怡林苑住宅楼脚手架施工方案.doc

工程概况：本工程为太原化学工业集团房地产开发有限公司开发建设的怡林苑住宅楼。本工程为一座单元式商业网点住宅楼，共有三个单元，地上为34层，主楼地下有两层，地下一层为地下设备层，地下二层连同部分地下汽车库为地下人防层。本工程结构型式高层主楼部分为剪力墙结构，地库群房为框架结构。本工程0.000绝对高程为797.150m。本工程建筑设计使用年限为50年，建筑防火分类为一类，建筑耐火等级为一级，抗震设防烈度为8度，屋面防水等级为二级，地下工程防水等级（地下配电室为一级、其余部分为二级）。 本工程总建筑面积为45974.08m2，其中地上建筑面积为37994.438 m2，地下建筑面积为7979.65 m2。主楼地下人防层层高为3.10m,主楼地下设备层层高为2.90m,标准层层高为2.90m,室内外高差北向为0.3m,南向为0.15m,建筑高度为99.60m。1、材料要求1.1钢管：钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管，其化学成份与机械性能符合国家标准碳素结构钢（GBT700）的要求。立杆、纵向水平杆（大横杆）的钢管长度一般为46m（每根重量不超过25Kg，适合人工操作），横向水平杆（小横杆）一般为1.92.3m。钢管应涂防锈漆。1.2扣件：扣件应符合钢管脚手架扣件（GB158311995）的规定。扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离要小于5mm。扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。扣件表面应进行防锈处理。1.3脚手板：脚手板应采用杉木制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于200mm，长度为3-4m，其材质应符合国家现行标准木结构设计规定(GBJ588)中对II级木材的规定，不得有开裂、腐朽。脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。1.4挡脚板：挡脚板高度不应小于180mm。挡脚板与挡脚笆上如有孔眼，不应大于25mm。1.5密目网：密目式安全网宽（高）度不得小于1.2m，网目密度不应低于2000目/100cm2，各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，环扣孔径不低于8mm。不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷。旧密目式安全网再次使用时必须经过耐冲击性能检验和耐贯穿性检验，合格后方可使用。密目式安全网的安装平面垂直于水平面，严禁作为安全平网使用。密目式安全网使用时应采用有足够强度、耐候性好的绳索绑扎，不得使用铁丝捆绑。1.6水平安全网：安全平网使用直径9mm以上的麻绳、棕绳、尼龙绳或其他耐候性不低于上述品种的材料编制网。外观应平整，宽度不得小于3m，网眼尺寸不大于5cm，每张安全平网重量一般不宜超过15kg。水平设置时能承受不小于1.6kN的冲击荷载。阻燃安全网必须具有阻燃性，其续燃、阻燃时间均不得大于4s。1.7工字钢悬挑梁：工字钢悬挑梁采用Q235钢，其材质应符合现行标准普通碳素结构钢技术条件（GB/T700）。2、脚手架施工技术措施本工程外脚手架采用单立杆双排悬挑脚手架，脚手架立杆纵距1.5m，横距1m，其中小横杆挑出內立杆100mm，横杆步距0.9m（根据密目网宽1.75m设定），脚手架外部做剪刀撑，以提高脚手架整体稳定性。脚手架外侧用密目网做全封闭。为不影响大模板施工，脚手架距建筑物300mm搭设，与楼体之间采用连墙钢管连接。脚手架支座采用工字钢悬挑梁。内端头用锚筋固定在楼板、梁上，外挑端头用钢丝绳拉结。电梯井处由于无梁、板可作为锚固点，在此处墙体预留洞口，将钢梁插入预留洞口锚固，外挑端头用钢丝绳拉结。脚手架搭设及支撑系统示意图2.1搭设顺序：放置支座好的悬挑钢梁，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣件固定后，装设横向扫地杆，并也与立杆固定，每边竖起34根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按4555Nm力拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一部架交圈完成。交圈后,再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构件质量，设置端墙件，按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步，随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。2.2构造要求：立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采取对接扣件，对接应符合下要求：立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3，同一步内不允许有二个接头。脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在距悬挑梁顶面300mm处的立杆上，横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不小于6m。大横杆用对接扣件连接、对接应符合以下要求：对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。并应避免设在纵向水平跨的跨中。架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300。用于大横杆对接的扣件开口，应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进人，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。每一主节点(即立杆、大横杆交汇处)处必须设置一小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度为100mm。操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆间距的1/2。 脚手板一般应设置在三根以上小横杆上，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。