井架专项施工方案

1 工程概况

xxxxxx花园二期工程中6栋低层别墅，建筑高度为12.1m，在群塔覆盖范围以外，为方便施工，转运砌块材料，砂浆，装饰装修材料，拟在别墅区布置3栋井架物料提升机，布置概况如下表。 井架编号 1# 2# 3# 位置 25、26栋之间 31、32栋之间 36、37栋之间 建筑高度 12.1m 12.1 12.1m 搭设高度 16.2m 16.2m 16.2m 覆盖范围 25、26栋 31、32栋 36、37栋 本工程使用的井架高度不超过20m，为低架，其规格参数如下表所示：

二斗车型钢井架 井架截面（m） 井架节距(m) 吊笼规格(m) 引机型号 载重量(kg) 平均速度(m/mim) 钢丝绳直径(mm) 电动机型号 主要技术参数 2.1×2.1 1.8 1.8×1.8 VT100 1000 50 11 YJ51-4

2 编制依据

为保证施工安全，本工程中井架物料提升机的安装及验收，使用，拆除应满足但不限于下列规范、标准、施工图纸要求和行业有关规定 1) 《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-92

2) 《广东省建设工程井架物料提升机使用安全管理规定》粤建管字[2003]39号

3) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001） 4) 《建筑施工安全检查标准》JGJ55-99 5) 《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80-91 6) 物料提升机使用说明书

7) xxx·xxx花园（二期）工程施工图

8) xxx·xxx花园（二期）工程招标文件、施工合同

3 施工计划

本工程使用的三台井架在所覆盖的两栋别墅一层主体完工之后安装，随主体施工进度加节升高，最大高度为16.2m，井架基础为地下室顶板，采用缆风绳加固，安装工期均为一天。

4 井架施工工艺

4.1 井架的安装和调试 4.1.1 施工前的工作

1 井架安装前应对安装人员进行安全技术的培训。对质量及安全防护要求详细交底。

2 对安装的提升机、架体配件、杆件的规格质量和场地环境进行全面检查，确认符合规范和产品说明中的有关要求。

3 安装班组人员要有明确的分工，确定指挥人员，设置安全警戒区，挂设安全标志，并派监护人员排除作业障碍。

4 根据设计要求核对安装高度。 5 安装作业前检查的内容包括： 1）金属结构的成套性和完整性； 2）提升机构是否完整良好； 3）电气设备是否安全可靠； 4）基础位置和做法是否符合要求；

5）附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设可靠； 6）必备的各安全装置是否具备和性能是否可靠；

7）每个安装组人员组成为：指挥1人，井架安装5人，电工1人，焊工1人，安全责任人1人。

4.1.2 钢井架的安装

1 物料提升机基础为地下室顶板，经验算强度满足要求

2 井架安装程序：基础施工→底座安装→立柱→横杆→斜杆→标准节→外导轨、塔顶大梁、顶滑轮等→缆风绳安装。

3 井架地基要水平。将井架底塔架拴结，置于基础平面上，校正水平及方框四角方正，将底架与地脚螺栓拧紧牢固。地脚螺栓材质、规格、预埋尺寸应符合提升机使用说明书的要求。

4 立柱分左右两种规格，安装时应注意其上部连接板的方向，不得乱装。立柱用M18螺栓连接，其余均用M16。

5 安装井架前，检查底架与基础的坚固。井架首节安装，将各立柱连接在底座上，横杆、斜杆、道轨继而连接好，所有连接螺栓暂不拧紧，校正立柱垂直度，框架平面90°角校正，边校正边紧固连接螺栓，每个杆件螺栓应采用扭矩板手扫紧牢固、可靠，不得松动和漏装。

6 设置作业人员上下爬梯，操作前，应铺好木枋，不得铺设探头枋（板）。第二节按第一节方法安装。

7 外导轨、塔顶大梁，顶滑轮有偏边安装要求： 1）外导轨安装

外导轨安装时，以井架中心为基准偏离建筑物方向。 2）塔顶大梁安装

塔顶大梁、顶滑轮安装塔中心为基准偏离建筑物方向。 8 井架的锚固

由于本工程井架的安装高度较小，在井架顶部设置一组缆风绳，共四

根。

9 安装的井架对角等长、垂直。垂直度最大误差小于1‰。绝对偏差不大于150㎜。架设时应9m高时应校验一次垂直度和四角方正，并填写验收表。

10 塔底作防雷接地，接地电阻不大于4欧。塔顶对角装避雷短针。

4.1.3 卷扬机的安装

1 卷扬机安装在地下室顶板

2 安装卷扬机应校正水平，确保卷扬轮子两侧面的垂直度误差在2㎜内。机座与混凝土墩的螺栓固定位置严禁有空隙，以防螺栓将机座压变形。

3 卷扬机安装好后，应搭设防护栏栅保护，防止雨水淋湿电机及砂石掉入绳槽内造成钢丝绳脱槽。

4 制动器抱闸各转销转动灵活，以确保制动可靠，制动时制动瓦能紧贴在制动轮工作表面上，并确保其间隙控制在0.1～0.7㎜范围内。

4.1.4 控制电箱的安装

1 控制电箱垂直安装在操作处，并注意防水，用不小于6mm2三线电缆接上电源（电机额定工作电压不能低于350伏），把控制按扭的三个接头接到箱内三个相应的接线号码柱上。

