高层建筑外脚手架施工方案--中国工程监理人才网.docx
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1、高层建筑外脚手架施工方案一、编制依据1、*工程烟*施工图纸;2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001);3、高层建筑施工手册;二、工程概况*工程(A、B区)由*房地产有限公司投资兴建,本工程为高层建筑,分别由*三栋塔楼组成。其中,*由A、B栋塔楼组成,共32层,包括屋面女儿墙总高度为96.5m,其中地下室为1层,塔楼为31层。*由A、B、C三栋塔楼组成,地下室都为1层,塔楼层数分别为30、28、27层。*也由A、B、C三栋塔楼组成,地下室为一层,塔楼层数分别为28、28、30层*层数最多,层高最高。本工程结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。本工程*地下室层高为5.5m,首层
2、层高为5m,其上每层层高都为3m。考虑到房屋外脚手架荷载、工期等的影响,本工程外脚手架沿高度方向采用一次沿四周满搭设的方式,搭设高度至檐口,搭设方案如下:搭设总高度约为98m(至檐口高度96.5.0m再加上1.5m)。本工程根据建设方制定的相关外墙装修方案,我司从第六层楼面开始悬挑,共悬挑两次,在十九层楼面再悬挑一次。六层楼面标高为:17.00m,十九层楼面标高为:56.00m。采用工字钢悬挑及钢丝绳卸荷,十三层(标高为38.0m)、二十六层(标高为77.0m)卸荷两次,采用钢丝绳卸荷。首层至五层采用落地式钢管脚手架搭设。三、材料及要求1、钢管钢管包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、附墙杆等。钢
3、管采用外径为48mm,壁厚3.5mm,其材质应采用国家现行标准直缝电焊钢管(GB/T13793)或低压流体输送用焊接钢管(GB/T3092)中规定的3号普通钢管,其质量应符合GB700-79普通碳素结构钢技术要求中A3钢的要求。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。钢管上严禁打孔。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。扣件及其附件应符合GB978-67可锻铁分类及技术条件的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁的制作性能,其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定,螺纹应符合GB196-81普通螺纹的规定,垫圈
4、应符合GB95-76垫圈的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证钢管扣紧时接触良好,扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的旋转面间隙小于1mm,扣件表面应进行防锈处理。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。3、钢丝绳钢丝绳选用61914光面钢丝绳,强度极限1850MPa,破断拉力总和134kN。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。工字钢选用16号工字钢。4、脚手板脚手板采用竹网片或钢筋网片,每三步铺一道,操作台满铺三步架。5、安全网按照本地区安全质量监督总站的有关规定,本工程中的安全网采用密目式安全网。6、红白标志栏板采用18cm高标准红白栏板。每二层沿建筑物四周设置一道
5、。四、外脚手架构造:本工程外脚手架从第六层开始悬挑,并采用工字钢悬挑及钢丝绳卸荷两次的方法支撑脚手架。脚手架的具体构造说明如下:1、平面布置:立杆纵向间距1500mm,横向间距1000mm,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0.5节长,其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。2、立面布置大横杆步距1800mm,上下横杆的接长位置错开布置,错开距离不小于纵距的1/3,扶手杆水平设置于每步架1.2m高处。剪刀撑要求满设,并沿高连续布置,斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧,其与水平杆的夹角在4560之间,剪刀撑的节点
6、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,且不少于三个扣件,除在两头与立杆和大横杆连接外,中间还增加24个节点。立杆和大横杆交点处一定设小横杆。3、斜道搭设斜道坡度为1:3,宽度不小于1m,斜道脚手板应铺严,上面设厚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,外设踢脚板,通道两侧设置剪刀撑,进出口搭设防护棚,并悬挂标志牌。4、纵向水平杆的构造纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。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
