悬挑外脚手架施工方案(zhong).doc

陕西历史博物馆综合楼工程外脚手架搭设方案编制：审核：批准：陕西华达建筑工程有限公司九分公司九项目部二O一一年五月二日悬挑外脚手架施工方案一、编制依据1、陕西历史博物馆综合楼建筑、结构施工图纸.2、建筑施工安全检查标准（JGJ5999)3、建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范（JGJ130-2001)4、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ18091)5、建筑施工手册6、建筑施工安全手册二、工程概况陕西历史博物馆综合楼工程，地下一层,地上十四层，为框支剪力墙结构，地下一层为人防和设备用房,地上一二层为办公，三十四层为住宅(96户)，建筑总高50。75m，长35。4m，宽29.2m，建筑面积15559.02。三、设计总体思路结合本工程结构形式和实际施工特点，外架一、二层采用落地式双排钢管脚手架，三层以上采用挑梁式双排外挑脚手架，分别于三层、七层、十一层设置槽钢悬挑并钢丝绳斜拉结构。四、搭设方案1、挑架搭设 (1)材料要求：1）挑架采用160*505槽钢，材质符合国家规范要求. 2）钢管采用4.83.5焊接钢管，材质符合YB24263标准,无锈蚀、弯曲，无烂口。并刷防锈油漆，严禁钢管上打孔.3)。扣件符合GB9786T可煅铸铁分类及技术条件(2）挑梁制作： 挑架由三层楼面开始埋环，设置至六层顶净高12m，七层进行二次预埋环设置，十一层进行三次预埋环设置,地锚为18光圆钢筋,间距1500mm,转角处加密。地锚每端锚固于混凝土内长度不小于350，拐角处安放500mm长14钢筋与板底筋绑扎,以保证锚环锚固力,地锚距柱边或支点1000mm.（附图)(3）安装1）、挑梁固定：挑梁采用16槽钢，根据挑梁平面布置图尺寸，在挑架前端立杆位置焊直径25钢筋,以固定立杆，钢筋高150mm。2）大角处挑梁做法：大角处用16号槽钢焊成构架体解，采用16号钢丝绳进行悬吊,每隔一个挑梁用钢丝绳进行卸荷。（4）、架体搭设：1）立杆：每根挑梁端部立杆下方焊25钢筋,立杆套于25套管上以保持稳定。立杆选用33。4m、44.2m、5。66m三种规格的钢管纵向排列布置.立杆接长采用对接扣件。主立杆要求垂直度偏差不大于全高的1/400，脚手架设纵横向扫地杆，纵横向扫地杆设在悬挑梁上平面200mm处的立杆上，横向扫地杆设在纵向扫地杆下面，并用直角扣件固定在立杆上.2）大小横杆：挑架步距1800mm,中间加一道腰杆。第一道大横杆距挑梁200，设在立杆内侧，用直角扣件固定在立杆上;小横杆固定在大横杆下面的立杆上。水平杆在转角处必须交圈（形成井字形结构）;其余小横杆位于大横杆上，以大横杆做小横杆的支座，用直角扣件连接牢固.大横杆必须选用三种不同长度的钢管交错布置，并满足相邻两接头不在同步同跨内。不同步、不同跨,两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500。小横杆在立杆外露100，设在距立杆100mm的范围内,并不得拆除。横向水平杆必须用两个直角扣件牢固地扣在纵向水平杆上。靠墙一端外伸长度为杆件端头距建筑物保持50mm的距离.作业层的小横杆应根据脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。3）剪刀撑：剪刀撑按立面图布置，每组跨越立杆根数在57根之间,与地面的倾角应在4560之间。杆件接长采用搭接，搭接长度不小于1000mm，并用不少于二个转角扣件连接.小转角处宽度小于3000立面采用“之字撑设置.4)连墙杆：连墙杆按二步三跨设置。连墙杆应采用钢性连接随脚手架的升高设在靠近立杆300mm的范围内。呈水平垂直与墙面设置，也可与脚手架连接的一端稍微下斜，不允许向上翘起。距地50米以下连墙杆用两个直角扣件与外架相连，50米以上增加一个抗滑扣件。5）脚手板:在悬挑脚手架的首层设一道脚手板，作为隔离防护层，再在作业层设一道脚手板.在悬挑脚手架外立面用密目安全网满封。作业层外侧设1。2m的护身栏杆，并在护身栏杆与脚手板高度0。6m处加设一道栏杆以加强作业层外侧的防护。为了加强作业层密目安全网耐穿透力，在该层再设一道1。2m高的小目安全网。