盛歌国际悬挑式脚手架施工方案[1].doc

长葛市盛歌国际住宅小区3＃、4＃楼
悬挑外脚手架施工方案
审批：
审核：
编制：
许昌市万基城市建设有限公司
2011年12月悬挑外脚手架施工方案
一、工程概况
长葛市盛歌国际住宅小区3＃、4＃楼工程,位于钟繇大道以西，黄河路以南，该工程为框剪结构高层住宅楼,建筑面积均为21229。30m2,建筑总高为77.85m,室内外高差0。45m,结构层数为地下一层，地上二十五层高层建筑,地下室层高4.27m，地上一层商业用房为5。08m，二层商业用房为3.60m，三层商业用房为3.54m，四至二十四层住宅层高均为3。0m,二十五层住宅层高为3。08m. 合理使用年限为50年,抗震设防烈度为7度，建筑分类为一类公共建筑,其耐火等级为一级，安全等级为二级。
二、编制依据
1、长葛市盛威。盛歌国际住宅小区3#、4#楼工程设计图纸。
2、中国建筑工业出版社的《建筑施工手册》第四版。
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。
4、本工程施工组织设计
三．施工方案
1、外架型式:
根据本工程结构构造特点，本工外架型式将采用悬挑式双排扣件式钢管脚手架，外架从本工程三层楼面开始悬挑，每四层悬挑一次,悬挑高度约为66米，悬挑架从楼面挑出工字钢，用钢丝绳往上斜拉至上层预埋卡环。
2、基本要求:
悬挑式扣件式钢管脚手架，是施工用的临时脚手架，它要求受施工过程中垂直水平荷载的影响,直接影响施工作业的便利和安全进行,因此脚手架必须有足够的承载力，刚度和稳定性.在施工中受到各种正常荷载不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度，变形倾斜，摇晃或扭曲现象，以确保安全。
3、基本参数:
脚手架立杆纵距la=1。5米,立杆横距为lb=0。9米,内立杆距墙0。35米，步距为h=1.8米，脚手架与主体连接连接件按三步三跨呈梅花状设置（即连墙杆件横距LW=4。5米，竖距HW=4.5米）立杆计算长度系数U=1.5（作业层数nl=2)剪刀撑自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直宽度为四步剪刀撑水平宽度为四跨，垂直高度与水平夹角在４５～６０度之间。
4、材质要求
本工程采用扣件式钢管脚手架，杆件采用Φ48＊3。5的钢管扣件连接，脚手板采用竹架板3米长。所用管件,扣件必须符合标准. 钢管无锈蚀，弯曲，无烂口,并刷防锈油漆，密目网，竹架板，扣件，应具有产品出厂合格证及经复试合格。
本脚手架用于主体结构作业时为按一层作业，用于装饰作业时为两层按作业考虑。
5、节点构造
三至二十五层全部采用悬挑脚手架，每四层一悬挑，架体从楼面伸出16＃工字钢，作为双排立杆的支点，并从上层板面用6×19Ø18.5#钢丝绳+花篮螺栓将工字钢端部斜拉，用花篮螺丝调紧,外架底部满铺50mm厚竹架板，建筑物围护采用密目网全部挡遮盖。
四、力学分析
1、基本要求：
扣件式钢管脚手架要承受施工过程中垂直和水平荷载，直接影响到施工作业的安全和顺利进行,因此脚手架必须具有足够的承载力、刚度、稳定性。在施工过程中受到各种正常荷载不发生失稳倒塌，不超过结构的容许强度而变形倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。
2、受荷情况:
采用Φ48×3.5钢管和扣件等构成的脚手架，主杆大横杆和小横杆是主要受力构件，剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体强度和稳定性的杆件，其中连墙杆还要承受风荷载，扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件.
3、荷载取值：
（1）恒载：
a、每米立杆承受的结构自重标准值：包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重。
经查规范附录A得:gk1=0。1248KN/m。
b、每米立杆纵距（la)的作业面材料自重标准值:包括作业层脚手架自重,架面增设支承杆及其连接件的自重,作业层设置的栏杆，挡脚板和围护材料的自重。
经查施工手册表5—10(按插入法计算)为：gk2=0.4637KN/m；
c、每米架高的外立面整体拉结件和防护材料的自重标准值：
经查施工手册表5—11：gk3=0.0768KN/㎡
d、恒载标准值（Gk）：
Gk=Hi×(gk1+gk3)+n1la×gk2
用于结构作业时：Gk=15×（0。1248+0。0768）+1×1.5×0.4637=3。72KN
用于装饰作业时:Gk=15×（0.1248+0。0768）+2×1。5×0.4637=4。42KN
（2）活载：经查规范知：脚手架上的施工均布活载标准值，结构和装饰脚手架分别为3KN/㎡和2KN/㎡
则：用于结构作业时Qk=1/2nlLb×3la=1/2×1×1×3×1.5=2。25KN
用于装饰作业时Qk=1/2nlLb×2la=1/2×2×1×2×1。5=3KN；
(3）风荷载标准值（wk)：
经查规范（A—3)：脚手架采用密止网封闭其挡风系数（验算部位h，宽La范围内所有杆配件迎、挡风面积之比)φ=1。2,按背靠建筑物为墙洞的状况考虑,风荷载体形系数us=1.3, φ=1。3×1.2=1。56.
