體育館預應力鋼結構操作架搭設方案

1、體育館預應力鋼結構工程安裝腳手架方案編制單位： 編 制： 審 核： 批 準： 日 期： 目錄1、編制依據(jù)21.1、編制依據(jù)的工程文件21.2、采用的國家及行業(yè)標準22、工程概況23、施工方法33.1、網(wǎng)殼安裝工藝33.2、網(wǎng)殼安裝順序33.3、預應力張拉順序及對支承架的影響33.4、支撐架的搭設原則43.5、球、桿件的運輸及堆放原則94、增強支撐架整體穩(wěn)定措施105、支撐架的施工順序106、支撐架搭設操作要點107、文明施工及安全技術要求118、質量保證措施139、腳手架防雷措施1310、支撐架工程計算書1410.1、根部立桿單肢穩(wěn)定性驗算1510.2、頂層扣件抗滑移承載力和計算1610.3、

2、頂層水平桿抗彎驗算1610.4、頂層立桿穩(wěn)定性驗算1810.5、立桿根部集中力1910.6、網(wǎng)架拼裝階段立桿對看臺板集中力1911、附圖221、編制依據(jù)1.1、編制依據(jù)的工程文件、鋼結構工程施工組織設計、體育館施工圖紙1.2、采用的國家及行業(yè)標準 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)范（JGJ130-2001） 鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003） 網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程(JGJ7-91) 鋼管腳手架扣件（GB15831-1995）鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范（GB50205-2001）網(wǎng)殼結構技術規(guī)程（JGJ61-2003）建筑結構荷載規(guī)范（GB5009-2001）建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一

3、標準（GB20300-2001）2、工程概況 體育館屋蓋鋼結構為弦支穹頂結構，結構直徑約為94米，懸挑部分為28米，網(wǎng)殼總投影面積約為7850，整體結構自重約為620T。網(wǎng)殼最高點鋼管中心標高為27.801m，支撐架搭設最高處高度取27.000m，一般搭設尺寸為1.6m1.6m1.5m。網(wǎng)殼結構形式為單層網(wǎng)殼，網(wǎng)殼標準節(jié)點大部分采用焊接球節(jié)點，少量節(jié)點采用鋼管相貫直接焊接節(jié)點。個別節(jié)點根據(jù)構造尺寸或節(jié)點受力需要采用鑄鋼節(jié)點。索與撐桿連接節(jié)點采用鑄鋼節(jié)點。（三維圖見圖1）。由于在張拉過程中，最外圈網(wǎng)殼支撐點的最大受力比較大，這些支點處應設立格構式支撐體系進行驗算。圖13、施工方法3.1、網(wǎng)殼安裝

4、工藝單層網(wǎng)殼安裝時先將焊接球或鑄鋼節(jié)點用支托擱置于支架上，用全站儀及專用螺栓千斤頂精密確定該節(jié)點的X、Y、Z坐標，然后用電焊定位焊，連接上弦桿，再進行全面施焊。在精確定位時，千斤頂僅在球節(jié)點精確定位時使用，在網(wǎng)架成型后，不必使用千斤頂強制調整的操作，故在計算支架時，球支撐點的荷載以面積法計算網(wǎng)架自重，即每個球平均承重網(wǎng)殼的面積為其平均網(wǎng)殼自重，故網(wǎng)殼自重荷載列入恒載。3.2、網(wǎng)殼安裝順序網(wǎng)殼安裝順序為：先安裝三角圓形網(wǎng)格形環(huán)梁，然后安裝外圈（第一圈）網(wǎng)殼，逐圈由外向中央安裝。3.3、預應力張拉順序及對支承架的影響預應力張拉順序選用張拉徑向拉桿方案，逐圈由外向內進行對稱張拉。網(wǎng)殼在徑向鋼拉桿逐圈

