马家沟钢结构观景塔楼加高方案.docx
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马家沟钢结构观景塔楼加高方案
马家沟六标段观景塔楼加高
暨防雷接地系统施工方案
总承包单位：
浙江尼塔园林景观发展有限公司
分包施工单位：
编制：
审核：
审批：
编制日期：
年月日
目录
第一章工程概况及施工内容
第二章编制依据
第三章人员编配及施工设备、工机具选择一览表
第四章施工工艺及方法
第五章脚手架平台支架计算书
第六章质量保证措施
第七章安全文明施工要点及环保控制措施
第八章工程进度保证措施
第一章工程概况及施工内容：
工程名称：
马家沟六标段观景塔楼加高暨防雷接地系统施工方案
工程地点：
哈尔滨市马家沟
建设单位：
浙江尼塔园林景观发展有限公司
施工单位：
哈尔滨市马家沟六标段观景塔楼共有四层钢构观景亭，为增强马家沟整体景观的感官性能，故需将塔楼第四层（顶层观景亭）加高一米并为塔楼做防雷接地系统；考虑实际施工状况及施工标准，因此应将塔楼顶层观景亭承重立柱加高一米，承重立柱分为内外两个主要部分，内部为主承重方形钢管，外层为具有艺术性质的铁艺结构。
该工程为钢构工艺技术改造工程，施工中必须严格控制，精确测量，其构件的安装和轴线的定位必须进行严格的测量，使其符合有关规范的规定，接地系统引下线、接地线选择铜包钢绞线，接地极采用铜包钢接地棒，防雷接地系统严格按照规范要求并做测试。
第二章编制依据：
为满足构件制作安装的要求，特制订本方案，具体一下内容为依据：
1）该工程原设计图纸。
2）国家和行业颁布的有关现行施工规范和标准。
3）中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》。
4）建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》。
5）哈尔滨市建委工程质量监督机构施工质量验收程序
6）工程招投标文件及工程合同
7）工程施工范围内的现场条件，工程地质及水文地质、气象等自然条件
8）本企业的生产能力、机具设备状况及技术水平。
9）《防雷接地技术标准及规范》
第3章人员编配和施工设备、工机具选择一览表
1、施工作业人员编配
序号
工种
人数
1
指挥长
1
2
铆工
1
3
液压起升机操作工
4
4
焊工
4
5
脚手架工
4
6
司号员
1
7
安全员
1
8
力工
4
9
吊车司机
1
10
电工
2
2、吊车选择：
考虑现场施工条件，塔楼一面为河水，其余三面为游人甬道及娱乐公用设施，为保障施工顺利进行，在施工期间需用汽车吊来吊运施工设备辅助工程的顺利完成，经过相关参数计算选择25T（K5）汽车吊一台（附吊车参数性能表）。
25T吊车主臂工况额定起重量表
支腿半伸：
5.5*4.85米，使用前支腿全周360°吊重
支腿全伸：
5.5*7米，不用前支腿前面吊重
主臂长度（米）
10.2
13.75
17.3
20.85
24.4
27.95
31.5
工作半径（米）
起重量（T）
3
25
17.5
12.2
3.5
20.6
17.5
12.2
9.5
4
18
17.5
12.2
9.5
4.5
16.3
15.3
12.2
9.5
5
13.5
13.2
12.2
9.5
7.5
7.5
5.5
13.5
13.2
10
9.5
7.2
7.2
6
10.2
10.2
10
8.5
6.6
6
6.5
10.6
10
8.4
8.5
6.3
5.5
5
7
9.4
8.4
7.8
7.8
6
5
5
8
8.6
7.9
7
7.4
5.6
4.5
4
9
7.2
7.2
5.8
6.8
4
3.5
3
主要施工机械设备一览表
序号
设备机具名称
单位
数量
型号规格
备注
1
25t（k5）汽车起重吊
辆
1
设备吊装、辅助施工
3
液压顶升机
个
4
现场安装
5
交流焊机
台
4
BX-400
焊接用
8
角向磨光机
台
8
Φ100
9
焊条烘箱机
台
1
HY-704-1，4.5MPa
0～500℃
10
水准仪
台
1
S3
测量、校正
11
经纬仪
台
1
J6
测量、校正
12
生命线
米
5000
Φ8
13
安全带和防滑扣
个
20
高空作业用
15
脚手架
高空作业用
丝绳报废断丝数标准（GB6067-85）
_钢丝绳_
钢丝绳结构（GB102-74）
绳6W（19）
绳×（37）
_
绳6×（19）
断丝数（根）
一个节距中的断丝数
安全系数
交互捻
同向捻
交互捻
同向捻
_小于6
12
6
22
11
6~7
14
7
26
13
大于7
16
8
30
15
钢丝绳的变形分类及特征
名称
特征
对使用影响程度
压扁
局部压扁
钢丝损坏,绳结构破坏,拉力降低,对性能
影响较大,尽可能不用或降低受力使用
股松弛
绳股松弛不一
由于结构改变,负荷将失去平衡,报废不用
弯折
局部弯曲产生
弯折处拉力大大降低,应报废不用
永久弯曲
_起亮
外层股浮起
不能使用,报废
形成灯笼形
绳芯外露
绳芯外露
一般不使用,或降低受力使用
卡环性能表
卡环技术规格（GB559-65）
型号
（GD）
使用负荷
D
H
H1
L
d
d1
d2
C
重量
（KG）
（N）
（Kg）
（mm）
0.2
2450
250
16
49
35
34
6
8.5
M8
1
0.04
0.4
3920
400
20
63
45
44
8
10.5
M10
1
0.09
0.6
5880
600
24
72
50
53
10
12.5
M12
1
0.16
0.9
8820
900
30
87
60
64
12
16.5
M16
1
0.30
1.2
12250
