钢管落地式卸料平台施工方案.doc

一 编制依据
《建筑施工落地扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2023
《建筑施工高处作业安全技术规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2023)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2023)
《钢结构设计规范》(GB 50017-2023)
《建筑施工计算手册》
二 工程概况
本工程位于青岛市崂山区辽阳东路，单栋单体建筑，总建筑面积8203.64m2，地下建筑面积2369.79m2，地上建筑面积5833.85m2。建筑物高度为23.4m，建筑重要功能为办公，地上5层，局部3层，地下1层。其中南侧为三层派出所，北侧为五层刑警大队，整体呈L形布置。卸料平台平面搭设尺寸为2.7m×3m长，分别在6轴/D轴线、5轴×G轴，可知最高搭设为7.2m，另加1.2m高防护栏杆使用时逐层往上搭设，支架四边角采用双立杆，其余采用单立杆，本方案计算时采用双立杆进行计算。最大堆放荷载为1.5t，受料面积为4平方米，每吊不可以超过0.8t。
三 卸料平台的施工方法
1. 立杆、大、小横杆均采用φ48×3.5钢管，平台采用40㎜厚脚手板（松木）封闭严密，与平台固定并绑扎牢固。其他水平栏杆也采用钢管。主立杆采用双钢管立杆。卸料平台与脚手架同步搭设。每两步三跨设立连墙件。
2. 基础解决：地基在设立位置为地下室250mm厚顶板上，搭设的立柱下设40㎜厚脚手板。
3. 平台立杆纵横方向间距分别为：纵向间距900mm，横向间距1000mm。并且通过连墙件逐层与建筑物拉结，间距为立杆间距。
4. 平台的布置应根据各单项工程的实际情况及楼层标高而定，以方便现场操作为宜。平台层高为3.9~4.5m。
5. 平台下架子立杆外两侧面每层设立剪刀撑，用以增大立杆的横向刚度，保证立杆稳定性。转角开始整个立面长度和高度连续设立竖向剪刀撑。以对标（45度）宜，撑头要顶在有实力的地方，不得滑动，并且要贴服有力。剪刀撑的接头采用旋转扣件搭（对）接件连接，固定在与之相交的横向水平的伸出端或立柱上。
6. 卸料平台的水平钢管按大横杆间距为0.9m，小横杆间距为1.2m布置，然后再铺双层松木板，木板与架体连接应牢固、搭设严密，平台板向楼层倾斜一定坡度。
7. 每一卸料平台两侧面设立两道栏杆，距操作层约1.2m、0.6m。
8. 卸料平台按0.9m纵距，1m横距按实际需要操作的面积大小进行搭设，平台立杆应严格保证对中垂直，搭设过程中要吊线校正，使其具有良好的受力性能。
9. 在卸料平台不影响操作的显眼处，应按方案规定标明每平方米最大载荷量，中转材料应及时运走，不得长时间堆放，防止发生意外。
10. 若平台边与建筑物周边产生大于一个脚位的空隙处应积极采用措施，钉好防护木板或采用其他措施，防止踩空。
11. 卸料平台必须单独设立，不得与脚手架共用立管或架设其上。
四 质量和安全措施
1. 地基必须符合规定，并且要有排水设施。
2. 杆件的安装、连墙体、支撑应符合本安装规定及有关规定。
3. 扣件的连接和绑扎必须紧密，不得有松动现象。
4. 立杆的垂直偏差不能大于10cm。
5. 纵向水平杆的水平偏差不能大于2cm。
6. 横向水平杆的水平偏差不能大于1 cm，且不能偏差外立管10 cm。
7. 上下相邻杆纵向水平杆接头位要互相错开，设在不同的立杆纵距内，相邻接头的水平距离应大于50 cm。柱头距立杆应小于纵距的1/3。
8. 节点处相交杆件的轴线距节点中心的距离小于15 cm。
9. 每层走道板安装后，同时在外立柱的内侧沿走道通长安装150mm高的踢脚板（可用密竹绑扎）。
10. 凡靠近建筑物的通道，施工和电、临时设施等，均要搭设安全平挡板遮盖。安全平挡板可用密竹绑扎。安全平挡板搭设的数量、位置由现场定。
11. 平台安装期间要设立施工安全区并作出标记，必要时要派专人进行监护。
12. 安装的材料传送要采用人力传递，不能用提高运载。
13. 卸料平台搭设根据施工计划分阶段进行搭设，但每阶段搭设后必须按规定进行连接，连墙体以上的最大搭设高度不大于6米。
14. 卸料平台应挂设限载标志牌、安全警告标志牌。
五 卸料平台的拆除
1. 拆除前先要将走道上的杂务清理干净后进行。
2. 在施工期间要设立危险作业区，并作出标记，同时还必须派专业人进行监护。
3. 拆除架子的操作人员，必须戴安全帽，系好安全带，穿软底胶鞋。
4. 拆除要遵循先加固，由上而下，后装先拆，先装后拆的原则，逐层拆除，不准上下同时作业。
5. 拆除大横杆和剪刀撑时先拆中间扣，再拆除两端扣，由中间操作人员下递杆子。
6. 在拆除脚手架时的材料应通过传递的方式输到地面，严禁从高处扔下。
7. 拆下来的材料要分类摆放整齐，不得随便乱放。
六 文明施工规定
根据施工的特殊性，结合公司职业健康安全管理手册、程序文献，规定施工时做到如下：
1. 进入施工现场的人员必需戴好安全帽，高空作业系好安全带,穿好防滑鞋等，现场严禁吸烟。
2. 进入施工现场的人员要爱惜场内的各种绿化设施和标示牌，不得践踏草坪、损坏花草树木、随意拆除和移动标示牌。
3. 严禁酗酒人员上平台作业，施工操作时规定精力集中、严禁开玩笑和打闹。
4. 卸料平台验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经技术部批准后由架子工操作。
5. 要保证其整体性，不得与脚手架、井架、升降机一并拉结，不得截断架体。
6. 施工员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品，材料、工具用滑轮和绳索运送，不得乱扔。
7. 施工员做到活完料净脚下清，保证施工材料不浪费。
七、卸料平台计算书