在作业层的外侧立杆纵向连续设置1820cm高、3cm厚的木板作挡脚板。脚手架设置在两根横向水平杆上,并在两端8cm处用直径14号镀锌钢丝箍绕23圈。脚手板必须平铺、满铺，变形、松散的脚手板禁止使用。脚手板接头处需设两根横向水平杆,脚手板外伸长度为130150mm，脚手板对接处外伸长度的和不应大于300mm。拐角处两个方向的脚手板重复放置，避免出现探头板及空挡现象。6 ） 防护设施 脚手架满挂全封闭密目安全网，安全网采用1.8*6米规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆内侧.作业层安全网应高于平台1。2米。2、双排架搭设1）地基处理：室外回填按设计要求采用2：8灰土分层夯实，压实系数0。94，分层取样合格后方可进行下一步回填土，土方回填完后表面用3：7灰土夯实，厚度10cm，再用C15混凝土进行硬化，厚度为10cm,注意控制垫层顶标高不超过0.520m,基础底座下设置20 2025cm的预制梯形块，间距1500mm,布设必须平稳，不得悬空。并在周边距脚手架外立杆50cm处设排水沟和积水坑,排水沟用砂浆硬化。2）立杆、大小横杆、剪刀撑、脚手板与挑架相同。3)连墙杆：连墙件采用刚性连接，垂直间距为3.6m，水平间距为4。5m，连墙件采用483.5的钢管，其余脚手架的连接采用垂直扣件。与柱子周围箍紧. 连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接,不得采用上斜连接；当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑,抛撑采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面成4560夹角.五、安全防护措施： 1.电梯井洞口防护措施： 电梯开口设置不低于1。2m高的自闭式防护门，用12的螺纹钢筋，按照水平间距15cm，竖向间距20cm焊制而成,并在防护门上刷黄黑油漆挂牌. 电梯井筒内每隔一层在入口处设置一个用25螺纹钢筋,钢管及模板搭设的平台，中间一层用钢筋支托安全网一道，网上及平台上均不得存有杂物,电梯井内不准做垂直运输或垃圾通道. 2.结构临边防护措施: 在每楼层周围设封闭式防护栏杆,使用材料采用483。5钢管，其高度不低于1.2m，立杆间距不大于1.5m，竖向每隔0.6m设一道通长大横杆,每隔一杆立杆设一道三脚架。 沿钢管长度方向刷黄黑间隔的油漆，挂醒目标志牌；护身栏杆满密目安全网,白天设警示牌，夜间必须要有照明设置. 3楼梯间防护措施:楼梯的侧边利用脚手架做安全防护，架子立管从楼梯井内搭设，侧边沿楼梯坡度方向做一道1。2m高的护身栏,侧边底部设18cm高的挡脚板六、其他要求:1、脚手架使用的立杆、纵横向水平杆、扣件等均用黄色油漆涂刷，剪刀撑、护身栏杆采用黑黄双色油漆分段涂刷，其间隔为300mm一段。悬挑梁采用黑黄双色油漆分段斜刷。其间距为300mm一段,斜向倾角为45.2、悬挑梁外立面用三合板按其几何尺寸平铺封闭，并用黑黄双色油漆分段斜刷,其间距为300mm一段,斜向倾角为45。3、密目安全网选用国家指定的生产厂家的产品,规格为18006000mm，并具有阻燃能力。七、 脚手架拆除:1、拆除前的准备工作：(1)认真清理架体上的所有悬浮物及障碍物并保证清理过程中被清理物不得翻倒、抛掷到地面。（2）对架体的每个节点、连墙杆、支承件进行认真的检查,对不合要求的加固、补充完善.（3)对参加拆除的操作人员进行系统的安全技术交底.2、拆除时的防护措施：（1）拆除现场设警戒区，配专人负责警戒工作。（2）停止拆除区域内所有施工，待外架拆除完毕后方可进入该区域作业。（3）拆除工作由架子班长或持证上岗的架子工指挥。3、拆除作业时的工作程序：(1)拆除人员进入工作岗位后，再次对各部位的完好状态进行一次检查，确认无误后方可作业.（2）拆除工作按搭设的反程序进行:安全网护身栏杆踢脚板最上一组剪刀撑连墙杆小横杆大横杆立杆悬挑架(3）拆除时必须按规定逐层循环作业,不允许分立面拆除或踏步式拆除，认真做到一步一清、一杆一清。（4）所有连墙杆、剪刀撑必须随脚手架的拆除同步进行，不准先行拆除。（5）每班作业完后，必须对存留的架体进行检查，对不稳定的部位加固后方可离开.