5、對稱張拉時，網(wǎng)殼則逐圈向上“拱起”（向上產生位移），即網(wǎng)殼對支撐架的壓力逐圈減荷。反之，隨著逐圈向內張拉環(huán)向索時，網(wǎng)殼對支架的荷載則逐圈向外各圈加載，至預應力張拉結束時，整個張拉過程對支架荷載變化的施工跟蹤驗算，最大支撐軸力見下圖2所示（單位為：N）。圖23.4、支撐架的搭設原則整個支撐架系統(tǒng)的搭設必須與網(wǎng)殼安裝焊接、預應力索安裝及預應力索的張拉等各工序相互配合、相互適應。根據(jù)本工程特點，支架共分三個系統(tǒng)，即：一階操作平臺、二階操作平臺（球承重支墩和二階臨時腳手架）及5m5m的操作平臺。二階操作平臺中的臨時腳手架在單層網(wǎng)殼安裝完成后即拆去，保留焊接球的支墩，為安裝撐桿、環(huán)向索和徑向鋼拉桿留出空

6、間。具體操作過程如下：（1）搭設滿堂一階腳手架平臺，一階操作平臺可以為鋼索、鋼拉桿、撐桿安裝及張拉提供操作平臺，操作平臺為環(huán)形平面，在操作平臺滿鋪腳手板（共有8圈操作平臺）；（2）搭設二階操作平臺。二階操作平臺分為兩部分：其一，在一階腳手平臺基礎上搭設二階腳手架操作平臺，此為可拆除平臺，即該處網(wǎng)殼拼裝完成后可以拆除；其二，網(wǎng)殼安裝過程中進行固定支撐腳手架的搭設（球承重支墩），其主要作用是結構安裝過程中支撐結構自重，共有169個支撐點（球承重支墩），即有169個支撐腳手架平臺（球承重支墩），每個球承重支墩可承重最大為7T；（3）為環(huán)向索和鋼拉桿安裝方便在結構環(huán)梁上方搭設兩個5m5m的操作平臺，承

7、載力不小于10T；搭設腳手架見下圖3圖5所示：圖3 腳手架一階平臺設計方法圖4 網(wǎng)殼安裝階段腳手架布置圖（二階平臺設計）圖5 5m5m的操作平臺位置圖3.5、球、桿件的運輸及堆放原則（1）球、桿的堆放球、桿件在地面堆放要求：球和桿件運至現(xiàn)場，必須認真驗收，根據(jù)編號進行堆放，堆放時，不超過二層，具體位置見施工組織中施工平面圖。（2）球、桿件的垂直運輸及高空水平運輸根據(jù)施工進度要求選用25噸汽車吊12臺，進行起重運輸工作，將球、桿件由地面運至安裝現(xiàn)場某一位置，在安裝現(xiàn)場再用人工將一個球或一根桿件二次搬運至安裝地點。（3）球、桿件在支撐架的堆放球和桿件要隨吊、隨運、隨裝，在支撐架上球及桿件堆料總計不

8、超過各二件。4、增強支撐架整體穩(wěn)定措施（1）垂直剪刀撐每隔六檔立桿間距設置一道。 （2）水平剪刀撐在頂層、標高18.170m、標高9.170m及底層各設置一道；共四道。（3）水平桿自下而上每步與墻體或看臺板頂緊；（4）看臺以上水平桿（包括懸挑梁部分）每步高設抱箍拉接，具體做法見附圖。5、支撐架的施工順序支撐架搭設順序為：放線、放置墊板放置縱向掃地桿立桿放置橫向掃地桿第一步縱向水平桿第一步橫向水平桿第二步縱向水平桿第二步橫向水平桿6、支撐架搭設操作要點（1）按支撐架搭設要求向搭設和使用人員進行技術交底，扣件鋼管材料的檢查，按08辦文件和JGJ-130規(guī)程執(zhí)行。用于立桿的鋼管壁厚必須大于等于3.0

