扣件式钢管井架施工方案.docx

扣件式钢管井架施工方案.docx

《扣件式钢管井架施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扣件式钢管井架施工方案.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

扣件式钢管井架施工方案

恩济鸿园住宅小区配套综合楼

扣件式钢管井架施工方案

编制：

审核：

审批：

中国新兴保信建设总公司四公司

美丽园项目部

2002年11月

一、编制依据

1.1恩济鸿园配套综合楼施工组织设计

1.2现行建筑施工规范大全

1.3建筑施工计算手册

1.4北京市建筑工程施工安全操作规程DBJ01-62-2002

1.5建筑结构荷载规范GBJ9

二、工程概况

恩济鸿园配套综合楼位于海淀区五棵松路20#，美丽园小区西北（原京煤三厂院内），总建筑面积为7365.70㎡，融健身、桑拿、游泳、粮油市场、超市为一体，框架结构，地下两层、地上三层，四层为水箱间、电梯机房，为低层服务楼。

本工程南北长58.50m，东西宽25.50m，首层层高5.0m，二层、三层层高4.50m，四层层高3.3m，±0.000相当于绝对标高55.25m，自然地坪为-0.7m，女儿墙高1.40m，建筑物檐口高度为14.00+1.4+0.7=16.1m。

外墙装修为砌块墙抹灰，滚刷涂料，铝合金门窗。

考虑到本工程结构施工的实际情况，二层、三层、四层施工利用井架作为垂直运输工具。

结构出±0.000以后开始搭设井架，10天内完成井架的搭设及验收工作。

三、井架高度及平面尺寸

3.1.搭设高度

檐口高度均为15.4m，室内外高差为0.7m，根据规范要求井架端部安全高度不小于6m，本工程装修阶段搭设井架时端部安全高度取6m，其搭设高度为15.40+0.7=16.1m，结合钢管长度模数取搭设高度为24.0m。

3.2.井架平面尺寸

井架选用3.6×2.4m的吊盘，最大起吊重量1.5T（选用2T的卷扬机），井架平面尺寸为3.0×4.2m2。

四、井架的搭设方法及要求

4.1.搭设前应将地基用C15砼硬化，厚150mm，地基四周设2%的排水坡，井架立柱下垫50×250mm脚手板。

4.2.高车架为扣件式钢管井架，钢管选用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管。

压扁、劈裂、弯曲的钢管不得使用，钢管材质应符合YB-242-63标准，扣件应采用GB978-67《可锻铸铁及技术条件》的规定，用机械性能不低于KT33-8的锻铸铁制造。

4.3.构造要求：

4.3.1采用八柱双立杆，纵距边跨1.5m，中距1.0m，横杆步距1.4m。

4.3.2井架三面设置剪力撑（楼层进料口一面不设），侧面斜杆与地面呈45°，正面进料口斜杆与地面呈60°，每4步设置一道并由下至上连续设置。

4.3.3井架各杆件相交伸出的端头均应大于100mm；每层楼面应搭设卸料平台，由于现场实际情况，井架未正对外窗户，故卸料平台加宽为4.0m，并与外脚手架相连。

吊盘与平台之间的距离不大于150mm，两侧设1.2m高的两道护身栏。

平台口设安全门，不用时关闭，平台允许荷载2.0KN/m2。

4.3.4井架天梁放在双横杆上，装天梁的架子顶端横杆下需加八字撑。

4.3.5为保证架体稳定，沿架体平面呈45°布置两道且每道四根的缆风绳，绳索与地面呈45°。

第一道位于24m高度位置，第二道位于12m高度位置，缆风绳选用Φ12.5mm2的钢丝绳。

缆风绳地锚采用100×100木枋作地锚，十字设置，埋入深度1.50m（砼地锚平面尺寸为1.0×1.0）；东侧缆风绳利用在首层结构上预留Φ12的钢筋做地锚，锚入楼板内35d。