由《建筑结构荷载规范》查得风压高度变化系数：按照地面粗糙类别为C类,建筑高度为60米考虑，查表得：uz=1.24；
则:Wok0.7usuzW=0.7×1。56×1。24×0。35=0。47KN/㎡；
故沿立杆高度每米风压标准值为：Wk=φLaWok=1。2×1。5×0.47=0.85KN/m；
4、其他参数：
（1）立杆截面积：A=489mm2，截面抵抗矩w =5.08×103mm3， 回转半径：i=15。8mm。
（2）钢管抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205Mpa，弹性模量E=2.06×105N/mm2.
5、设计计算：
（1）纵向、横向水平杆计算：根据规范5.1。5条规定,符合6.1。1条的构造要求，不再进行设计计算。
（2)脚手架立杆稳定性验算：
A。立杆段的轴力设计值N（组合风荷载）
N=1。2Ngk+0。85×1。4〗NQK
用于结构作业时：N=1。2×3.72+0。85×1。4×2。25=7。14KN
用于装饰作业时:N=1。2×4。42+0。85×1.4×3=8.87KN
B.风荷载产生的立杆段力矩MW：
Mw=0。85×1。4×la×h2/10=0.85×1.4×0。85×1。5×1.82/10=341.37KN.mm.
C．稳定性计算(组合风荷载）:
N/ A+Mw/W≤f
a。立杆计算长度:
经查规范表5。3。3(按照连墙杆按三步三跨搭设)得u=1.7
L0=kuh=1.155×1。7×1.5=2。95m
b.立杆长细比：λ=L0/i=2950/15。8=187
c。轴心受压构件的稳定系数经查表: φ=0.205
d.用于结构作业时：
7.25×103/(0.205×489）+341。37×103/(5。08×103）=72+67=139Mpa≤205Mpa
用于装饰作业时:
8.81×103/（0。205×489）+341。37×103/（5。08×103）=88+67=155Mpa≤205Mpa
（3)连接件计算:
A。由风荷载产生的连墙杆的轴向力设计值N1w:
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积：
An=Lwhw=4。5×4。5=20.25㎡;
则NLW=1.4Wk.Aw=1.4×0.35×20.25=9。92KN；
B。连墙件的轴向力设计值N1：
N1=NLW+5=9。92+5=14.92KN
C.扣件连墙件的连接扣件抗滑承载力验算
扣件分数：n≥Nc/Rc=14。92/8=2个;
（4)型钢验算（承载力计算)
A.计算简图如下所示：
其中：
a.集中荷载P由外架立杆传来,包括架体恒载和承受的荷载：
用于结构作业时：P=1.2×3。72+1。4×2.25=7.61KN
用于装修作业时：P=1。2×4。42+1。4×3=9。50KN
故取装修作业时荷载进行验算.
