上人马道搭拆方案修改.doc

中煤第六十八工程处 专项施工方案设计 项目名称：黄陵矿业集团一号井煤矿 原煤储煤场技改工程原煤仓专项名称：上人马道搭设拆除文件编号： 实施日期： 年 月 日 中煤第六十八工程处 第七项目部13原煤仓上人马道搭设拆除方案1、工程概况本工程为黄陵矿业集团一号井煤矿原煤储煤场技改工程原煤仓工程，由3个圆形筒仓组成，仓内径均为30m，筒壁厚度为450mm。基础为桩承台，环梁，连梁结构。室内回填土填至标高0.5m。建筑物地面上总高度77m，其中筒高度为60 m，结构采用筒体及框架结构体系，基础承台环梁、连梁采用C35砼，钢筋保护层为50mm，4.78m以下筒壁采用C40砼，抗渗P6，其他部位为C40砼。拟搭设落地式扣件式多排脚手架的上人斜道两座。总搭设高度约为72米。上人斜道为6m×2.2m,高度72m,步距1.8m,横距1.0m。C仓单独搭设马道，A仓、B仓之间搭设马道。脚手架在基础承台底开始搭设，基础清至原始土层,回填300厚灰土，浇筑200厚的C20混凝土，基础顶标高为-2m，立杆（穿铁鞋）立在通长的脚手板上。上人马道下部受回填土的影响将埋入土中,标高从-2.0m至4.8m.2、脚手架的材料准备2.1钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm 焊接钢管。2.2扣件采用铸铁扣件，质量应符合GB158311995钢管脚手架扣件的规定。3、脚手架搭设的作业条件3.1脚手架搭设场地已平整、夯实工作，从建筑物主体向外围35找坡。回填土夯实后，浇筑200厚C20混凝土,之后按设计的立杆间距进行放线定位。3.2排水措施：在距脚手架外排立杆外0.5 米处，设置一排水沟，在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出，排水沟坡度为354、脚手架的搭设方法4.1搭设顺序放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起34 根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平使其符合要求，按4060N.m 力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连杆墙件（或加设抛撑），按第一步程序和要求搭设第二步、第三步，随搭设的进程及时安装连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。4.2构造要求1) 立杆的间距、垂直度：立杆间距选用1.05米/1.2米，允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。2) 扫地杆的设置从基础往上20cm 处，设置扫地杆，扫地杆采用对接接长。扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。3) 横杆间距、平整度：横杆步距采用1.8米，用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。4) 立杆接头的详细做法立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱的接头不应设在同步内， 两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。4.3架体与建筑结构拉结要求1) 构造形式采用刚性连接方式，连墙杆件与主体的预埋件用挂钩相连接。2) 布置要求连墙杆在垂直间距底部1.8,上部3.6米，单仓连墙杆每道设四根,双仓连墙杆每道设六根，每侧拉3根，设置时尽量靠近主节点，偏离主节点的距离不应大于30cm。必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置，布设形式可以采用花排。4.4剪刀撑的搭设方法上人马道的四面，全高设置连续剪刀撑，斜杆与地面的倾角宜在45 度60 度之间，由底至顶连续设置。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端，或立柱上， 旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长，搭接长度不小于50cm，用3 个扣件等距离布置，扣件在钢管端头处不小于10cm 处。剪刀撑下端一定要落地。4.5小横杆的设置每一主节点必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部，端头处伸出长度不小于10cm。该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150cm，在双排架中，靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。4.6脚手板的防护栏杆脚手板一般设置在3 根小横杆上，要铺满、铺严密，在两侧设置180mm 以上高踢脚板，走到层上部护身栏杆1.2 米高，下部护栏杆距踢脚板0.6 米处。4.7 脚手板铺设 人行斜道小横杆间距不超过1.5 米。马道上满铺脚手板，板上钉防滑条，同时设180mm 宽挡脚板。4.8脚手架交底与验收脚手架必须严格按照施工方案搭设，要有严格的技术交底，要有节点构造详图，操作人员必须严格执行，所有偏差数值必须控制在允许范围内。要由专门人员对已搭设好的脚手架按照搭设方案进行验收，验收时要有量化内容；如：横、立杆之间距数值，立杆的垂直度，横杆的平整度等。不能简单的用"符合要求"来代替。4.9脚手架的拆除 制定拆除方案，方案包括拆除架的步骤和方法、安全措施等。拆除顺序应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软底鞋上架作业，同时，周围没围栏或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。4.10脚手架搭设拆除时注意事项1) 严禁混合使用外径48mm 与51mm 的钢管。2)主节点处，固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。3)各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。4)对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下。5）上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。6）严格按搭设方案施工；连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两步；7）在搭设过程中，应注意调整脚手架的垂直度，最大允许偏差100mm。