电梯井操作防护架施工方案.docx

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电梯井操作防护架施工方案

一、编制依据

1、西安·绿地中心A座项目施工图纸；

2、西安·绿地中心A座项目施工组织设计;

3、国家、陕西省和西安市关于建设工程的法律法规和规章制度；

4、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2011）；

5、《工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）》；

6、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011版）；

7、《建设施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2004）；

8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；

9、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；

10、《建筑施工手册》（中国建筑出版社.第四版）；

11、《中国建筑第八工程局技术标准》（中国建筑出版社）。

二、工程概况

西安·绿地中心A座超高层项目位于西安市西高新区，西邻丈八二路，南侧为锦业路，东侧为正大生活馆（在建）。

主楼采用带加强钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒体系，裙房采用钢筋混凝土框架结构。

建筑总高度270m，混凝土浇筑高度261.2米，总用地面积约17425㎡，地下3层，地上57层。

核心筒墙体使用液压爬模，梁板施工时，电梯井口需要搭设架体进行防护以确保施工安全，且部分电梯在中间楼层封闭，所以该防护架在特定楼层需要用于顶梁板混凝土浇筑，故该架体以下简称电梯井操作防护架。

三、施工准备

3.1、技术准备

1）做好电梯井防护架设计，并给现场组装人员做好技术交底，确保安装人员按照方案进行组装；

2）做好电梯井防护架使用材料的质量检查工作，确保型钢、钢管、钢筋、焊条质量合格；

3.2、材料准备：

3.2.1、钢管

1、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，其质量应复合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

2、脚手架钢管选用A48，壁厚3.5，长度根据需要有1m、1.2m、3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5m、6m。

3、钢管的质量符合下面要求

a.进场钢管表面应平直，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压扁以及深的划道。

b．外径及壁厚的允许偏差为-0.5mm.用游标卡尺检查，进场时验收。

c.如钢管有锈蚀，钢管的表面锈蚀深度应≤0.5mm，用游标卡尺检查，进场时验收。

d.钢管的弯曲变形：

立杆3-4m长的应≤12mm，4-6m长的应≤20mm。

水平杆、斜杆应≤30mm。

各种杆件的端部弯曲应≤5mm。

用钢板尺检查，原则上进场时不予验收，应退场。

e.钢管表面涂刷油漆满足要求，不得漏刷。

f.钢管上严禁打孔，严禁外径48与51的钢管混合使用。

3.2.2扣件

1、扣件式钢管脚手架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方可使用。

2、脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

3、旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁的使用，出现滑丝的螺栓必须更换；新、旧扣件均应进行防锈处理。

3.2.3、脚手板

采用竹脚手板，即毛竹制作的竹串片板，由6根A10的螺杆连接，厚度为5cm，宽度为26cm。

每片板的长度为3.0m.

3.2.4、工字钢

16#、20#工字钢尺寸必须为国标尺寸，且不得有损坏、锈蚀。

3.2.4、脚手板。

采用松木脚手板，板厚50mm，板宽为250mm，板长为4米，两端各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道,凡腐朽、扭曲、斜纹、破裂的板材禁止使用。

3.3、人员准备：

组装技术指导人员1名，具有特种作业证的焊工1名，现场安全监察1名及其他普通作业人员；

3.4、安全准备

1）做好安全指导工作，保证安全技术交底到位，组装作业过程中派专职安全人员监督；

2）给组装人员提供检定合格的安全带、安全帽、防滑手套、防滑鞋等安全防护工具。

四、电梯井操作防护架设计

4.1、设计思路

1）鉴于电梯井竖向高度较高，一次搭设到顶不符合规范要求，故结合设计及规范要求操作防护架搭设每隔4层周转一次，确保安全。

2）本工程电梯井口尺寸较小（2700*2700mm），故电梯井操作防护架可居中设置两排立杆，即立杆间距控制在900mm，与周围架体连接形成整体满堂架，兼顾操作与安全防护。

3）核心筒内直通到顶的电梯只有消防电梯，其他电梯均在中间楼层进行转换，为确保施工安全，防护架可采用16#型钢梁做基础，操作架在电梯封顶楼层下面一层用20#型钢梁做基础。

