(住建)悬挑外架专项方案.doc

重庆市北部新区民心佳园鸳鸯组团公共租赁房A1、A2、A3、A5、A6、A9#楼编制单位：重庆建工住宅建设有限公司审 核 人：编制人员：编制时间：2010-5-14目 录一、工程概况1二、架体选择1三、编制依据2四、脚手架设计及施工要求3五、脚手架搭设施工方法及注意事项4六、安全文明施工措施8附：扣件式钢管(悬挑型钢)脚手架设计计算书9一、工程概况重庆北部新区民心佳园鸳鸯组团公共租赁住房建设工程，系我市首个开工建设的公租房项目，位于北部新区鸳鸯组团，紧邻原东环收费站和西部奥特莱斯购物中心，北面紧邻西部奥特莱斯，西面是汽博中心，与叠彩城、奥林匹克花园仅一路之隔。根据集团的统筹安排，我司承担本项目A-1、A-2、A-3、A-5、A-6、A-9#楼及附属商业门面、地下车库工程的建设任务，总建筑面积为89435.55m2，其中A-1#、A-5#楼建筑面积均为13341.76m2、A-6#楼建筑面积为13347.00m2、A-9#楼建筑面积为13227.49m2，A-1、A-5、A-6、A-9#楼层数均为20层，A-2#楼建筑面积为14298.93m2、A-3#楼建筑面积为14458.35m2，A-2、A-3#楼层数为24层。二、架体选择本项目的建设工期仅为8个月，外墙采用外墙外保温体系，饰面层为涂料，保温层及涂料面层的施工周期相对较长，是制约整个工程建设工期的因素之一。为解决这一矛盾除在结构施工期间抢工外，合理插入外墙的施工时间是确保本项目能否按期交验的关键。因此，我司拟对外墙的施工采取分段作业的方式进行，总体安排是分两段施工，即以第十层首层为第一施工段；十层以上作为第二施工段。在采用上述作业方式后，用于外墙的脚手架我司拟采用以下方式：1.A-1、A-5、A-6、A-9#楼的一四层采用落地式双排钢管外架，从五层开始采用悬挑双排钢管脚手架；2.A-2、A-3#楼的一层采用落地式双排钢管外架，从二层开始采用悬挑双排钢管脚手架；3.悬挑架的承重梁采用16#工字钢，连接方式为16#工字钢与现浇板内预埋件（14钢筋环）连接，悬挑长度1.0m，锚固长度为2.0m，外架步距1.8m，立柱横向0.8m、纵向1.8m。4.悬挑架每次搭设高度8层，共搭设两段。5.架体随主体结构上升搭设，外挂密目安全网，作为主体结构施工的安全防护架又作为外装饰施工的装饰脚手架，为外墙装饰工程的分段施工提供作业面。三、编制依据1.工程施工图。2.有关工具性参考资料如类似工程的建设资料、以往的施工经验、建筑施工手册等。3.依据国家现行技术标准、施工及验收规范、工程质量评定标准及操作规程编制而成。主要采用的规范如下：建筑施工安全检查标准JGJ59-99钢结构设计规范GB50017-2003建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001安装施工工艺操作规程架子工程DB51/T325-91建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑结构荷载规范GB5009-2001混凝土结构设计规范G1350010-2002建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91混凝土结构设计规范G1350010-2002四、脚手架设计及施工要求（一）脚手架选用类型根据本工程的结构特点和建筑造型，本工程的A-1、A-5、A-6、A-9#楼的一四层采用落地式双排钢管外架，从五层开始采用悬挑双排钢管脚手架；A-2、A-3#楼的一层采用落地式双排钢管外架，从二层开始采用悬挑双排钢管脚手架。悬挑外脚手架采用16#工字钢作悬挑梁，作为脚手架的承力架，每隔8层水平挑断，每段搭设高度24m，采用48、壁厚3.5mm的钢管和扣件在承力架上搭设脚手架。（二）架体设计要求1.架体设计要求悬挑脚手架采用16#工字钢外悬挑1000mm作为承力架，间距1800mm布置，在承力架上搭设双排钢管扣件脚手架，脚手架立杆直接套在预先焊接在工字钢上的短钢管（长150200mm，其外径比立杆内径小11.5mm的钢管）上，立杆距边梁外侧200mm。立杆纵距1800mm，大横杆步距900mm。采用12钢丝绳对每一工字钢进行固接。封闭架外侧满挂密目式安全网。每悬挑层满铺竹跳板，施工层设两层走道板，交错轮翻铺设上升。外脚手架必须设置剪刀撑，剪刀撑与水平面夹角为45，剪刀撑的连接只能采用搭接，扣件不少于两只，搭接长度不少于0.5m。拉结杆：根据规范规定，水平间距5400mm，竖向间距为层高，即二步三跨，设置固结于钢筋梁板面上预埋的锚环上拉结牢固，转角处可直接用两根小横杆和另外两根钢管像柱箍一样锁在转角钢筋砼柱上。脚手架搭设高度不得低于操作面以上1.5m。2.施工要求（1）钢筋锚固环埋设位置偏差不得大于3cm，锚固长度不小于30d。（2）工字钢的安装位置应准确并与锚环固结牢固，再用钢管插入与工字钢焊接的短钢管上形成扫地杆，检查位置尺寸符合要求，连结稳固后，满铺竹跳板，方可开始架子搭设。（3）搭设的尺寸、柱距、步距、剪力撑和拉结点，严格按设计搭设联结牢固。（4）钢管搭设要求横平竖直，偏差在+100mm以内。3.注意事项（1）施工过程中，严禁在外架上堆物，增加荷载。（2）钢管接头相互错开，避免同截面接头过多。（3）小横杆伸出立杆外10cm左右，防止过长影响挂安全网和美观。（4）拉结点和剪力撑应及时加固拉结。（5）施工层外架与施工拉结杆联为一体。五、脚手架搭设施工方法及注意事项（一）施工准备脚手架搭设必须编制施工方案，并经建设、监理单位审批认可方能实行。脚手架搭设前，应由项目技术负责人向施工操作班组进行技术交底。脚手架搭设使用的钢管、扣件、脚手板、工字钢、钢丝绳等材料必须进行检查验收，经检查合格后方能使用。各种材料经检查合格后按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。（二）脚手架搭设脚手架搭设应配合施工进度进行搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。每搭完一步脚手架后，应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆垂直度。1.底座悬挑脚手架底座为悬挑工字钢，每根立杆均应设置在工字钢上。2.