定稿 颖昌南苑27层悬挑脚手架施工方案

'颖昌南苑（1#、2#、3#楼）悬挑架施工方案总纂：CLK校对：陈林开（项目总工）湖北天龙颖昌南苑项目部二0一二年七月六日12 一、工程概况颖昌南苑1#、2#、3#楼，由郑州大学设计院设计；湖北省天龙建筑工程有限公司承建。高层写字楼、星级酒店；地下1层车库；地下2层为人防，地上27层。合理使用年限50年；抗震设防七度，建筑高度98.6米；建筑面积约95000㎡。筏板基础；框架剪力墙结构。二、搭设形式1、地上结构施工部位：1#、2#楼3#楼1至7层采用落地式双排架，从7层顶开始采用悬挑式双排脚手架，层高为3.4m，5层悬挑一次，一次悬挑架高度为17m，第一道悬挑在7层顶，第二道悬挑在12层顶，17层顶，22层顶；控制最大悬挑高度不得大于20米。挑架采用建筑立面全防护，待工程施工完成后进行架体拆除。三、材料要求1、脚手架钢管要求脚手架钢管采用外径为φ48mm，壁厚为3.5mm的焊接钢管，主要用于立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑等。表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道，符合现行国家《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，并有产品出厂合格证。焊接钢管表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道。对于有裂纹、开焊、凹凸状、折痕、严重锈蚀和弯曲的严禁使用，进场钢管必须有出厂产品质量证明书及备案证明。2、扣件要求采用可锻铸铁做的扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，扣件必须有生产许可证，产品必须有出厂合格证，无裂纹、气孔、砂眼等缺陷，贴面平整，活动部位灵活，夹紧钢管时，开口处最小距离不小于5mm，在螺栓拧紧扭矩力达65Nm时，不得发生破坏。分直角扣件（两管交叉90度的连接），回转扣件（两管交叉任意角度连接）和对接扣件（两管一字对接）三种，用于钢管之间的连接。3、脚手板、安全网要求脚手板凡凹陷变形、严重弯曲的不得使用。安全网分安全平网和安全立网（密目网），平网的材质应符合国标《安全网》（GB5725-1997），密目式安全立网的材质应符合GB16909的规定。安全网用绿色阻燃密目安全网，必须满足2000目/100cm212 ，做贯穿试验不穿透，6×1.5m的单张重质量不少于3.0kg，安全网必须有生产许可证和质量合格证以及建筑安全监督部门发放的准用证，严禁无证不合格产品。木脚手板用于操作层平台，平网用于脚手架水平铺设及外架外挑网，密目网用于脚手架外围全封闭。四、悬挑架搭设材料及相关数据选择1、脚手架参数双排脚手架搭设设计高度为22m，立杆采用单立杆；说明：标准层层高3.40米，一次最大悬挑5层，为17米，最顶层操作层搭设1.5m高的防护架，累计18.50米，计算按照22米进行验算。搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.80m，大横杆的步距为1.4m；内排架距离墙宽度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.0；（根据市场实际壁厚不均匀现象，选用壁厚3.0的验算）横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.40m，水平间距4.5m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2、活荷载参数施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:2层；3、风荷载参数本工程地处东北风力大，基本风压0.6kN/m2；（采用高风压）风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4、静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:4层；（按照四层立体防护进行验算）脚手板类别:5㎝厚竹片板；栏杆挡板类别:多层板挡板；12 5、水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用Q235B的16号工字钢3-4米，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度1.8至2.8m。锚固压点压环钢筋直径(mm):18.00的园钢；楼板混凝土标号:C40；6、拉绳与支杆参数选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15mm。钢丝绳安全系数为:6.000；钢丝绳与墙距离为(m):3.40；悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.2m。五、悬挑式脚手架各组件的验算1、型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ59-99)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)本工程的施工图纸。连墙件扣件连接示意图2，悬挑梁的受力计算12 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，水平支撑梁的截面惯性矩I=866.2cm4，截面抵抗矩W=108.3cm3，截面积A=21.95cm2。受脚手架集中荷载N=1.2×5.254+1.4×2.85=10.294kN；水平钢梁自重荷载q=1.2×21.95×0.0001×78.5=0.207kN/m；经过连续梁的计算得到各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：R2=12.88kN；R3=8.521kN；R4=0.015kN。最大弯矩Mmax=1.699kN·m；最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.699×106/(1.05×108300)+8.28×103/2195=18.714N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值18.714N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！悬挑脚手架示意图12 3，悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下σ=M/φbWx≤[f]其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：φb=(570tb/lh)×(235/fy)经过计算得到最大应力φb=(570tb/lh)×(235/fy)=570×10×63×235/(2700×160×235)=0.83由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附表B，得到φb值为0.73。经过计算得到最大应力σ=1.699×106/(0.73×108300)=21.469N/mm2；水平钢梁的稳定性计算σ=21.469小于[f]=215N/mm2,满足要求！4，拉绳的受力计算水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算RAH=ΣRUicosθi其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力RCi=RUisinθi按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=14.013kN；5，拉绳的强度计算钢丝拉绳(支杆)的内力计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为RU=14.013kN选择6×37钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径15mm。[Fg]=aFg/K其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力(kN)；Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝145kN；α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.82；K--钢丝绳使用安全系数。K＝6。得到：[Fg]=19.817kN>Ru＝16.356kN。经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为12 N=RU=14.013kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为σ=N/A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(14013×4/(3.142×50×2))1/2=13.4mm；实际拉环选用直径D=18mm的HPB235的钢筋制作即可。