施工层应满铺脚手板，脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道，栏杆上皮高1.2m，挡脚板高不应小于180mm。栏杆上立挂安全网，网的下口与建筑物挂搭封严(即形成兜网)或立网底部压在作业面脚手板下，再在操作层脚手板下另设一道固定安全网。2.3架体与建筑结构拉接：架体拉接采用刚性连接方式，连墙体杆一端用一根短钢管同预埋在楼板之中的短钢管用直角扣件连接，当有剪力墙外墙阻挡，无法支设预埋拉杆时，在外墙上预留洞口，内部作“十”字架拉结。考虑到单个扣件的抗滑移能力不能满足设计要求所以在连墙体拉墙的一端增设直角扣件一个，连接架体一端用焊接的方式将扣件焊在连墙钢管上（见连墙杆示意图）。连墙杆在垂直间距不应大于4m，水平间距不大于6m的位置上设置，设置时尽量靠近主节点，偏离主节点的距离不应大于30cm。必须从底部第一根纵向水平杆处开始设置，布设形式可以采用花排，也可以采用并排，宜先采用花排。门窗洞口采用短向拉接，钢管长度过门窗洞口边缘250mm以上。2.4剪刀撑的搭设方法：在建筑物四周转角处、正面，必须要设置剪刀撑。每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在57根之间,每道剪刀撑的宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在4560之间，由底至顶连续设置，剪刀撑沿纵向连续设置。剪刀撑斜杆应在旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端，或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。剪刀撑接长采用搭接接长，搭接长不小于80cm，用3个扣件等距布置，扣件扣在钢管端头处小于10cm处。剪刀撑下端一定要落地。2.5脚手架架体封闭办法：采用密封网垂直封闭，密目网的绑扎方法：用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上，使网与架体牢固的连接在一起。系绳的材质应符合GB16909的规定。2.6防雷措施：脚手架在其搭设过程中考虑塔吊的防雷措施及其安全范围，不再另行设布防雷措施；当脚手架搭设完成后，每幢楼单独布设防雷措施，布设高度为高出脚手架最大高度12m，用电缆线引下来，通过压片螺丝连接于结构钢筋上，形成防雷体系。结构钢筋电阻要求在10欧以下。2.7层间防护：在脚手架内侧与建筑物之间的空隙中搭设防护设施，以防高空坠落物的打击。其做法是在内排立杆与墙面之间通长布置木板与支承钢梁扎牢。并且在钢梁下满挂密目安全网，全封闭。2.8悬挑梁及钢索制作及安装悬挑梁制作： 悬挑梁采用16号工字钢制作，梁长3.25m。在钢梁外挑端部焊接两根20圆钢，长度300mm，作为脚手架立杆锚固点。同时为防止钢筋滑移，在钢梁锚固端向外1.4m处焊接限位钢筋，限位钢筋采用20圆钢制作。另外在悬挑梁外挑端头焊接钢丝绳吊环。钢丝绳吊环采用16圆钢，焊缝长度为每边不小于50mm。悬挑梁构造示意图对拉钢索制作：对拉钢索采用619-17mm钢丝绳，钢丝绳中间设置OO型开式索具螺旋扣一个，用来调节钢丝绳的松紧程度。为方便拆卸，钢丝绳两端设钢卸扣与钢梁、楼体上的预埋拉环连接。开式索具螺旋扣、钢卸扣与钢丝绳连接使用17mm绳夹，每个连接头设绳夹两个。（详见附图）悬挑梁搭设方案：悬挑梁全长3.25m，其中外挑长度为1.55m，在楼板距外墙边1.5m处位置预埋一根16圆钢锚筋，用来固定悬挑梁，安装时，钢筋同钢梁之间的空隙需要用木楔填实。悬挑梁锚固筋要有足够的锚固长度，并要求伸入板上皮钢筋下，防止楼板开裂。在外剪力墙内边向内返100mm处，预埋一根16圆钢，作为悬挑梁抗倾覆锚筋，同时作为限位钢筋的支撑点。为安全起见悬挑梁端部拉设619-17mm钢丝绳一根。钢丝绳的楼体预埋件采用16圆钢，拉设在上层剪力墙或连梁上，且需要错开钢梁中心线布置，以避开脚手架立杆的阻挡，预埋件布置时偏移方向不能都朝向一面，需错开布置。当遇有剪力墙外墙阻碍钢梁搭设时，需在砼施工时预留钢梁穿墙洞口，洞口大小高宽：180140。（搭设方式详见附图）悬挑梁搭设示意图脚手架钢丝绳预埋件位置示意图梁端锚筋及钢梁安装示意图抗倾覆钢筋示意图在阳台位置搭设悬挑梁时将锚固点设置于外剪力墙上，考虑到阳台板的抗弯能力，所以将整个架体荷载改为主要依靠钢丝绳的拉力支撑。抗倾覆锚筋设于阳台悬挑板上。由于不受大模板施工影响，脚手架距阳台板100mm进行搭设。钢梁长度随阳台悬挑板的挑出长度而定，但钢梁上各部件的为使尺寸不变。（搭设方式见下图）阳台处悬挑梁搭设示意图在电梯井处由于无楼板或梁作为悬挑梁的固定点，经各种方案比较，确定为在墙体上预留洞口，搭设时，将钢梁插入预留洞口，利用预留洞口作为钢梁的支撑点，在钢梁外挑端部拉设619-17mm钢丝绳一根，脚手架荷载主要由钢丝绳承担。（详见附图）3、脚手架搭设质量要求：（1） 立杆的垂直偏差：搭设高度H25m时，同偏差不大于H200，且不大于100mm；横向偏差不大于H400，且不大于50mm。（2） 纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1300，且不大于20mm；横向水平杆水平偏差不大于10mm。（3） 脚手架步距、立杆横距偏差不大于20mm，立杆纵距偏差不大于50mm。（4） 扣件坚固力宜在4555Nm范围内，不得低于或高于60Nm。（5） 连墙点的数量、位置要正确，连接牢固，无松动现象。（6） 同一层各挑梁上表面之间的水平误差不大于20mm。4、脚手架拆除脚手架拆除应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则，即先拆栏、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后小横杆、大横杆、立杆等；并按一步一清原则依次进行，禁止上下同时进行拆除工作。拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软底鞋上架作业，周围设围护栏杆或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。连墙点必须与脚手架同步拆除，不允许分段、分立面拆除，拆下的扣件和配件应及时运至地面，严禁高空抛掷。5、施工安全技术措施1、操作者应有特种作业上岗证，身体健康，并在接受本工程项目部的安全交底后方可上岗。2、二步架以上施工时应佩带安全带，严禁向下抛扣件等物品，上部施工时，地面应有专人警戒守护。