外架施工组织设计方案.doc

新景2008北段外脚手架施工方案目 录一、 工程概况二、 外脚手架搭设方案三、 脚手架的验收四、 外脚手架安全技术措施五、 外脚手架拆除安全技术措施六、 落地式钢管脚手架设计计算书七、 悬挑式外脚手架设计八、 卸料平台方案一、工程概况本工程座落于厦门市五缘湾片区内，施工现场周围无居民区及障碍物、外电线路，施工环境相对较好。新景2008北地块工程由1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、7栋楼组成，其中1#5#楼地上16层，6#7#楼地上15层，建筑高度：47.00m,建筑面积: 160879m2。工程质式为地下一层车库,层高4.1米;框架结构住宅,层高2.95米,客厅部分挑高为5.90米。基础为静压预应力管桩,地下室基坑土方满堂开挖,基坑支护为围护桩。二、 外脚手架搭设方案本工程外脚手架的搭设方案：一至十层采用落地式双排钢管脚手架，搭设高度为30.000M，共十七步架，十层至屋面采用悬挑式双排钢管脚手架，搭设高度为18.000 m,共十步架。装修层在屋顶部分的可直接从层顶板面搭接落地钢管架。配电室工程项目搭设落地式双排钢管架,搭设方法与住宅楼落地式双排钢管架部分相同,不再另行编制。结合工程结构形式,实际特点,建筑物四周搭设落地式全封闭的扣件式双排钢管脚手架。此架为一架三用,既用于结构施工和装修施工,同时兼做安全防护。荷载按装修荷载考虑,要求二层同时作业。搭设标准必须做到横平竖直,连接牢固,俯角着实、层层拖牢、支撑挺直、通畅平坦、安全设施齐全,不倾晃,满足正常的施工操作,人员行走,材料堆放的要求。（一） 、落地式脚手架搭设1、脚手架搭设的工艺流程为：场地平整、夯实 检查准备、材料配备 定位设置木垫块 纵向扫地杆 立杆 横向扫地杆 小横杆 大横杆 连墙杆 铺脚手板 扎防护栏 杆扎安全网。2、立杆通过垫块（用50厚木垫块）支撑在坚实平整的回填土上。3、双排架宜先立里排立杆。每排立杆宜先立两头再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。双排架、外排两立杆的边线要与墙面垂直。立杆接长时，宜先立外排架，后立内排。4、定距定位。从距1.8M，横距1.5M横杆间距一般40cm，横铺脚手板，内立杆（外侧）距墙面为20 cm以内。根据以上或设计要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并打好木桩，用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记。5、塔楼处脚手架应在外侧立面沿整个长度和高度上设置连续剪力撑水平夹角为450-600，自上而下，左右连续设置，将架体连成一体。6、脚手架封顶，内立杆、外立杆应高出平屋面檐口1.2M,高出坡屋面檐口1.5M。大横杆步距一般为1.8M,底层第一步一般为2.0M高。7、在距离底座200mm处设置纵向扫地杆，连接立杆下端，防止立柱底端在纵向发生位移；在纵向扫地杆下设置横向扫地杆，连接立杆下端，防止立杆底端在横向发生位移。8、靠近立杆的小横杆应紧固于立杆上，小横杆与立杆的连接处，小横杆伸出10cm以上，并尽量保持一致。在布置小横杆时，沿高度方向在立杆两侧交替布置，沿纵向两横排立杆之间相向布置。9、连墙杆水平方向每5M设置一点，垂直方向按3.5M,设置方法为浇每层的楼面KL或构造柱时预埋钢管,待混凝土强度达到15N/mm2以上时,与立杆拉接,在拉接点处用小横杆或木顶撑与墙体顶住、形成一拉一撑的刚性连接。10、在遇到提升架及卸料平台时，脚手架与卸料平台必须断开，该部分的连墙杆加密设置，而且在断开平台上，内外排立杆之间应设侧向剪刀撑。卸料平台采用4cm以上木板与进料方向垂直铺设；卸料平台不得与脚手架、提升架连接；卸料平台边缘要有防护措施。11、在脚手架的顶部和转角处，连墙杆应加密设置，增加30%。连墙杆的作用是提高立杆的纵向刚度，防止脚手架内、外倾斜，增强架体的整体稳定，并可靠地传递风荷载。拉接应牢固、稳定、上下错位。12、脚手架第一排和顶排横向满铺脚手片，在结构施工期间脚手片的铺设以作业层为主，满铺三层待装饰阶段再层层铺设，并用18号铅丝在脚手片的四周大横杆扎牢；脚手片交接处平整、牢固，满铺到位，不留空位，不出现挑头板，破损的应及时更换。13、材料搬运的出入口及开口入两侧，内外立杆用双根钢管，用扣件紧固。在出入口外侧上面搭设安全遮棚，棚宽大于出入口宽度，棚顶满铺间距大于50cm的双层脚手片。