悬挑外架工程施工设计方案

1、. 第一章工程概况 本工程结构为钢筋混凝土框剪结构，裙楼高度最大高度-3.8m ，塔楼最大高度36.6m。 本工程外脚手架搭设拟采用落地式及部分为悬挑式钢管脚手架，同时采用钢丝绳卸荷。脚 手架沿高度方向采用一次沿四周满搭设的方式，搭设高度至塔楼檐口再加上1.5m。考虑到 各栋进度不同的影响，根据建筑物外形和高度，本工程17、18、24 三栋塔楼的 A、G、A1、 1/T 轴和 1、 12、19、30 轴立面在第二层（ 7.8m 处）开始采用 14#工字钢悬挑，塔楼与裙楼相邻立面在第二层（ 7.8m 处）开始采用钢管临时悬挑 ( 其中 E、 F 座与 L、 N 座相邻立面视工程的进度情况决定是否

2、搭设临时架 ) ，到第五层楼面时采用 14#工字钢悬挑。 各栋塔楼搭设高度及卸荷位置分别为： B、C栋搭设高度约为 60m，分别在第六层、十层楼面卸荷一次。 A、 D、 E、 F 栋搭设高度约为 80m，分别在第七层、十三层、十八楼面卸荷一次。 第二章编制依据 1、 依据合肥工业大学建筑设计研究院提供的东莞市商业中心 H-5 地块施工图纸。 2、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2001J84-2001，行业标准。 3、 建筑施工手册（第二版）之扣件式钢管脚手架设计计算。 4、 中建五局 东莞市商业中心工程施工组织设计 。 第三章材料及要求 1、钢管 钢管采用外径为48mm

3、，壁厚 3.5mm，其材质应采用国家现行标准的要求。弯曲变形， 锈蚀钢管不得使用。脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg（6m长）。钢管上严禁打孔。 外架钢管使用前涂黄色油漆，栏杆采用红白相间色， 2、扣件 扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T 型螺栓、螺母、垫圈等。脚手架 采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时，不得发生破坏。 学习好帮手 . 3、钢丝绳 钢丝绳选用 619 14.0 光面钢丝绳，断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。 4、脚手板 脚手板采用钢筋网片脚手板。钢笆片网格间距不大于50，无锈蚀。 5、安全网 安全网采用密目式安全网。安全网必须按规定送质检站检验，合格后方可

4、用于工程。 6、工字钢 采用 14#国标工字钢。 第四章外脚手架构造 1、平面布置：附图1 立杆纵向间距 1500mm，架宽 1200mm、 900mm（用于 A、E 座有阳台立面）、1000mm(其中 外立面有装饰钢柱的建筑架宽1200，外立面没有装饰钢柱的建筑架宽1000) 。内排立杆距 离建筑物的距离为300mm。立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。 且立杆的直接头应相互错开500mm长，其接头距离纵向水平杆的距离不大于600。 纵向水平杆步距1800mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于500，扶手 杆水平设置于每步架0.9m 高处。剪刀撑要求满设，并沿高连

5、续布置，斜杆与立杆接触部 位均用旋转扣件扣紧， 其与水平杆的夹角为55，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上， 其接长必须采用搭接，搭接长度不小于1000mm，用三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横 杆连接外，中间还增加2 4 个节点。立杆和大横杆交点处一定设小横杆。 3、纵向水平杆 ( 大横杆 ) 的构造 纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于4.5m。 纵向水平杆采用对接扣件连接，符合下列规定：纵向水平杆的对接扣件交错布置：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500。 4、横向

6、水平杆 ( 小横杆 ) 的构造 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。在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度为150mm。 学习好帮手 . 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750mm。 5、立杆的构造 悬挑立杆必须放在悬挑型钢上的短钢筋上. 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距底座上皮不大于 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。 立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。 立杆除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各

7、步接头必须采用对接扣件连接。对接应符合下列规定： 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宜小于 500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于 600。 搭接长度不应小于 1m，应采用不少于 3 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 100mm。 6、连墙杆 为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置连接杆。 连墙杆用短钢管制成，长度约500 800mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上， 另一端与预埋在建筑物中的钢管相连。连接杆每两层设置一次， 水平间距 4.5m，上下错开， 成菱形