2 控制箱及卷扬机均应接地，接地电阻不大于4欧。

3 控制按扭安装在便于观察送料楼层的地方，并有电铃、对讲机上下联系。

4.1.5 钢丝绳的安装与调试。

架体全部安装完毕，检查顶滑轮等各部位安装无误后，在地面安装好吊笼，吊笼先在地面把平衡配重架套入导轨，并放上四块平衡铁，分别穿好四根钢丝绳张力螺栓和弹簧，这些工作做完后，方能安装四条φ11的钢丝绳，其步骤如下：

1 把四条φ11钢丝绳的一端固定在四根张力螺栓上，吊端绕过两个顶滑轮，再绕过卷扬轮，一条拉出地面，以备人拉，两条再拉上去，绕过另两个顶滑轮，悬吊在吊笼上方，用φ20麻绳同时固定两个绳头，麻绳连到地面，以便人拉。

2 两个人拉着拉出的钢丝绳，一个人拉麻绳。

3 点动卷扬机，使其与钢丝绳穿入的相同方向，点动应与两个拉绳人配合，用力拉紧即点动，配重架即上移，注意从配重开始上移，至上移到顶固定好人拉钢丝绳头止，拉钢丝绳人不能放松所拉钢丝绳，否则，上移的配重全坠落。

4 重复拉紧钢丝绳，按点动开关，配重上移至距导轨顶端一米时。此时，麻绳也把两个悬吊的钢丝绳头拉至吊笼顶。

5 固定好人拉的钢丝绳头，用轨头固定在机架座上使配重固定在架座上，使配重固定在距导轨顶一米的位置。

6 固定好吊笼上方的两个绳头，力争两条钢丝绳子拉紧程度一致。 7 松开原固定卷扬机轮上的绳头，与前两根一样固定在吊笼顶上，拉紧程度与两根一致，钢丝绳装好，四根应互相平行、不交叉，四条钢丝绳所组成的平面应和轮槽平面方向一致。

8 把架体内外导轨表面除一层薄薄的黄油。

9 开动卷扬机使吊笼上升，配重下降至地面，即可加上全部配重块。 10 开机使吊笼下降至地面，装好吊笼防护门。

11 全部装好后还要进行钢丝绳张力的调整，正常运行2～3次的张力是否一致，不相同时，要适当调张力螺栓，使涤钢丝绳的张力一致。

12 平衡配重架落地处，要搭高1.5米的防护围栏以防伤人，架底装卸物料口搭设防坠顶棚。

4.1.6 安装、拆卸操作安全技术措施

1 作业人员必须熟悉和了解本井架构造和性能，并由设备部门进行安装，拆卸前技术与安全措施交底。

2 参加安装作业人员和指挥人员，必须持架设登高井架安装专项作业证上岗，每天早上应量血压，身体不适高处作业人员不准登高作业。

3 井架安装作业下方10m范围内应设置警戒和危险标志，现场派专职安全员监护，禁止行人通过。

4 作业人员必须服从统一指挥，不得做与本工作无关的事，严格遵守安装、拆卸工序，未经技术负责人允许，不得更改下道工序。

5 各作业人员要穿防滑鞋，戴好安全帽，在高空要系好安全带，配工具袋；使用工具应挂好安全绳，防止高空作业物体飞落伤人。

6 遇有五级大风及其以上或大雨、雷雨或台风，必须停止高处作业。 7 在作业停止后必须采取可靠安全措施，作业人员方可离开。 8 架设前应先检查杆件、配件是否符合质量要求，虚焊或焊缝脱焊、

裂缝、变形等，不准使用。

9 严格遵守井架，提升机安装有关安全规定。

10 井架安装调试完毕后，必须交设备部门、质安部门验收合格后，方可投入使用。

4.2 安全防护装置及要求 4.2.1 楼层卸料平台防护

卸料平台的宽度不小于800㎜，用木脚手板横铺，必须铺严铺稳，严禁使用钢模板作平台板。卸料平台两侧用,48×3.5的钢管设1200㎜高的防护栏杆，栏杆水平管间距600㎜，栏杆外侧挂密目式安全网。卸料平台内侧设1200㎜的防护门，防护门用12的钢筋制作，并涂刷红白相间的油漆。卸料平台口必须悬挂安全警示标志，严禁探头、超载、乘人。

4.2.2 进料口的防护

提升机进料口设置防护棚，防护棚用,48×3.5的钢管搭设，宽度为2.4m，长度为3米，防护棚的顶部满铺厚度不小于50㎜厚的木脚手板，铺满铺严。在进料口加设定型防护门，该防护门装设于架体底部进料口，与吊篮联动开启，当吊篮着地时，防护门自动开启，便于上卸料；当吊篮上升时，防护门自动关闭，防止吊篮上升后，工人误入吊篮内造成危险。

