悬挑外脚手架施工方案.doc

建昌卡斯迪亚24-26#楼工程外脚手架施工方案编制单位：汉中市建筑工程总公司编 制 人：审 核 人：编制时间：2011年4月15日外脚手架施工方案一、工程概况本方案用于建昌卡斯迪亚三期工程24#-26#楼主体结构工程，该工程位于汉中市朝阳北路东侧，总建筑面积为58706，其中24#楼地下一层，地上三十一层，建筑高度地上98.4米，地下室埋置深度：-4.20米。25#楼地下一层，地上二十六层，建筑高度地上83.4米，地下室埋置深度-4.20米。26#楼地下一层，地上二十六层，建筑高度地上83.4米，地下室埋置深度-3.00米。负一层为车库，一、二层为商业用房，三层以上为住宅， 第二层为转换层，本工程0.000对应绝对标高24、25#楼为511.8米、26#楼为511.9米24#楼脚手架拟采取分七段搭设：第一段 一层至二层（落底） 高度12m(结构高度10.8m)第二段 三层至八层（落底） 高度19.2m(结构高度18m)第三段 九层至十三层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第四段 十四层至十八层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第五段 十九层至二十三层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第六段 二十四层至二十八层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第七段 二十九层至三十三层（悬挑） 高度18m(结构高度16.5m)25#、26#楼脚手架拟采取分六段悬挑搭设：第一段 一层至二层（落底） 高度12m(结构高度10.8m)第二段 三层至八层（落底） 高度16.2m(结构高度15m)第三段 九层至十三层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第四段 十四层至十八层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第五段 十九层至二十三层（悬挑） 高度16.2m(结构高度15m)第六段 二十四层至二十六层（悬挑）高度12m(结构高度10.5m)二、脚手架工程设计及搭设参数本工程七层以下分二次落地搭设双排脚手架，八层以上层以上采用全封闭悬挑双排外脚手架，计划悬挑脚手架层平面设16工字型钢悬挑结构。1、脚手架材料的选择、脚手架钢管采用低压流体输送用焊接钢管（CB/3092）中规定的3号普通钢管，钢管采用483.5，横向水平杆最大长度2200mm，其它杆最大长度6000 mm，每根钢管的最大质量大应大于25kg。、扣件采用可锻铸铁扣件，其螺栓拧紧力距达65Nm时不得发生破坏。、脚手板采用楠竹脚手板。、连墙件的材质应符合现行国家标准碳素结构钢（CB/T700）中Q235A级钢的规定。2、外脚手架搭设尺寸的设计立杆纵向间距（跨距）1.2m，内立杆距墙距离为0.35m，内外杆间距（横距）为0.9m，大横杆步距1.5m，在作业层在大横杆上1.0m外加一根水平防护栏杆，小横杆间距为1.5m，脚手板接头处用双横杆平接,间距为0.25m.连墙件设置为2步三跨，第一段（一层至二层）连墙件与预埋砼内的16圆钢焊接，并用扣件同内、外立杆联接,其偏离主节点的距离不应大于300 mm，剪刀撑斜杆与地面的倾角4560，跨越立杆的根数6根，且不应小于6m，斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100 mm。3、悬挑工字钢外挑采用16工字型钢，长度约为3 m、4.5m两种规格（其中4.5m用于转角处）；工字钢伸出外墙边为1.1 m。固定工字钢在楼面上用218 的圆钢锚入梁板内（见图），分别在9层、14层、19层、24层、29层梁板内预埋钢筋锚环，工字钢预埋间距1600mm，工字钢距挑出端部200mm和800mm处用20钢筋竖向焊接用于固定立杆。密目网高度要高出施工层，脚手架立面设置密目安全网，底层设硬防护，用5厚楠竹脚手板满铺后再铺一层九夹板，脚手架每二层设兜网一道。 悬挑架高53m=15m,再加上上层高出1.2m,总计:16.2m,故按16.2m高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。三、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计3.1 悬挑架荷载的取值与组合3.1.1 计算基数：计算高度 H=16.2m 步 距 h=1.5m立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m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施工活荷载 qk= 2 KN/m2 内立杆至墙距 lc =0.35m3.1.2 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A-1 得：架体每m高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1394KN/mNG1K = Hgk1 = 16.20.1394 = 2.25828KN3.1.3 构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）外立杆竹笆板，按2 步设一层计，共5层，单位荷重按0.35kN/m2计：NG2K-1 =（5lalb0.35）/2103= (51.051.50.35)/2103 = 1378.125N栏杆、挡脚板（按5层计，栏杆每步架1根）NG2K-2 =（25laG1+7G2）103 =（251.50.0384+70.0262）103 =707N安全网NG2K-3 =HlaG3103 = 16.21.50.01103=243N合计NG2K= 1378.125+707+243 = 2328.125 N内立杆竹笆板NG2K-1 =（5lalb0.35）/2103+（5lalc0.35）/2103 = （51.051.50.35+50.351.50.35）/2103 = 1837.5N纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用）NG2K-2 = 5laG1 =51.50.0384103= 288 N合计NG2K = 1837.5+288= 2125.5 N3.1.4 施工均布活荷载按施工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 = 4.95kN3.1.5 垂直荷载组合外立杆N1 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 外 =1.2(3.09468+3.252)+1.43.15 =12.026kN内立杆N2 =1.2(NG1K + NG2K)+1.4NQK 内 =1.2(3.09468+2.9757)+1.44.95 =14.2145kN3.2 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工字钢，长3m（局部4.3m），在楼面上预埋218 的圆钢对槽钢进行背焊固定，距外墙边1.1m。