

2.架体底部立杆稳定性计算。

考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=[1.2×（NGD+NGS）+0.85×1.4×NQ]/2=18.330kN；

不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=[1.2×（NGD+NGS）+1.4×NQ]/2=18.613kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=2.599m；

长细比:

L0/i=164；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.262

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=18329.7/（0.262×489）+12870.85/5080=145.603N/mm2；

立杆稳定性计算σ=145.603N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=18613.2/（0.262×489）=145.282N/mm2；

立杆稳定性计算σ=145.282N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、连墙件的稳定性计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.29，ω0＝0.32，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.29×0.32=0.06kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=6m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=0.502kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.502kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=500/15.8的结果查表得到φ=0.912，l为内排架距离墙的长度；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.912×4.89×10-4×205×103=91.423kN；

Nl=5.502

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.502小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

八、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的富余量，以适应构架时变化需要，

因此按匡算方式来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：

L=1.1·H·（n·（1+Hs/H）+la/h·n-2·la/h）+[（H/h）-1]取整·[c/la]取整·（m+2）·lb

N1=1.1·（H/2h+1）·n+1.1·（（H/h）-1）·m

N2=2.2·（H/h+1）·n·2·（1+Hs/H）+（c/la+1）·（m+2）·K·2.2

N3=L/li

N4=0.3·L/li

S=1.1·（n-2）·la·lb

L--长杆总长度（m）；N1--小横杆数（根）；

N2--直角扣件数（个）；N3--对接扣件数（个）；

N4--旋转扣件数（个）；S--脚手板面积（m2）；

n--立杆总数（根）n=12；H--搭设高度（m）H=100；

h--步距（m）h=1.5；la--立杆纵距（m）la=1；

li--长杆平均长度；m--大/小横杆搭设根数；

K--