9、mm。（2）清除搭設場地雜物，平整搭設場地，并使排水暢通。（3）支撐架底面基礎驗收合格后,本承重支架必須根據(jù)設計平面圖進行測量放線，根據(jù)JGJ130規(guī)程要求，每根立桿下部墊上底座（GB158311995），否則用Q235鋼板制成2002008墊板用砂漿抄平。（4）立桿：采用483.5鋼管，縱橫向間距均為1.6m，球支墩立桿間距為1.6m1.6m。熱身館縱橫向間距均為1.6m?？v橫向掃地桿應用直角扣件固定在距底座上表面不大于200mm的立桿上。立桿接長除頂層、頂步處可采用搭接外，其余各層、各步接頭必須采用對接扣件連接。立桿上的對接扣件應交錯布置，兩根相鄰立桿的接頭不應設置在同步內。同步以內至少隔

10、一根立桿，兩根立桿接頭位置在高度方向錯開距離不少于500mm。立桿上對接扣件至節(jié)點的距離應1/3步高。垂直度允許偏差立桿高20m時為30mm；立桿高2040m為48mm。（5）縱向、橫向水平桿：采用483.5鋼管。步距為1.5m，熱身館步距為1.7m。頂層水平桿用八字斜撐進行加固，接長宜采用對接扣件連接，也可采用搭接。對接扣件應交錯布置，兩根相鄰水平桿的接頭不宜設置在同步或同跨內，錯開距離不應小于500mm。對接扣件至節(jié)點的距離1/3立桿間距，搭接時，搭接長度不應小于1000mm，應等間距用3個旋轉扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至桿端距離不小于100mm。（6）剪刀撐：采用483.5鋼管。剪力撐與

11、地面的傾角宜在4560之間，垂直剪力撐跨越立桿最多為4根。剪刀撐用直角扣件與水平桿連接牢固，扣件中心至主節(jié)點距離150mm。（7）頂層構造：頂層為焊接球網(wǎng)架安裝時的操作層，頂層水平桿采用483.5鋼管，間距750mm，水平桿上方滿鋪安全平網(wǎng)，安全平網(wǎng)上方滿鋪50mm厚木腳手板。（8）斜道搭設：斜道宜采用之字型斜道，寬度不宜小于1m，坡度宜采用1:3，拐彎處應設置平臺，其寬度不應小于1m，斜道兩側及平臺外圍應設置欄桿及擋腳板，欄桿高度應為1.2m，擋腳板高度不應小于180mm，斜道腳手架上應每隔250300mm設置一根防滑木條，木條厚度宜為2030mm。（9）腳手架外圍均應設置高度1.3m欄桿，

12、欄桿上橫桿不少于二道并滿掛安全網(wǎng)，且應設高度200mm的擋腳板?？奂仨殧Q緊，上崗前架子工必須通過擰緊力培訓，各人所用工具必須檢查合格，并測試擰緊力矩，掌握不小于40Nm，在現(xiàn)場由質檢員用扭矩扳手旁站檢查，抽檢率為20%。（10）搭設高度：搭設高度為網(wǎng)殼下弦節(jié)點球中心下浮500600mm。斜坡區(qū)域采用階梯型。（11）提前做好安裝前的各項準備工作，包括工作平臺、測量設備、吊裝設備、加工設備及有關人員等，務使安裝工作順利進行。7、文明施工及安全技術要求 （1）為保證支撐架安全搭設、使用和拆除，現(xiàn)場由專職安全員全權負責使用期間的全過程，現(xiàn)場總包、監(jiān)理及甲方有關人員進行監(jiān)督。（2）操作層腳手板下滿鋪安

13、全網(wǎng)，并在操作層正在工作的下方10m處鋪設局部腳手板，防止重物掉下。（3）進入施工現(xiàn)場的人員必須戴好安全帽，高空作業(yè)系好安全帶，穿好防滑鞋，現(xiàn)場嚴禁吸煙。（4）進入施工現(xiàn)場的人員要愛護場內的各種綠化設施和標示牌，不得踐踏草坪、損壞花草樹木、隨意拆除和移動標示牌。（5）嚴禁酗酒人員上架作業(yè)，施工操作時要求精力集中、禁止開玩笑和打鬧。（6）支撐架搭設人員必須是經(jīng)過考試合格的專業(yè)架子工，上崗人員定期體檢，體檢合格者方可發(fā)上崗證，凡患有心臟病、貧血、高血壓及其他不適合高空作業(yè)者，一律不得上架操作。（7）上架作業(yè)人員上下均應走人行梯道，不準攀爬架子。（8）護身欄、腳手板、擋腳板、密目安全網(wǎng)等影響作業(yè)班組

