落地式卸料平台扣件钢管支撑架施工方案.doc

落地式卸料平台扣件钢管支撑架施工方案

一、 工程概况
本工程为柳州市华侨房地产开发有限责任公司投资兴建的“华清园1＃～7＃及地下室工程，位于柳邕路176号，本工程为六层砖混结构，层高为2.8米。本工程采用8座井架进行垂直运输，对应设8座落地式卸料平台。尺寸为3m×3m，立杆的纵距 b=1.00米，立杆的横距 l=1.50米，立杆的步距 h=1.50米。立杆之间用纵横向横杆连接。钢管横杆格栅间距为300mm，立杆搭设高度为20.0米。
二、 落地式平台施工方案
1、基本要求
⑴、材料：
a、采用φ48×3.5钢管，其质量应符合现行国家标准（GB/T3091-2001）中Q235-A级钢的规定。
b、扣件采用机械性能不低于KTH330-08的铸铁制造。铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼。毛刺、氧化脱皮等应立即清除干净。
c、脚手板采用竹脚手板。
⑵、地基土方分层回填夯实、整平、土的压实系数为0.9，承载力为fgk=135KPa；或采用浇C20砼300mm厚作硬化处理。
⑶、立杆
立杆构造应符合下列要求：
①、每杆立杆底部应设置底座和垫板；
②、卸料平台必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
③、卸料平台底层步距不应大于2m 。
④、立杆接长必须采用对接扣件连接。
⑷、连墙件
①、连墙件按每层设置间距为3m应布置靠近主节点，偏离主节点的距离不应大于300mm；
②、应从底层第一步纵向水平处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其他可靠措施固定；
③、连墙件不应与外脚手架垂直运输机械相碰。卸料平台采用钢管与梁或预埋在砼楼板的短钢管连接加双扣件。也可采用与柱子用钢管和扣件锁紧。
⑸、水平杆
水平杆宜设置在立杆内侧，不宜接长；纵向水平杆格栅间距为300mm；横向水平杆间距为1000mm。横向水平杆通过双扣件与立杆连接。
⑹、剪刀撑
①、剪刀撑斜杆与地面的倾角为600。
②、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
③、剪刀撑斜杆的搭接长度应大于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端的距离不应小于100mm。
⑺、作业层
作业层必须满铺脚手板。
作业层的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：
①、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；
②、上栏杆上皮高度为1.2m；
③、挡脚板高度不应小于180mm；
④、中栏杆应居中设置。
2、工艺流程
在牢固的地基弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装横向扫地横杆并与立杆和扫地杆扣紧（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直）→装设第一步纵、横向水平杆（与立杆扣接固定）→校正立杆垂直和水平使其符合要求，按40～60N.m力拧紧扣件螺栓→安装第二步纵、横水平杆→加设临时斜撑杆（加抛撑）→安第三、四步纵横杆→接立杆→加立剪刀撑→装设作业层间横杆→铺设脚手板、绑扎防护及挡脚板、挂立安全网。
3、开始搭设前，单位工程负责人应按有关规定向架设人员进行技术交底。
4、清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。
5、卸料平台必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。
6、在卸料平台入口处设置平台限荷标志，本工程卸料平台用于运输井架和楼层的通道，不允许在其上堆放集中荷载过长时间。卸料平台总限荷为500Kg。
6、每搭完一步卸料平台后，应按下表校正步距、纵距及立杆的垂直度：

项次
项 目
技术
要求
允许
偏差
（mm）
示 意 图
检查方法和工具
1
立杆垂直度
最后验收垂直度
20～80m
－
±100

下列卸料平台允许水平偏差（mm）
搭设中检查偏
差的高度（m）
总 高 度
50m
40m
20m
H=2
H=10
H=20
H=30
H=40
H=50
±7
±20
±40
±60
±80
±100
±7
±25
±50
±75
±100