14、脚手架的外侧，自第二步起必须设1.2M高的防护栏杆和30cm高的挡脚杆;顶排的护手栏杆不得小于二道,高度分别为1.3M和0.9M。脚手架外侧用合格的密目式安全网进行全封闭，安全网固定在脚手架外立杆的内侧，并用18#铅丝张挂严密。15、在本工程的脚手架外围各设置宽度不小于1.0M的斜道,坡度为1:3(高:长)(即步高1.8M,斜道水平长度5.4M),转弯平台面积不小于3M2,斜道的受力杆单独设置,斜道两侧及平台的两个外侧,以及平台同斜道连接的一面,设剪刀撑到顶.16、脚手架的立杆必须采用对接,大横杆采用对接方式塔接,剪刀撑及栏杆和踢脚步杆采用搭接,搭接必须错开一个挡距,同一平面的接头不得超过50%。三、 脚手架的验收1、 外脚手架必须由持有效上岗证的人员搭设，随楼层的增高逐层对其其进行检查及分段验收，对不符合要求的应迅速整改，待整改后上报项目技术负责人，由项目技术负责人组织有关人员进行二次验收，合格后方可进行上层施工。2、 外脚手架分段验收应按JGJ95-99及施工规范进行。四、 外脚手架安全技术措施1、 外脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡。2、 钢管脚手架应设置避雷针，分置于外架四角立杆上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不应大于10，接地地采用12钢筋，接地体可利用建筑物的避雷装置。3、 外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。4、 外脚架必须及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。5、 外脚架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篦、塑料篦混用。6、 外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。7、 严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于2KN/M2。8、 控制扣件螺栓拧力矩，采用扭力板矩应控制在4050N.M范围内.9、 严禁脚手架存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使用施工荷载内、外传递平衡。10、 保证脚手架架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。11、 雨天、雷雨天及六级以上（含六级）大风不得进行搭设或拆除脚手架。五、 外脚手架拆除安全技术措施1、 拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术将错交底后才准作业。2、 拆架时应分作业区，周围设绳围拦或坚立警示标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3、 拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。4、 拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，同一部位拆除顺序为先拆栏杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆大横杆、小横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架服务业。5、 拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头口。6、 连墙杆应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时支撑住，然后才能拆除。7、 拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个操作者有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。8、 拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。9、 在拆除时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。