7、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。5、横向水平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,不应大于0.4L,且不应大于500mm。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。6、立杆的构造.每根立杆下端设置在木垫板上。.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
8、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。.脚手架底层步距为2.0m。.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步矩的1/3。.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,且不大于150mm。脚手架构造简图详见附图一、二、三。五、节点构造1、连墙杆为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性,
9、在外脚手架于建筑物之间设置连接杆,设置说明如下:.连接杆用短钢管制成,长度约500800mm,一端用扣件固定于脚手架的立杆上,另一端与预埋钢管连接,且连墙杆均采用钢管。连接杆水平间距4.5m,按二步三跨设置,上下错开,成菱形布置。.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。2、卸荷两次搭设总高度约为98m(至檐口高度96.5m再加上1.5m)。从第六层楼面(标高为17.0m)开始悬挑,第十九层(标高为56.0m)再悬挑一次。同时,采用钢丝绳卸荷,十三层(标高为38.0m)、二十六层(标高为77.0m)分别卸荷三次,采用钢丝绳卸荷。
10、首层至五层采用落地式钢管脚手架搭设。用单根钢丝绳(选用61914光面)在架体的外排卸荷一次,钢丝绳一端牢固拉结于立杆下的工字钢上,另一端通过M20花篮螺栓与结构上预埋的20钢筋环上。钢丝绳两端绕环的搭接长度不小于50cm,不少于3只钢丝绳绳卡固定。工字钢用吊两道预埋钢箍固定在结构上。3、吊环吊环是卸荷钢丝绳与结构的连接件,用18钢筋制成,预埋在混凝土内,水平间距1.5m。工字钢间距为1.5m。卸荷装置详见附图四、五。工字钢悬挑详见附图六。六、脚手架的设计计算1、斜拉钢丝绳卸荷设计要点.按最大斜拉吊点竖向距离计算,为七层,73=21.0m。.吊点水平间距以1个立杆纵距为宜,该例L=11.5=1.
11、5m。.为减少斜拉引起的水平力,避免立杆与小横杆连接扣件发生滑移而引起立杆向里弯曲变形,应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角a尽量大,本工程钢丝绳投影长度为2层楼高,为6.0m。.斜拉钢丝绳用花蓝螺栓拉紧,做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同,避免钢丝绳受力不均匀。.吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处,钢丝绳必须有大横杆底部兜紧。2、荷载计算卸荷一次的荷载计算:卸荷按21.0m计算。初步设计为:立杆横距b=1.0m,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。同时铺脚手板层数为3层,同时进行施工层数为2层。脚手架与建筑主体结构连接点的布置,其竖向间距H
12、1=2h=21.80=3.6m,水平距离L1=L=11.50=1.5m,钢管为483.5。搭设高度为24.0m。恒载:.脚手架结构自重(包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重):查手册表4-3-19(第243页):由插入法得: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。按21.0m计算时:NG1K=21.0m0.1248KN/m=2.62KN式中:NG1K为结构自重标准值。.构配件自重(包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等):查手册表4-3-17(第241页):由插入法得:NG2K=1.7152=0.86KN式中:NG2K构配件自