根据钢结构设计规范（GB500172002）规定进行下列计算与验算：18 工字钢钢截面特性Wx=140.9103mm3,I=1127104mm4,自重q=0.205 kN/m，弹性模量E=206103N/mm2，翼缘宽度b=88mm，翼缘平均厚度=9.9mm，高度h=160mm。最大弯矩Mmax =N11.35+ N20.33+ q1.52/2 =12.0261.35+14.21450.33+0.2051.52/2 =21.4kNm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=140.9103mm3。f -型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=215N/mm2。=21.4106/（1.05140.9103）=144.65N/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。按附录一之（二），本悬臂梁跨长1.1m折算成简支梁，其跨度为21.1=2.2 m，按下列公式计算整体稳定系数：=（570b/l1h）235/s = 570889.9/（2200160） 235/215 =1.542则悬挑梁弯曲应力为：= Mmax /（Wx） =21.4106/（1.542140.9103）=98.5N/mm2f=215N/mm2安全。刚度验算 = N1l3/3EI+ N2lc2(3l-lc)/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。 =(12.02610311003)/(32.061051127104)+14.21451033502(31100-300)/(62.061051127104)=2.673L/250=1100/250=5.6mm，满足要求。 16工字钢后部锚固钢筋设计锚固钢筋的承载力验算锚固选用218 圆钢预埋梁、板上，锚环承受的拉力为：N3 = Mmax /1.1 = 21.4 /1.1 = 19.45KN吊环承受的拉应力为：= N/A =19.45103/（23.1492）= 38.24 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=19450N；lW-焊缝的计算长度，取lW=30-10=20mm。-焊缝的计算厚度，取8mm。 = 19.45103/（208）=106.1 N/mm2=121 N/mm2满足要求。由计算结果可知，当挑梁采用16#工字钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求。四、立杆稳定性计算4.1 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）附录C 表C 取值；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，查附录C，=0.260A 立杆的截面面积，查本规范附录B 表B 采用：A=489mm2立杆稳定性计算：N/（A）=14214.5/（0.26489）=111.8N/mm2f=215N/mm2,安全。4.2 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（5.3.4）式计算；W 钢管立杆的截面模量，查附录B 表B：W=5.08cm3；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。五、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3m。5.1 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。5.2 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。六、安全措施：脚手架必须配合施工进度搭设，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，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。立杆搭设应符合下列规定：相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2 个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。纵向水平杆搭设应符合下列规定：纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3 跨。纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm 处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：本工程外脚手架高度小于50m，连墙件每3.6m4.5m 设一根。连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m(2步)。当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在450600之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。抛撑应在连墙件搭设后拆除。当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。每道剪刀撑宽度不应小于4 跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在4560 之间；剪刀撑跨越立杆的最多根数剪刀撑斜杆与地面的倾角(a)450500600剪刀撑跨越立杆的最多根数(n)765本工程脚手架高度在15m 以上，必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。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。扣件安装符合下列规定：扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设置。脚手板的铺设应符合下列规定：脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120150mm;竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm 的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm 的镀锌钢丝固定在支承杆件上。在拐脚、斜道平台