14、施工，如應拆改時，應由架子工來完成，任何人不得任意拆改。（9）支撐架驗收合格后，任何人不得擅自拆改，如需拆改時，應經(jīng)技術部門同意后由架子工拆除。（10）不準利用支撐架吊運重物；作業(yè)人員不準攀登架子上下作業(yè)面；不準推車在架子上跑動；塔吊起吊物體不能碰撞和拖動操作架，操作架上方不得集中堆料。（11）不得將模板支撐、纜風繩、泵送混凝土及砂漿的輸送管等固定在操作架上，嚴禁任意懸掛起重設備。（12）在架子上作業(yè)的人員不得隨意拆動操作架的所以拉接點和腳手板，以及扣件等所以架子部件。（13）上班前必須先檢查是否對操作有危險，如有危險及隱患，必須立即進行處理，下班前要檢查用剩的材料是否安全，如不安全應綁扎好，

15、放平穩(wěn)。（14）拆除架子而使用電焊氣割時，派專職人員做好防護工作，配備料斗防止火星和切割物濺落。（15）支撐架使用時間較長時，應在使用過程中進行檢查，發(fā)現(xiàn)基礎下沉，桿件變形嚴重、防護不全、拉接松動等問題要及時解決。（16）要保證支撐架體的整體性，不得與井架、升降機一并拉接，不得截斷架體。（17）施工人員嚴禁凌空扔擲桿物、物料、扣件及其他物品，材料、工具用滑輪和繩索運輸，不得亂扔。（18）使用的工具要放在工具袋中，防止掉落傷人，登高要用防滑鞋，袖口及褲口要扎緊。（19）操作架堆放場要求做到整潔、擺放合理、專人保管，并建立嚴格領退料手續(xù)。（20）施工人員做到活完料凈腳下清。（21）拆下操作架應先上

16、后下的順序進行，即后裝的先拆，先裝的后拆，同一部位拆除順序是：欄桿、腳手板、安全網(wǎng)、尖刀撐、水平桿、立桿。（22）拆除支撐架應有專人指揮，上下呼應，左右協(xié)作，當擰開與另一人有關的扣件時，應提醒對方。拆除下來的各零件應用滑輪和繩子安全運至地面。（23）運至地面的材料應按指定地點隨拆隨運，分類堆放，當天拆當天清，整齊、妥善保管。（24）六級以上大風、大霧、大雨天氣停止支撐架作業(yè)。雨季要經(jīng)常檢查腳手板、斜道板、跳板上有無積水，若有則應及時清掃，并要采取防滑措施。（25）臺風季節(jié)施工注意天氣預報，要考慮支撐架的擋風系數(shù)，看太以上部分盡量不用密目安全網(wǎng)封閉。大風、大雨后要組織人員檢查操作架是否牢固，如有

17、傾斜、下沉、松扣、崩扣等現(xiàn)象要及時進行處理。（26）電焊機作業(yè)現(xiàn)場要認真作安全防護，防觸電，焊接點下設置鋼板托盤，防止電火花到處飛濺傷人。作業(yè)時必須雙線到位，嚴禁用鋼結構、鋼筋代替回路線。施焊人員需穿戴防護用品，防止觸電事故發(fā)生。8、質量保證措施（1）本工程所用新扣件安國家標準鋼管腳手架扣件（GB15831）的規(guī)定抽樣檢測合格后方可使用；且應有生產許可證、法定檢測單位的測試報告和產品質量合格證； 對舊扣件按JGJ130規(guī)范條要求進行檢查驗收。（2）本工程所用鋼管按JGJ130規(guī)范條要求進行檢查驗收；舊鋼管按JGJ130規(guī)范條要求檢查驗收合格后方可使用。（3）木腳手板應按JGJ130規(guī)范條要求檢