4.2.3 吊篮的防护

1）吊篮的上料口处应有安全门。安全门应采用联锁开启装置，升降运

行时封闭吊篮的上料口，防止物料从吊篮中滚落。

2）吊篮两侧安全防护板（网）

该防护板（网）应采用木板或钢网制作，固定于吊篮两侧，以防吊篮在运行过程中有物料从两侧掉出来。

4.2.4 操作棚的防护

1）应搭设坚固的操作棚，不得搭设于脚手架上或有危险的地方，操作棚应有防雨措施。

2）操作棚的搭设应不影响操作员视线，当距离作业区较近时其顶部必须搭设能防止穿透的双层防护栏。

3）应保证棚内电器设备的安全及便于操作，且各井架操作台之间信号不干扰，操作员操作互不影响。

4）操作棚内应有照明装置，照明电源与动力控制电源应分路设置。

4.2.5 安全装置

1）吊篮运行到位时，停靠装置将吊篮定位。该装置应能可靠地承担吊篮自重、额定荷载及运料人员和装卸物料时的工作荷载。

2）紧急断电开关应设在便于司机操作的位置，在紧急情况下，应能及时切断提升机的总控制电源。

3）防雷避电措施：采用避雷针与钢塔立柱连通，接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。

避雷针共设置2根避雷针，避雷针采用φ20镀锌钢筋制作，高度不小

于1.5m，设置在钢塔对角立柱上。

接地线采用40×4的镀锌扁钢，将立柱与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体。接地线的连接应保证接触牢靠，与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接，螺钉加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10cm2，并将表面油漆及氧化层清除，露出金属光泽并涂以中性凡士林。

接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置位置不得选在人们经常走到的地主以避免跨步电压的危害，防止接地线遭机械伤害。两者的连接采用焊接，焊接长度应大于2倍的扁钢宽度。焊完后再用接地电阻测试议测定电阴，要求冲击电阻不大于10Ω。同时应注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离（一般不小于3m）以免发生击穿事故。

4）转动部分的钢丝绳不准接长使用（包括驳接、卡环等）。 5）缆风绳式架体必须采用钢丝绳拉设，并符合安全规程的要求。

4.2.6 电气及卷扬机

1）选用的电气设备及电气元件，必须符合提升机工作性能、工作环境等条件的要求，并有合格证书。

2）提升机的总电源应设短路保护及漏电保护装置。电动机的主回路上，应同时装设短路、失压、过电流保护装置。

3）电气设备的绝缘电阻值（包括对地电阻值）必须大于0.5mΩ；运行中必须大于1000Ω/V。

4）提升机的金属结构及所有电气设备的金属外壳均应接地，其接地电阻不应大于4Ω。

5）工作照明的开关，应与动力电源开关分设。当提升机主电源被切断时，工作照明应不断电。各自的开关应有明显标志。

6）禁止使用倒顺开关作为卷扬机的控制开关。

7）提升机的电动机设备的卷筒支座，由于受力改变，必须加固处理。 8）架体底部的导向轮应与卷筒轴心垂直。

9）卷扬机顶应搭设防护棚，具有防雨和抗冲击功能。

4.3 使用前的试验 4.3.1 试验条件

1）架体的基础、附墙架等应符合规范规定； 2）环境温度：-15℃～35℃； 3）地面风速：不大于11m/s（六级）； 4）电压波动：±7%； 5）荷载与标准误差：±3%。

4.3.2 试验要求

4.3.2.1在空载情况下以提升机各工作速度进行上升、下降、变速、制动等动作，在全行程范围内，反复试验不少于3次。同时应对各安全装置进行灵敏度试验。

4.3.2.2空载试验过程中，应检查各机构动作是否平稳、准确，不允许有振颤、冲击等现象。

4.3.2.3吊篮加额定荷载试验。按空载试验的过程。

4.3.2.4超荷载的试验，按额定荷载的5%逐级加荷，直至加到额定荷载的125%，荷载在吊篮中均匀布置，做上升、下降、变速、制动。试验时动作准确可靠，无导常现象，金属结构不出现永久变形、可见裂纹、油漆脱落以及连接损坏、松动等为合格。

4.3.2.5试验应有试验记录，记录内容应有下面各条： 1) 写明试验日期、场地环境、参加部门及负责人。 2) 审查必备的技术文件及外购的合格证明书。 3) 记载试验情况和结果。 4) 对试验作出结论。

i.

6）安全防护措施

5) 安全装置齐全有效，未经验收不准投入使用。

6) 遇六级大风及其以上或台风大雨天气，应暂停作业使用。

7) 井架自地面3m以上的外侧三面（出料口除外），应使用安全网进行封闭，避免吊篮上的材料坠落伤人。

8) 应设置卷扬机作业棚，卷扬机的设置，应符合以下要求： a) 不会受到场地内的作业干扰。

b) 卷扬机司机能清楚地观察吊篮的升降情况。 c) 吊篮不能长时间悬挂于井架中，应及时落到地面。

d) 吊篮中不能装长杆材料和零乱堆放材料，以免材料坠落或长杆材料卡住井架酿成事故。

e) 吊篮的材料应居中放置避免载重偏在一边。

f) 卷扬设备、轨道、锚件、钢丝绳和安全装置均应每天检查，发现问

题及时加以解决，不得在有问题的情况下继续使用。

9) 应经常检查井架的杆件是否发生变形和连接松动情况，经常观察地基牢固情况，发现问题并及时加以解决。 10) 11) 12)

井架上方进行安装作业时，其下方应暂停作业。

司机应按说明书有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑。 维修保养时，应将所有的开关板至零位，切断主电源，并在闸箱处

挂“禁止合闸”标志，必要时要专人监护。 13) 14)

吊篮下降时，严禁自由下落。

人员进入吊笼工作前，应打开停承保护装置。启动吊笼时切记关闭

停承保护装置。 15)