10、 拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。六、 落地式钢管脚手架设计计算书1、 材料选用：材料采用48*3.5钢管,截面积A=489mm2,惯性矩I=12.19*104 mm4,抵杭矩W=5.08*103 mm3,回转半径i=15.8mm,自重3.8Kg/M,扣件采用普能扣件,脚手板1.5*1M为竹制,安全网为密目式阻燃安全网.外架为双排脚手架,搭设高度按59M计算,搭设尺寸为:立杆步距1.8M,立杆纵距1.5M,立杆的横距1.4M;连墙件采用2步3跨布置,施工均布荷载为3.0KN/M2,操作层5层满铺脚手架片,同时施工2层,整片外架侧拉设密目式安全网.2、 纵向水平杆（大横杆）的计算：大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯距和变形。计算简图如下： qL L L L qL2 qL2 L L L 大横杆计算荷载组合简图 （跨中最大弯矩和跨中最大挠度）qL L L L qL L L L 大横杆计算荷载组合简图 （支座最大弯矩）（1） 均布荷载值计算大横杆的自重标准值：P1=0.038KN/M脚手片荷载标准值: P2=0.35*1.5/3KN/M=0.175KN/M活荷载标准值:Q=3.0*1.5/3=1.50KN/M=0.175KN/M静荷载计算值:q1=1.2*0.038+0.2*0.175=0.256KN/M活荷载标准值:q2=1.4*1.5=2.10KN/M(2)强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩,跨中最大弯矩:M1max=0.08 q2L2+0.1q2L2=(0.08*0.256+0.1*2.1)*1.82=0.747KN/M支座最大弯矩:M2max=-0.1 q1L2-0.117 q2L2=-0.878KNM选择支座弯矩和跨中弯矩最大值进行强度验算:=M/W=0.878*103/5.08=172.8N/mm2f=205N/mm2强度满足要求。（3）挠度计算静荷载标准值：q1=0.038+0.175=0.213KN/M活荷载标准值:q2=1.5KN/MVmax=0.677q1L4/100EI+0.99q2L4/100EI =(0.677*0.213+0.99*1.5)*18004/(100*2.06*105*121900) =6.84mm大横杆的最大挠度小于1800/150与10 mm,满足要求。3、 横向水平杆（小横杆）的计算：小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。计算简图如下： P P qL L/3 L/3 L/3用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。（1） 荷载值计算：大横杆的自重标准值：P1=0.038*1.5=0.057KN/M脚手片的荷载标准值：P2=0.35*1.5*1.4/3=0.245KN/M活荷载标准值：Q=3.0*1.5*1.4/3=1.4KN/M荷载计算值：P=1.2*(0.057+0.24)+1.4*1.4=2.316KN/M（2） 强度计算：最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和。Mpmax+ Mqmax=1.2*0.038*1.4*1.4/8+2.316*1.4/3 =1.092KNM=M/W=194N/mm2f=205N/mm2满足要求。（3） 挠度计算：最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和。自重均布荷载下最大挠度：Vqmax=5qL4/38EI =0.07mm集中荷载标准值：p=0.057+0.245+1.4=1.702KN集中荷载最不利分配引起的最大挠度Vqmax=qL(3L2-4L2/9)72EI =1702*1400*(3*14002-4*14002/9)/(72*2.06*105*12.19*104) =6.6mm最大挠度和：Vmax=0.07+6.6=6. 67mm小横杆的最大挠度和小于1400/150与10mm，满足要求。4、 扣件抗滑力的计算：荷载计算：扣件抗滑承载力设计值RC，取8.0KN横杆自重标准值: P1=0.038*1.4=0.05KN/M脚手片荷载标准值: P2=0.2*1.4*1.5/2=0.2KN活荷载标准值：Q=3.5*1.4*1.5/2=3.67KN荷载计算值：p=1.2*(p1+p2)+1.4*Q=5.45NRc单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。