论高层建筑外悬挑脚手架施工技术.doc

论高层建筑外悬挑脚手架施工
一、高层建筑外悬挑脚手架简述
高层建筑现在很普遍，其脚手架施工是我们在高层建筑施工中控制的重点，下面联系淮安**工程简论高层脚手架的施工和控制重点。
二、工程概况：
**1#楼为框剪结构，地上32层再加三层钢结构，一层地下室。建筑总高度115.3 m。
三、搭设位置
本工程悬挑式脚手架从六层面开始预埋铁件，混凝土浇捣后安装的悬挑钢梁，沿主楼（呈矩形长64米宽24米）四周进行安装设置，然后，搭设脚手架。
四、 搭设材料选用和控制
1、 悬挑钢梁采用16#工字钢、在梁板面上外挑，悬挑长度1200㎜、1100㎜、不等，转角处1800㎜，内伸15002000㎜处在板内埋2根圆16压环钢筋。
2、 扣件应符合《锻铸分类及技术条件》（GB15831）规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。
3、钢丝绳采用¢17.5钢丝绳6*37、1400型及绳夹，脚手片采用0.8×1.5毛片。
4、安全网采用1.8×6M密目网，并且应有“三证”。
五、脚手架搭设要求
1、按悬挑式脚手架安全技术规范和JGJ59-99标准以及结合本工程实际情况合理布置。

2、悬挑式脚手架安装钢梁时，底部应有临时支撑架，以满足混凝土浇捣后强度失效。
3、悬挑式脚手架搭设进度应高出施工操作面一层，因设置悬挑梁层影响进度，应临时加固临边围护，以保证施工安全。
4、悬挑式脚手架设置悬挑梁层搭设三步脚手架时，必须及时将斜拉钢绳用绳夹和花篮调节螺栓将悬挑梁与上层结构吊点调节并固定好。
5、脚手架搭设时，做到横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、连接牢固。
6、脚手架搭高时，沿建筑物周围连续封闭，因条件限制不能封闭，应设置必要横支撑。
7、脚手架步高1.8M纵距1.5M,立杆横距1M（悬挑部分0.8M），根据本工程外墙线迹特点，立杆距离0.2－0.3M不等。
8、脚手架立杆应相隔交叉，用不同长度的钢管进行搭设，将相邻对接口头位于不同的高度上，使立杆受荷的薄弱截面错开。
9、每步脚手架设置扶手栏杆和踢脚杆，外排立杆内侧均绑扎好密目网，密目网绑扎时，下口扎紧无缝隙，上口扎实并缝实平整。
10、脚手片应层层满铺，用不细于18#铅丝双股四点绑扎，无探头板、无滑移。
11、脚手架的剪刀撑按水平6M，垂直高度6M，从两端角做起，对称分匀，自下而上，左右连续，同步到顶；剪刀撑搭接长度1M，用不少于二只扣件搭接。

12、脚手架纵向在每层楼面与结构拉接，横向4.5M设置一拉接点,竖向每层设置一拉接点,拉接杆件采用φ14圆钢,一端与φ18钢管焊接,长度不少于100㎜,另一端与结构钢筋焊接,钢筋伸入结构梁不少于200㎜,并且制作6d弯曲半圆。
13、脚手架的防雷接地设置均应与建筑物结构防雷网相连接，防雷接地用ф12镀锌圆钢设置在建筑四周或每隔30M，距离设置点与结构防雷网相连接。
六、悬挑式脚手架搭设方案
1、根据具体情况，悬挑架搭设安装从六层开始悬挑，上部每六层一悬挑，架体高度为17.4M，共设置五次悬挑至顶部机房；落地脚手架一层到设备层，架体高度为20.1M；顶部钢结构在屋顶上搭设落地脚手架，高度为17M。
2、悬挑式脚手架平面布置
本工程悬挑梁沿楼面四周布置、间距为1500㎜，转角处另加一根斜向型悬挑梁1根，脚手架在露台处可采用钢管斜撑卸荷。
七、架体计算书：
1、脚手架布置
1）步距 h=1.8m 横距 Ib=0.8m 纵距 Ia=1.5m
2）高度 h=14.5m,步数n=10步
3）允许同时施工层数:两层。
2、材料自重:
1） 每m立杆承受结构自重:0.1248KN/m
2） 竹脚手片自重: 0.05KN/㎡

