2钢管外脚手架.doc

东方伟业城市广场(三期)工程
（2#楼、3#楼、4#楼）
外
脚
手
架
施
工
方
案
编制：
审核：
审批：

福建省华峰建设发展有限公司
2016年8月10日

东方伟业城市广场三期（2#楼、3#楼4#楼）
工程悬挑式双排钢管外脚手架施工组织设计方案
第一节：工程概况
1、工程名称：泉港东方伟业城市广场三期工程（2#楼、3#楼4#楼）；
2、建设单位：泉州泉港东方伟业商用置业有限公司；
3、工程地点：泉州市泉港区祥云中路；
4、建筑工程等级：二级 ；
5、建筑层数：地上十八层，建筑高度：（2#楼54.00m、3#楼54.00m、4#楼53.90m），（2#楼：占地面积：790.1m2，总建筑面积：13706.9 m2，一层为车库，二至十八层为住宅；3#楼：占地面积：790.1m2，总建筑面积：13706.9 m2，一层为车库，二至十八层为住宅；4#楼：占地面积：1136.71m2，总建筑面积：13693.52 m2，一层为店面、车库、住宅入口，二层为办公、物业管理用房、三层至十八层为住宅。），采用静压桩基础。
6、建筑耐火等级：地上耐火等级为一级；
7、结构形式：框剪结构；
8、抗震设防烈度：7度；
9、设计使用年限：50年；
10、控制室内环境污染的类别为Ⅱ类；

第二节 外脚手架搭设构造要求
一、编制依据：
（一）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 （JGJ130-2011）；
（二）、《钢结构设计规范》 （GB50017-2014）；
（三）、《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2015）；
（四）、《混凝土结构设计规范》 （GB50010-2010）；
（五）、《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2012）；
（六）、《建筑施工安全检查标准》 （JGJ59-2011）；
本单位工程：二层梁板至屋面梁板面上（1.5米）采用16#工字钢支撑悬挑式双排外脚手架。主要分三道16#工字型钢悬挑分别在二层梁板至八层梁板、八层梁板至十四梁板、十四层梁板至屋面梁板，分段高度控制在18m。脚手架满铺，安全网满挂，并在沿路段面外架竹榀半封闭。
1、立杆:
统一采用￠48×3.0mm钢管，杆长4-6m，纵向间距为1.5m，横向间距0.9m，里排立杆离墙0.2-0.25m，遇外墙构架时则按外通里段的构造形式进行处理。立杆垂直高度偏差不大于架高的1/200。在纵向水平杆与立杆的交点处，必须设置横向水平杆卡牢，立杆接头与相近的纵向水平杆的距离不得大于步距的三分之一；相邻接头错开布置在不同步内；同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不小于500mm。立杆与纵向水平杆必须用十字扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。为避免架子受力不均匀，在立杆底部设扫地杆，扫地杆距垫板100mm。开始搭设立杆时，间隔6跨设置一根抛撑。抛撑与地面夹角在45-46°之间，连接点中心至主节点的距离不大于300mm。至连墙杆安装稳定后，根据情况拆除抛撑。

2、纵向水平杆:
大横杆隔步交错设置在立杆内外侧，四周交圈，步距1.8m，上下接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一，用一字连接。大横杆与立杆用十字扣连接，每一步架的纵向水平高低差不大于50mm。
3、横向水平杆:
长度1.4-1.7m，间距不大于1.5m，离墙面100mm，伸出外立杆不少于100mm。小横杆布置在大横杆上部并靠近立杆，与大横杆之间用十字扣连接。在相邻立杆之间根据需要加设一根或两根。在任何情况下均不得拆除靠近立杆的小横杆，其小横杆间距在铺设脚手板时不得大于1m，底层第一步搭设纵横向扫地杆。
4、连墙杆:
建筑标准层二至十八层每层高度为3.0m，且在外侧梁面上预埋短钢管比较方便，故决定连墙杆按水平间距3跨（4.5m），竖向间距1.8m呈梅花状交错布置，连墙杆采用钢管将内外立杆及预埋短钢管进行水平连接。进入砌体施工阶
段时，分层将连墙杆进行改造，即用双股8号铁丝绕过里排架立杆与大横杆的连接点，与预埋短钢管进行拉结，并在砼墙柱部位设撑杆顶住墙柱砼面。连墙杆呈水平设置，当搭至有连墙杆的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，立即搭设连墙杆。
5、剪刀撑:
剪刀撑与立杆、水平杆同步搭设，在外侧立面整个长度和高度上连续设置，与地面夹角45-60°，每道剪刀撑跨越5根（或6根）立杆。底层斜杆下端支撑在垫板上，与立杆或横向水平杆伸出端扣紧，在视线上成一条直线。剪刀撑必须采用搭接，其搭接长度≥1米，且不少于3隔回转扣件，脚手架立杆应等距。
6、横向斜撑:
在架子拐角处及中间段每6m各设一道横向斜撑，在同一节间，由底至顶层连续布置，以保证架体的横向刚度。
7、护头棚及防护栏杆:
在出入口处设置比出入口宽2米（每边各1米）的护头棚，护头棚采用双层硬质材料搭设，并用密目网封闭，两侧用双层密目网封闭。楼层四周及洞口处设置防护栏杆，颜色为黄黑相间。
8、安全网:
密目安全网挂于外立杆内侧，作业层下设水平小眼兜网，满铺脚手板并设平网封闭，每隔三层设一道水平兜网。
9、脚手板:
整个架体上应铺满、铺稳脚手板，离开墙面120-150mm，脚手板
端头应用镀锌钢丝固定在支承杆件上；在拐角、斜道平台扣处的脚手板与横向水平杆用钢丝绑牢，防止滑动。
10、护栏、挡脚板:
操作层上设置1.2m高护栏和部分1.2m的竹榀半封闭围护。脚手架外侧设置挡脚笆，挡脚笆设置在脚手架钢管内侧，安全网外侧，竹榀与钢管必须用16#铁丝捆扎。基坑外侧周边设置1.2m高安全护栏，基坑每个工作面靠近口部附近搭设临时梯子以便操作人员上下。
11、扣件:
规格必须与钢管外径一致。在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不应大于150mm；开口应朝上或朝内；脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于100mm，以防杆件滑脱。
12、标志杆:
外脚手架钢管刷黄色油漆，剪刀撑及脚手架底部、中间（20m分界线）、顶层相应水平面四周交圈设置黄黑相间的标志杆。
13、悬挑架:
采用16#工字钢作悬挑主梁，长3-4.5m，挑出室外1.2m,伸入楼层的长度不得少于1.8m（角部剪力墙处除外）。悬挑梁在楼层内设置三道锚固，一道设置在离外墙面0.2m处，另二道设置在离外墙面1.6m处。锚固部位预埋￠18钢筋U型卡环各1根，工字钢放置在两根钢筋卡环之间，放置到位后，用楔子将工字钢与卡环卡紧（里边一道钢筋卡环设置一根￠18钢筋销子，销子穿过工字钢腹板，克服水平力作用），以免工字钢倾覆或产生滑移，工字钢悬挑端焊吊环，用￠14钢丝绳及花篮螺栓将工字钢与上层梁面预埋吊环进行斜拉，并在设置立杆部位焊接￠32短钢管，立杆套在短钢管内，以防立杆滑出工字钢面。由于转角的特殊性（有结构砼墙）无法预留悬挑梁，故需在转角设置一根悬挑梁作为主梁，再辅以钢管支撑，转角处每一根立柱需支撑两根钢管，以保证强度不低于悬挑梁强度。悬挑梁因其需承受脚手架荷载的作用，在脚手架施工过程中是不得拆除的，如遇到剪力墙与砖墙时，为留置悬挑梁，需在剪力墙或砖墙处预留出悬挑梁的位置，可采用预留木盒或包裹杂物的方法，包裹强度以悬挑梁能取出为标准。
14、卸料平台:
该工程卸料平台主要考虑木板拆除后向上周转使用，要求尽量少装，因为木板材料占用体积均较大，且平台使用周期很短，从安全和经济角度出发，决定采用钢管悬挑平台，每个平台设二根工字钢悬挑，底部设钢管斜撑，钢管斜撑一端与水平悬挑管扣接，另一端与下一层的楼板上预埋钢管扣接，所有的钢管斜撑的根部必须用水平钢管连接起来，并至少连接两道，要确保卸料平台与外脚手架承受的荷重分流。卸料平台尺寸为2000×3000mm，并有1000mm的纵向延伸钢管作为防坠网承挂点，三面均设1.2m、0.6m两道安全护栏。卸料平台在建筑物垂直方向应错开设置，使用期间应加强检查，确保施工安全。