(6）对拆下来的材料不得随意朝下投掷，有组织地输送到地面分类堆放。4、每个参加作业的人员必须严格遵守操作规程，作业时必须按规定正确使用安全带，戴好安全帽.八、 安全措施：1、脚手架搭拆必须由持上岗证的专业架子工承担，凡有高血压、心脏病及不适应高处作业体征的人员不得上架操作。2、搭拆作业前，必须检查个人的安全防护用品是否完好，着装是否紧凑，工具袋等必需用品是否齐全完备,待一切确认后方可进入作业区作业。3、在搭拆脚手架过程中，所有杆件、施工材料不得随意堆放在脚手架上,必须将每一个杆件固定牢固后再搭设下一个杆件或拆除运送到安全地方后再拆下一个杆件.架体上不得存放任何悬浮材料。4、不准利用架体作垂直吊拉运送材料的支架。5、操作人员必须步调统一，设专人指挥.当两人共同搭拆同一杆件时必须互相呼应,确认无误后方可进行作业.6、在夜间、雨雪、强风天气严禁外架作业.九、 脚手架使用及管理：1、架体搭设完毕后需经设计人员、工长、安全员、架子工班长共同验收,合格后多方签字交付使用。不合格者严禁投入使用.2、搭设好的脚手架不准任意拆改架体，如确需改动,须经工程技术人员重新设计后按设计要求改动。3、 外架主要是按装饰用脚手架来考虑的，在主体施工过程中是用于防护的,所以不得在外架上集中堆放施工材料，其允许荷载值不大于2000N/m2。4、 在施工过程中,施工员、安技员、安全值班人员要经常巡视检查，观察悬挑梁的预埋件、吊索的卡具、连墙杆、大小水平杆、立杆、剪刀撑等的扣件是否有松动，各部杆件、脚手板是否有拆除现象等.如发现问题及时采取措施加固。5、 在放假、雨雪、强风天气后要组织人员专门对外架进行检查,确认无误后方可继续使用。悬挑架计算书一、悬挑架计算 悬挑架高43米=12米，再上1。5米,故按13.5米对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算.1、悬挑架荷载的取值与组合（1)计算基数：计算高度 H=13.5m 步 距 h=1。8m立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m内立杆距外墙0。35m，外立杆距外墙面为1。4 米查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001)：钢管自重 G1=0。0384 KN/m 挡脚板自重G2=0.0262 KN/m安全网自重 G3=0。01 KN/m2 外立杆至墙距 ld =1。40m装饰施工活荷载 qk= 2 KN/m2 内立杆至墙距 lc =0.35m(2） 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；查扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ302001）附表A1 得：架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0。1394KN/mNG1K = Hgk1 = 22.20。1394 = 3。09468KN（3 ）构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等)A、外立杆竹挑板,按2 步设一层计，共7层，单位荷重按0.35kN/m2计：NG2K1 =（7lalb0。35）/2103= （71。051。50.35)/2103 = 1929。375N栏杆、挡脚板（按7层计，栏杆每步架1根）NG2K2 =(27laG1+7G2）103 =（271.50。0384+70。0262）103 =989。8N安全网NG2K3 =HlaG3103 = 22。21。50.01103=333N合计NG2K= 1929。375+989.8+333 = 3252。175 NB、内立杆竹挑板NG2K-1 =(7lalb0。35）/2103+（7lalc0。35）/2103 = (71。051。50.35+70。351。50.35)/2103 = 2572.5N纵向横杆NG2K2 = 7laG1 = 71。50。0384103= 403.2 N合计NG2K = 2572。5+403.2= 2975。7 N（4） 施工均布活荷载按装饰阶段两层同时施工考虑：外立杆 NQK 外 =2lalbqk/2 = 21。