钢吊使用中，允许拆横杆和交叉杆作楼层进出口，但不能连续拆空

二节，以确保井架的稳定性。

4.4 安装验收

1) 第一次安装高程完成后，必须调试测定量化验收，填写验收表。 2) 每接高一次安装完成后也必须进行调试测定量化验收，填写验收表。 3) 验收过程中，发现问题，必须及时处理，不得留有隐患。 4) 验收不合格，不准交付使用。

4.5 井架拆除

1) 井架的拆除应从顶至下的顺序：外围安全网→天梁水平撑→立杆、附墙件→基础。

2) 拆除前应搭好拆除平台。拆除平台不应大于3节高度。 3) 拆除作业中，严禁从高处向下抛掷物件。

4) 附墙件不得提前拆除，在拆除附墙架前，应先设置临时缆风绳或支撑，确保架体的自由高度不得大于2个标准节。

5) 拆除作业应在白天天气好的时候进行。因故中断作业时应采取临时稳固措施。

6) 拆除过程的安全技术措施与安装过程要求相同。

7) 拆除前作业下方10m范围内必须设置警戒，禁止行人通过。 8) 装拆人员必须戴好安全帽、登高人员必须系好安全带才作业。

4.6 文明施工

1)

安装材料进场后应分规格编码堆放，堆放要按规定场地整齐放

好，做到一头齐。

2)

施工现场要经常保持整洁卫生，安装后应当把余下的材料运回堆

放场地，把杂物清理干净运走。

3) 4)

四周安全网挂钩要整齐。

要定时检查，清理场地，如有不符合安全文明施工的马上整改。

4.7 物料提升机的使用和维护 4.7.1 定期检查和日常检查

4.7.1.1定期检查每月进行1次，由有关部门和人员参加，检查内容包括：

（1）金属结构有无开焊、锈蚀、永久变形； （2）扣件、螺栓连接的坚固情况； （3）提升机构磨损情况及钢丝绳的完好性； （4）安全防护装置有无缺少、失灵和损坏； （5）缆风绳、地锚及附墙架有无松动； （6）电气设备的接地（或接零）情况； （7）断绳保护装置的灵敏度试验。

4.7.1.2日常检查由作业司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投入作业。检查内容包括：

（1）地锚与缆风绳的连接有无松动；

（2）空载提升吊篮做1次上下运行，验证是否正常，并同时碰撞限位器和观察安全门是否灵敏完好；

（3）在额定荷载下，将吊篮提升到离地面1～2m高度停机，检查制动器的可靠性和架体的稳定性；

（4）安全停靠装置和断绳保护装置的可靠性；

（5）作业司机的视线或通讯装置的使用效果是否清晰良好。

5 安全使用提升机的规定要求

（1）物料在吊篮内均匀分布，不得超出吊篮。当长料在吊篮中立放时，采取防滚落措施，散料应装箱或装笼。严禁超载使用；

（2）严禁人员攀登、穿越提升机架体和乘吊篮上下；

（3）提升机在多工种、多楼层同时使用时，专设指挥人员，信号不清

不得开机。作业中不论任何人发出紧急停车信号，应立即执行；

（4）闭合主电源前或作业中突然断电时，应将所有开关扳回零位。在重新恢复作业前，应在确认提升机动作正常后方可继续使用；

（5）发现安全装置、通讯装置失灵时，应立即停机修复。作业中不得随意使用极限限位装置。

（6）使用中要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况。发现磨损严重，必须按照有关规定及时更换。

（7）作业后，将吊篮降到地面，各控制开关扳到零位，切断主电源，锁好闸箱。

（8）提升机司机按《使用说明书》的有关规定，对提升机各润滑部位，进行注油润滑；

（9）维修保养时，将所有控制开关扳到零位，切断主电源，并在闸箱处挂“禁止合闸”标志，必要时设专人监护；

（10）提升机处于工作状态时，不得进行保养、维修，排除故障应在停机后进行；

（11）更换零部件时，零部件必须与原部件的材质性能相同，并应符合设计与制造标准；维修主要结构所用焊条及焊缝质量，均应符合原设计要求；

（12）维修和保养提升机架体顶部时，应搭设上人平台，并应符合高处作业要求。

6 5、应急预案

6.1 可以发生的事故

根据物料提升机的性能及其使用条件，可能发生的事故：

（1）在物料提升机正常运行途中，突然断电使物料提升机无法运行停留至半空。在此情况下，操作工应保护清醒头脑，果断处理并观察所停止的楼层是否可以打开吊笼门与建筑物的安全层门通道，疏散人群，确保人身财产安全，同时通知相关技术人员并通过手动方式使其缓慢下放至底部（以项必须经过专业人员操作）。

（2）如出现机械故障导致物料提升机无法正常运行停止在高空时，方法同上。

（3）当吊笼在上限位开关和极限开关同时失效的情况下，吊笼可能会出现冒顶事件。本工程所使用的物料提升机为上转动方式，如发生冲顶，最多只能使其一转动齿出轨，同时保护钩起到防脱落作用。在此情况下，如吊笼在额定载重量下，自由端导轨架按设计要求能满足承受力要求，使其不倾斜，同时操作人员应及时通知相关人员，并积极打开安全天窗疏散人群，必要时向社会发送求援请求。

（4）为防止机体倒塌及吊笼坠落的情况下，应定期观察物料提升机基础承受力情况，如出现下陷状态，就及时补救并责令停止施工运行，在确保安全符合使用要求情况下，才能启动施工。定期检查附墙架、标准节、连接销及其安全装置是否牢固可靠，消除一切不安全隐患。