3、作业人员应衣着灵便，但不准赤膊裸身。应脚穿软底防滑鞋。4、高处作业材料堆放平稳，不可放置在临边或洞口附近，以防坠落，凡有坠落可能的任何物体，都要一律撤除或加以固定。5、施工过程中应边搭边铺脚手片，并将脚手片用铁丝绑扎稳固，以防滑脱，安全有效的围护设施应同步跟上。连墙杆设置也同步跟上。6、施工中若发生安全设施隐患或缺陷，务必及时处理或停工，并向上级汇报，班前、班后均应检查已施工部分的质量，安全情况，并按查验情况逐次以记录。7、脚手架的搭设还是拆除，均不得上、下步同时作业。8、严禁强风、雨、雪及夜间高空搭设和拆除作业操作。9、外脚手架搭设后分层分段进行验收，合格后挂牌使用。10、各种电线不得直接在钢管脚手架上缠绕，电线和电动机具必须与脚手架接触时，应当有可靠的绝缘措施。11、由于采用 脚手片，尼龙安全网等易燃物，应设置足够数量的灭火器，电焊操作时，必须有专人看守，且在焊接下方放置接火装置，防止火星点燃，不得在脚手架上吸烟，或从室内向脚手架上扔烟头。6、参数信息:计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.00米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.05米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用二步二跨，竖向间距2.1米，水平间距3.6米。施工均布荷载为3.00kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设3层。悬挑水平钢梁采用16#工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.30米。悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最外面钢丝绳距离建筑物1.20m。一、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1均布荷载值计算：小横杆的自重标准值：P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值：P2=0.351.05/3=0.123kN/m活荷载标准值：Q=3.001.05/3=1.05kN/m荷载的计算值：q=1.20.038+1.20.123+1.41.05=1.663kN/m小横杆计算简图2强度计算：最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩：计算公式如下：M=1.6631.052/8=0.229kN.m=0.229106/5080=45.079N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！3挠度计算：最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度：计算公式如下：荷载标准值：q=0.038+0.123+1.05=1.211kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度：V=5.01.21110504/（3842.06105121900）=0.763mm小横杆的最大挠度0.763mm小于大横杆的最大容许挠度1050mm与10 mm, 满足要求！二、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，小横杆在大横杆的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1荷载值计算：小横杆的自重标准值：P1=0.0381.05=0.04kN脚手板的荷载标准值：P2=0.351.051.05/3=0.129kN活荷载标准值：Q=3.001.051.05/3=1.103kN荷载的计算值：P=(1.20.04+1.20.129+1.41.103)/2=0.874kN大横杆计算简图2强度计算：最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下：集中荷载最大弯矩计算公式如下：M=0.08(1.20.04)1.052+0.2670.8741.05=0.249kN.m=0.249106/5080=49.016N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！3挠度计算：最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下：集中荷载最大挠度计算公式如下：大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.03810504/(1002.060105121900)=0.012mm集中荷载标准值P=0.04+0.129+1.103=1.272kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1.883127210503/(1002.060105121900)=1.104mm最大挠度和：V=V1+V2=1.116mm大横杆的最大挠度1.116mm小于大横杆的最大容许挠度1050mm与10 mm, 满足要求！三、扣件抗滑力的计算纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）：R Rc其中：Rc- 扣件抗滑承载力设计值，取8kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；1荷载值计算：横杆的自重标准值：P1=0.0381.05=0.04kN脚手板的荷载标准值：P2=0.351.051.05/2=0.193kN活荷载标准值：Q=3.001.051.05/2=1.654kN荷载的计算值：R=1.20.04+1.20.193+1.41.654=2.5952kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时，试验表明：单扣件在12kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取12.0kN；四、脚手架荷载标准值作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容：（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.187NG1 =0.18718.00=3.366kN（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板脚手板，标准值为0.35NG2 =0.744 kN（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、cbb43 脚手板挡板，标准值为0.15NG3 = 0.151.053/2=0.236kN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005NG4 = 0.0051.0518.00= 0.095kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.441kN。