立杆脚手架必须设置纵横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。相邻立杆的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不得在同一步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至主节点的距离不应大于步距的1/3。3.水平杆纵向水平杆纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不应小于3跨。纵向水平杆接长应采用对接扣件连接。其对接应符合下列规定：纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。横向水平杆主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。作业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，最大间距不应大于纵距的1/2。4.脚手板脚手板采用竹脚手板。脚手板应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾覆。脚手板的铺设采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130150mm，两块脚手板外伸长度的总和不应大于300mm；脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。5.连墙件连墙件的布置应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，优先采用菱形布置，连墙件布置宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。连墙件的连墙杆应水平设置；连墙件应采用可承受拉力和压力的构造。6.剪刀撑剪刀撑必须在外侧立面的两端各设一道，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。剪刀撑斜杆接长采用搭接，搭接应符合下列规定：剪刀撑斜杆应用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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。（三）脚手架拆除1.拆除脚手架的准备工作拆除脚手架前，应作好下列准备工作：应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。应根据检查结果补充完善施工方案中的拆除顺序和措施，经建设、监理单位审批认可后方可实施。应由项目技术负责人向施工作业班组进行施工技术交底。应清除脚手架上杂物及地面障碍物。2.拆除脚手架拆除作业必须由上而下层进行，严禁上下同时作业。连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步时，应增设连墙件加固。当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应按规范要求设置连墙件和横向斜撑加固。卸料时严禁将各构配件抛至地面；运至地面的构配件应及时保养、检查和整修，并按品种、规格随时堆码存放。六、安全文明施工措施外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离以内，并作好可靠的安全接地处理。外脚手架必须及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。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。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。控制扣件螺栓拧紧力矩，采用扭力扳手，扭力矩应控制在45-50Nm范围内。严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内外传递平衡。保证脚手架体的整体性，不得与升降机一并拉结，不得截断架体。附：扣件式钢管(悬挑型钢)脚手架设计计算书本计算书参考书籍：（1）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）；（2）建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）；（3）建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）；（4）钢结构设计规范（GB50017-2003）；（5）建筑结构荷载规范（GB5009-2001）（2006年版）；（6）混凝土结构设计规范（G1350010-2002）（7）施工图纸。1.计算参数设定（1）基本参数脚手架采用48x3.5钢管，内立杆离墙0.20m；立杆步距h=1.80m，立杆纵距la=1.70m，立杆横距=0.80m，架体高度=24.00m；横向杆上有2条纵向杆，连墙件按2步3跨布置，铺竹跳板（自重0.35KN/m）。（2）钢管截面特征壁厚t=3.5mm，截面积A=489mm2，惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3，回转半径i=15.8mm，每米长质量0.0384kN/m；Q235钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。（3）荷载标准值1）永久荷载标准值每米立杆承受的结构自重标准值0.1115kN/m；脚手板采用竹跳板，自重标准值为0.350kN/m2；栏杆与挡板自重标准值为0.1400kN/m；脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值0.002kN/m2。2）施工均布活荷载标准值装修脚手架2.00kN/m2，结构脚手架3.00kN/m2。 