钢丝绳穿楼板或梁时，加塑料套管。

4.3.6将井架一侧的中间立杆接高，高出顶端2m，作为接闪器，在该立杆的下端设置接地线于接地极相连，同时应将卷扬机的金属外壳可靠接地，接地电阻不大于10Ω。

4.3.7立杆垂直度偏差不超过井字架高度的1/1000，即24mm，立杆采用对接接头，相互错开一步。

4.3.8井架每层设置与主体结构有可靠连接的固定架，其位置在出料口部位，连接形式如下图：

4.3.9井架入料口搭设4000×4500安全防护棚，防护棚顶设置双层50厚木板防护，入料口设自动防护栏。

防护棚南北面搭设安全通道，通道宽为2.4m，两侧用密目式安全网封闭。

4.3.10卷扬机：

4.3.10.1.卷扬机设在现场北侧围墙处，距井架30m。

卷扬机的底座应用道木垫高，操作处搭设操作台。

4.3.10.2.卷扬机护头棚采用Φ48×3.5钢管搭设。

护头棚长1800，宽1200，高1800。

石棉瓦屋顶（并设两层油毡防水），上铺50厚脚手板作护头棚，操作棚地面做150厚2:

8灰土，并做50厚水泥砂浆地面。

操作棚内保持清洁，且操作棚至井架范围内无障碍物。

4.3.10.3.导向滑轮不得固定在井架上，其锚固详下图：

4.3.10.4.卷扬机使用通长钢丝绳，不得使用有接头的钢丝绳，钢丝绳在卷筒上排列整齐，卷筒上的安全圈数为3--5圈。

在卷筒两端设置限位装置，导向滑轮至卷扬机卷筒的钢丝绳用竹胶板保护。

卷扬机固定详下图：

4.3.10.5.卷扬机的电器设备需有可靠的接地或接零，工作完毕后将控制器放到零位，切断电源，并锁好电闸箱。

4.3.10.6.卷扬机司机需经专业培训，考试合格，并持有效上岗证作业。

专人专机。

4.3.10.7.卷扬机安装完毕后进行空载（不加荷载，按操作中各种动作反复进行，并实验安全防护装置是否可靠）、动载（按规定的最大荷载进行动作运行）、超载（在第一次使用前或大修后按额定荷载的110%--125%逐渐加载进行）试验。