5、 立杆的稳定性计算作用于脚手架的荷载包括静荷载载、活荷载和风荷载。（1） 静荷载标准值立杆承受的结构自重：NG1=0.1248*60 =7.488KN脚手片的自重：NG2=0.35*5*1.4*1.5/2=1.837KN栏杆、挡脚手板自重：NG3=0.14*5*1.4*1.5/2=0.49KN吊挂的安全设施荷载（包括安全网）NG4=0.009*1.4*1.5/2 =0.009KN静荷载标准值：NG= NG1+ NG2+ NG3+ NG4=9.824KN（2） 活荷载标准值活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。活荷载标准值：NQ=2*2*1.5*1.4/2=4.2KN（3） 风荷载标准值 K=0.7*UZ*US*0 =0.7*1.36*1.3*0.88 =1.089KN/mm2其中：UZ风荷载高度变化系数，取1.360;US风荷载体型系数，取1.3;0基本风压，取0.88。（4） 立杆的稳定性考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：N/A+M/Wf其中N立杆的轴心压力设计值：N=1.2NG+0.85*1.4NQ=16.787KN;轴心受压立杆的稳定系数，查表得0.216,A立杆净截面面积，A=489mm2；MW计算立杆段由风荷载设计值产生的弯距W立杆净截面模量，W=5.08M=0.85*1.4W2Lah2/10=0.062KNM将上述值代入中,计算结果:171.136N/mm2 f=205N/mm2满足要求。6、 连墙件的计算：连墙件的轴向力计算值按下式计算：N1=N1W+N0式中N1W风荷载产生的连墙件轴向力设计值N1W=1.4K*A=24.699KNN0连墙件约束脚手架平面外形产生的轴向力，取5.0KN计算得连墙件的轴向力计算值N1=25.699KN连墙件轴向力设计值：Nf=Af式中轴心受压立杆的稳定系数，查表得0.67A=4.89cm2f=205N/mm2计算得Nf=67.2KNN183.935KN/M2地基承载力的计算满足要求。七、 悬挑式外脚手架设计（一） 槽钢悬挑外架设计说明：脚手架采用483.5钢管和扣件搭成双排架,立杆下部支承在18a槽钢制作的水平悬挑架上。槽钢悬挑顶端用12.5的619钢丝绳与上一层梁或墙柱上拉接。槽钢伸进楼层的一端套在预埋钢筋套环内焊接牢固。（见图） 18槽钢 216圆钢 间距1000 板面上各边增设212入梁 Z Z 300 (钢筋套环示意图)脚手架搭设横距为0.8米,纵距为1.5米,步距1.8米,连墙件为两步三跨矩形布置。脚手架高度暂按28米设计，实际搭设按24米。每楼层铺设竹篾片作为脚手板。施工作业层按2层计算，活荷载取值为3KN/m2，作业层设扶手栏杆和挡脚板，剪刀撑在外侧立面上沿高度和长度每隔4个立杆纵距连续设置。其他搭设要求按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）的规定执行。本地区基本风压取值0.77KN/m2。（二） 槽钢悬挑外架搭设参数验算：由于最上段悬挑架所处标高最高，受风力荷载影响受力是最不利的，所以采用最上段悬挑架为例计算。1、 荷载计算1.1脚手架结构自重根据(JGJ130-2001)规范中附表A-1得:gk=280.1248=3.3936KN外立杆配件自重1. 2脚手板按2步设一层,共7层,单位荷载取0.30KN/m2。外立杆g1-1=1.50.80.37/2=1.26KN内立杆g2-1=1.26+0.21.50.32=1.44KN扶手栏杆及挡脚板按5层计,查表4.2.4-2g2-1=50.111.5=0.825KN安全网g1-3=281.50.01=.42KN内伸横杆和脚手板g2-2=1.50.0382+0.41.50.32=0.474KN合计外立杆:g1=1.26+0.825+0.42=2.505KN内立杆:g2=1.44+0.474=1.914KN1. 3施工活荷载外立杆:Q1=1.50.832/2=3.6KN内立杆:Q2=1.5(0.8+0.4)/232=7.2KN1.4设计垂直荷载外立杆:N1=1.2(3.3936+2.505)+1.43.6=12.12KN内立杆:N2=1.2(2.3936+1.914)+1.47.2=16.45KN2、 立杆稳定性验算2.1内立杆稳定验算:查规范5.3.3表得=1.50h/i=1.51.9/0.0158=180.4查规范附表C得&=0.211立杆稳定性验算,根据规范5.3.1-1公式:N/&A=16450/(0.211489)=159.4N/mm2f205N/mm2满足要求。