b。均布荷载q由工字钢自重产生：
经查有关手册16＃工字钢线密度为：20.5Kg/m（即0。2KN/m)抵抗矩Wn=185cm3则:q=1。2×0.2=0。24KN/m
B.承载力验算：
最大弯矩在跨中，利用叠加法计算：
Mmax=1/8q12+1.4/3P1-P（1/2-0。35）
=1/8q12+1。4/3P1-1/2P1+0。35P
=1/8×0.24×1.552-0.1/3×9.50×1.55+0.35×9。50
=2。90KN.m
则：§=M/Wn=2。90×106/185×105=15.67MPa≤［f]=215Mpa
（4)钢丝绳验算：
①力学简图如右图：
则：R1=1.7P/1。55+ql2/2=1.7×9。50/1.55+0.24×1.552/2=10。72KN
钢丝绳与型钢的夹角⊙=arctg(2.7/1.5)：60.9454
则钢丝绳拉力T=RA/sin⊙=12.09KN
②拟选用6×19Φ18.5的钢丝绳，其公称抗拉强度为1400Mpa，破断拉力总和经查表为Fg=180KN,其换算系数a=0.85,钢丝绳法定安全系数[K]=10。
则钢丝绳允许拉力：［Fg］=aFG/［K]=0.85×180/10=15。30KN〉T=12。09KN
③经查五金手册，钢丝绳采用型M20花篮螺丝作为连接和预拉紧装置,钢丝绳夹不得少于3组，间距为6—8倍的钢丝绳直径。
（5)卡环计算：
①工字钢支座反力为：
A、按照计算简图，考虑钢丝绳的拉力作用，其反力为
RB=1。4/1.55P+ql2/2=1。4/1.55×9.50+0。24×1.552/2=8.9KN
B、为安全起间，不考虑钢丝绳的拉力作用，仅将钢丝绳作为辅助安全保险措施利用，则反力应为
RB=2P=q1=2×9。50+0。24×1。55=19.36KN
五、构造要求：
通过力学的验算：本方案拟定的外架搭设参数均符合要求，搭设时严格按其参数执行，架体搭设图见附图:
悬脚挑式脚手架立杆纵距为La=1.5m,立杆横距Lb=1m,内立杆距墙0。35m，步距h=1.8m。
脚手架与主体连接件按三步三跨呈梅花状布置，剪刀撑自下而上连续布置，水平宽度为四跨，垂直宽度为四步,与水平夹角为45-60度。脚手架悬挑件采用3700mm 16＃工字钢从楼面伸出和在楼大角和阳台部位处采用5300mm16#工字钢从楼面伸出，作为双排立杆的支点，并从上层板面用6×19Φ18。5的钢丝绳将工字钢端部斜拉，用M20花篮螺丝调紧，外架底步满铺50mm厚木板，建筑物维护采用密目网全部围挡遮盖。
1、立杆的构造要求：
立杆接头必须采用对接扣件对接，对接扣件交错布置，两个相邻的立杆接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心节点的距离不应大于步距的1/3。外排立杆的顶步应高出最后一步架1。5米，作为设置安全防护围栏用。立杆底部还应设置纵向及横向扫地杆.纵向扫地杆搭设位置应在距离底座或地面不大于200mm的立杆上,横向扫地杆搭设位置应在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上.
2、纵向水平杆的构造要求：
纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣件扣于立杆上采用6m标准杆，对接扣件连接，接头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.当使用竹笆脚手板时，大横杆应采用直角扣件固定在小横杆上,并应等间距设置,间距不应大于400mm,双排脚手架同层水平的内、外排大横杆接头应错开，并且不在同一跨度的间距内。
3、横向水平杆的构造要求：
横向水平杆采用1。4m标准杆，两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上,外侧伸出150mm，内侧距墙100mm。
4、竹脚手板的构造要求:
悬挑架在每层楼层处采用脚手板竹脚手板满铺设。竹脚手板垂直与横向水平杆方向铺设，采用对接平铺，两端与横向水平杆用12＃铁丝固定,外侧做18cm高档脚板。
5、连墙杆件的构造要求：
连墙杆件拉接于立杆与水平杆交点处，宜靠近主节点设置,偏离主节点距离不得大于300mm.连墙杆通过框架柱连接，必须保证外架与主体结构形成刚性连接。从第一步水平杆开始设置且与脚手架连接端不得高于连墙端，垂直间距层层设置.水平间距为4.5m。
6、剪刀撑构造要求：
1）剪刀撑设置于脚手架密目网外侧，悬挑式外脚手架在立面要求从底至顶连续设置，与水平横杆的交角为45-60度。
2）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。
3）剪刀撑斜杆接头采用叠交方式,钢管搭接采用不少于2个旋转扣件固定，搭接长度不小于1000mm。设置位置及间距见附图。
7、防护要求：
1）悬挑式外脚手架则从第一步开始向上维护封闭严密。
2）在密目网封闭维护的最底端脚手架内及里侧靠结构物处必须满铺脚手板封闭严密，在整个施工期间不得拆除。
3）整个架体内在各楼层处均满铺一层脚手板，外侧做18cm高挡脚板，要求涂刷45度倾斜的黄黑间隔油漆予以标示。在施工操作层下设置随层防护安全网。
4）施工层脚手架内及里立杆与建筑物之间必须满铺架板、封闭严密，外架外侧按照在每步大横杆中间增设一道水平杆(作为防护栏杆）及18cm高挡脚板.施工操作层防护栏杆处按规定用密目网维护,还应在密目网的内侧用小孔安全网加固维护.