8) 脚手架拆除时不得提前拆除连墙件.10)拆除的钢管要及时调运至地面,不得堆积在上人斜道上.11）拆除埋入土中的马道架体时，机械配合人工挖土将钢管拆除。5、方案计算书：钢管脚手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）。计算的脚手架为上人斜道脚手架，搭设高度为72米，下部36m高度范围内立杆采用双立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.05/1.2米，立杆的横距1.0米，横杆的步距1.8米。采用的钢管类型为48×3.5，连墙件每2步设置一道,单仓每道四根连墙杆，双仓间的上人斜道每道设六根连墙杆，竖向间距3.60米。脚手架材质选用48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08×103 mm3，回转半径i=15.8mm，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值0=0.4 kN/m2，计算时忽略雪荷载等。小横杆验算时施工均布荷载为3.0kN/m2,验算立杆时,按实际情况取值.脚手架各构件计算如下：5.1 小横杆验算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在斜杆的上面。小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。5.1.1 均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.35×1.2=0.42kN/m活荷载标准值 Q=3.000×1.2=3.6kN/m荷载的计算值 q=1.2×0.038+1.2×0.42+1.4×3.6=5.59kN/m小横杆计算简图5.1.2 强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下:M=5.59×cos×1.02/8=5.59×0.896×1.02/8=0.626kN.m=M/W=0.626×106/5080.0=123.2N/mm2205.0N/mm2满足要求!5.1.3 挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:简支梁均布荷载作用下的最大挠度：V=5.0×5.59×1000.04/(384×2.06×105×121900.0)=2.90mm小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!5.2 斜杆与立杆连接的主节点扣件抗滑力验算小横杆位于斜杆上部,与斜杆的连接点在斜杆与立杆连接的主节点附近，大斜杆上无弯矩，只需验算斜杆与立杆连接的主节点扣件抗滑力是否满足安全要求。R=ql/2=5.59×1/2=2.3kN Rc=8.0 kN5.3 立杆稳定性验算5.3.1 荷载统计作用于脚手架的荷载包括恒荷载、施工荷载和风荷载。(1) 恒荷载标准值包括以下内容：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m),按步距1.8m,立杆横距1.2m,纵距1.2m双排架,查表, 取0.1161 kN/m.每根杆承受架体自重0.1161×72=8.359kN 该上人斜道的钢管扣件自重为:NG1 =24×8.359=200.62 kN 脚手板的自重标准值(kN/)；标准值为0.35 kN/。每层脚手板面积：3.6×1×2+2.2×1.05×2=11.82每层脚手板自重：11.82×0.35=4.137 kN共20层，故该上人斜道脚手板总重：NG2 = 4.137×20=82.74 kN 栏杆与挡脚手板自重标准值栏杆每层2道，长度为：4×2×2+（6+2.2）×2×2=48.8m 约需扣件20个，忽略挡脚板自重，每层栏杆自重为：48.8×3.84×9.8+20×14.6=2128N共20层，故该上人斜道栏杆总重：NG3 = 2.128×20=42.56 kN吊挂的安全设施荷载主要为安全网，安全网0.005kN/，安全网面积为（2.2+5.7）×2×72=1137.6故该上人斜道安全网总重：NG4 = 0.005×1137.6=5.688kN经计算得到，恒荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 200.62+82.74+42.56+5.688=331.6kN。每根立杆平均负荷:13.82kN。(2)施工荷载按150人同时通过上人斜道,每人按1kN考虑,共150kN。每根立杆负荷: 6.25kN。(3)风荷载标准值按照以下公式计算其中 W0 基本风压(kN/)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.40 kN/Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： 按B类5米高情况取值,Uz = 1.00Us 风荷载体型系数,按背靠建筑物为开洞墙(处于两仓间时),全封闭脚手架考虑,Us = 1.3×1.2=1.56风荷载标准值Wk = 0.7×0.400×1.00×1.56 = 0.4368kN/m2。5.3.2 不考虑风荷载情况下最底步立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式N 立杆的轴心压力设计值， 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.185；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；长细比, = l0 / i =312÷1.58=197.5；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.5×1.8=3.12m；k 计算长度附加系数，取1.155；u 计算长度系数，按双排架两步三跨考虑,u=1.50；A 立杆净截面面积，A=4.89cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；N = 1.2NG + 1.4NQ=1.2×13.82+1.4×6.25=25.334KN=25334÷(0.185×489)=280N/ mm2f= 205N/mm2 ,不满足要求。 需调整方案,将下部36米外侧脚手架改为双立杆,共增加12根立杆,仍然按平均分布考虑,如下图:5.3.3 验算调整方案后,最底步立杆的稳定性调整方案后,架体共增加自重3.84×36×9.8×12=16.3KNN = (25.334×24+16.3)÷36=17.34KN=17340÷(0.185×489)=191.7N/ mm2f= 205N/mm2 ,满足要求。 