1250
35
102
70
73
14
18.5
M18
1
0.46
1.7
17150
1750
40
116
80
83
16
21
M20
1
0.69
2.1
20580
2100
45
132
90
98
20
25
M22
1.5
1.00
2.7
26950
2750
50
147
100
109
22
29
M27
1.5
1.54
3.5
34300
3500
60
164
110
122
24
33
M30
1.5
2.20
4.5
44100
4500
68
182
120
137
28
37
M36
1.5
3.21
6.0
58800
6000
75
200
135
158
32
41
M39
2.0
4.57
7.5
73500
7500
80
226
150
175
36
46
M42
2.0
6.20
9.5
93100
9500
90
255
170
193
40
51
M48
2.0
8.63
11.0
107800
1100
100
285
190
216
45
56
M52
2.5
12.03
14.0
137200
1400
110
318
215
236
48
59
M56
2.5
15.58
17.5
171500
17500
120
345
235
254
50
66
M64
2.5
19.35
21.0
205800
2100
130
375
250
288
60
71
M68
2.5
27.83
第4章、施工工艺及方法
1、首先将加高一米的塔楼观景亭铁艺防护栏、一米长方形钢管立柱及外护铁艺部件预制完成。
2、提前告知甲方将河道内的水排放干净且保证施工期间河道内无水，对河道内的地质地面进行清理及加固防护处理，保障吊车进入起重时的安全。
3、将电路部件运送现场并连接送电。
4、吊车和运送脚手架的货车进入河道相应位置，吊车就位后将脚手架、钢跳板及其部件吊送至安装位置。
5、在塔楼除河道的三个方向连接搭设满堂脚手架，高度为17米并敷设钢跳板制作施工平台。
6、使用吊车将焊机、气割设备等工机具吊至施工平台，拆除顶层观景亭承重立柱外包铁艺构件，取立柱相对高度400mm处使用对扣16b槽钢将各承重立柱相连，并使用16b单槽钢做三角斜支撑，使用电动松紧机构及螺纹杆将观景亭立柱与脚手架连接，保证整体构架稳固在顶升起降期间不致变形且起降稳固。
7、使用吊车将液压顶升机吊至施工平台，将顶升机安装至塔楼顶层观景亭各相邻立柱连线中点，且使用锁紧装置与连接立柱的对扣槽钢紧固连接，安装紧固液压顶升机。
8、取观景亭相对高度350mm处使用火焰气割枪将立柱切断。
9、四个液压顶升机各配置一个起降操作员，设有一个起重指挥员和一个安全监督员，立柱切断后缓慢对观景亭进行升起，并随着升起的同时逐渐操作电动松紧机构的拉伸长度，以其与顶升同步。
10、待观景亭升起1200mmm时停止起升并操作电动松紧机构拉紧至适当程度。
11、将预制完成的方形钢管安装，底端与观景亭底部立柱顶端对位连续焊接。
12、操作液压顶升机开始缓慢下降，下降过程中谨慎操作电动松紧机构，直至上下立柱对接吻合完毕并对立柱进行焊接，安装立柱外护铁艺部件。
13、立柱焊接牢靠完毕后拆除液压顶升机、电动松紧机构、立柱加固连接架。
14、使用吊车将设备、部件、废料掉落地面，将预制的观景亭铁艺防护栏吊至施工平台，使用倒链等工具将其安装焊接。
15、预先做好地下避雷带，将四根铜包钢接地棒植入预先指定的四个点位且与避雷带连接，打入2米深度以上，将4根95mm2铜包钢绞线外部做好防护后分别从塔顶避雷针沿四根立柱引致地面，并与铜包钢接地棒相连接，并做测试。
16、使用角磨机将焊接部位进行磨光处理，并进行补涂防腐油漆。
17、拆除脚手架及施工钢跳板平台。
18、因现场环境制约，为保证施工期间顺利畅行，吊车需全程跟踪配合保障施工条件。
第五章、脚手架平台支架计算书
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。
一、参数信息
1.基本参数
立杆横向间距或排距la（m）:
0.50，立杆步距h（m）：
0.50；
立杆纵向间距lb（m）:
0.40，平台支架计算高度H（m）：
18.00；
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:
0.01，平台底钢管间距离（mm）：
300.00；
钢管类型:
Φ48×3.5，扣件连接方式：
双扣件，取扣件抗滑承载力系数:
0.75；
2.荷载参数
胎架承受最大荷载（kN/m2）:
15.000；（按每个胎架承受60kN/m2的荷载，支撑胎架为6㎡，每平米所受荷载为10kN，本案取15kN/m2）
施工均布荷载（kN/m2）:
15.000；
3.地基参数
地基土类型:
素填土；地基承载力标准值（kPa）:
120.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.25；地基承载力调整系数:
1.00。
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=5.08cm3；
截面惯性矩I=12.19cm4；
_
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算
（1）脚手板自重（kN/m）：
q11=0.3×0.3=0.09kN/m；
（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：
q12=15×0.3=4.5kN/m；
（3）施工荷载标准值（kN/m）：