4.3.10.8.每日班前对卷扬机、钢丝绳、地锚、地轮等进行检查，确认无误后，试空车运行，合格后方可正式作业。

4.3.10.9.除应满足上述要求外，尚应遵守施工机械有关规定和要求，不准带病作业。

4.4.安全防护：

4.4.1吊盘应安装安全装置，以防吊盘坠落。

4.4.2进料口搭设4000×4500的防护棚，进深4500m。

护头棚采用双层50mm木脚手板。

4.4.3井架外满挂密目式防护网。

4.4.4在卷扬机卷筒上安装一个过卷限位开关，当吊盘升到预定高度时，触头断开，使接触器线圈断电，卷扬机停止转动。

4.4.5卷扬机后面需埋设地锚，以固定卷扬机，地锚与卷扬机之间用钢丝绳栓牢。

4.4.6卷扬机司机需经专业培训，考试合格，并持有效上岗证作业。

专人专机，不得载人上下，司机离机前，应降下吊盘，并切断电源。

4.4.7每层卸料平台应安装安全门，当吊盘离开平台后，及时关闭防护门，以防坠落事故的发生。

4.4.8井架的搭设除应满足上述安全要求外，尚应遵守扣件式钢管脚手架搭设的有关规定和要求。

五、井架的拆除

5.1根据工程施工的要求拆除井架时，应由项目经理、技术主任批准，并通知公司器材处派专业技术人员指导拆除工作。

5.2拆下的井架构件（如钢管、扣件、天轮等）不得直接下抛。

应传于楼层，经楼梯运送到地面。

5.3井架拆除过程中，周围10m范围内应设安全防护栏，并设安全标识牌，严禁非操作人员如内。

5.4井架拆除顺序为：

钢丝绳—卷扬机—天轮梁—钢管架—楼层防护。

5.5井架拆除范围的外墙及时补充搭设外架，楼层防护在搭设外架后拆除。

六井架计算

6.1、荷载计算：

1.井架结构自重：

搭设井架材料用量：

（1）、架子管：

立杆长384m，纵向水平杆长142m，横向水平杆、扫地杆长116m，剪力撑长272m，拉接钢管长24m，合计长度Σ=938.0m。

（2）扣件：

立杆扣件320个，水平杆扣件90个，剪力撑扣件180个。

护头棚脚手板重量：

4×3×0.35=4.2（KN）

架子管重量：

938.0×0.038=35.64（KN）

脚手板自重：

0.6×6×0.35×3层=3.78（KN）

扣件重量：

Σ扣件=590个×0.0135=7.97（KN）。

井架自重：

NG1K=4.2+35.64+3.78+7.97=51.59（KN）。

2.天轮梁及滑轮自重：

NG2K取1.0KN。

3.井架整体重量：

NGK=NG1K+NG2K=51.59+1.0=52.59（KN）。

4.吊盘自重：

6.86KN

5.吊物：

15.0KN

6.最大吊重量：

NDK=6.86+15.0=21.86（KN）。

7.风荷载计算：

WK=0.7µZ·µS·ω0

经查表：

µZ=1.25,北京地区基本风压ω0为=0.35KN/㎡。

µS=1.2ξ（1+η）=1.2×0.1×（1+1.0）=0.24

WK=0.7µZ·µS·ω0=0.7×1.25×0.24×0.35=0.0735KN/CM2≈74N/㎡

井架受风轮廓面积A：

A=24×4.2=100.8（㎡）

井架垂直于风向的风荷载为：

W=WK·A=74×100.8=7459.2（N）

沿井架高度方向的平均风荷载：

ｑ´=7459.2/24=310.8N/m

8.缆风绳自重力TS及其产生的垂直和水平力：

第一道缆风绳：

TS1=nqL2/8ω，n=4根，钢丝绳直径12.5mm，q取8N/m。

L1=H/COS45°=24/0.7=34.29（m）

缆风绳自重产生的挠度ω≈l/300

ω=L1/300=34.29/300=0.1143。

缆风绳自重力产生的张力TS1=nql2/8ω

TS1=4×8×34.292/8×0.1143=41148（N）。

水平分力：

因4根缆风绳相互抵消，即TH1=0。

垂直分力：

TV1=TS1·COSα=41148×COS45°=29096.03（N）。

第二道缆风绳：

L2=H/COS45°=12/0.7=17.14（m）

缆风绳自重产生的挠度ω≈l/300

ω=L2/300=0.057

缆风绳自重力产生的张力TS2=nqL2/8ω

TS2=nqL2/8ω=4×8×17.142/8×0.057=20616N

垂直分力：

TV2=TS2·COS45º=20616×0.707=14575.5（N）

9.风荷载作用下缆风绳张力产生的垂直和水平分力，在风荷载作用下，考虑井架两道缆风绳均起作用且两道揽风绳的具体位置，故整个井架按两跨等跨连续梁计算。

顶部缆风绳：

①.水平分力：

T1H=0.437qˊL=0.437×310.8×12=1629.84（N）。

②.垂直分力：

