钢管悬挑外脚手架施工方案.doc

厦门“仙岳大厦”工程
外
脚
手
架
施
工
方
案
编制人:
审核人：
审批人:
编制单位:安徽建工集团有限公司
一、工程概况
“仙岳大厦”工程共计三十一层，裙房三层建筑，其中一层高3.9m，二层高3.3m,三层高4。5m,四层以上层高均为2.9m。本工程地下室建筑面积为1941.6m2,裙楼一层建筑面积为828。9m2，二层建筑面积为880。1 m2，三层建筑面积为860.0 m2，四层以上建筑面积为677。1 m2，由于本工程外架不受回填土的影响，可以直接坐落在地下室顶板上,故裙楼部分外架不需悬挑,直接坐落在地下室顶板之上即可，但地下室顶板需用支撑加固处理.主楼部分脚手架采用钢管悬挑架每五层一段挑设，分段搭设情况如下：
1、五~九层，即在第五层预埋悬挑系统,斜挑钢管从五层外梁预埋件上往上支撑在外架外排第二步横杆上,再从六层外梁预埋件上拦设斜钢管至架底，预埋件间距1.5米,脚手架搭设高度14.5M，计九步架；
2、十～十四层，即在第十层预埋悬挑系统，预埋件间距1.5米，脚手架搭设高度14。5M，计九步架；
3、十五～十九层，拆除第五~九层脚手架翻转至此，即在第十五层顶预埋悬挑系统，预埋件间距1.5米，脚手架搭设高度14。5M，计九步架;
4、二十~二十四层,除第十～十四层脚手架翻转至此，即在第二十层预埋悬挑系统，预埋件间1.5米,脚手架搭设高度14。5M，计九步架；
(1)
5、如上,二十五层~二十九层,三十~三十一层，翻转下部材料继续搭设，三十层后脚手架搭设至顶。
悬挑脚手架简介：扣件式钢管悬挑架是为适应高层建筑的需要,做到简单轻便、装拆容易、多次周转、节约材料、方便操作、牢固稳稳定，在设计荷载下使用不变形、不倾晃，满足正常施工操作、人员行走、材料堆放的要求。该项技术己在许多地区高层建筑施工中普遍使用，为达到安全使用等目的，特编制本施工方案.
二、材料质量要求
1、钢管采用￠48×3.5焊接钢管，质量必须满足现行钢管技术规定标准［CB—700—SS，3＃镇静钢]，不得使用锈蚀严重(斑点、剥皮）、弯曲、开裂的钢管。扣件采用可锻铸铁制造的标准机件，其机械性能符合(GB-978—67）规定KT33-S技术标准。扣件的附件（丁形螺栓、螺母、垫圈)采用材料符合《碳素结构钢》（GB700—79）中A3的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单，扣件与钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑丝、夹紧钢管时，开口处最大距离小于6mm，必要时进行抗滑扭试验。
2、脚手板选用竹笆板，开口为1000mm×1000mm,不得使用腐烂、散边或破损严重竹笆.