5）进入建筑物的通道和现场加工车间以及行人密集处应用小孔安全网加固维护或搭设防护棚.
六、脚手架的搭设
1、准备工作：
（1）在搭设之前，必须对进场的钢管、扣件、脚手板等按规范进行验收，不合格产品不得使用。
（2）对进场搭设外架的钢管和工字钢以及挡脚板进行喷刷漆，要求涂刷均匀,颜色一致。立杆和大横杆采用黄色，剪刀撑采用黑黄相间色，挡脚板采用45度斜向黑黄相间色。
(3）外架搭设操作人员必须经过专业培训，取得政府安全生产监督站颁发的特种作业人员操作证书并经过定期的体格检查正常的专业人员.
(4）外架搭设前由安全员组织操作人员进行搭设要求和安全交底.
2、脚手架搭设顺序
（1）脚手架搭设前的工作：
A．按照外架搭设图的要求提供设施料及配件需用计划并及时进场。
B．对进场的工字钢按照图纸设计的尺寸进行加工,包括断料、端部钻眼、焊接钢筋支腿等。
C．在悬挑层楼板浇注前，按照外架平面布置图的尺寸在梁内和板内埋设Φ16的钢筋卡环,要确保位置和出混凝土面的尺寸准确。
D．在悬挑层墙柱模板拆除完毕后，即可按照墙体上的预留洞和卡环位置利用塔吊安放工字钢，安放完毕应随即用木楔将卡环与工字钢楔紧，木楔方向应由外向里.
E．工字钢安放完毕后可按照以下相关要求搭设外架。
F、在悬挑层顶梁上预留Φ30 的PVC套管，留在梁中，用于悬挑架钢丝绳的拉接。预埋位置按悬挑工字钢的位置进行预埋。
（2）杆件搭设顺序如下：放置纵向扫地杆——立柱——横向扫地杆-—第一步横向水平杆--连墙件(或加斜撑）-—第二步横向水平杆.塔设过程中剪刀撑、连墙件、安全网等随同架子搭设及时设置。
3、搭设要求:
(1）悬挑工字钢梁采用人工从楼面内伸出，调整好伸出长度和之后立即用木楔夹紧，然后悬挂钢丝绳与上层吊环用绳卡连接，用M20花篮螺丝调紧，每根工字钢都拉,其悬臂端应有20mm的起拱量。
（2)外架每搭设一层，花篮螺丝应至少调紧一次。花篮螺丝与钢丝绳用绳夹连接，每接点数量不应少于3组，间距为6-8倍的钢丝绳直径。为了便于检查接头，在最后一个夹头后约500mm处在安装一个夹头，并将夹头设出一个“安全弯”。
（3）双排脚手架纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于三跨，横向水平杆距墙一端不宜大于100mm。
（4）水平杆接长可采用扣件对接搭设，对接扣件应交错布置，钢管搭界长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,扣件边缘与立杆端距离不应小于100mm，脚手架中同一部步的纵横水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外脚部立杆固定。大横杆搭设容许偏差：同一排大横杆的纵向水平偏差不得大于该片架总长度的1/300,且不大于50mm，同跨内、外大横杆之间的高差为10mm。
（5)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接件以上两步.
（6）当搭设有连接件的构造点时,在搭设完该处的立杆和水平杆后,应立即设置连接件。
(7）立杆接头除顶层顶步采用搭设外,其余各层各步接头必须采用对接连接,搭设时其长度不应小于100mm.立杆搭设的允许偏差:立杆的垂直偏差，当架高在30m以下时,应不大于架高的1/200；当架高在30m以时时，应不大于架高的1/400—1/600，同时全高的偏差不大于4跨,且不小于6m。
（8)剪刀撑应随立杆和水平杆等同步搭设，其斜杆与地面的倾角为45度,每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m.
（9）扣件安装应符合下列规定：
A．螺栓拧紧力距不应小于40KN。m，且不应大于65N。m;
B．在主节点处固定杆件的扣件中心点的相互距离不应大于150mm;
C．对接扣件开口应朝上或朝内.