18、查驗收合格后方可使用。（4）所有構配件的允許偏差應符合JGJ130規(guī)范條要求后方可使用。（5）扣件擰緊力必須保證在40 Nm65Nm之間； （6）鋼管立桿必須選用483.5鋼管，壁厚在3.0以上、且沒有彎曲的合格鋼管，垂直度控制方法：為便于精調，每隔5根立桿用全站儀精調垂直度作為基準立桿，其間四根即可用量測間距及垂球確定其垂直度，以保證立桿垂直度要求；（7）每根立桿底部應設置底座和墊板，必須設置縱、橫向掃地桿；（8）支撐架搭設人員必須是經(jīng)過按現(xiàn)行國家標準特種作業(yè)人員安全技術考核管理規(guī)則考核專業(yè)架子工，不合格者不準上崗。9、腳手架防雷措施根據(jù)本工程土建結構設計圖紙，混凝土結構施工時已將防雷帶施工

19、并預留在混凝土柱頂處，弦支穹頂屋蓋鋼結構防雷在四角設置四個單獨接地點，即用電線引至獨立接地極。接地極要搖測合格，并互相構成通路。避雷針用12鍍鋅鋼筋制作，長度1.5m，位于支撐架四角與防雷帶構成通路。（1）遇有雷雨天氣，特別是聽到雷聲后，安全管理人員應到現(xiàn)場進行巡查，發(fā)現(xiàn)問題立即糾正，同時提醒操作人員注意防雷，必要時停止可能有危險的作業(yè)，將施工人員撤離的安全區(qū)內；（2）雷雨天氣不宜在空曠地區(qū)使用手機，對講機等各類通訊工具；（3）雷雨天氣不要使用太陽能熱水器洗澡；（4）雷雨天氣盡量不要撥打或接聽固定電話，盡量使用免提電話；（5）雷雨天氣時，室內人員不要靠近水管、暖氣管等金屬管道及配電箱，也不要停

20、留在門窗外；（6）雷雨天氣施工時，不要肩扛金屬材料和潮濕木料行走；（7）雷雨天氣施工人員禁止進行腳手架施工，同時不得高處腳手架進行作業(yè)；（8）配電箱內安裝適配的電源保護器，各類零部件設施安裝直接雷防護裝置；（9）金屬棚架作接地處理。10、支撐架工程計算書按最高搭設高度26米計算的滿堂支撐架計算書立桿及水平桿均采用483.5鋼管，材質為Q235，采用單扣件連接方式，取La=1.6m，Lb=1.6m，步高H=1.5m。計算依據(jù)：（1）建筑施工扣件式鋼管操作架安全技術規(guī)范（JGJ130）；建筑結構荷載規(guī)范（GB50009-2001）；鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）；（2）按Q235鋼，自

21、重按483.5鋼管，內力按483. 0鋼管各項技術參數(shù)進行計算：查表483.0鋼管的技術參數(shù)如下：A=4.2410mm I=10.78104mm4 W=4.4910mm i=15.94mmE=2.06105N/mm 每米重量：3.84kg/m10.1、根部立桿單肢穩(wěn)定性驗算（1）靜載：（見下圖6）支架自重：立桿：26m，水平桿：（1.6m1.6m）19檔（26m1.5m1(掃地桿)19檔）60.8m;（26m60.8m）0.0384kN/m1.1(系數(shù))（1.6m1.6m）1.4322kN/m；頂層加強水平桿：3根1.6m0.0384kN/m（1.6m1.6m）0.072 kN/m；腳手板自重

22、：0.35 kN/m；(立桿、水平桿、頂層加強水平桿按實際計算，腳手板按JGJ130規(guī)范規(guī)定計算) =1.4322+0.072+0.35=1.854kN/m；網(wǎng)殼自重：按網(wǎng)殼用鋼量0.85KN/ m；圖6（2）活載：取2.0kN/m（包括人和設備）；q=1.21.8541.20.851.42.0=6.045kN/N=6.045kN/1.6m1.6m=15.48kNl0=khk1.0（JGJ130表注）；1.6 (JGJ130表二步三跨)l0=1.01.61.5=2.4m =2400/15.94=150.56 =0.305（查表JGJ130標準）=N/（A）=15480N/（0.3054.241