51。052/2=3.15kN内立杆 NQK 内 =2lalbqk/2 + 2lalcqk =3。15+0。31。522 = 4.95kN（5） 垂直荷载组合A、外立杆N1 =1.2(NG1K + NG2K）+1。4NQK 外 =1。2（3。09468+3.252）+1。43.15 =12。026kNB、内立杆N2 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 内 =1。2（3。09468+2.9757)+1.44.95 =14.2145kN2 水平悬挑梁设计 本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用16槽钢,长3m（拐角5米),在十一层楼面上预埋218 的圆钢对槽钢进行背焊固定，距外墙边1。3m。 根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算： 计算模型:计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。16 槽钢截面特性Wx=116.80cm3，I=934。50cm4,自重q=0。1975 kN/m，弹性模量E=206103N/mm2，翼缘宽度b=65mm,翼缘平均厚度=8。5mm,高度h=160mm。截面积A=25.1cm2最大弯矩Mmax =N11.4+ N20.35+ q1。52/2 =12.0261。4+14.21450。35+0。22991。52/2 =22。07kNm强度验算= Mmax /（xWx）x-截面发展系数，对 形截面，查表得：x = 1.05；Wx -对x 轴的净截面抵抗矩，查表得:Wx=116.80cm3f -型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=215N/mm2。=22。07106/（1.05116.8103）=179.96.1N/mm2f=215N/mm2安全。整体稳定验算 根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定,轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题.本悬臂梁跨长1。4 米折算成简支梁,其跨度为21。4=2。8 米，按下列公式计算整体稳定系数：=（570b/l1h）235/s = 5706510。5/(2800160） 235/215 = 0。9465则悬挑梁弯曲应力为:= Mmax /（Wx) =22。07106/(0.9465116.8103)=199.64N/mm2f=215N/mm2安全。刚度验算 = N1l3/3EI+ N2lc2（3llc）/6EIN1、N2-作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）;E-弹性模量,E=206103N/mm2.I-钢材的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f = 215N/mm2。 =（12。02610314003）/(32.061051369。9104）+14。21451033502(31400350）/(62。061051369。9104）L/250=1400/250=5。6mm，满足要求。 16 号槽钢后部锚固钢筋设计锚固钢筋的承载力验算锚固选用218 圆钢预埋在十一层平板上,吊环承受的拉力为：N3 = Mmax /1.3 = 22.07 /1。3 = 16。977 KN吊环承受的拉应力为：= N/A =16。977103/(23。1482)= 42.24 N/mm2=215 N/mm2满足要求。锚固钢筋的焊缝验算 = F/（lW)F-作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=N3=16923N；lW焊缝的计算长度，取lW=30-10=20mm.-焊缝的计算厚度，取8mm. = 16。977103/（208）=106。1 N/mm2=160 N/mm2满足要求。