3） 栏杆自重:取0.14KN/m
4） 安全网自重:0.002KN/㎡
3.立杆计算:
1） 荷载计算:
①结构自重标准值: 0.1248×17.4=2.17KN
②脚手片总重标准值: 0.05×0.8×1.5×10×1/2=0.3KN
③栏杆总重标准值: 0.14×1.5×10=2.1 KN
④安全网总重标准值:0.002×1.5×17.4=0.05KN
⑤施工均布荷载: 2×3×1.5×0.8/2=3.6KN
⑥风荷载标准值
基本风压:ω０=0.55KN/㎡
风载体型系数:Us=1.3Ф=1.3×0.089=0.1157
风压高度变化系数:Uz=2.02
风荷载标准值:ωk=0.7×ｕz×ｕs×ωo
=0.7×2.02×0.1157×0.55=0.08998 KN/m²
2） 荷载标准值
① 恒载标准值：NG=2.17+0.3+2.1+0.05=4.62KN
② 活载标准值:NQ=3.6KN
3） 荷载标准值统计:
① 恒载标准值:N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.62+1.4×3.6=10.6KN
4） 整体稳定性验算基本数值:
① 立杆截面积:A=4.89㎝²

② 计算长度: L0=Kuh=1.115×1.5×1.8=3.21m
③ 压杆长细比: 入=L0/ⅰ=3.21×100/1.58=197
④ 压杆稳定系数:查表得Ф=0.186
⑤ 荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw（风载分项系数取1.4）:
Mｗ=0.85×1.4ωk1ah²/10=0.85×1.4×0.08998×1.5×1.8²/10=0.052KN.m
4、稳定性验算如下:
不组合风载时:
（γGNG+γQNQ）/фA
=（1.2×4.62+1.4×3.6）×103/（0.186×489）
=116.54MPa重:
①每M立杆承受结构自重:0.1248KN/M

②竹脚手片自重:0.05KN/㎡
③栏杆自重:0.14KN/m
④安全网自重:0.002KN/㎡
2）荷载计算:
① 结构自重标准值:0.1248×1.8=0.225KN
② 脚手片总重标准值:0.05×0.8×1.5×1/2=0.03KN
③ 安全网总重标准值:0.002×1.5=0.003KN
④ 施工均布荷载:3×1.5×0.8/2=1.8KN
3）荷载统计:
① 恒载标准值:NG=0.225+0.03+0.003=0.258KN
② 活载标准值:NQ=1.8KN
③ 在不组合风荷载作用下
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×0.258+1.4×1.8
=2.83KN<8KN
所以扣件抗滑承载力满足要求。
6、对连墙构件进行校核:
连墙构件的轴向力设计值:
N1=N1W+N0
N0—连墙件约束脚手架平面外形所产生的轴向力取5KN
N1W—风荷载产生的连墙件轴向力
N1W—1.4*ωk*AW=1.4×0.08998×4.5×2.9
=1.64KN

所以N1= N1W+ N0
=1.64+5=6.64KN
N1=f×Ae
则Ae= N1/f=6.64×10³/205=32.4㎜²＜113.1㎜²
选用≥12㎜钢筋做连接墙件预埋拉接满足强度及稳定性要求.
综合所述架体稳定性和强度均能满足施工要求.
7、用16#工字钢在梁板上对外悬挑架计算，计算简图和计算如下：

由前计算N=10.6KN
压力计算: Ra=8.48KN Rb=29.68KN
1)16#工字钢在B点处强度验算
查《建筑结构施工计算手册》得
Mb=N(0.8+0.2+0.2)=12.72KN·m
对16#工字钢:W=141㎝3