13、重标准值。活载.施工荷载:QK=3.0KN/m2,查手册表4-3-18(第242页)得:NQK=6.32=3.15KN式中:NQK活荷载标准值。.风荷载:k=0.7zzs0式中:k风荷载标准值(KN/m2),z风振系数,取1.0;z风压高度变化系数,按现行国家标准建筑结构荷载规范规定采用。地面高度为100m,取值为1.79。s脚手架风荷载体型系数,对全封闭脚手S=1.3 ,为按脚手架情况确定的挡风系数, 插手册表4-3-3(第234页)得 =0.092.所以s=1.30.092=0.120。0基本风压(KN/m2),按现行国家标准建筑结构荷载规范采用。该地区取0.7 KN/m2。k=0.711
14、.790.120.7=0.09 KN/m2。3、横向水平杆计算.小横杆强度验算:最不利荷载组合条件下的计算简图如下:因为q恒所占比重较小,因此可偏安全简化,按下式计算Mmax:=q=1.2(GKC+gK)+1.4KQQMC式中GK脚手板自重,查表得, GK=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(3500.75+38.4)+1.41.230000.75=4141N/m;=517.63Nm验算抗弯强度:式中:W小横杆钢管净截面抵抗矩,
15、由钢管规格483.5,查表得W=5080mm3。所以: 205N/mm2安全。.小横杆挠度计算挠度按下式进行近似计算,可偏于安全:式中,E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩,查表得:E=2.06105N/mm2,I=121900mm2,b为小横杆跨度,为1000mm。2.15mm1/1501000=7mm小横杆挠度满足要求。.扣件抗滑验算每个扣件抗滑按8KN进行验算。小横杆支座处的剪力为:V=4141N/m1.0m2=2.071KN8KN4、纵向水平杆计算.纵向水平杆强度计算可近似按下图进行计算:按三跨连续梁计算。图中F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值。F1=bq/2=0.8414
16、12=1656.40N因为活荷载约占90%,因此可近似全按活荷载考虑:Mmax=0.213FL=0.2131656.41.50=529.22Nm 安全。.大横杆挠度验算=1/4081/150挠度满足要求。.扣件抗滑验算抗滑最大力为:1656.4N2=3.313KN8KN满足抗滑要求。5、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=1.4kAw=1.421.831.50.09=2.04KN连墙杆轴向力设计值按下列公式计算:Nl=Nw+3=2.04+3=5.04KN连墙杆计算长度,按最不利考虑为:l0=立杆横距+内立杆距外墙的距离=1.0+0.3=1.3m。=l0/i=13
17、00/15.8=82.28,根据查表得 =0.669。N/mm2.连墙杆抗滑验算:根据Nl=5.04KN123.76KN安全。工字钢计算:支座处的弯矩及剪力为:MC= =0.5(12.890.32+12.891.32)=11.47KNmNC=12.89+12.89=25.78KN抗弯强度验算:选择16号工字钢。=67.79205N/mm2,满足要求抗剪强度验算= N/mm2,满足要求。挠度验算:= ,挠度满足要求。7.2.选择与钢丝绳配套的卡环钢丝绳吊环:由已选14钢丝绳,查表得适用的卡环为2.1,其安全荷重21KN13.15KN。安全。7.3.计算工程结构上的预埋吊环根据混凝土结构设计规范的
18、规定,吊环多采用钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋,吊环埋入深度不应小于30d(钢筋直径),并应焊接或绑扎勾住结构钢筋。每个吊环可按两个截面计算,吊环拉应力不应大于50N/mm2。吊筋面积Ag= = =132mm2。选18,则Ag=254.5132mm2。安全。工字钢箍环面积Ag= = =259mm2。选20,则Ag=314.2259mm2。安全。可满足要求。8.验算吊点处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3.43KN,采用单扣件就满足要求了。但垂直方向分力为12.89KN,只有1个扣件显然不够,所需扣件数为2个。因此采取措施,防止大横杆被钢丝绳兜起沿立杆
19、向上滑移,采用附加立杆。每个节点共有4个扣件抵抗向上滑移,能保证大横杆不沿立杆向上滑移。9、验算卸荷点处连墙件.稳定性验算:由风荷载产生的连墙杆的轴向力设计值为:Nw=1.4kAw=1.421.831.50.09=2.04KN连墙杆轴向力设计值按下列公式计算:Nl= TAB+Nw+3=3.43+2.04+3=8.47KN连墙杆计算长度,按最不利考虑为:l0=立杆横距+内立杆距外墙的距离=1.0+0.3=1.3m。=l0/i=1300/15.8=82.27,根据查表得 =0.669。N/mm2.连墙杆抗滑验算:根据Nl=8.47KN8KN单根钢管不能满足扣件抗滑的要求,采取双钢管的方法。才能满足
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