±7
±50
±100

中间档次用插入法
2
间距
步距
纵距
横距
－
±20
±50
±20
－
钢板尺
3
纵向水平杆高差
一根杆的两端
―
±20

水平仪
或
水平尺
同跨内两根纵向水平杆高差
－
±10

4
双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差
外伸
500mm
－50
－
钢板尺

7、底座安放应符合下列规定：
①、底座、垫板均应准确地安放在定位线上；
②、垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不小于50mm的木垫板，也可采用槽钢。
8、立杆搭设应符合下列规定：
①、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；
②、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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；
③、开始搭设立杆时，卸料平台的每一个立面至少应设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除；
④、当搭设至有连墙件的构造时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；
⑤、顶层立杆接长如采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于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。
⑥、立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。
9、水平杆不允许搭接。
10、连墙件的搭设应符合下列规定：
①、连墙件的竖向间距不大于2h，且不大于层高；
②、连墙件从底层第一步水平杆处开始设置，且宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。
11、剪刀撑的搭设应符合下列规定：
①、剪刀撑应沿高度方向连续设置，斜杆与地面的倾角宜在450～600之间。并应随立杆、水平杆等同步搭设；
②、各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
12、扣件安装应符合下列规定：
①、扣件规格必须与钢管外径（φ48或φ51）相同；
②、螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m，且不大于65 N.m；
③、在主节点处固定水平杆、剪刀撑等的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
④、对接扣件开口应朝上或朝内；
⑤、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm。
13、作业层的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：
①、栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆内侧；
②、上栏杆上皮高度为1.2m；
③、挡脚板高度不应小于180mm；
④、中栏杆应居中设置。
14、脚手板的铺设应符合下列规定：
①、脚手板应铺满、铺稳，离开墙面不大于100mm；
②、脚手板应设置在三根横向水平杆上，间距不大于900mm；
③、脚手板采用对接平铺，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130～150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm；
④、脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支撑杆件上。
三、拆除
1、 拆除卸料平台前的准备工作应符合下列规定：
①、应全面检查卸料平台的扣件连接，连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；
②、根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；
③、单位工程负责人进行拆除安全技术交底；
④、应清除卸料平台上杂物和地面障碍物。
2、 拆除卸料平台时，应符合下列规定：
①、拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
②、连墙件必须随卸料平台逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆卸料平台；
③、当卸料平台拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
3、拆除卸料平台时应符合下列规定：
①、各构配件严禁抛至地面；
②、拆除现场必须设置警戒区，必须设地面监护人员，并配备良好的通讯设施。警戒区内严禁非操作人员通行；
③、遇四级大风、雨、雪等特殊天气，不得进行拆除作业；
④、杆件和扣件拆除时应分离，不允许连接在一起输送至地面，或两杆同时拆下输送至地面；
⑤、垫铺板拆除，应自外向里竖立、搬运，防止自里向外翻起；
⑥、拆除时，必须用电气焊时，应严格执行其特殊的防火规定，应增派专职人员，配备消防器材，防止火星和切割物落引起的火灾，严禁无证动用焊割工具；
⑦、当日作业后，应检查岗位周围情况，不得留有隐患；
⑧、输送地面的杆件和扣件应分类堆放整齐。
四、复核计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，对于高支撑架的计算规范存在重要疏漏，使计算极容易出现不能完全确保安全的计算结果。本计算书还参照《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》，供脚手架设计人员参考。　　
模板支架搭设高度为20.0米，搭设尺寸为：立杆的纵距 b=1.00米，立杆的横距 l=1.50米，立杆的步距 h=1.50米。

图 落地平台支撑架立面简图

图 落地平台支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。
一、基本计算参数[同上]
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为
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)脚手板与栏杆自重(kN/m)：
q11 =0.140+0.350×1.000=0.490kN/m
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 1.500×0.300=0.450kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：
经计算得到，活荷载标准值 q2 = 1.500×0.300=0.450kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。
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，计算公式如下:
最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载 q1 = 1.2×0.490+1.2×0.450=1.128kN/m
活荷载 q2 = 1.4×0.450=0.630kN/m
最大弯矩 Mmax=(0.10×1.128+0.117×0.630)×1.5002=0.420kN.m
最大支座力 N = (1.1×1.128+1.2×0.63)×1.50=2.995kN
抗弯计算强度 f=0.420×106/5080.0=82.61N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
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:

静荷载 q1 = 0.490+0.450=0.940kN/m
活荷载 q2 = 0.450kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.940+0.990×0.450)×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=2.181mm
纵向钢管的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
三、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=3.00kN

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=1.008kN.m
最大变形 vmax=2.57mm
最大支座力 Qmax=10.892kN
抗弯计算强度 f=1.01×106/5080.0=198.46N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
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(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=10.89kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
五、立杆的稳定性计算荷载标准值
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)脚手架钢管的自重(kN)：
NG1 = 0.129×20.000=2.582kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。
(2)栏杆的自重(kN)：
NG2 = 0.140×1.500=0.210kN
(3)脚手板自重(kN)：
NG3 = 0.350×1.000×1.500=0.525kN
(4)堆放荷载(kN)：
NG4 = 1.500×1.000×1.500=2.250kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.567kN。
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 = 1.500×1.000×1.500=2.250kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
六、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 9.83kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (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》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.163；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.80
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.50m；
公式(1)的计算结果： = 109.32N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果： = 71.68N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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取值为1.042；
公式(3)的计算结果： = 101.99N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],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，否则存在安全隐患。
表1 模板支架计算长度附加系数 k1
———————————————————————————————————————
步距 h(m) h≤0.9 0.9<h≤1.2 1.2<h≤1.5 1.5<h≤2.1
k1 1.243 1.185 1.167 1.163
———————————————————————————————————————

表2 模板支架计算长度附加系数 k2
—————————————————————————————————————————————
H(m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40
h+2a或u1h(m)
1.35 1.0 1.014 1.026 1.039 1.042 1.054 1.061 1.081 1.092 1.113 1.137 1.155 1.173
1.44 1.0 1.012 1.022 1.031 1.039 1.047 1.056 1.064 1.072 1.092 1.111 1.129 1.149
1.53 1.0 1.007 1.015 1.024 1.031 1.039 1.047 1.055 1.062 1.079 1.097 1.114 1.132
1.62 1.0 1.007 1.014 1.021 1.029 1.036 1.043 1.051 1.056 1.074 1.090 1.106 1.123
1.80 1.0 1.007 1.014 1.020 1.026 1.033 1.040 1.046 1.052 1.067 1.081 1.096 1.111
1.92 1.0 1.007 1.012 1.018 1.024 1.030 1.035 1.042 1.048 1.062 1.076 1.090 1.104
2.04 1.0 1.007 1.012 1.018 1.022 1.029 1.035 1.039 1.044 1.060 1.073 1.087 1.101
2.25 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.057 1.070 1.081 1.094
2.70 1.0 1.007 1.010 1.016 1.020 1.027 1.032 1.037 1.042 1.053 1.066 1.078 1.091

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
其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (KN/m2)，p = N/A；p = 39.3
N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 9.83
A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25
fg —— 地基承载力设计值 (KN/m2)；fg = 54.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg = kc × fgk
其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.40
fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 135.00 KN/m2
地基承载力的计算满足要求!夯实的回填土上加300厚硬化C20砼层，Kc=1.0,fgk=135,满足要求。