15、升降机工作平台:
升降机工作平台采用落地式独立双排外脚手架，架体高度超过40m时，应搭设卸荷拉杆，沿架体高度间距不得大于9m，卸荷拉杆与建筑物的预埋钢管相连接，预埋钢管埋深不得小于250mm。升降机工作平台的基础承载力应达到60KN/㎡，要求对回填土进行夯实处理，并设置200mm厚C20砼垫层。升降机设置在地下室顶板上时，升降机底部应设置16#工字钢基座，工字钢基座支承在顶板KL上。工作平台对应的每层楼面处必须设置连墙杆，连墙杆预埋钢管埋深不小于250mm。工作平台卸料层应满铺木脚手板，脚手板应与架体绑扎牢固，且靠近升降机侧应高于建筑物侧20-30mm。工作平台在架体两侧及正面外侧两立杆之间应按标准设置扶手、中栏杆及挡脚板。
第三节：悬挂式水平杆的设置满足要求
悬挂式挑架是在建筑物上设置型钢支撑作为挑架搭设的基础，组成悬挑架支撑结构，将脚手架荷载全部传递到建筑结构上，在型钢支撑上搭设扣件式双排钢管外脚手架。悬挂式挑架的搭设间距及位置同落地式脚架立杆。悬挑（挂）构件与梁板结构的连接，应预先预埋铁件或留好孔洞（短肢墙部位），保证连接可靠。不得随便打凿孔洞，破坏墙体。脚手架立杆与挑梁的连接，应在挑梁上焊短钢管（长150-200mm），其外径应比脚手立杆内径小（1.0-1.5mm），同时在立杆下部绑1-2道扫地杆，以确保脚手架底部的稳定。脚手架须控制使用荷载，设计时主要考虑两步架同时进行装修作业，不得同时进行两步架以上的作业，搭设要牢固。
本工程单元采用一次性悬挂式挑架，搭设高度18m(六层)。本施工设计计算高度为18m。
1、计算依据：
钢管几何性质、力学性能：
直径：D=48mm
壁厚：t=3.5mm
每米重：Q0=3.84kg/m
截面积：A1=489mm2
截面抵抗矩：W=5080mm3
截面回转半径：i=15.8mm
挡风系数：Aw/An=0.5
钢号：Q235 f=205N/mm2 R1=8KN/只
抗弯、抗拉、抗压容许应力：f=1700kg/cm2
脚手板重量：Q1=25kg/m2（竹榀Q1=0.005KN/m）
扣件重量：Q2=2kg/个
施工荷载：Q3=270kg/m2
安全网重：Q4 =0.5kg/m2
内外立杆荷载分项系数
内立杆：n1=0.65
外立杆：n2=0.35
连墙杆横距：Lw=4.5m
连墙杆竖距：hw=3.4m
立杆总高度：H0=25.2m
步高：h=1.7m
单立杆脚手架铺板层数：n1=2
基本风压：w0= 0.7KN/m2
立杆纵距：La=1.5m
立杆横距：Lb=0.9m
作业面铺脚手板杆件的重量：b2=1.2kg/m
Pn：每1米高脚手架杆件的重量
由一根外立杆承受的剪刀撑，斜杆、栏杆的平均长度：L=19.35m
P网：安全网总量
P内：立杆偏心荷载
P外：外立杆偏心荷载
16#工字钢几何性质、力学性能：
腰厚：d=6.5mm
截面面积：A2=26.131cm2
惯性矩：I=1130cm4
抗弯模量：Wx=141cm3
理论重量：Q5=20.51kg/m
弹性模量：E=206000N/mm2
2、结构自重的荷载标准值（NG1K）计算
[按一步一纵距进行计算,计16步]
NG1K=2×1.7×0.0384+4×1.5×0.0384+1.5×0.0384+1.2×0.0384+[4+2+(2×1.7/6+5/6)] ×0.02=0.61264×16步÷2根
=4.90112KN
3、构配件自重荷载标准值NG2K计算
NG2K=1.5×0.9×3×0.25+19.35×0.0384+1.5×3×0.05+25.2×1.5×0.005=2.16954/2根
=1.08477KN
4、施工荷载NG3K
NG3K=1.5×0.9×2.7×2=7.29/2根
=3.645KN
5、轴力N
N=1.2（4.90112+1.08477）+0.85×1.4×3.645
=11.52KN
6、计算长细比λ、稳定系数ψ
λ=1.155×1.7×150/1.58