8、布置。 连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规定 的位置上设置有困难，应在邻近点补足。 7、节点构造（见附图） 1）、工字钢悬挑构造 学习好帮手 . 0 0 8 焊25长100的短钢筋 1 16 18 0 200 1000 200 6 1 0 0 2 0 0 1 110 200 300 1200 100 mm厚钢板 满焊 300 1200 预埋钢板与工字钢焊接 100 2）、卸荷装置构造 三个钢丝绳卡扣紧， 其长度不小于 500 附加钢管 3001200 100 3）、悬挑转角处构造 学习好帮手 . 预埋钢板与工字钢焊接 4）空调板处构造 0 0 空调板6 0 0

9、 3 0 0 2 1 0 0 6 第五章脚手架的搭设 1施工准备 技术人员应熟悉上部图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物 学习好帮手 . 料进场，其中包括14#工字钢、 483.5mm 钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安 全网等，以备外脚手架搭设使用；有关作业班组应组织足够的作业人员，准备外脚手架的 搭设；同时在施工前，应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安 全交底。架子工必须具备国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则的条件，经过 培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。 3外脚手架的搭设顺序 外脚手架的搭设应严格遵循

10、以下顺序： 铺悬挑钢梁摆放扫地杆逐根树立立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆和 扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安 第三、四步大横杆和小横杆安连墙杆接立杆。 4、脚手架的搭设注意事项： 按照规定的构造方案和尺寸进行搭设； 及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全； 拧紧扣件（拧紧程度要适当） ； 有变形的杆件和不合格的扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用； 搭设工人必须佩挂安全带； 随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大； 没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以发生意外； 5、附属结构搭设 1）安全网 脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口

11、与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的 间距应不大于 50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。立网平网与施工作业 面边沿的最大间缝不得10cm。 2）脚手板 脚手板采用钢笆片 8 钢筋焊接制作，宽为 1.05 米，要求作业层封闭及以下两步封闭， 以下每三步封闭一层，钢笆片铺放后要求用细铁线(22 号丝 )与大横杆绑扎固定。脚手架底 层铺夹板全封闭。 3）挡脚板 学习好帮手 . 采用 5 厚木胶合板制作，宽180 外侧面刷红白相间（ 500）油漆，每三步一道，设在 立杆内侧、安全网外侧。 4） 防护棚 悬挑外架在通道口搭设双层安全防护棚。 5）卸料平台 卸料平台挑出外架2.5m，长 4

12、m。采用工字钢悬挑在楼面上，斜拉钢丝绳卸荷，与外 架脱离。整个卸料平台用钢管与工字钢焊接制作而成，用塔吊进行吊装，本层使用完毕后 向上周转。平台面上捆绑木枋，木枋须布置均匀，最后在木枋上铺板，平台四周必须设置 防护栏杆和挡脚板，栏杆高度为1.2 米，栏杆用钢管焊接，在栏杆内侧挂安全网，绑扎牢 固。平台口处必须设置安全标志及使用要求，严禁乱堆放，严禁超载。 14#钢丝绳 0 14#工字钢 0 2 1 2500 6）斜道搭设 上人斜道采用之字形斜道，坡度为1： 3，宽度为 1.10m，斜道脚手板应铺严，上面铺 厚 3cm，间距不大于30cm 的防滑条，转弯处搭设休息平台，宽度不小于1.2m，护栏高

13、度 1.2m。斜道设置在便于人员通行的脚手架外侧。用安全网封闭，外设挡脚板，通道两侧设 置剪刀撑，进出口搭设防护棚，并悬挂标志牌。 学习好帮手 . 第六章脚手架的拆除 脚手架使用完毕后立即拆除，拆除须经项目经理批准，在脚手架拆除前应作好以下工 作： 1、对脚手架进行安全检查， 确认不存在严重隐患。 如存在影响拆除脚手架安全的隐患， 应先对脚手架进行修整和加固，以保证脚手架在拆除过程中不发生危险； 2、在拆除脚手架时，应先清除脚手板（或竹笆板）上的垃圾杂物，清除时严禁高空向 下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器内 运下。 3、脚手架在拆除前，应先明确拆除范