6.2 事故的应急和救援 6.2.1 应急程序

（1）重大事故

首先发现者紧急大声呼救，同时可用手机或对讲机即报告工地当班负责人条件许可紧急施救→报告联络有关人员（紧急时立刻报警、打求助电话）→成立指挥部（组）→必要时向社会发出救援请示实施应急救援，上报有关部门，保护事故现场等→善后处理。

（2）一般伤害事故

首先发现者紧急大声呼救→条件许可紧急施救→报告联络有关人员→实施应急救援，保护事故现场等→事故调查处理。

6.2.2 事故的应急救援措施基本要求

（1）各有关人员接到报警救援命令后，应迅速到达事故现场。尤其是事故急救人员要在第一时间内到达事故地点，以便能给伤员得到及时、正确的施救。

（2）当事故发生后，要立即与省人民医院联系要求派遣医生来工地，协助救护，当人员伤害较多或较严重时，亦应同时与120急救中心联系。

（3）当医生未达到事故现场之前，急救人员要按照有关救护常识，立即救护伤员，在等待医生救治或送往医院抢救过程中，不要放弃和停止施救。

（4）当事故发生后，或发现事故预兆应迅速组织疏散无关人员撤离事

故现场，积极采取有关措施并组织治安人员建立警戒，不让无关人员进入事故现场，并保证事故现场的救援道路畅通，以便救援的实施。

（5）当发生重、特大事故，由上级部门在事故现场建立应急指挥部，专业救援队到达事故现场后，先协助急救人员进行施救，服从指挥部的统一指挥。

7 井架计算书

本计算书按照《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-1992）、《建筑施工计算手册》（江正荣主编）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）编制。

一、荷载计算

1.起吊物和吊盘重力（包括索具等）G G = K(Q+q)

其中 K ── 动力系数，K= 1.00 ；

Q ── 起吊物体重力，Q= 10.000 kN；

q ── 吊盘（包括索具等）自重力，q= 1.000 kN； 经过计算得到 G=K×(Q+q) =1.00×(10.000+1.000)= 11.000 kN。 2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S S = f0[K(Q+q)]

其中 f0 ── 引出绳拉力计算系数，取1.02 ； 经过计算得到 S= f0×[K×(Q+q)] =1.020×[1.00×(10.000+1.000)]=11.220 kN ；

3.井架自重力 井架自重力1.5kN/m；

井架的总自重Nq=1.5×16.2=24.3 kN； 缆风绳以上部分自重：

Nq1=1.5×(16.2-9.0)= 10.8kN； Nq2=1.5×(16.2-16.2)= 0kN； 4.风荷载为 q = 0.2 kN/m； 风荷载标准值应按照以下公式计算：

Wk=ω0×μz×μs×βz = 0.55×1.17×0.48×0.70 = 0.216 kN/m2； 其中 ω0── 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB5009－2001)的规定，采用：ω0 = 0.55 kN/m2；

μz── 风压高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB5009－2001)的规定，采用：μz = 1.17 ；

μs── 风荷载体型系数：μs = 0.48 ； βz── 高度Z处的风振系数，βz = 0.70 ； 风荷载的水平作用力:

q = Wk×B=0.216×2.97= 0.2 kN/m； 其中 Wk── 风荷载水平压力，Wk= 0.216 kN/m2；

B── 风荷载作用宽度，架截面的对角线长度，B= 2.97 m； 经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.2 kN/m； 5.缆风绳的自重力 T = nql2 /(8ω)

其中 T ── 每根缆风绳自重力产生的张力(kN)； n ── 缆风绳的根数，取4根；

q ── 缆风绳单位长度自重力，取0.008kN/m； l ── 每根缆风绳长度，由H(i)/cosθ 确定(m)； H ── 缆风绳所在位置的相对地面高度(m)； θ ── 缆风绳与井架的夹角；

w ── 缆风绳自重产生的挠度(m)，取w=l/300。 经过计算得到由下到上各缆风绳的自重力分别为： H(1)=9.00,T(1)=21.60kN； H(2)=16.20,T(2)=38.88kN； 二、井架计算

井架简图 1、基本假定：

为简化井架的计算，作如下一些基本假定： （1）井架的节点近似地看作铰接；

（2）吊装时，与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力； （3）井架空间结构分解为平面结构进行计算。 2、风荷载作用下井架的约束力计算

缆风绳或附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用，在风荷载作用下，井架的计算简图如下：

弯矩图（缆风绳）

剪力图（缆风绳）

各缆风绳由下到上的内力分别为：R(1)=5.757 kN , M(1)=4.231kN·m； 各缆风绳由下到上的内力分别为：R(2)=1.716 kN , M(2)=0kN·m； Rmax=5.757kN； 3、井架轴力计算

各缆风绳或附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力计算：

经过计算得到由下到上各缆风绳或附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为:

第1道H1=9.0 m；

N1 = G + Nq1 +S＋∑T(1)＋∑R(1)ctgθ=11 + 10.8 +11.22＋60.48＋7.473 ×ctg60o=97.815 kN；

第2道H2=16.2 m；

N2 = G + Nq2 +S＋∑T(2)＋∑R(2)ctgθ=11 + 0 +11.22＋38.88＋1.716 ×ctg60o=62.091 kN；

4.截面验算

（1）井架截面的力学特性： 井架的截面尺寸为2.1×2.1m； 主肢型钢采用4L70×6；

一个主肢的截面力学参数为:zo=19.5 cm，Ixo = Iyo = 37.77 cm4，Ao=8.16 cm2 ，i1 = 59.93 cm；

缀条型钢采用L45×4；

格构式型钢井架截面示意图 井架的y-y轴截面总惯性矩： Iy = 4[Iy0+A0(a/2-Z0)2] 井架的x-x轴截面总惯性矩： Ix = 4[Ix0+A0(b/2-Z0)2]