由计算结果可知，当挑梁采用16号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索,作为安全储备。二、立杆稳定性计算1、无风荷载时，立杆稳定性计算:=N/(A)fN -计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=14。2145 kN;轴心受压构件的稳定系数,根据长细比查(JGJ1302001)根据第5。3。3 条规定：立杆计算长度 l0 =kh=1.1551。5150=260cm长细比 ： = l0/i（钢管回转半径)= 260/1。58=164.556，查表,=0。260A -立杆的截面面积,采用：A=489mm2立杆稳定性计算：N/（A)=14214。5/（0.26489）=111。8N/mm2f=215N/mm2,安全。2、在风荷载作用下,立杆稳定性计算：N/（A)+MW/WfMW-由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范计算；W 钢管立杆的截面模量，查表B：W=5。08cm3；（1）由风荷载产生的弯矩计算水平风荷载标准值k=0。7zs0z-风压高度变化系数，查建筑结构荷载规范（GBJ9）：B 类地区，脚手架最高处36。90m,查表得：z=1。5166；s-脚手架风荷载体型系数,按本规范4。2。4 规定采用:查表得:敞开式脚手架的挡风面积为1。51.50。095=0.21375m2密目网的挡风系数取0。5,则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：（1。51。5-0。21375）0。5+0。21375=1.231875m2其综合挡风系数为=1。231875/（1。51.5）=0.5475查规范表4。2。4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1。3,即：s =1。30。5475=0。71175；0基本风压。根据建筑结构荷载规范（GBJ9）规定：0=0。45。k=0。70。451。51660.71175=0.34 KN/m2由风荷载产生的弯矩计算MW = 0.851。4k la h2/10 = 0。851。40。341.51.52/10= 0.1366 KN.m立杆稳定性计算N/（A)+MW/W =14214.5/（0.26489）+0.1366106/（5.08103）= 138.69kN/mm2f=215 kN/mm2，安全。三、连墙件计算 连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。连墙拉筋用6.5 钢筋拉到剪力墙上,顶撑用483。5 钢管，水平距离4。5m，竖向距离为3米。1、 作用于脚手架上的水平风荷载标准值:k=0。34 KN(同脚手架稳定计算数值）由风荷载产生的连墙件轴向力设计值:N1w=1。4k Aw=1。40。3434。5=6.426 KN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0,对双排脚手架取5。0KN连墙件轴向力设计值 Nl= N1w+N0=6。426+5=11。426KN26 拉筋的承载力：N=2fys=22103。143。252=13.93KN N1w=11.426KN所以连墙件拉筋用26 筋满足要求。根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范可知,一个直角（旋转）扣件的抗滑设计值为8。00KN.由此可见,在两步三跨内采用483.5 钢管固定在内立杆上,每个节点采用两个直角(旋转)扣件可满足要求。2、 连墙设置的注意事项：确保杆件的连接可靠,扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置,并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。落地脚手架的计算一、基本条件地面粗造为C类，基本风压W0=0.45KN/m2,绳径3。2mm，自重0.01KN/m2二、搭设高度计算 验算部位应根据风荷载产生弯曲压应力大小分析确定,故先计算风荷载产生压应为w1、w计算立网封闭的挡风系数及风荷载体型系数建筑结构荷载规范近似按以下方法计算=（3。