p1=15×0.3=4.5kN/m
2.强度验算
依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
最大支座力计算公式如下:
N=1.1q1l+1.2q2l
均布恒载：
q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m；
均布活载：
q2=1.4×4.5+1.4×4.5=12.6kN/m；
最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.52+0.117×12.6×0.52=0.371kN·m；
最大支座力N=1.1×0.108×0.5+1.2×12.6×0.5=7.619kN；
最大应力σ=Mmax/W=0.371×106/（5080）=73.081N/mm2；
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；
纵向钢管的计算应力73.081N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/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:
ν=0.667ql4/100EI
均布恒载:
qk=qll=0.09kN/m；
ν=0.677×0.09×5004/（100×2.06×105×121900）=0.002mm；
纵向钢管的最大挠度为0.002mm小于纵向钢管的最大容许挠度500/150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=7.619kN；
最大弯矩Mmax=0.429kN·m；
最大变形νmax=0.108mm；
最大支座力Qmax=10.599kN；
最大应力σ=84.408N/mm2；
横向钢管的计算应力84.408N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
支撑钢管的最大挠度为0.108mm小于支撑钢管的最大容许挠度400/150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0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.599kN；
R<12.00kN,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=0.149×18=2.68kN；
（2）栏杆的自重（kN）：
NG2=0.15×0.4=0.06kN；
（3）脚手板自重（kN）：
NG3=0.3×0.4×0.5=0.06kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.8kN；
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=15×0.4×0.5+15×0.4×0.5=6kN；
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=1.2×2.8+1.4×6=11.76kN；
六、立杆的稳定性验算
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/φAKH≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：
N=11.76kN；
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=1.58cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=5.08cm3；
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]=205N/mm2；
KH----高度调整系数：
KH=1/（1+0.005×（18-4））=0.935；
L0----计算长度（m）；
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），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1.243；
μ----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；μ=1.7；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.01m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度L0=k1μh=1.243×1.7×0.5=1.057m；
L0/i=1056.55/15.8=67；
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=0.789；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.789×489）=30.481N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=30.481N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
公式
（2）的计算结果：
L0/i=520/15.8=33；