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。经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.0021.051.05/2=3.308kN风荷载标准值应按照以下公式计算其中：W0 - 基本风压（kN/m2），按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：W0 = 0.39Uz - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范（GB50009-2001）的规定采用：Uz = 0.62Us - 风荷载体型系数：Us = 0.645经计算得到，风荷载标准值：Wk = 0.70.390.620.645 = 0.109kN/m2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式：N = 1.2NG + 0.851.4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式：MW = 0.851.4Wklah2/10其中：Wk - 风荷载基本风压值（kN/m2）； la - 立杆的纵距 （m）； h - 立杆的步距 （m）。五、立杆的稳定性计算不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：其中：N - 立杆的轴心压力设计值，N=9.96kN； - 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； i - 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 - 计算长度 （m），由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k - 计算长度附加系数，取1.155； u - 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.5； A - 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W - 立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3； - 钢管立杆受压强度计算值 （N/mm2）；经计算得到 = 109.506 f - 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式： 其中：N - 立杆的轴心压力设计值，N=9.266kN； - 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l0/i 的结果查表得到0.186； i - 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 - 计算长度 （m），由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k - 计算长度附加系数，取1.155； u - 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.5 A - 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W - 立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3； MW - 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.044kN.m； - 钢管立杆受压强度计算值 （N/mm2）；经计算得到 = 110.54 f - 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求!六、连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No其中：Nlw - 风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算： Nlw = 1.4 wk Aw wk - 风荷载基本风压值，wk = 0.11kN/m2； Aw - 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 2.13.6 = 7.56m2； No - 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No = 5经计算得到：Nlw = 1.164kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 6.164kN连墙件轴向力设计值：Nf = Af其中： - 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l/i=30/1.58的结果查表得到=0.949；A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2。经过计算得到：Nf = 95.13kNN1小于Nf，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到：Nl = 6.164kN小于扣件的抗滑力8kN满足要求！连墙件扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 143.6cm4，截面抵抗矩W = 191.4cm3，截面积A = 32.83cm2。受脚手架集中荷载：P=1.