2.2外立杆稳定性验算: 本地区基本风压为W0=0.77KN/m2,外立杆下端标高80m,风压变化值取2=1.77脚手架挡风面积为1.91.5/2=1.425密目式安全的挡风系数取0.5,查现规范表4.2.4,风载体型系数为S=1.3则脚手架的承受的风载标准值为:Wk=0.70.771.771.30.5=0.620KN/m2由风载产生的弯距根据规范5.3.4公式得:MW=0.851.40.6201.51.92/10立杆稳定性验算:N/&A+MW/W=12120/(0211489)+399.596/5.08=196N/mm287.7KN满足要求.4、 预埋吊环设计：钢丝绳上端拉在钢筋吊环上，根据混凝土结构设计规范（GBJ10-89）第7.9.8条规定,吊环采用I级钢筋制作,吊环埋入深度不应小于30d,并应焊接或绑扎钩住结构主筋,每个吊环可按两个截面计算,吊环拉应力不应大于50N/mm2。吊环钢筋面积：As=N/（250）=24850/（250）=548.5 mm2所以选用18圆钢, As=2545mm2248.55mm25、槽钢验算简图： Nt N3 N2 N1 150 1650 300 800 10018槽钢截面特性：WMx/xf；自重g=0.142KN/m最大弯矩Mx=12.121.1+16.450.3+1/20.1421.22=18.369KN.m弯曲强度计算:Mx/Rxw=18369103/1.05190103=92.08N/mm2f=205N/mm2满足要求。6、 环形拉筋强度验算：N3反力计算:N3=(12.121.1+16.450.3)/1.65=11.07KN16环形拉筋锚固验算；=11.07KN/201mm2=55.07/mm2N3=11.07KN满足要求 12.5钢丝绳 16环形拉筋 N2 N1 N3 150 1000 650 1200（三） 槽钢悬挑外架细部搭设要求：1、 在槽钢端头100mm处，对立杆的上下位置焊接25高100mm的钢筋桩，立杆下端套在钢筋柱上，以防止立杆滑移。因为要在槽钢悬挑端部拉钢丝绳，故在槽钢部下方也焊接同样的钢筋桩。2、 脚手架外排立杆内侧设置密目式安全网封闭。3、 连墙杆件为二步三跨矩形布置，在窗洞、阳台部位、其间距高度以楼层怯同为准，在连墙处的建筑结构边梁上设置预埋短钢管，埋入砼中30cm，高出砼面20cm，每层每隔2个立杆间隔埋一个。过墙小横杆与预埋管用扣件连接，若预埋管与脚手架小横杆不在同一个标高，则另增加一根小横杆。八、 卸料平台搭设方案1、 本工程中的卸料平台架采用钢管架悬挑搭设，其搭设长度为3M，宽度为2M。卸料平台禁止与脚手架连接，要自成受力系统。卸料平台周围应设置防护栏杆并用密目网封严，平台底模板铺设应平整、严密。平台在明显处应设置标志牌规定使用要求和限定荷载。卸料平台主要杆件由预埋水平杆、斜撑拉杆、大横杆组成。、2、 卸料平台的计算：施工荷载按不大于2.7KN/m2计;则整个卸料平台的最大荷载为;3m2m2.7KN/m2=16.2KN=1.65吨各材料最大堆放量如下:a、 方木；（假设为510方木4m长每m3重500kg）最大堆放量为：1.65103/(0.050.14500)=165条b、 钢管(假设每根6m)最大堆放量为;1.65103/(63.84)=71条c、 九夹板：（18392.5）=50片以上材料最大堆放量需慎重考虑塔吊最大起重量及材料堆放安全要求。尽量少吊。3、 卸料平台斜撑稳定验算：a、 恒载标准值；（中间斜撑受力最大，取其单元计算）如图所示： 钢管；3.84+3.848/3=14.08KG/M=138N/M 扣件;1.259/3=3.75KG/M=36.75N/M 模板;0.35KN/M21=0.35KG/M=3.43N/M小计:178.18N/M=0.178KN/Mb、 集中荷载可为: G=1.20.178+2.7=2.91KN/MP=2.913=8.73KNc、验算：N/a0.8f483.5钢管回旋半径为I=15.78mmA=489mm2=h/I=3600/15.78=228 查表得 =0.1404N/a=8.73103/0.1404489=127.2N/mm20.8205=164N/ mm2所以;斜撑满足要求对于层高3M楼层所搭设得卸料平台为增加卸料平台刚度和稳定性可在其中部设一道斜拉杆如图所示:19