5.3.4 验算调整方案后,风荷载情况下底步立杆的稳定性计算公式立杆的轴向压力设计值N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ=1.2×(331.6+16.3) ÷36+0.85×1.4×150÷36=16.6KN由风荷载产生的弯矩MW = 0.85×1.4 MWk =0.85×1.4×0.4368×0.6×1.82 ÷10=0.1kN.m； = 16.6×103÷(0.185×489)+0.1×106÷5080=203.2 N/mm2f = 205.00N/mm2满足要求。5.3.5 验算36m处变单立杆的立杆承载力.5.3.51 荷载统计只需统计36m以上作用于脚手架的荷载,上部脚手架36m,包括恒荷载、施工荷载和风荷载。(1)恒荷载标准值包括以下内容：每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m),取0.1161 kN/m.每根杆承受荷重0.1161×36=4.18kN 脚手板的自重标准值(kN/)；标准值为0.35 kN/。每层脚手板面积：3.6×1×2+2.2×1.05×2=11.82每层脚手板自重：11.82×0.35=4.137 kN共10层，故该上人斜道脚手板总重：NG2 = 4.137×10=41.37 kN 栏杆与挡脚手板自重标准值。栏杆每层2道，长度为：4×2×2+（6+2.2）×2×2=48.8m 约需扣件20个，忽略挡脚板自重，每层栏杆自重为：48.8×3.84×9.8+20×14.6=2128N共10层，故该上人斜道栏杆总重：NG3 = 2.128×10=21.28 kN吊挂的安全设施荷载主要为安全网，安全网0.005kN/，安全网面积为（2.2+5.7）×2×36=568.8故该上人斜道安全网总重：NG4 = 0.005×568.8=2.844kN经计算得到，恒荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 100.32+41.37+21.28+2.844=165.81kN。每根立杆平均负荷:6.91kN。(2)施工荷载按有75人同时通过上人斜道,每人按1kN考虑,共75kN。每根立杆负荷: 3.13kN。(3)风荷载标准值按照以下公式计算其中 W0 = 0.40 kN/按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用,按B类36米高情况取值,Uz = 1.504Us 风荷载体型系数,按背靠建筑物为开洞墙(处于两仓间时),全封闭脚手架考虑,Us = 1.3×1.2=1.56风荷载标准值Wk = 0.7×0.400×1.504×1.56 = 0.657kN/m2。5.3.52 不考虑风荷载情况下立杆的稳定性验算立杆的稳定性计算公式N 立杆的轴心压力设计值， 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.185；i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；长细比, = l0 / i =312÷1.58=197.5；l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.155×1.5×1.8=3.12m；k 计算长度附加系数，取1.155；u 计算长度系数，按双排架两步三跨考虑,u=1.50；A 立杆净截面面积，A=4.89cm2；W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；N = 1.2NG + 1.4NQ=1.2×6.91+1.4×3.13=12.674KN=12674÷(0.185×489)=140.1N/ mm2f= 205N/mm2 ,满足要求。5.3.5.3 考虑风荷载情况下立杆的稳定性验算计算公式立杆的轴向压力设计值N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ=1.2×6.91+0.85×1.4×3.13=12.02KN由风荷载产生的弯矩MW = 0.85×1.4 MWk =0.85×1.4×0.657×1.2×1.82 ÷10=0.3kN.m； = 12.02×103÷(0.185×489)+0.3×106÷5080=191.9f = 205.00N/mm2满足要求。5.4 连墙件的计算54.1 连墙杆受压稳定验算连墙杆每两步设置一道,共四个拉结点,连墙杆与脚手架采用扣件连接,与筒壁预埋件用20圆钢挂件拉结.连墙杆与筒壁约成45o。如下图：选取顶部连墙件进行验算,风荷载计算按B类70米高情况取值,Uz = 1.86.连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：Nl = Nlw + No其中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：Nlw = 1.4 × wk × Aw风荷载标准值其中 W0 = 0.40 kN/ 、Uz = 1.86 、Us = 1.56Wk = 0.7×0.400×1.86×1.56 = 0.812kN/m2。Aw 每道连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.6×6 = 21.6m2；No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000经计算得到 Nlw = 1.4×0.812×21.6=24.6kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 24.6÷4+5=11.15kN连墙件按3m长考虑, 长细比= l0 / i =300÷1.58=190；查表得到轴心受压立杆的稳定系数 =0.186；轴向力设计值 Nf = Af=0.186×489×205=18.6kNNf>Nl，连墙杆承载力满足要求。54.2 连墙杆连接节点验算本工程连墙件采用钢筋挂钩插在焊接在预埋件的钢管里，如图:连墙件连接示意图(1)与预埋件连接钢管焊缝验算焊缝高度取h=4mm，焊缝强度设计值=170N/mm2焊缝长度L=11.15×103×/(4×170)=16.4 mm取焊缝长度大于等于40mm，焊缝长度满足要求。(2)与脚手架连接扣件验算每个扣件抗滑力按8kN考虑,每根连墙钢管需2个扣件与脚手架相连。5.5 立杆的地基承载力计算每根立杆轴向压力为:N = 17.34KN全部立杆竖向荷载为:36×17.3=624.24 KN基础面积为:7×3=21立杆基础底面的平均压力:p = N/A=624.24 kN÷21 = 29.7 kN/ 地基承载力设计值:回填土地基承载力按80 kN/考虑.fg = kc × fgk=1.0×80= 80 kN/pfg根据计算，脚手架基础采用200厚C20素砼基础，立杆地基承载满足要求。