=186.41
查表：ψ=0.206
7、立杆强度计算：Ω
Ω=11520/0.206/489
=114.4N/mm2
8、风荷载产生的应力：Mw/W=199639.8/5080=39.3N/mm2
立杆稳定性验算
114.4+39.3=153.7N/mm2<f=205N/ mm2
立杆稳定性验算符合要求。悬挑式外脚手架架体其他指标验算方法用落地式脚手架，各项指标验算均符合要求。
悬挂式挑架设计：
1、16#工字钢悬挑主梁抗弯模量验算
（1）、N外=2N×0.35=8.064KN
N内=2N×0.65=14.976KN
（2）、I外=0.1+0.4+0.9=1.4m
I内=0.1+0.4=0.5m
（3）、Mx=8064×1400+14976×500
=18777600N/mm
（4）、W=Mx/1.05/205
=87236mm3<Wx=141cm3
符合要求。
2、16#工字钢悬挑主梁整体稳定性
ψb=570×80×9.1/[1500×140]/235/215]
=2.16>0.6
ψb/=1.07－0.282/2.16=0.94<1
WX/ψb/WX=18777600/2.16/141000
=61.66<f=205
符合要求。
3、16#工字钢悬挑主梁抗剪强度
τ=VS/IXTw=20400×2613×80/11300000/9.9
=38.12<f=205
符合要求。
4、预埋件强度
预埋件采用￠20的圆钢卡环，设计时按单根手里计算A=314.16mm2,则Ω=N3/A=14500/314.16=46.16N/mm2<f=205N/ mm2
符合要求。
5、预埋吊环设计强度
吊环钢筋面积As=N/(2×50)=24850/2×50=248.5mm2
采用￠20的圆钢吊环，As=314.16 mm2>248.5 mm2
符合要求。
施工过程注意事项：
单一的悬挑方式无法保证施工安全，因此采用楼层预埋卡环，通过钢丝绳拉结的方式进行卸荷处理。以上的计算书是按固定绞悬挑梁进行计算的，能够满足施工使用要求。而实际上卡环与工字钢的联结为活动绞，为了保障使用安全，必须做到一下几点：
1、钢丝绳必须可靠有效地拉结在悬挑梁上，选用钢丝绳的承重力必须达到要求，不得使用有断丝、明显扭曲等现象的不合格钢丝绳。
2、钢丝绳的另一端通过花篮螺栓（调节丝杆）与建筑物KL上的预埋圆钢吊环进行连接，花篮螺栓必须有效张紧吃力。
3、钢丝绳的端头必须使用三个以上的绳卡卡牢，绳卡的使用必须依照相关规范操作，如滑鞍必须放在非受力绳一侧等。
4、为了保障施工安全，防止钢丝绳的滑脱计花篮螺栓的松动，施工班组必须在每天上下班时进行巡检，发现钢丝绳有松软现象应及时处理，杜绝安全隐患。
5、型钢支撑作为悬挂式挑架搭设的基础，其悬挑架支撑结构必须有足够的强度、刚度和稳定性，能够确保将脚手架荷载全部传递到建筑结构上。
6、在型钢支撑上搭设扣件式双排钢管外脚手架，必须在高空中作业，存在比较大的风险，因此对脚手架施工人员的技术能力要求较高。
7、型钢外挑翻转脚手架是在高空中进行作业，因此挑翻时，脚手架下方必须设置一道防坠落平网或有固定脚手架。作业人员上架前，必须带安全帽、安全带、作业时，作业人员严禁向下、向外抛丢任何物品。
第五节：构架材料的技术要求
1、钢管杆件:
钢管杆件包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、斜杆和抛撑、扫地杆、栏杆。钢管宜采用￠48×3.0mm焊管（YB234-63），也可采用同样规格的无缝钢管或￠51×3mm焊管，但同一工程中使用的规格应统一。钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢，其材性应符合GB700-88的相应规定。脚手架杆件必须进行防锈处理。
2、扣件:
1）扣件应采用GB/T 9440-2010《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定。螺纹、垫圈均应符合GB196-81、GB96-76的规定。