井架的y＇-y＇轴和x＇-x＇轴截面总惯性矩： 经过计算得到：

Ix= 4×(37.77+ 8.16×（210/2- 19.5）2)= 238757. cm4； Iy= 4×(37.77+ 8.16×（210/2- 19.5）2)= 238757. cm4； Iy'=Ix'=1/2×（238757.+238757.）= 238757.cm4； 计算中取井架的惯性矩为其中的最小值238757. cm4。 2.井架的长细比计算： 井架的长细比计算公式： λ = H/[I/(4A0)]1/2

其中 H -- 井架的总高度，取16.2m；

I -- 井架的截面最小惯性矩，取238757.cm4； A0 -- 一个主肢的截面面积，取8.16cm4。 经过计算得到λ=18.941。 换算长细比计算公式： λ0 = (λ2-40A/A1)1/2

其中 A -- 井架横截面的毛截面面积，取4×8.16 cm2；

A1-- 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积，取2×3.49cm2；

经过计算得到 λ0= 23。 查表得φ=0.96 。

3. 井架的整体稳定性计算：

井架在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：

其中 N -- 轴心压力的计算值(kN)；

A -- 井架横截面的毛截面面积，取32. cm2；

φ-- 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数，取φ =0.96； βmx -- 等效弯矩系数, 取1.0；

M -- 计算范围段最大偏心弯矩值(kN·m)；

W1 -- 弯矩作用平面内，较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 238757./(210/2) = 2273.882 cm3； N'EX --欧拉临界力，N'EX =π2EA/(1.1×λ2) ；

N'EX= π2×2.06 ×105×32.×102/(1.1×18.9412) = 16815180.323 N； 经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的强度分别为 第1道H1=9.0 m, N1= 97.815 kN ,M1=4.231 kN·m；

σ=97.815×103/(0.96×32.×102)＋(1.0×4.231×106)/[2273.882×103 ×(1－0.96×97.815×103/16815180.323)] = 33N/mm2；

第1道缆风绳处截面计算强度σ=33N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求!

第2道H2=16.2 m, N2= 62.091 kN ,M2=0 kN·m；

σ=62.091×103/(0.96×32.×102)＋(1.0×0×106)/[2273.882×103 ×(1－0.96×62.091×103/16815180.323)] = 20N/mm2；

第2道缆风绳处截面计算强度σ=20N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求!

三、缆风绳的计算

缆风绳的最大拉力F= Rmax / sinθ =5.757/0.866= 6.7 kN; 缆风绳的容许拉力按照下式计算： [Fg] = aFg/K

其中[Fg] ── 缆风绳的容许拉力；

Fg ── 缆风绳的钢丝破断拉力总和，计算中可以近似计算Fg=0.5d2 ,d为缆风绳直径；

α── 缆风绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61，缆风绳分别可取0.85、0.82和0.8；

K ── 缆风绳使用安全系数，根据《龙门架及井架物料提升机安

全技术规范》，k=5.5；

由于缆风绳在架体四角有横向缀件的同一水平面上对称布置，计算中取：

[Fg]= 6.7 kN，α=0.80 ，K= 5.5,得到：

d =( 2×K×[Fg] /α )0.5 =( 2×5.5×6.7 / 0.80 )0.5 = 9.6 mm ； 缆风绳最小直径必须大于9.6 mm才能满足要求! 四、井架基础验算

1、井架基础所承受的轴向力N计算

N= G + Nq +S＋∑T(i)＋∑R(i)ctgθ=11 + 24.3 +11.22＋15.12＋7.473 ×ctg60o=65.955 kN；

井架单肢型钢所传递的集中力为 ：F＝N/4 = 16.4 kN ； 2、井架单肢型钢与基础的连接钢板计算

由于混凝土抗压强度远没有钢材强，故单肢型钢与混凝土连接处需扩大型钢与混凝土的接触面积，用钢板预埋，同时预埋钢板必须有一定的厚度，以满足抗冲切要求。预埋钢板的面积A0计算如下：

A0=F/fc=16.4×103/14.300= 1153.053 mm2； 3、井架基础计算

单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下：

A＝F/fa=16.4×103/(100.0×10-3)= 1886.542 mm2； 单肢型钢混凝土基础边长:a=1886.5421/ 2＝ 406.062 mm； 4.配筋计算

井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁，其板底最大弯

矩按下式计算：

M = ql2/2

式中：M --井架单肢型钢混凝土基础底板中性轴处的弯矩设计值； l --井架单肢型钢混凝土基础底板中性轴处至基底边缘的距离，取l = a/2＝203.031 mm；

q --相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基土单位面积净反力，取q=100.000×203.031×10-3= 20.303 kN/m；

经过计算得 M= 0.5×20.303× (203.031×10-3) 2 ＝0.418 kN·m； 依据《混凝土结构设计规范》，板底配筋计算公式如下: As = M/(γsh0fy) αs = M/(α1fcbh02) ζ = 1-(1-2αs)1/2 γs = 1-ζ/2