3）作用于脚手架上的水平风荷载标准值k脚手架高度为24.00m；风压高度变化系数z=1.00；挡风系数=0.868；背靠建筑物按敞开，框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数s=1.3=1.1284；工程位于重庆市，基本风压0=0.40kN/m2；水平风荷载标准值k=0.711.12840.40=0.32kN/m2。2.纵横向水平杆验算（1）纵向水平杆验算1）荷载计算钢管自重GK1=0.0384kN/m；脚手板自重GK2=0.350.27=0.09kN/m；施工活荷QK=3.000.27=0.80kN/m；作用于纵向水平杆线荷载标准值：q1=1.2GK=1.2(0.0384+0.09)=0.16kN/mq2=1.4QK=1.40.80=1.12kN/m2）纵向水平杆受力计算每根钢管长约6.00m，按三跨连续梁计算，L=1.70m。a. 抗弯强度验算弯矩系数KM=-0.100、-0.117最大弯矩:=0.1000.161.702+0.1171.121.702=0.42kN.m抗弯强度=M/W =0.421065080=83.54N/mm2纵向水平杆抗弯强度=M/W=83.54N/mm2f=205N/mm2，满足要求。b. 挠度验算挠度系数K=0.677、0.990 最大挠度:=(0.6770.16+0.9901.12)(1.70103)4(100EI)=4.0mm纵向水平杆挠度=4.0mm=l/150=11.3mm与10mm，满足要求。（2）横向水平杆验算1）荷载计算钢管自重gk1=0.0384kN/m中间纵向水平杆传递支座反力R中=1.10.161.70+1.21.121.70=2.62kN旁边纵向水平杆传递支座反力R边=1.31kN2）横向水平杆受力计算按单跨简支梁计算，跨度为：L=0.80ma.抗弯强度验算最大弯矩M=q12/8R中L/3=0.03840.800.808+2.620.27=0.70kN.m抗弯强度=M/W=7026145080=138.31N/mm2 横向水平杆抗弯强度=138.31N/mm2f=205N/mm2，满足要求。b.挠度验算集中荷载产生的挠度为：=2623267163555624EI=1.9mm均布荷载产生的挠度为：2=5ql4/384EI=50.048004(384EI)=0.01mm最大挠度 =1+2=1.9+0.01=1.91l/150=800/150=5.3与10mm横向水平杆挠度=1.91mm=l/150=5.3mm与10mm，满足要求。3）横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算R=R中+R边+Gk1l/2=2.62+1.31+0.03840.802=3.95kNRc=8kN(Rc为扣件抗滑承载力设计值)扣件抗滑移R=3.95kNRc=8kN，满足要求。3.立杆计算（1）立杆容许长细比验算计算长度附加系数k=1.0考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数=2步3跨1.50立杆步距h=1.80m立杆计算长度o =kh=1.001.501.80=2.70m；长细比=o /i= 270015.80=170.89，立杆长细比=170.89210，满足要求。（2）立杆稳定性验算1)荷载计算立杆所受荷载包括：脚手架结构自重、构配件自重及活荷。其中：a.脚手架结构自重包括：立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重gk=0.1115kN/m脚手架结构自重：NGlk=gkH=0.11224.00=2.68kN。b.构配件自重包括：脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重。脚手板重量：131.700.400.35=3.09kN；栏杆、挡脚板重量131.700.140=3.09kN；安全网重量：24.001.700.002=0.08kN；构配件自重NG2k=3.09+3.09+0.08=6.27kN。c.活荷载包括：施工荷载按2层作业计算（其中一层为结构施工，一层装修施工）得：NGk=1.700.40(2.00+3.00)=3.40kN风荷载标准值计算风荷载标准值k=0.32kN/m2；由风荷载设计值产生的立杆段弯矩：MW=0.851.4Mk=0.851.4klah2/10=0.851.40.321.701.80210=0.21kN.m。2)轴心受压稳定性系数lo=kh=1.1551.51.80=3.119m，= lo/i =311915.800=197.373，=0.186。3)立杆稳定性验算a.不组合风荷载时N=1.2(NGlk+ NG2k）1.4NQk=1.2(2.68+6.27)+1.43.40=15.495kNN/（A）=154950.186489.00=170.36N/mm2f=205N/mm2b.组合风荷载时N=1.2（NGlk+ NG2k）0.851.4NQk=1.2(2.68+6.27)+0.851.43.40=14.781kNN/（A）MW/W=147810.186489.00+2070915080=203.27N/mm2立杆稳定性N/(A)=203.27N/mm2205N/mm2，满足要求。4.连墙件计算连墙件采用48x3.5钢管，截面积为489.0mm2，fy=210N/mm2；按每个结构层花排设置，纵向间距取2跨，架体高度24.00m；连墙件轴向力设计值N1=N1WN0，其中:风压高度变化系数z=1.42，基本风压o=0.40kN/m2；挡风系数=0.868；背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数：s=1.3=1.1284；风荷载标准值k，=0.71.421.12840.40=0.45kN/m2N1W=1.4kA=1.40.453.0021.70=6.41kN连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，按双排脚手架，取No=5.00kN；N1= N1WN0 =6.41+5.00=11.407kN；=N1/A连墙件= 11407489.0=23.33N/mm2fy=210N/mm2钢筋连墙件强度=23.33N/mm2fy=210N/mm2，满足要求。