14、围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运 输设备的数量，脚手架上的水平运输、人员组织，指挥联络的方法和用语，拆除的安全措 施和警戒区域； 4、严格遵循拆除顺序，由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是： 栏杆脚手板剪刀撑大横杆小横杆立杆。 5、外脚手架的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工 作的安排； 6、拆除脚手架时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应 在出入口处设置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置； 7、在拆除的脚手架周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护， 以保证拆脚手架时无其他人员入内；

15、 8、对于拆除脚手架用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛， 并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证脚手架拆除 时其垂直运输设备能安全运转； 9、拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整 修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送 仓库保管以备今后使用； 10、本工程脚手架拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业； 11、拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。 学习好帮手 . 12、脚手架拆除过程中，不中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清 楚。 第七章安全

16、措施及要求 1、所有操作人员应持证上岗，操作人员进入现场后，由指挥部安全主任和项目安全主 任做好进场三级教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。 2、每一楼层外架搭设完毕后，必须经项目技术经理、生产经理和安全员验收，合格后 由生产经理发出使用许可证后方可使用。 3、防雷击接地措施，采用4 30 镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接，其电 阻不得大于要求的1Q。 4、高空作业要正确使用“三宝” ，遇六级以上大风时，应停止高空作业。雨后作业应 待脚手架上雨水吹干后进行，防止滑落。 5、由综合办公室及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采 取措施。 6、焊接作业时，要注

17、意防火，遇风时，应设置挡风板，避免火花飞溅。 7、外架上不得堆放钢筋，模板等材料。 8、脚手架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将脚手架板逐一传递至楼层或转料平 台上，再按步骤拆除，拆除步骤为横杆立杆剪刀撑，拆除时，严禁乱丢及高空坠物。 9、架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉 易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，拆除下来的 材料不乱抛、乱扔。脚手架作业下方不准站人，架子工不准在脚手架上打闹、嬉笑。 10、在靠近电源处拆除脚手架时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后 方可进行作业，不允许将电源线拉在脚手架上，以防止漏

18、电伤人。 11、不在脚手架上附装机械设备，悬挑平台拉缆风绳及搭（接）卸料槽（斗）等。 第八章脚手架的设计计算 初步设计 学习好帮手 . 立杆横距 b=1200m，立杆纵距 l=1.50m ，内立杆距建筑物墙外皮距离b1=0.30m；脚手架 步距 h=1.80m。同时铺钢筋网片式脚手板层数为2 层，同时进行施工层数为1 层。 脚手架与建筑主体结构连接点的布置，其竖向间距H1=2h=2 1.80=3.6m，水平距离 L1=3l=3 1. 50=4.5m，钢管为 48 3.5 。根据卸荷位置， 外架一次搭设最大高度为19.8m。 1、荷载计算 恒载： 脚手架结构自重（包括立杆、纵向水平杆、横线水平杆

19、、剪刀撑、横向斜撑和扣 件等自重）：当纵距为 1.5m，步距为 1.8m 时每米立杆结构自重标准值：gk=0.1248KN/m。 NG1K=19.8m0.1248KN/m=2.45KN， 构配件自重（包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等）：查表得： NG2K=1.715 2=0.86KN 活载 施工荷载： QK=3.0KN/m2，查手册表 4-3-18 得： NQK=6.3 2=3.15KN 风荷载： k=0.7 zzs0 2 式中： k风荷载标准值（KN/m）， z风振系数，取1.0 ； z风压高度变化系数，地面高度为60m，取值为 1.46 。 s脚手架风荷载体型系数， 对全封闭脚手 S=1