σ=Mb/W=12.72*106/141*103=90.2N/㎜2
σ＜[σ]=205 N/㎜2
满足要求
2)16#工字钢挠度验算
E=2.06*105 I=1130㎝4
Wmax=N*10003/3EI+N*2002(3*1000-200)/6EI
=1.6㎜＜1000/250=4㎜
满足要求
3)压环验算：压环为2根16圆钢，为安全起见，只验算单根作用。
σ= Ra/（3.14*8*8）=42.2N/㎜2＜f=210 N/㎜2
满足要求
其它地方计算均同前3、4、5、6。
通过以上验算,本工程各层悬挑式脚手架均能满足施工安全要求.
八、脚手架搭设质量控制
1、立杆垂直偏差
⑴搭设高度H≤21m时
纵向偏差不大于H/200,且不大于100㎜
横向偏差不大于H/400,且不大于50㎜
⑵纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300
横向水平杆不平偏差不大于10㎝。且不大于20㎜
⑶脚手架步距，横距偏差不大于20㎜，立杆纵距偏差不大于50㎜。

⑷扣件紧固力宜在40-50N.M的范围内，不得低于40N.M或高于65N.M。
⑸连墙件数量，位置正确，连墙牢固，无松动现象，外架必须经过验收合格后，方可使用。
九、脚手架的安全设施要求
1、安全生产措施
⑴严格执行三级安全教育制度，对班组长、操作工人进行上岗前安全交底，架子工均持证上岗。
⑵搭设架子高度超过2m时必须系安全带，施工时戴安全帽及穿软底鞋。
⑶操作人员必须具有相应施工经验，身体健康，有较好的体力的人员施工。
⑷严禁酒后操作上岗。
⑸在搭设架子时，下面架子四周严禁站人或施工。
⑹每搭设一层外架，及时做好各架的防护及围护。
⑺每到一拉结点，及时固定拉结。
⑻严禁搭设材料向下或向上抛设。
⑼严禁疲劳作业，白天工作不超过8小时，晚上不准施工。
2、安全网设置
在墙外面满搭脚手架的情况下，先在脚手架外表面满挂安全网；在作业层的脚手板下平挂安全网；第一步架为满铺脚手板，每隔4-6层架设一层水平安全网。

3、钢管脚手架的防电避雷措施
⑴钢管脚手架（包括钢井架、钢独杆提升架等）4.5以内没有35KV以上的高压线路，且3m以内没有1-10KV的高压线路；钢管脚手架在架设和使用期间，严防与带电体接触。
钢管脚手架采取接地取埋，电力线路垂直穿过或靠近钢脚手架时，先将电力线路周围至少2m以内的钢脚手架水平连接，并将线路下方的钢管脚手架垂直连接进行接地；电力线路和钢管脚手架平行靠近时，将靠近电力线路的一段钢管脚手架在水平方向连接，并在靠墙的一段每25m设一地极，接地极埋入土深度2-2.5m。
在钢管脚手架上施工的电焊机、混凝土振动器等，要放在干燥的木板上，操作者要戴绝缘手套，穿绝缘鞋，经过钢管脚手架的电线要严格检查并采取安全措施。
夜间施工和深基础操作的照明线通过钢管脚手架时，使用电压不超过12V的低压电源。
⑵避雷：
应设避雷装置，其要求如下：
避雷装置:包括接闪器、接地极、接地线。
接闪器可用直径25-32㎜、壁厚不小于3㎜的镀锌钢管或直径不小于12㎜的镀锌钢管制作，设在拟建建筑物四角的脚手架立杆上，高度不小于1.2m，并将最上层的横杆全部连通，形成避雷网路。
接地极:垂直接地极采用长度为1.5-2.5m，厚度不小于2.5㎜，直径为25-30㎜的钢管；直径不小于20㎜的圆钢或50×5等边角钢,水平接地极选用长度大于3m，直径为8～14㎜的圆钢或厚度不小于4㎜、宽25～40㎜的扁钢。

接地线:钢管脚手架架体可以替代接地线,相邻悬挑架之间用直径10㎜的圆钢或厚度不小于4㎜的扁钢连接,接触面积不小于10㎝²,以保证接触可靠。
避雷装置接地电阻不得大于30Ω。
4、注意事项
（1）接地极的位置选择在人不易走到的地方，以避免和减少跨步电压的危害，防止按地线遭受机械损伤。同时与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离避免发生穿越，造成危害。
（2）接地装置的使用期在六个月以上时，不宜在地下利用裸铝线导线做为接地极或接地线。
（3）在施工期间遇有雷击或阴云密布将有大雷雨时，钢管脚手架上的操作人员立即离开。