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=0.909；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.909×489）=26.457N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=26.457N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/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1.081；
公式（3）的计算结果：
L0/i=698.715/15.8=44；
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=0.872；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.872×489）=27.58N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=27.58N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/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》
七、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120kPa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=120kPa；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=1；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=47.04kPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=11.76kN；
基础底面面积：
A=0.25m2。
p=47.04kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求！
3.4、该工程钢柱、铁艺连接方式全部采用焊接，焊接工程量大。
为了保证工程的质量、安全，在钢柱、铁艺的吊装前，做好安全网的设置工作；
3.5、单股钢丝绳所受荷载为950KN,选用6x19、抗拉强度为1850Mpa的钢丝绳（直径31mm）,其破断拉力总和为662KN
钢丝绳容许拉力计算:
钢丝绳容许拉力可按下式计算:
[Fg]=aFg/K
其中:
[Fg]──钢丝绳的容许拉力；
Fg──钢丝绳的钢丝破断拉力总和,取Fg=662.00kN；
α──考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，α=0.85；
K──钢丝绳使用安全系数，取K=5.50；
经计算得[Fg]=662.00×0.85/5.50=102.31kN>95.7kN（110kN*sin60°）。
第六章、质量保证措施
1．成立以项目经理为质量第一责任人，质量负责人为质量直接责任人，班组技术员为班组质检员，班长为班组第一质量责任人的质量监督机构，实施三检质量检验制度，监督工程施工质量。
2．层层落实质量技术交底制度
项目技术负责人参与业主主持的项目图纸技术交底并向技术人员进行技术质量交底，技术人员向班组进行技术质量交底，坚持不交底不开工。
3．加强质量体系文件控制，制订程序化质保体系文件，以GB/T19001-2000《质量管理体系要求》文件为主体，制订质量计划、编写各层次施工方案、作业指导书，施工过程做好质量记录。
4．加强物资采购运输管理程序控制，做到货比三家，按程序办事。
保证采购产品符合设计图纸和有关文件的技术标准要求。
5．制订材料管理制度。
材料入库应有合格证及材料证明，对材质不明的要组织鉴定，对材出库，要有领料记录，并做到单料相符，严防误领，误用。
6．加强工序控制。
直接影响质量的加工、制作和安装活动，都必须根据已批准的施工组设计、施工方案、作业指导书，现场质量计划和设计图纸的规定完成。
作业指导书需以项目经理或技术负责人批准后方可实施，特殊工种和危险作业需编写书面施工程序。
7．认真做好过程检验和试验标识，使每道工序质量都符合规定要求后才能转入下道工序，防止不合格品转入下道工序。
8．对计量器具的管理。
所有精密仪器量具都必须经校验合格后方可使用，没有校验或不合格的不得使用。
9．对特殊工种作业人员的管理。
所有从事特殊工艺过程的作业人员都应通过相应的理论知识和操作培训，经考试合格取证后才能上岗。
10．做好施工记录。
认真做好施工记录，记录数据要准确无误，做到工程完成一项，验收一项，资料上交一项。
11．制订质量奖罚制度。
对施工质量不过关者或不负责任者按质量管理程序和有关制度给予必要的处罚。
12．加强对员工进行质量意识宣传教育工作，让质量意识深入施工工人的心中。
认真贯彻“百年大计、质量第一”思想，树立“创国家优质工程、精品工程、争创国际一流工程”的思想。
13．严格执行国家颁发的有关建设施工和验收标准，按设计施工图纸和有关材料生产厂家的技术资料要求进行施工。
14．本工程可能出现的质量薄弱环节和预防措施。
14．1该工程的现场焊接量大，为了保证焊接质量。
采取让有资质的检
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