3、安全网：栏杆围网选用合格的聚氧乙烯编织的1。8×6m的密目式安全立网。
(2）
三、标准层扣件式钢管悬挑脚手架搭设
1、杆件搭设顺序：按平面布置预留 设置挑杆 纵向水平大横杆 设立斜支撑 布置立杆 扶手水平杆 ……
2、脚手架从建筑物的第五、十五、二十、二十五、三十层底板板面开始搭设，将外架横档(即小横杆）伸入楼层内，在小横杆上离墙250MM设置内排大横杆,距离内排大横杆1000MM设置外排大横杆，再在内外排大横杆上设置挑杆与下一层外梁预埋件上，承受此一挑架体的重量。脚手架搭设如附图一。
3、挑杆不设接头，与楼层预埋件必须是交叉点.为增加扣件抗滑荷载，挑杆上端采用双扣件。
4、扣件扭力距40~60N。m，抗滑荷载8.5KN。
5、拉杆不设接头，与楼层预埋洞必须是交叉点。
6、立杆纵向间距1。5m,横向间距1。0m，步距1。8m,每楼层、每隔四跨立杆,设一连墙杆。
连墙点的设置:
脚手架与建筑物连接不但可以防止因风荷载而产生的向内或向外倾翻事故，同时可以作为架体的中间约束，减少立杆的计算长度，提高承载能力,保证脚手架的整体稳定性。
A、连墙杆宜靠近主节点设置，距主节点不应大于300MM；
B、连墙杆按每一层每四跨设置，不得在作业中随意设置,且与建筑结构外梁上预埋的钢管拉接，拉接必须牢固；
(3）
C、在搭设脚手架时,连墙杆与其他杆件同步搭设,严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。
7、要注意架体悬挑部份的水平及垂直度，防止架体变形扭转受力,要防止架体中部下垂和外倾。
8、纵向水平杆设置于小横杆之上,在立柱的内侧,并采用十字扣件与立杆相扣。
9、纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内,相邻接头应错开500mm以上。如采用旋转扣件时,应使用3个扣件对接。纵向水平杆步高1.8m，设4道纵向水平杆。架子的外侧应设1。2m高的防护栏杆.
10、每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用十字扣件扣在立柱上；每一个小横杆处的纵向杆须使用十字扣件。
11、本方案所采用的竹笆脚手架,铺设好后四角应用16#的铁丝扎牢。
12、脚手架在转角两端或直线距离不大于15m处设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆3～5根之间。斜角地面成45°～60°夹角。所用扣件一律采用旋转扣件，并扣在立杆上，为防止外排剪刀撑斜杆别弯,可将外排剪刀撑斜杆扣结在小横杆的伸出端上。
13、脚手架内立杆与建筑物的间距为250～300mm。立面围护采用密目安全网，并用网蝇与大横杆绑扎牢固。
14、脚手架在搭设时，应高出施工层1.2m～1。8m。
15、其它按脚手架操作规程执行。
（4）
四、脚手架的验收
1、架子搭设完毕，在投入使用前，应逐层由工程负责人（项目经理），架子班组和专职安技人员以及有关专业人员一起组织验收。验收时，必须有主管审批架子施工方案一级的技术和安全部门参加，并填写验收单。
2、验收时，要检查架子所使用的材料、配件、工具是否符合现行国家和部颁标准.
A、架子的布置，立杆和大、小横杆间距。
B、架子的搭设.
C、连墙点是否安全可靠;剪刀撑、斜撑是否符合要求.
D、架子的安全防护必须有效；绑扎紧程度应符合要求.
E、脚手板铺设应符合要求.
五、脚手架的拆除
1、架子拆除时应划分作业区，周围设围栏或竖立警戒标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。
2、拆除的高空作业人员，必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。
3、拆除顺序遵循由上而下，先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑,后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清的原则进行，严禁上下同时进行拆除作业.
4、拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑，剪刀撑时，应先拆中间扣，然后托住中间，再解端头扣。
5、连墙点应随时拆除进度逐层拆除。
（5)
6、最后拆除脚手架悬挑平台。
7、拆除时要统一指挥,上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
8、拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、地下明沟等物。
9、拆下的材料应堆放成堆,用塔吊吊运,严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点，随拆随运，分类堆放,当天拆当天清。
10、在拆除过程中，不得中途换人,如必需换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
六、脚手架安全管理
1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，体检合格后才发上岗证.
2、搭设脚手人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。
3、由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护，日常检查维护的技术交底，让人人都知道，时刻注意遵守。
4、架子上的施工人数,堆放材料，按设计要求控制，不得将结构施工荷载传递到架子，不得将短小模板、钢筋、钢管、扣件放在架子，更不能将室内建筑垃圾清到架子，不准在架子上另设悬挂物体，严禁向架子或架外抛掷物品。
5、架子在主体施工时操作层铺设脚手板，且连续未铺设脚手板不得超过三步层，装饰时各层满铺，上下同时作业主体不得多于二层，
（6）
装修时不得多于三层。安全网、脚手板要扎牢，不准随意拆动，如须拆动必须经技术负责人批准由架工负责处理.