一、参数信息:
1.基本参数
立杆横向间距或排距la(m):0.9，立杆步距h(m)：1.20；
立杆纵向间距lb(m):1.0，平台支架计算高度H(m)：7.20；
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a(m):0.10，平台底钢管间距离(mm)：200.00；
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:0.80；
2.荷载参数
脚手板自重(kN/m2):0.300；
栏杆自重(kN/m):0.150；
材料堆放最大荷载(kN/m2):5.000；
施工均布荷载(kN/m2):2.000；
3.地基参数
混凝土板强度验算:
单根立杆传递荷载代表值(kN)：NL=NG+NQ=7.641+2.7=10.341kN；
混凝土板活荷载设计值(kN/m2)：
QB=1.4×[2×NL/(La×Lb)×(Lb×La)/(0.7×La×Lo)+Qk]=1.4×[2×10.341/(1.5×0.9)×(0.9×1.5)/(0.7×1.5×1.5)+2]=21.184kN/m2；
混凝土板恒载设计值：(kN/m2)：GB=1.2×h0/1000×25=6kN/m2；

由于计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：
Fi=GB+QB=6+21.184=27.184kN/m2；按3等跨均布荷载作用：

Mmax+=4.893kN·m，Mmax-=-6.116kN·m；
依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为：
Mu=α1γsfyAsh0
Mu=α1fcbχ(h0-χ/2)+fy'As'(h0-αs')；
Mu=fyAs(h0-αs')（当χ<2αs'时，采用此公式）；
式中Mu ---板正截面极限承载弯矩；
α1 ---截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值，低于C50混凝土α1取1.0；
αs' ---纵向受压钢筋合力点至受压区边沿的距离默认取20mm；
fc ---混凝土抗压强度标准值，参照上述修正系数修改；
fy' ---受压区钢筋抗拉强度标准值；
As'---受压区钢筋总面积；
χ ---混凝土受压区高度，χ=Asfyh0/(α1fcbh0+fy'As')
γs ---截面内力臂系数，γs=1-0.5ξ，ξ=Asfy/(α1bh0)
fy ---钢筋抗拉强度标准值；
As---受拉钢筋总面积；
h0 ---计算单元截面有效高度，短跨方向取h-20mm，长跨方向取h-30mm，其中h是板厚；
[Mu+]=0.80×Mu+=0.80×1.00×{1-0.5×[523.333×210.00/(1.00×1000×180×16.70)]}×210.000×523.33×180/1000000=15.536kN·m；
[Mu-]=0.80×Mu-=0.80×[1.00×16.700×1000×6.349×(180-6.349/2)+210.000×523.333×(180-20)]/1000000=29.065kN·m；
所以有：[Mmax+]<[Mu+]，[Mmax-]<[Mu-]，此混凝土板是满足承载能力规定。
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 = 5.08 cm3；
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 = 0.15 + 0.3×0.3 = 0.24 kN/m；
(2)堆放材料的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 5×0.3 = 1.5 kN/m；
(3)活荷载为施工荷载标准值(kN/m)：
p1 = 4×0.3 = 1.2 kN/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》(JGJ130-2023)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派的弯矩和；
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
均布荷载：q1 = 1.2 × q11+ 1.2 × q12 = 1.2×0.24+ 1.2×1.5 = 2.088 kN/m；
均布活载：q2 = 1.4×1.2 = 1.68 kN/m；
最大弯距 Mmax = 0.1×2.088×0.92 + 0.117 ×1.68×0.92 = 0.328 kN·m ；
最大支座力 N = 1.1×2.088×0.9 + 1.2×1.68×0.9 = 3.882 kN；
最大应力 σ = Mmax / W = 0.328×106 / (5080) = 64.634 N/mm2；
纵向钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；
纵向钢管的计算应力 64.634 N/mm2 小于 纵向钢管的抗压设计强度 205 N/mm2，满足规定！
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 = 5ql4/384EI
均布恒载:
q = q11 + q12 = 1.74 kN/m；
均布活载：
p = 1.2 kN/m；
ν = (0.677 ×1.74+0.990×1.2)×9004/(100×2.06×105×121900)=0.618 mm；
纵向钢管的最大挠度为 0.618 mm 小于 纵向钢管的最大允许挠度 1100/150与10 mm，满足规定！
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 =3.882 kN；

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(mm)

支撑钢管计算剪力图(kN)
最大弯矩 Mmax = 0.932 kN·m ；
最大变形 νmax = 2.156 mm ；
最大支座力 Qmax = 12.68 kN ；
最大应力 σ= 183.425 N/mm2 ；
横向钢管的计算应力 183.425 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足规定！