6，锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点如果采用压环，拉环强度计算如下水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.015kN；压环钢筋的设计直径D=18mm；水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:σ=N/2A≤[f]其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；A=πD2/4=3.142×162/4=201.062mm2σ=N/2A=15/201.062×2=0.04N/mm2；水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。拉环所受应力小于50N/mm2，满足要求！12 12 六、搭设、使用和拆除安全注意事项脚手架搭设基本要求严格依据国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2011）1、搭设施工（1）钢管脚手架的杆件连接必须使用合格的钢扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎。脚手杆件不得钢木混搭。（2）在搭设之前，必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。（3）脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定程序进行：1)周边脚手架应从一个角部开始并向两边延伸交圈搭设；“一”字形脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设。2)脚手架各杆件相交伸出的端头均大于10cm，以防止杆件滑脱。（4）剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件应随搭升的架子一起及时设置。（5）脚手架处于顶层连墙点之上的自由高度不得大于6m。当作业层高出其下连墙件2步或4m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。（6）脚手板或其它作业层板铺板要求1)脚手板或其它铺板应铺平铺稳，应予绑扎固定。2)脚手板采用对接平铺时，在对接处，与其下两侧支承横杆的距离应控制在100～200mm之间。3)脚手板采用搭设铺放时，其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部应设有支承横杆。铺板严禁出现端头超出支承横杆150mm以上未作固定的探头板。4)长脚手板采用纵向铺设时，其下支承横杆的间距不得大于：冲压钢脚手板为1.5m。纵铺脚手板应按以下规定部位与其下支承横杆绑扎固定：脚手架的两端和拐角处；沿板长方向每隔15～20m；坡道的两端；其它可能发生滑动和翘起的部位。5）由于内排立杆距结构30cm，必须在此处的小横杆上满铺脚手板，并且将脚手板用14#铁丝绑扎牢固。脚手架的操作面必须满铺脚手板，不得有空隙、探头板和飞跳板。（7）装设连墙件或其它撑拉杆件时，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和整架的显著变形。（8）12 工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须戴安全帽和佩挂安全带。不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。（9）在搭设中不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。（10）脚手板操作面的端头处设1.2米高防护栏杆两道，建筑物顶部脚手架要高出屋面女儿墙顶1.0m，高出部分要绑两道护身栏，并立挂安全网。2、搭设质量2.1脚手架的验收标准规定（l)构架结构符合前述的规定和设计要求，个别部位的尺寸变化应在允许的调整范围之内。（2)节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到<40-60N·m。（3)钢脚手架立杆垂直度应≤1/300，且应同时控制其最大垂直偏差值：当架高≤20m时为不大于50mm；当架高＞2Om时为不大于75mm。（4)纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差值不大于50mm。（5)作业层铺板、安全防护措施等需符合上述的要求。2.2脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：（1)搭设完毕后（2)连续使用达到6个月；（3)施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；（4)在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后；（5)在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。3、脚手架使用规定（1）作业层每1m2架面上实用的施工荷载(人员、材料和机具重量)不得超过以下的规定值或施工设计值：施工荷载(作业层上人员、器具、材料的重量)的标准值，结构脚手架取3kN/m2；装修脚手架取2kN/m2。（2）施工设备单重不得大于1kN，使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5kN。12 （3）在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。按通行手推车要求搭设的脚手架应确保车道畅通。严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。（4）作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。（5）在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。（6）工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。（7）人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通(梯)道，严禁攀援脚手架上下。（8）每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。（9）在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至室内；每日收工前应清理架面，垃圾清运出去；在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品。在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。4、脚手架的拆除规定（1）脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。（2）连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。（3）在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。（4）在拆除过程中，应作好配合、协调动作。（5）拆除脚手架前，应将脚手架上的遗留材料、杂物等清除干净。按自上而下，先装者后拆，后装者先拆的顺序进行。（6）不准上下两步同时拆架，做到一步一清，一杆一清，剪刀撑应先拆除中间后再拆两头扣。5、安全注意事项（1）搭设或拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志，并应有专人负责，阻止闲人靠近工作区。12 （2）搭拆脚手架时，操作人员必须戴好安全帽，使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人。登高要穿防滑鞋。（3）严格控制在脚手架上的施工荷载，不准在脚手架上堆放多余的材料，以确保脚手架畅通及安全。6、管理措施（1）在搭设过程中应由技术员、安全员组织有关人员及时检查。（2）在工程施工过程中，应派有经验的架子工负责对脚手架进行检查与保修工作，扣件松动及时拧紧。特别是大风雨后，安全员要及时组织有关人员对架子进行全面检查。（3）脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经技术负责人及安全员确认后方可进行更改。八、环境保护措施（1）在搭拆脚手架时，搭设各种杆件要轻拿轻放，严禁向下抛掷，在外脚手架外侧满挂密目安全网，作封闭围护。（2）在外脚手架外侧满挂密目安全网，以减小在结构和装修施工阶段由于在一些工序施工过程中粉尘飞扬的现象，降低粉尘向大气中的排放。相关附图：示意图如下12 12'