20、.3， =0.092. 为按脚手架情况 确定的挡风系数，所以 =1.3 0.092=0.120 。 s 0基本风压（ 2 2 。 KN/m），该地区取 0.7 KN/m k=0.7 11.55 0.12 0.7=0.09 KN/m2。 2、脚手架搭允许设高度计算 脚手架搭设理论高度 Hs ： n Af cw (1.2NG 2K 1.4 N QiK ) s 1 cm W H= ，其中 f =kf-M /W 1.2g k 学习好帮手 . k考虑脚手架工作条件的结构抗力调整系数，可取0.725 。 2 f 钢材的抗压强度设计值，采用205N/m； 2 A立杆毛截面积，取489mm； 轴心受压构件的稳

21、定系数，应根据长细比查表得：=0.243 ； 长细比， =l 0/i= h 15.8=1.5 180015.8=1 70.8 ； Mw所计算立杆的风荷载设计值： 1.4 Wk Lah2 1.4 0.09 1.5 1.82 M w = =0.07KNm 10 10 f cm考虑风荷载后钢材的抗压强度设计值。 f cm= kf-M W/W=0.725 0.205 -0.07/5.08=0.135 H= 0.135 0.243 489 (1.2 0.86 1.4 3.15) =70.77m s 1.2 0.1248 最大允许搭设高度 H= Hs 70.77 =52.27m 1 0.005Hs 1 0

22、.005 70.77 3、悬挑钢梁及钢丝绳卸荷计算： 钢丝绳每跨斜拉，间距1.5m，工字钢每跨悬挑，间距1.5m。 计算简图如下图： O P1P2 CBA 先计算架子每一个卸荷段荷载设计值： 按高度为 19.8m。 N=1.2(NGIK+NG2K)+1.4N QK=1.2 (3.02+0.86 )+1.4 3.15= 9.07KN。 求每个吊点所承受的荷载，吊索拉力及吊点位置小横杆所受压力。 学习好帮手 . 所卸荷载，宜考虑架子全部荷载由卸荷点承受，这样即使架子要下塌，钢丝绳也能把 它吊起来。实际架子处于被吊状态，这是很安全的。 每个斜拉点由两根钢丝绳承担。每个吊点所受荷载P1 按下式计算：

23、P1=N Kx 式中 K1荷载不均匀系数，取1.5 。 P1=9.07 1.5=13.6KN 因为 C 点没有垂直反力，因此 A、B 两点斜拉钢丝绳的垂直分力与该点作用荷载 P1 相等。 3.62 1.52 =14.73KN， T =P1 =1.02P 1 AO 3.6 单独考虑使用工字钢也必须安全，由平衡条件可知道： P1 P2 P4 P3 C B A P30.5=13.6 0.3+ 13.6 1. 5P41.25 P3+3P4=43.52 P3+P4=P1+P2 P3=6.7KN；P4=12.3KN （3）验算工字钢及钢丝绳的抗拉强度 工字钢计算： 支座处的弯矩及剪力为： MC= 1 PL

24、2 =0.5 (13.6 0.30 2+13.6 1.3 2 )=12.1 KNm， NC=13.6KN 2 抗弯强度验算：选择I14 号工字钢。 M 14200 1000 2 f ， 1.2 141 10 3 =136.26 205N/mm，满足要求 W 学习好帮手 . . . . . 抗剪强度验算： VS 27200 25.7 102 90 2 Max = 4 7.0 70.60 120 N/mm，满足要求。 It w 1273 10 扰度验算： v ML 10 14200 1000 1400 = 1 1 ，扰度满足要求。 l 10EI 206 10 3 1273 104 1360 200

25、 钢丝绳计算： 按下列公式P x aPg ， K 式中： Pg钢丝绳计算拉力， Px= T AO=13.87KN；PG钢丝绳的钢丝破断拉力总和（ KN）； a考虑钢丝受力不均匀的钢丝坡断拉力换算系数，取0.85 ； K钢丝绳使用安全系数，取8。 若采用 619 纲丝绳： PgKPx =814.73/0.85=138.64KN a 选用 14 的钢丝绳，抗拉强度极限1400MPa，Pg=211.8138.64KN。安全。 （4）预埋吊环 根据混凝土结构设计规范（ GBJ10-89）第 7.9.8 的规定，吊环多采用级钢筋制作， 严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入深度不应小于30d（钢筋直径），并应焊接