5+3。5）0.32/（3.53.5) 1。05=0。1921.05为考虑筋绳的影响S=1。20。192=0.23立网传给立柱的风荷载标准值计算，计算风压高度系数Z按C类取值。2、本设计最大搭设高度为12 m。WK=0.7zS W0其中2风压高度系数S脚手架风荷载体型系数W0-基本风压WK=0。71.250.230.45=0。09KN/m2作用于立柱的风线荷载标准值：qWK=WKL=0.091.8=0.162KN/m 风荷载产生的弯矩按式4-33计算MW=1.4 qWKh2/10式中 qWK风线荷载标准值WK-垂直于脚手架表面的风荷载标准值L脚手架的柱距W-立柱截面的抵抗矩W-风荷载对所计算立柱段产生的弯曲压应力，W= MW/WMW=1.40.1621。82/10=0.073KNm在36 m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为：W= MW/W=（0.073106) / （5。08103)=14.37N/mm2在5m高度处立柱段风荷载产生弯曲压力为:W= 14。37 （0。54 / 1.25)=6.21N/mm23、底层立柱段的轴心压力脚手架结构自重、脚手板及施工荷载的轴心压力（1）、脚手架结构自重产生的轴心压力NGK得一个柱距范围内每米高脚手架结构产生的轴心标准值gk=0.134KN/m，则12 m高的脚手架结构自重产生轴心压力标准值NGK=Hgk=240.134=3。21 KN（2）、脚手架活载产生的轴心压力一层脚手架自重Qp=0。3KN/m2（除首层外），每1.8m设一道脚手架板，共六层。 则NQ1K=0.5(lb+0。3）lQp=0.5(1+0。3）1。50.36=1。755 KN敞开式脚手的防护材料产生轴心压得（L=1.5m）0。228KN立网重量为0。011。524=0.36 KNNQ2K=0.228+0。36=0。588 KN二层同时操作，施工均布荷载QK2。03KN/m2产生轴心压力:NQ3K=4。86KN活荷产生轴心压力标准值为NQiK= NQ1K+ NQ2K+ NQ3K=1。755+0。588+4.86=7.203 KN（3）计算立杆段的轴心压力值：计算N= NGK 1.2/K1+ NQiKK1高度调整系数K1=0.85N=3.211.2/0。85+1。47。203=14.61KN3、立柱稳定性验算立网封闭时，立柱稳定应满足下式:N/A+ MW/Wfc或NA（fcW）-轴心压杆的稳定系数，根据所计算立柱段的比=h / I I-立柱截面的回转半径，应按表431查取 i=1。58cm-计算长度系数，采用M=1。5h-所计算的立柱段的脚手架步距 h=1.8m=h / i=1。51。8 / 1.58102 =170。8得:=0.225A-立柱截面积,A=4。89cm2,fc=205N/mm2A（fc-W）=0。2254。89102（20514.37）10-3=20。97KNN=16。63 KN(满足） 4、最大允许搭设高度Afcw=0。2254。89102（20514.37）=20。97KNHd=K（Afcw1。4NQiK)/1。2gK =0.85（20.971。48。65）/（1。20.134) =47 m5、结论 满足搭设要求.三、连墙件计算脚手架占建筑物的连接杆应按轴心受压杆计算NHAfc式中:NH-连墙件所受的水平力设计值NH=HW+3。0KNHW=风荷载产生的水平力设计值HW=1.4WKAWAW-迎风面积等于连墙件的直与竖直与水平间距的乘积;-轴心受压稳定系数，根据H=LH/iLH-连墙件的计算长度,应取连件两端固定连接点的距离LH=0。2H=0。21000/1.5810=126.5mm=0。417Afc=1020。4174。8920。5=41。8KNNH=1.4WKAW+3.0=1。40.1063。64.5+3。0=5。4NHAfc（满足）四、立柱地基承载力计算立柱地基承载力应按下列计算P=N/AbfP立柱基础底面处的平均压力设计值。N上部结构传至基础顶面的轴心力设计值。Ab-基础底面面积。f地基承载力设计值,f=KbfKfk-地基承载力标准值Kb-地基承载力调整系数P=16.6/（1。50。9）=11。9 KN/m2承载力基本值为fO=120KN/m2P(满足） 22