6、架工及架上操作人员，每天上下班前，要检查架子的支撑锚固点是否牢固,发现问题,立即处理或报技术负责人解决。架子施工荷载要均匀布置,不得集中一边，单向偏移受力,并不得超过设计荷载,特别防止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲击力，如须落在架上，必须采取缓冲措施.
7、架上所用的扣件，必须定期保养巡查，如有毛病,应立即更换。架子的附墙支撑，要绑扣在结构物可靠处，不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上.
8、六级及以上大风,或雷雨天气，不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业，其他按高层脚手架的操作规程执行。
七、悬挑脚手架的计算：
脚手架最高一次搭设五层，高度为14。5M，共计搭设九步架。架体内排立杆离结构连沿距离最大为300mm,立杆纵距L=1。5M,横向间距I=1。0M，步高1.8M。己知厦门地区基本风压为0.75KN/M.
脚手板（竹笆脚手板）满铺,施工荷载考虑两层同时作业。
1、脚手架外立荷载
（1）施工荷载（按q1=300kg/㎡两层同时作业计算)
B
G1= ×L×q1×2=0。5×1。5×3000×2=4500N
2
（2）基本构架杆本件自重
l+0.1
G2=（H+L×4+ ）×q2×9+5×9×q3
2
（7)
=（1。8+1.5×4+0。6)×38.4×9+5×9×13.2
=349N
其中钢管自 q2=38。4N，扣件自重q3=13.2N
（3）剪刀撑配件自重
G3=L×H×9×0.67×q2+9×q3
=1.5×1。8×9×0。67×38.4+9×13。2=744N
（4）脚手板自重
G4=L×l×q4×9
=1.5×0.5×50×9=338N
其中竹笆自重q4=50N
（5）安全网自重
G5=L×H×9×q5
=1。5×1.8×9×2=49N
其中安全网自重q5=2N
由以上得脚手架外立杆荷载为：
G外=1.2(G2+G3+G4+G5)+0。85×1.4G1
=1。2×（3497+744+338+49）+0.85×1.4×4500
=10909N
2、脚手架内立杆荷载
1、脚手架外立荷载
（1)施工荷载（按q1=300kg/㎡两层同时作业计算）
B
g1= ×L×q1×2=0。5×1.5×3000×2=4500N
2
（8）
（2）基本构架杆配件自重
l+0.1
g2=(H+L×2+ ）×q2×9+4×9×q3
2
=(1。8+1.5×2+0。6）×38。4×9+4×9×13。2
=2602N
其中钢管自 q2=38。4N，扣件自重q3=13。2N
（3）脚手板荷载
g3=L×l×q4×9+0.4×2×q4
=1.5×0。5×50×9+0.4×2×50=415N
其中竹笆片自重q4=50N
由以上得脚手架内立杆荷载为:
g内=1。2（g2+g3)+0。85×1。4g1
=1。2×（2602+415)+0.85×1。4×4500
=8975N
3、连墙点的计算
厦门地面粗糙程度为A类。
立杆计算长度系数μ=1。50，回转半径i=15.8mm
立杆长细比:
kμh 1.155×1。5×1800
λ = =197
i 15。8
查施工手册表5-22，得稳定系数ψ=0。186
基本风压ω0=0。75
风压高度变化系数按建筑高度100M取值，查表得μZ=2。4
（9）
脚手架的风荷载体型系数
取脚手架一跨1。5M考虑，查《建筑施工脚手架实用手册》表15-56：
μ=1。3￠
挡风面积 （1.5×3+1.8）×0.05
￠= = =0。117
迎风面积 1.5×1.8
μS=1.3×0.117=0。152
风荷载标准值：
ωK=0。7×μZ×μS×w0=0。7×2.4×0.152×0。75=0。192kN/㎡
风荷载产生的弯矩：