（10)作业层应满铺架板，并设置一道护栏，作业栏杆和脚手板搭设应符合以下要求：
A．栏杆和脚手板应搭设在外排立柱的内侧；
B．栏杆设置在外立面上下大横杆中间，挡脚板高度为180mm。
C．脚手板铺设:
① 脚手板应满铺,铺稳，离开墙面12—15cm；
② 脚手板采用对接平铺时，对接处下面两侧支撑横杆的距离应控制在10—20cm之间，采用搭接铺设时，其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部应设支撑杆，铺设严禁出现端头超出支承横250mm以上未作固定的探头板。脚手板的探头应采用直径3。2mm的镀锌铁丝固定在支撑杆上，在拐角、斜道平口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。
（11）脚手架搭设注意事项：
A．封闭式脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈,用直角扣件与内、外角柱固定.当脚手架操作层高出连墙杆两步时,应采取临时稳定措施，直到连墙杆搭设完后方可拆除。
B．剪刀撑、横向支撑应随立柱、纵横向水平杆等同步搭设,剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm.
C．对接扣件的开口应朝上或朝内。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应少于100mm。
（12）特殊部位脚手架的节点处理：
A．为了防止外墙转角处悬挑脚手架架体下垂，除采取转角处斜拉钢丝绳外，还必须增设水平和垂直斜撑，以保证转角处架体连接成整体。
B．在楼梯间部位，为了避免工字钢伸入楼梯休息平台处影响施工人员通行，将此部位工字钢位置提高至上层休息平台板底.
七、脚手架的拆除：
1、脚手架拆除前由安全员对操作人员进行安全技术交底，并应在周围设围栏或警戒标志，并设专人看管，禁止人员入内。
2、拆除脚手架前应将脚手架上的留存材料、杂物等清理干净。
3、拆除作业必须由上而下进行拆除，严禁上下同时拆除。
4、脚手架应从顶部开始拆除,先自脚手架一端开始拆除顶部的扶手与栏杆柱，再拆除脚手板，依次拆除栏杆、剪刀撑，脚手架与建筑物间的连墙杆不可提前拆除,拆除连墙杆后，应立即组织人员将该处饰面修补完毕.
5、连接件必须随脚手架拆除随层拆除,严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆除脚手架，分段拆除高度不应大于2步,如高差大于2步，应增设连墙件加固。
6、当脚手架拆至下部最后一根立杆的高度时，应先适当位置搭设临时抛撑加固后,再拆除连墙件。
7、在拆除过程中,已松开连接的杆配件应及时拆除，避免误扶或误靠已松脱连接杆件.
8、拆下的杆件与零配件，应按类分堆，用吊车吊下,严禁高空抛掷。
9、拆下的杆件与零配件运到地面时，应随时按品种分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏者给予维修和保养.
10、在拆除过程中，应做好配合,协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险的作业。
八、防雷避电的措施:
1、根据现场周边情况，外架必须安装有效的避雷装置.避雷针采用25～32mm的镀锌钢管（厚度大于3mm）制作。也可用12螺纹镀锌钢筋制作。高度大于1m.安装在外防护转角处外立杆上，并将上层的大横杆全部连通.
2、接地与结构中的重复接地连结在一起。在30m以上高度每个窗洞留有外露地点，在30m以上的高度可通过这些外露点与重复接地连接。接地装置安装完，要测定接地电阻是不是符合要求.
3、施工期间遇到雷雨天气，施工人员要离开脚手架。
九、安全措施：
1、搭设脚手架必须经安全教育持证的架子工承担,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
2、搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽、佩好安全带、工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作、袖口、裤口袋扎紧，并应铺设必须数量的脚手板并予以临时固定.
3、施工现场带电线路如无可靠的安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准自拉电线电器装置。
4、脚手架与主体连墙杆采用钢管,其一端与主体结构相连接,另一端用扣件同立杆相连接，连墙杆设置为三跨步。
5、严禁在脚手板上堆放钢模板、木料、及施工多余的物料等，以确保脚手架畅通和防止超载。
6、吊运脚手板、钢管等必须用专用保险吊钩，严禁单点起吊,要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。
7、脚手架在搭设的过程中不得随意改变构架设计，减少构配件设置和对立杆纵距作不小于100mm的构架尺寸放大，确有必须调整和变动时,应提交项目工程师解决.
8、经常检查扣件和钢丝绳绳卡是否松动，如有松动应及时拧紧.检查脚手板,安全网是否严密。
9、架子应配合工程进度进行搭设，不宜一次搭的过高，一般超出施工层架子为宜，搭设过程中要思想集中，团结协作,相互呼应,统一指挥，严禁在架子上打闹,材料工具不得乱抛乱扔。
10、全体施工人员要贯彻“安全第一”、“预防为主”的思想，强化安全管理体系。
11、现场施工人员必须遵守安全操作规程及规章制度，杜绝违规现象.
附图：
悬挑外架搭设立面图
悬挑外架搭设立面图
顶板预埋钢筋压环及安装图
钢丝绳拉结详图
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