23、0）=119.7N/mm205N/mm10.2、頂層扣件抗滑移承載力和計算頂層單元荷載：（1）靜載：. 腳手板自重： 0.35 kN/m. 頂層水平桿自重： 41.60.0384（1.61.6）=0.096kN/m. 網(wǎng)殼重量0.85kN/m=0.35+0.0960.85=1.296kN/m。（2）動載：2.0kN/m每個單元承載力：q=1.21.2961.42.0=4.355kN/m頂層水平桿扣件參與加強工作面時（圖7）圖7則Ro=qA=qLaLb=4.3551.61.6=11.149kNRo=8.0kN按規(guī)定每個扣件的承載力為Ro=8.0kN，所以扣件承載力不滿足要求，需要增加一只抗滑扣件

24、。10.3、頂層水平桿抗彎驗算作用于水平線上的荷載：（1）靜載：. 腳手板自重： 0.351.61.640.224kN. 頂層水平桿自重： 1.60.03840.06144kN. 網(wǎng)殼自重： 1.61.60.8540.544kN=0.224+0.06144+0.544=0.8294kN每根水平桿集中力為P0.8294kN。將集中荷載化為具有相同彎矩的等效均布荷載：按三跨連續(xù)梁計算跨內最大彎距：M1=0.08ql2=0.081.9441.62=0.3981kNm（2）動載：2.0kN/mP221.61.641.28 kN kN/m彎距：M2=0.101ql2=0.10131.61.6=0.775

25、68kNmM1.2 M1+1.4 M21.20.3981+1.40.77568=1.56kNmM/W1560000/4.49103347.4N/m205 N/m圖8改進措施：在頂層水平桿加斜撐。（如圖8）經(jīng)計算機驗算合格。10.4、頂層立桿穩(wěn)定性驗算立桿的計算長度l0=kh=1.01.81.5=2.7m=l0/i=27000/15.94=169.38210(JGJ130表雙排架立桿)查表可得：穩(wěn)定系數(shù)=0.247 圖9（1） 風荷載計算：（根據(jù)GB50009規(guī)范）、單榀桁架桿件擋風系數(shù) 式中： An按一個單元計算1.6m1.5m（圖9）An50.048m（1.6m1.5m2.2m）1.50.3

26、0528 A51.6m1.5m（桁架輪廓面積）52.4m=0.30528/2.450.1272按表，36項（b），整體計算時風壓高度變化系數(shù)：=1.42 基本風壓：wo0.55kN/wod51.420.550.04850.00180.002， s51.2st5s50.12721.250.15264、整體擋風系數(shù)計算（根據(jù)GB50009規(guī)范表項）20榀桁架體型系數(shù)計算公式： b/h51.6m/1.5m51.061值插入法：查得=0.959、風壓高度變化系數(shù)：H=26m，s52.04，=1.42根據(jù)JGJ130公式4.23計算：=0.71.422.040.55=1.11（2） 風荷載設計值產生的立

27、桿彎矩：=0.851.41.111.61.5/10=0.4755kNm（3） 頂層立桿穩(wěn)定性：、組合風荷載：N=1.2（NG1KNG2K）0.851.4NQKN=（1.21.096kN/m0.851.42.0kN/m）（1.6m1.6m）=9.46kNN/mm205N/mm（可以）、不組合風荷載：N=（1.21.096kN/m1.42.0kN/m）（1.6m1.6m）=10.535kNN/mm205N/mm（可以）所以操作架立桿穩(wěn)定性滿足要求10.5、立桿根部集中力P=15.48kN（比賽場地中央腳手架26m高度立桿，直接落地）10.6、網(wǎng)架拼裝階段立桿對看臺板集中力對于看臺上立桿，架體高度小于26m，根據(jù)實