0.85×1。4×ωK×L×h2 0。85×1.4×0.1192×1。5×1.82
MW= = = 0。111(Kn.m）
10 10
连墙杆计算，扣件抗滑荷载取8KN,采用双扣件抗滑：
N1=NW+NS
NW=1。4SWωK
其中NS取不小于5KN。
所以：N1-5KN=1.4SWωK
N1—5KN 11
S= = = 41㎡
1.4ωK 1.4×0。192
由以上，连墙点按2。9M×1.8M×4=20。88M2，设置满足要求。
4、脚手架整体稳定性计算（外侧荷载较大，计N=G外）
N Mw 10909 111000
+ = +
￠.A W 0。186×489 5080
（10）
=141。78 N/mm2〈fC=205N/mm2
满足要求。
5、挑架各杆件验算，由几何尺寸得:
θ=80.2°
θ=62。65°
则AD=√29002+5002=2943mm
AB=√29002+15002=3265mm
对B节点，解得
NAB=13。4KN
对D节点，解得
NAD=10KN
（1）AB杆验算：
λ=AB/i=3265/15。8=206
查表得φ=0。171
则φAfC=0。171×489×180=15.05KN〉NAB=14。30KN
(2)AD杆验算：
λ=AD/I=2943/15.8=186
查表得φ=0。207
则φAfC=0。207×489×180=18.22KN>NAD=10KN
I满足要求
为了安全起见,在挑支杆件上增加一道水平拉杆,减小其长细比。
（11)
(3）扣件抗滑荷载为8KN，双扣件抗滑荷载要求为16KN，由以上荷载可知，挑杆顶端位置用双扣件抗滑满足要求。
挑杆位置扣件抗滑满足要求。
6、横杆纵、横距在允范围内,可不予计算。
（12)
脚手架侧立面图 附图一
(13)
物料平台设计及计算
设计说明：
1、物料平台设计尺寸2.5×3.0M。
2、物料平台设计最大荷载g=1.5吨.
3、物料平台承载时应有严格的附墙，卸荷措施，斜杆必须与下层楼面相联结.
4、物料平台与下层用三对钢管顶撑，与上层用两对钢管拉结。
5、物料平台外侧应设立杆与横杆围栏，并加设安全网.
如下图：
物料平台示意图
（14）
物料平台计算：
1、物料平台自重
钢管重量：g1=76.8m×3.84kg/m=295kg
脚手板重：g2=15㎡×35kg/㎡=525kg
扣件重量;g3=50×1。3=65kg
2、总荷载
G=g1+g2+g3+g=2385kg
3、物料平台受力分析示意图如下：
物料平台受力示意图
（15)
其中
1、楼层高度DE=2.9m，内外排各在两端部设置一根挑杆。
2、平台重心可视为处于顶杆中心位置，因而得AB=1250mm CD=1250mm BD=2500mm AD=3750mm.
3、偏于安全考虑，拉杆可视为不受力。
设支杆受压力分别为F1、F2，也平台角度分别为θ1、θ2得:
tgθ1=2DE/AD=5800/3570 得θ1=57°
tgθ2=DE/CD=2900/1250 得θ2=66。7°
计算支杆压力F1,F2
设D为原点，由力矩平衡原理得：
F1Sinθ1=F2Sinθ2=G/3
F1Sinθ1×AD+F2Sinθ2×CD=BD×G/3
代入有关数据,解得
F1=5KN
AE杆为荷载最不利处,只需验算AE杆的稳定性。
AE杆的验算：
λ=AE/I=6900/15.8=436>[λ］
长细比不能满足要求，在AE杆中间加二道拉杆.
λ=436/3=145<［λ]
查表得：φ=0。328
则φAfC=0。328×489×180=28。9KN>F1
满足要求。
（16）
因AE杆过长，考虑搭设的难度，也可改用拉杆倒拉（或φ15钢丝蝇倒拉)的方式，此处只要考虑扣件的抗滑（钢丝绳的允许拉力）即可，G/4÷SIN37=9.9KN.一个扣件的抗滑荷载为8.5KN，加绑一个扣件,即两个扣件抗滑荷载17KN满足要求;φ15钢丝蝇允许拉力为19KN，亦满足要求。
（17）
(18）