式中，αl --当混凝土强度不超过C50时， α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时，取为0.94,期间按线性内插法确定，取αl=1.00；

fc -- 混凝土抗压强度设计值，查表得fc= 14.300 kN/m2； ho --承台的计算高度，ho=180-20=160 mm。 经过计算得：

αs= 0.418×106/(1.000×14.300×406.062×1602)=0.003； ξ=1-(1-2×0.003)0.5= 0.003； γs=1-0.003/2= 0.999；

As=0.418×106/(0.999×160×300)= 8.730 mm2。

由于最小配筋率为0.15%,所以最小配筋面积为: 406.062×180×0.15%=109.637mm2。

故取 As=109.637mm2。 5、构造要求

井架四个单肢型钢混凝土基础间配置通长筋,中间必须用相同等级的混凝土浇筑成整体混凝土底板。

8 井架防护棚计算书

编制依据：《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)。

由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下：

一、参数信息: 1、构造参数:

立杆横距lb(m)：2.4 ； 立杆纵距la(m)：1.8 ； 防护棚高度H(m)：3.6 ； 上下防护层间距h1(m)：0.6 ； 立杆步距h(m)：3 ；

斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m)：1.5 ； 斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): 1.5； 水平钢管搭设方式：钢管沿横向搭设 ； 水平钢管间距a(m)：0.6 ； 钢管类型(mm)：Ф48×3.5 ；

扣件连接方式：双扣件 ,取扣件抗滑移承载力系数: 0.8 2.荷载参数:

高空坠落物最大荷载标准值N(kN)：1 ； 脚手板自重(kN/m2)：0.35 ； 栏杆及挡脚板自重(kN/m)：0.15 ； 3.地基参数: 地基土类型:岩石；

地基承载力标准值(kPa): 9000； 立杆基础底面面积(m2): 0.25； 地基承载力调整系数: 1。

；

二、横向水平支撑钢管计算:

横向钢管按照简支梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几何参数如下：

截面抵抗矩 W = 5.08 cm3； 截面惯性矩 I = 12.19 cm4；

横向钢管计算简图 1、荷载的计算： (1)脚手板自重(kN/m)： q1 = 0.35×0.6 = 0.21 kN/m； (2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN)： N= 1 kN； 2.强度验算:

横向支撑钢管按简支梁计算； 最大弯矩计算公式如下： M = ql2/8+Fl/4

均布恒载：q = 1.2 ×0.21 = 0.252 kN/m； 冲击荷载：F = 1.4×1 = 1.4 kN；

最大弯距：M = 0.125×0.252×2.42 + 0.25×1.4×2.4= 1.021 kN·m ； 最大应力：σ = M / W = 1.021×106 / (5.08×103) = 201.071 N/mm2； 支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；

支撑钢管的计算应力 201.071 N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

三、纵向支撑钢管计算:

纵向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距布置。

冲击荷载: F= 1.4 kN；

上部钢管传递恒载：P=1.2×0.35×0.6×2.4/2 = 0.302 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN·m)

支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.613kN·m ；

最大应力 σ= Mmax / W = 0.613×106 / (5.08×103) = 120.4 N/mm2； 支撑钢管的计算应力 120.4 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

四、扣件抗滑移计算:

水平钢管传递最大支座力N=1.4+ 1.8 / 0.6×0.302=2.307kN； 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，扣件抗滑移按下式 ：

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.8 kN；

水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 2.307 kN； R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、立杆的稳定性验算: （一）立杆荷载计算：

作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。 1、 防护棚结构自重NG1：

钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个 ；

钢管长度：L=[1.8+1.8×2.4/(2×0.6)] ×2+(3.6－0.6)/3 ×1.8+3.6= 16.2 m ；

扣件数量：n=2×2+(3.6－0.6)/3= 5 个 ； NG1=0.04×16.2 + 0.015×5 = 0.723 kN； 2、 防护棚构配件自重(kN)：

栏杆、挡脚板自重：0.15×1.8= 0.27 kN； 脚手板自重：0.35×2.4×1.8/2= 0.756 kN； NG2=0.27+0.756=1.026 kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = 0.723+ 1.026 = 1.749 kN； 3、冲击荷载NQ (kN)： NQ = 1 kN ；

立杆荷载设计值 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×1.749 + 1.4×1 = 3.499 kN；

（二）立杆的稳定性验算: 立杆的稳定性计算公式:

σ= N/φA ≤ [f]

其中 N --立杆的轴心压力设计值(kN)：N =3.499 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. 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； l0 --计算长度 (m)；

参照《扣件式规范》 ： l0 = kμh ； k --计算长度附加系数，取值为1.155；

μ --计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；取μ= 1.8； h --立杆自由长度；

防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下；

斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.5 m，；斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为1.5 m；

h取上述两者的最大值 1.5 m。

立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155×1.8×1.5 = 3.118 m； λ＝l0/i =3.118×103 / (1.58×10) = 197 ；

由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.186 ；

钢管立杆受压应力计算值：σ =3.499 ×103/( 0.186×4.×102 )= 38.468 N/mm2；

钢管立杆受压应力计算值：σ = 38.468 N/mm2 小于 抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