支撑钢管的最大挠度为 2.156 mm 小于 支撑钢管的最大允许挠度 900/150与10 mm，满足规定！
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12.80 kN；
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 12.68 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足规定!
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涉及静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值涉及以下内容：
(1)脚手架的自重(kN)：
NG1 = 0.129×14.4 = 1.859 kN；
(2)栏杆的自重(kN)：
NG2 = 0.15×1.1 = 0.165 kN；
(3)脚手板自重(kN)：
NG3 = 0.3×0.9×1.1 = 0.297 kN；
(4)堆放荷载(kN)：
NG4 = 5×0.9×1.1 = 4.95 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.271 kN；
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 = 4×0.9×1.1 = 3.96 kN；
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 = 1.2×7.271+ 1.4×3.96 = 14.269 kN；
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 = 14.269 kN；
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 = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=5.08 cm3；
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 N/mm2；
KH ----高度调整系数：KH=1/(1+0.005×(14.4-4))=0.951；
L0 ---- 计算长度 (m)；
假如完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)，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《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2023)表5.3.3；μ= 1.71；
a ---- 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.1 m；
公式(1)的计算结果：
立杆计算长度 L0 = k1μh = 1.167×1.71×1 = 1.995 m；
L0/i = 1995.57 / 15.8 = 126 ；
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= 0.201 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14269.248 /( 0.201×489 )= 145.176 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 145.176 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足规定！
公式(2)的计算结果：
L0/i = 1400 / 15.8 = 88.6 ；
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= 0.53 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14269.248 /( 0.53×489 )= 55.057 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 55.057 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足规定！
假如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1.036 ；
公式(3)的计算结果：
L0/i = 2055.32 / 15.8 = 130 ；
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= 0.396 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =14269.248 /( 0.396×489 )= 73.688 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 73.688 N/mm2 小于 钢管立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足规定！
模板承重架应尽量运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规定
p ≤fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 120 kPa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ；
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 =57.08 kPa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 14.27 kN；
基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。
p=57.08 kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足规定！

八、附图
卸料平台布置图