26、或绑扎勾住结构 2 钢筋。每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N/mm。 吊筋面积 A = Px = 42040 2 =138.7mm。 g 50 100 2 型钢梁箍环面积 Ag = Px = 27200 2 50 100 =272.0mm。 2 2 选 20，则 Ag=314272.00mm。安全。 （5）扣件抗滑承载能力 每个扣件承载能力设计值为8KN。吊点处，水平方向分力最大分力为3.63KN，采用双 学习好帮手 . 扣件就满足要求了。垂直方向分力为13.87KN，采用两个扣件显然已够。为防止大横杆被 钢丝绳兜起沿立杆向上滑移，采用附加立杆。每个节点共有 5 个扣件抵抗向上

27、滑移，能保证大横杆不沿立杆向上滑移。 斜拉钢丝绳 立杆 短横杆 附加抗滑管，上下 顶紧大横杆，每根 管用3个卡扣与立 杆卡牢 4、连墙杆计算 稳定性验算： 由风荷载产生的连墙杆的轴向力设计值为： Nw=1.3 kAw=1.3 21. 831. 5 0.09=1.89KN 连墙杆轴向力设计值按下列公式计算： Nl =Nw+3=1.89+3=4.89 连墙杆计算长度，按最不利考虑为： l 0=立杆横距 +内立杆距外墙的距离 =1.00+0.30=1.3m 。 =l 0/i=1300/15.8=82.3 ，根据 查表得 =0.718 。 Nl 5.04 1000 2 A 0.669 15.41 20

28、5 N/mm 489 连墙杆抗滑验算： 根据 Nl =4.89KN8KN 满足抗滑要求。 5、脚手架立杆稳定性验算 确定材料强度附加分项系数： m 因组合风荷载取 m =1.5607 计算轴心力设计值： N n 学习好帮手 . 用于结构时： N=1.2 NK+0.85 1.4 NQIK =1.2(N GK+NQK) i=1 =1.2(4.74+2.43)=8.60KN 用于装修时： N=1.2(N GK+NQK)=1.2(5.58+3.24)=10.58KN 计算风荷载弯矩 : 2 0.85 1.4 qnkhw 2 MW =0.12q nkh =0.12 0.588 1.8 2=0.229KN

29、.M 确定稳定第数： h 1.50 1.8 由表查得 =1.50 则 = = = 170.88 i 0.0158 由表查得 =0.223 验算稳定： NM Wfc 0.9（ + ） AWm fc0.205 2 = = 0.146 （KN/mm） 0.9 m0.9 1.5607 8.6229 用于结构作业时： + =0.125 0.146 2 （ KN/mm） 0.223 489 5000 10.58 229 + =0.143 0.146 2 用于装修作业时： （ KN/mm）合要求。 0.223 489 5000 不组合风荷载时 : 不考虑可变荷载的组合系数 0.85 N 1.2N n k+1

30、.4 NQiK 用于结构作业时 : i=1 9.09 2 = = =0.083 0.146 （KN/mm） A 0.223 489 0.223 489 N 1.2N n k+1.4 NQiK i=1 11.23 2 用于装修作业时 : = =0.103 0.146 （KN/mm） AA0.223 489 学习好帮手 . 脚手架的整体稳性符合要求。 6、横向水平杆验算 小横杆强度验算： 最不利荷载组合条件下的计算简图如下： q活 q恒 因为 q 最不利荷载组合 M ： 恒 所占比重较小，因此可偏安全简化，按下式计算 max 1 ( q活 1 2 M max q恒 )b2 = 8 qb 8 q=1.2(G KC+gK)+1.4K QQMC 式中 GK脚手板自重，查表得, G K=0.35KN/m2； C小横杆间距， C=0.75； gK钢管单位长度的自重，查表得，gK=38.4N/m； KQ施工活荷载不均匀分布系数，一般取KQ=1.2 ； QM施工荷载标准值，取3.0KN/m2； q=1.2(350 0.75 +38.4)+1.4 1.2 30000. 75=4141N/m； Mmax=41411.