4.2、施工流程

预留梁窝、预埋环→型钢梁固定→立杆固定→架体搭设→架体搭设验收合格后投入使用→3层周转一次。

4.3、具体做法

1）预留梁窝。

在剪力墙上预留梁窝，其预留底标高与该层楼板顶一致，其尺寸设置为250×150×250mm，示意图如下所示:

2）预留环。

预埋环预埋在梁窝对应的梁顶部，为确保安全预埋两道，间距150mm，预埋环选择直径16的一级圆钢制作，具体尺寸如下图所示：

3）型钢梁固定。

混凝土浇筑完成后，剔凿出梁窝，放置型钢梁，具体位置详见附图1所示，具体要求如下：

A、梁窝剔凿。

其底面必须平整、型钢梁放上去之后不晃动。

B、型钢梁加工，型钢梁长度根据电梯井口长度确定，保证梁窝处顶到头，另一端过梁边，且在立杆位置焊接直径16高100mm的钢筋头，对立杆进行固定。

C、型钢梁加固。

混凝土浇筑完成后强度达到75％后将钢梁吊装并进行加固，在梁窝、预埋环处用木楔子对型钢梁进行加固，防止移动。

4）架体搭设，在型钢梁固定到位后，开始架体搭设，首先固定立杆到预焊的钢筋头上，然后按满堂脚手架搭设要求进行搭设，搭设示意图如附图2所示，具体要求如下：

A、满堂架搭设要求为：

连接处均使用双扣件，立杆纵横向间距为900mm，步距控制在1300mm~16000mm（可根据层高调整），顶部自由端高度不大于600mm，扫地杆距地200mm，电梯井里架体增加两道剪刀撑，确保架体安全。

B、周转计划，为了确保安全，该架体搭设高度不宜超过3层，即每隔3层周转一次，故主楼材料按照3层周转一次进行备料，遇电梯井封顶楼层，需要增加一层的量。

五、架体拆除

1）架体拆除必须严格遵循先支后拆、先拆不受力构件、再拆受力构件的要求进行，且必须在专业安全员的监督下方可进行。

2）电梯井口处防护架体拆除，必须待上一层架体搭设完成后方可拆除，且不能早于楼层满堂架拆除时间。

3）电梯井处操作架拆除必须等其上部梁板混凝土强度达到75％以上，否则不允许拆除。

4）电梯井操作防护架拆除后，在16#工字钢梁上紧密铺设50跳板作为硬防护。

5）架体拆除必须严格管理流程，在项目部授权后方可进行，严禁私自拆除。

六、注意事项

1、在剪力墙安装木盒子时尽量避免打断墙柱纵筋；

2、16#工字钢插入孔洞后必须用木方夹紧，防止16#工字钢移动；

3、电梯井防护设置要求：

层层设置硬防护，每层操作台下设置安全网软防护；

4、硬防护上的垃圾要及时清理；

5、在拆卸倒运钢梁时电梯井内不许逗留施工人员。

6、电梯井操作防护平台严禁堆载超过2KN/㎡。

7、为美观着想，搭设架体所使用到的钢管、扣件必须全部刷漆，刷成统一的黄色。

七、架体安全性能验算

7.1、型钢梁受力验算

电梯井操作平台主要为施工人员绑扎核心筒剪力墙钢筋，支设模板提供施工空间，脚手架搭设三层后倒运16#工字钢梁。

操作平台人员重量：

20*70=1400kg=14KN

操作平台堆载：

20KN

操作平台自重：

20.5*3.1+1000=1063.55kg=10.6KN

每根钢梁承受荷载：

（1400+2000+2000）/8*2+20.5*3.1=1413.55kg=14135.5N

跨中最大弯矩：

14135.6/2*1.4=9895.2N.M

按每根型钢受力相同,则σ=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2<205 N/mm2,满足要求。

7.2、架体验算

1.基本参数

立柱横向间距或排距la（m）:

0.90，脚手架步距h（m）：

1.50；

立杆纵向间距lb（m）:

0.90，脚手架搭设高度H（m）：

15.00；

立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.30，平台底钢管间距离（mm）：

300.00；

钢管类型（mm）:

Φ48×3.0，扣件连接方式：

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

脚手板自重（kN/m2）:

0.300；

栏杆自重（kN/m2）:

0.300；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

3.000；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.000；

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=4.49cm3；

截面惯性矩I=10.78cm4；

纵向钢管计算简图

1.荷载的计算：

（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q11=0.300+0.300×0.300=0.390kN/m；

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q12=3.000×0.300=0.900kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值（kN/m）：

p1=2.000×0.300=0.600kN/m

2.强度验算:

依照《规范》5.2.4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与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

均布恒载：

q1=1.2×q11+1.2×q12=1.2×0.390+1.2×0.900=1.548kN/m；

均布活载：

q2=1.4×0.600=0.840kN/m；

最大弯距Mmax=0.1×1.548×0.9002+0.117×0.840×0.9002=0.205kN.m；

最大支座力N=1.1×1.548×0.900+1.2×0.840×0.900=2.440kN；

最大应力σ=Mmax/W=0.205×106/（4490.0）=45.656N/mm2；

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；

纵向钢管的计算应力45.656N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205.000N/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的挠度；

计算公式如下:

均布恒载:

q=q11+q12=1.290kN/m；

均布活载：

p=0.600kN/m；

V=（0.677×1.290+0.990×0.600）×900.04/（100×2.060×105×107800.0）=0.434mm；

纵向钢管的最大挠度为0.434mm小于纵向钢管的最大容许挠度900.000/150与10mm，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的三跨连续梁计算；

集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=2.440kN；

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（kN.m）

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.586kN.m；

最大变形Vmax=1.532mm；

最大支座力Qmax=7.970kN；

最大应力σ=130.441N/mm2；

横向钢管的计算应力130.441N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！

支撑钢管的最大挠度为1.532mm小于支撑钢管的最大容许挠度900.000/150与10mm，满足要求！

四、扣件抗滑移的计算:

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0.80，该工程实际的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12.80kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=7.970kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×15.000=1.937kN；

（2）栏杆的自重（kN）：

NG2=0.300×0.900=0.270kN；

（3）脚手板自重（kN）：

NG3=0.300×0.900×0.900=0.243kN；

（4）堆放荷载（kN）：

NG4=3.000×0.900×0.900=2.430kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.880kN；

2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=2.000×0.900×0.900=1.620kN；

3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.880+1.4×1.620=8.123kN；

六、立杆的稳定性验算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=8.123kN；

φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ-------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]=205.00N/mm2；

L0----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由公式

（1）或

（2）计算

l0=k1μh

（1）

l0=h+2a

（2）

k1----计算长度附加系数，取值为1.167；

μ----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；μ=1.700；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.300m；

公式

（1）的计算结果：

立杆计算长度L0=k1μh=1.167×1.700×1.500=2.976m；

L0/i=2975.850/15.900=187.000；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.205；

钢管立杆受压应力计算值；σ=8123.400/（0.205×424.000）=93.458N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=93.458N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

公式

（2）的计算结果：

L0/i=2100.000/15.900=132.000；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.386；

钢管立杆受压应力计算值；σ=8123.400/（0.386×424.000）=49.635N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=49.635N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，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1.031；

公式（3）的计算结果：

L0/i=2526.672/15.900=159.000；

由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.277；

钢管立杆受压应力计算值；σ=8123.400/（0.277×424.000）=69.166N/mm2；

钢管立杆稳定性验算σ=69.166N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205.000N/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和使用安全》

电梯井操作平台主要为施工人员绑扎核心筒剪力墙钢筋，支设模板提供施工空间，脚手架搭设两层后倒运16#工字钢梁。

操作平台人员重量：

20*70=1400kg

操作平台堆载：

2000kg

操作平台自重：

20.5*3.1+1000=1063.55kg

每根钢梁承受荷载：

（1400+2000+2000）/8*2+20.5*3.1=1413.55kg

跨中最大弯矩：

14135.6/2*1.4=9895.2N.M

按每根型钢受力相同,则σ=M/W=9895.2/140.9=70.2N/mm2<205 N/mm2 

因此此电梯井操作平台能满足施工要求

附图1

附图2

附图3