六、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 地基承载力设计值:

fg = fgk×kc = 9000×1 = 9000 kPa ； 其中，地基承载力标准值：fgk= 9000 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 =3.499 / 0.25 = 13.995 kPa ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N =3.499 kN； 基础底面扩展面积 ：A = 0.25 m2 。

p= 13.995 kPa≤ fg= 9000 kPa 。地基承载力满足要求！

9 井架落地卸料平台计算书

井架落地卸料平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《建筑建构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)等编制。

一、参数信息: 1.基本参数

立杆横距lb(m):0.90，井架横向排数为:10，立杆步距h(m)：1.50；立杆采用单立杆支撑。

立杆纵距la(m):1.20，平台支架计算总高度H(m)：9.00； 平台底钢管间距离(mm)：300.00；

钢管类型:Φ48×3.5，扣件连接方式：单扣件，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、挡脚板自重(kN/m):0.150； 施工人员及卸料荷载(kN/m2):2.000； 安全网自重(kN/m2):0.005； 活荷载同时计算层数：1层。 3.地基参数

地基土类型:岩石；地基承载力标准值(kPa):9000.00； 立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。

二、板底支撑钢管计算:

板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计算，截面几何参数为 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4；

板底支撑钢管计算简图 1.荷载的计算：

(1)脚手板自重设计值(kN/m)： q1 =1.2×0.3×0.3 = 0.108 kN/m； (2)施工人员及卸料荷载设计值(kN/m)： q2 = 1.4×2×0.3 = 0.84 kN/m； 2.强度验算:

板底支撑钢管按简支梁计算。 最大弯矩计算公式如下: Mmax = 0.10q1l2 + 0.117q2l2 最大支座力计算公式如下: N = 1.1q1l + 1.2q2l

最大弯距 Mmax = 0.1×0.108×0.92+0.117×0.84×0.92 = 0.088 kN·m ；

支座力 N = 1.1×0.108×0.9+1.2×0.84×0.9 = 1.014 kN； 最大应力 σ = Mmax / W = 0.088×106 / (5.08×103) = 17.393 N/mm2； 板底钢管的抗弯强度设计值 [f]=205 N/mm2；

板底钢管的计算应力 17.393 N/mm2 小于 板底钢管的抗弯设计强度

205 N/mm2，满足要求！

3.挠度验算: 计算公式如下:

ν = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI 均布恒载:

ν = ((0.677×0.108+0.990×0.84)×

(0.9×103)4 )/(100×2.06×100000×12.19×104)=0.236 mm；

板底支撑钢管的最大挠度为 0.236 mm 小于 钢管的最大容许挠度 900/150与10 mm，满足要求！

三、纵向支撑钢管计算:

板底支撑钢管按照集中荷载下简支梁计算，截面几何参数为 截面抵抗矩 W = 5.08cm3； 截面惯性矩 I = 12.19cm4；

纵向支撑钢管按照集中荷载作用下的简支梁计算； 集中荷载P取板底支撑钢管传递力,P =1.014 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 = 0.609 kN·m ； 最大变形 Vmax = 3.453 mm ； 最大支座力 Qmax = 1.521 kN ；

最大应力 σ= Mmax/w=0.609×106/5.08×103=119.7 N/mm2 ；

纵向钢管的计算应力 119.7 N/mm2 小于 纵向钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！

纵向支撑钢管的最大挠度为 3.453 mm 小于 纵向支撑钢管的最大容许挠度 1200/150与10 mm，满足要求！

四、扣件抗滑移的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

R ≤Rc

其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取6.40 kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 1.521 kN； R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、支架立杆荷载设计值(轴力)计算: 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的结构自重(kN)： NG1 = 0.129×9 = 1.162 kN； (2)板底支撑钢管的结构自重(kN)：

NG2 = 0.038×0.9×2×3×3/8 = 0.078 kN； (3)脚手板自重(kN)：

NG3 = 0.3×3×0.9×1.2×3/8 = 0.3 kN； (4)栏杆、挡脚板的自重(kN)：

NG4 = 0.15×3×0.9×3/4 = 0.304 kN； (5)安全网自重(kN/m2):

NG5=0.005×3×0.9×9/4=0.03kN；

经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4+NG5= 1.162+0.078+0.3+0.304+0.03=1.938 kN；

2.活荷载为施工人员及卸料荷载:

施工人员及卸料荷载标准值： NQ = 1×2×0.9×1.2/8 = 0.27 kN； 3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式

N1= 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×1.938+ 1.4×0.27 = 2.704 kN； 本卸料平台采用单立杆，单根立杆所受的荷载为N＝N1＝2.704kN。 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 = 2.704 kN； φ --轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 λ＝lo/i的值查表得到；

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. 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； l0 --计算长度 (m)；

参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》，由以下公式计算： l0 = kμh

k --计算长度附加系数，取值为1.155；

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》表5.3.3；取最不利值μ= 1.8；

立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155 ×1.8×1.5 = 3.118 m； λ=l0/i =3118/15.8=197；

由长细比λ的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.186 ； 钢管立杆受压应力计算值 ； σ =2.704×103 /( 0.186×4 )= 29.729 N/mm2；

立杆钢管稳定性验算 σ = 29.729 N/mm2 小于 立杆钢管抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！

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 地基承载力设计值: fg = fgk×kc = 9000 kPa；

其中，地基承载力标准值：fgk= 9000 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 = N1/A =10.82 kPa ；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N1= 2.7 kN； 基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。

p=10.82 ≤ fg=9000 kPa 。地基承载力满足要求！