T1V=T1H=1629.84（N）。

中部缆风绳：

①.水平分力：

T2H=1.25qˊL=（0.625+0.625）×310.8×12=4662.0（N）。

②.垂直分力：

T2V=T2H=4662.0（N）。

6.2、内力计算：

1.轴力：

NV=1.2NGK+1.4NDK=1.2×52.59+1.4×21.86=93.71（KN）。

2.缆风绳轴向力TV

自重TVˊ=TV1+TV2=29.10+14.58=43.68（KN）。

风荷载：

TV"=T1V+T2V=1.63+4.66=6.29（KN）。

TV=TVˊ+TV"=43.68+6.29=49.97（KN）。

3.风荷载产生的弯矩MW=0.14qWK.h2（h为步距）

QWK=Wk·L=74.59×1.5=111.89（N/m）

MW=0.14QWK·h2=0.14×111.89×1.52=35.25（N.m）

6.3、立杆稳定性验算：

1.在垂直荷载作用下，立杆按压杆稳定验算截面，因水平力为零，立杆应力σ按下式进行验算：

σ=N´/A≤fC，其中N´是指平均作用在每根钢管上的轴压力。

NV=93.71+49.97=143.68（KN），则Nˊ=NV/n=143.68/17=8.45（KN）。

（1）稳定性计算

立杆长细比λ=kuh/ⅰ,其中k计算长度附加系数，取1.0；u为立杆的计算长度系数，取1.70；h为井架步距，ⅰ为截面回转半径；

ⅰ=0.0158

则λ=1.0×1.7×1.4/0.0158=150.63﹤允许长细比210

（2）强度计算

经查表=0.287

ф48×3.5mm钢管截面面积A=4.89cm2，抗压强度fC=205N/mm2

故：

=N´/A=8.45/0.287×4.89=6.02（KN/cm2）=60.2（N/mm2）

因为：

=60.2N/mm2<205N/mm2

所以：

井子架立杆是安全的。

2.风荷载对立杆产生的弯曲应力：

ˊ=MW/W

ф48×3.5钢管截面抵抗矩W=5.08cm3

ˊ=35.25×103/5.08×103=6.94N/mm2

由于风荷载产生的弯曲应力很小，可以忽略不计。

6.4、搁置天轮梁水平杆验算

搁置天轮梁按集中力作用在杆中间的最不利情况进行验算，支撑点间距1.0m。

天轮梁及滑轮自重：

1.0KN，吊重及吊盘自重：

15.0+6.86=21.86（KN）

P=1/2×（1.2×1.0+1.4×21.86）=15.91（KN）

1、抗弯强度验算：

=Mmax/W≤fC

Mmax=P·L/4=15.91×103×100×1/4=397750（N.cm）

=Mmax/W=397750/4×5.08=19574.31N/cm2=195.75（N/mm2）

195.75N/mm2<205N/mm2

所以井子架搁置天梁的架子管是安全的。

2、连接扣件抗滑验算

支座力=P/2=15.91×1/2=7.96（KN）

因为7.96KN<8.5KN（8.5KN为直角扣件、旋转扣件承载力设计值），所以连接扣件抗滑是安全的，并且实际施工采用双扣安全系数大于2。

6.5、附墙拉结验算

装修阶段附墙拉结每三步设一道，结构阶段由于首层结构完毕后，将井字架一次性搭到顶，只能做两道拉杆（采用双管拉结，双扣件连接）连接杆件长4m。

荷载NH=1.4WK·AW+3，其中WK=74N/m2，AW=1.5×（24-1.4×1.5）=32.85m2

NH=1.4×74×32.85+3000=6403（N）

杆件长细比λ=4000/15.8=253.16，=7320/λ2=7320/253.162=0.114。

NH/A=6403/（0.114×4.89）=11486.03N/cm2=114.86N/mm2<205N/mm2

因为NH=8.40<8.5KN（8.5KN为直角扣件、旋转扣件承载力设计值），所以连接杆是安全的。

为保险起见，拉接管和连接扣件均为双管，双扣件。

6.6、缆风绳验算

缆风绳采用6×19，ф9.3mm—1400钢丝绳。

S=Sb/K，其中钢丝绳破断拉力Sb=α·Pg=0.85×45.1=38.335KN，钢丝绳安全系数取K=3.5。

S=38.335/3.5=10.95（KN）（容许拉力）

缆风绳最大拉力：

29.096/4=7.27<10.95（KN）

所以缆风绳是安全的。

6.7、地锚验算

卷扬机、缆风绳地锚均采用100×100木枋，双十字设置，埋深为1.5m，根据有关规定，钢管、钢丝绳与素砼浇筑在一起，素砼体积为1.0×1.0×1.5，较同体积的粘土安全有保证，故地锚不做详细验算。

东侧拉环采用ф12锚入框架梁内35d，也偏于安全，故不再验算。