浙江超高层办公楼外脚手架施工方案（爬架）

'外架施工方案1工程概况1、本工程位于宁波市XX南部商务区，东靠XX南路，南临XX中路本工程占地面积场区南北长东西宽本工程由一幢45层的超高层办公主楼、一幢19层的企业家俱乐部、中间裙房及两层地下汽车库组成。1.1、工程名称：宁波市XX国贸中心工程1.2、建设单位：宁波市XX大厦建设有限公司1.3、建设地点：XX南部商务区1.4、设计单位：XX大学设计院1.5、监理单位：XXXX建设监理有限公司1.6、质检单位：XX区质检站2、本工程为框架及框架-核心筒现浇楼板结构，共有2幢单体。3、标准层层高为3.9米。二、外架选型1、主楼采用爬架、副楼从底层至八层楼面（+19.85M）准备搭设落地式双排脚手架共11排，步距h=1.8米，纵距la=1.5米，横距lb=1.2米，连墙件为二步三跨用直角扣件及短钢管与墙体或框架柱拉结，外侧用密目20 式安全网全封闭。2、3#、4#楼从八层楼面（+19.85M）及十五层楼面（+40.15M）用型钢悬挑外架，每挑20.3米共12排，步距h=1.80米，纵距la≈1.5米，横距分别为lb=1.2米。三、外架施工要求1、材料要求1.1、钢管为Ф48×3.2，1.2、表面锈蚀程度不1.3、应大于0.5mm，1.4、钢管弯曲程度不1.5、大于3mm/M，1.6、若超出规定，1.7、不1.8、得使用。1.9、扣件应用锻铸铁制成，1.10、不1.11、得有裂缝，1.12、出现滑丝等缺陷。1.13、脚手板采用竹笆脚手板，1.14、主筋不1.15、得缺少或断裂。1.16、建筑用密目式安全网应符合有关规定，1.17、并有许可证及合格证方可使用。2、构造要求2.1、水平杆2.1.1、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不宜小于3跨。20 2.1.2、水平杆应采用对接，对接接头应交错布置，即相邻两根接头不宜设置在同步同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平位置错开不小于500mm；若搭接，则搭接长度不小于1M，且用三个扣件固定，端部离扣件100mm。2.1.3、横水平杆离墙端挑出200mm，外端伸出100mm。2.1.4、脚手板按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，四角用铁丝固定于纵向水平杆上。2.2、立杆2.2.1、脚手架必须设置扫地杆，其中纵向扫地杆采用直角扣件固定于距底座200mm处的立杆上，横向杆同样固定于紧靠纵向杆的立杆上。2.2.2、立杆接长除顶层顶步外，一律采用对接，对接错开要求同纵向杆。2.2.3、立杆顶端需高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。2.3、连墙件2.3.1、本外架拉结均为二步三跨设置。2.3.2、连墙件从底层第一步纵向杆开始设置。2.3.3、连墙件用钢管和扣件配合应用。2.4、剪刀撑20 2.4.1每道剪刀撑宽度应不小于4跨且不小于6m，斜杆与水平夹角为450。2.4.2、剪刀撑应由底至顶连续设置。2.4.3、剪刀撑接长采用搭接，要求同2.1.2条。3、外架施工3.1、基座处理3.1.1、落地式脚手架搭设前，先对外架搭设的范围内进行夯实并浇注砼。并根据立杆情况，浇300×300mm的基座，且在外架的外侧做好排水沟及排水井。3.1.2、悬挑式脚手架在搭设前，检查悬挑型钢及支撑的焊接质量及悬挑杆的水平情况，经查符合要求后方可进行外架搭设。3.2、搭设3.2.1、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墙件的二步。3.2.2、每搭设完一排架子后，应及时校正步距、纵距、横距及垂直度。3.2.3、开始搭设立杆时，应每隔6米设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除。3.2.4、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处立杆、纵横水平杆后，应立即设置连墙杆。20 3.2.5、剪刀撑应随立杆、水平杆同步搭设。3.2.6、扶手离架面1.2米，下道踢脚距架面180mm。3.2.7、脚手板应满铺，铺稳，离墙120～150mm，四角用铁丝绑于纵向杆上。3.2.8、搭设完一皮排后，即在外围用密目式安全网进行全封闭。3.3、拆除3.3.1、拆架前先进行脚手架的全面检查，连墙件，支撑体系是否符合要求。3.3.2、拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，拆几层先解几层安全网。3.3.3、连墙件必须随脚手架拆除而逐层拆除，分段拆除高差不应大于2步。3.3.4、各配件严禁从上往下抛置，必须由上而下传递下来。4、安全管理要求4.1、外架操作人员必须具有特种作业上岗证，且须持证上岗。4.2、工人每次操作前，必须对其进行技术、安全交底。4.3、操作人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿防滑鞋。4.4、作业层施工荷载应符合设计要求，不得超载。20 4.5、在脚手架使用期间不得拆除扫地杆、连墙件及主节点杆件等。4.6、外架拆除时，地面应设置围栏和警戒标志，并派专人看守，非操作人员严禁入内。四、外架验算（考虑结构施工一排或装饰施工荷载两排）Φ48×3.2钢管，A=450.4mm2，Wn=4733mm3，i=15.8mm，E=2.06×105N/mm2，ƒm=205N/mm2（一）、24米以下落地式脚手架验算（总高度19.85+1.2=20.05M）1、立杆稳定验算及总高度确定1.1、荷载计算1.1.1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力（查规范附录A.10）NG1K=HS×gK=20.05×0.1248=2.502KN1.1.2、配件自重标1.1.3、准值产生的轴向力（以外立杆为例）NG2K=0.14×1.2×1.5×11/2+0.0376×1.5×2×11+0.0132×2×11+0.05×1.5×20.05/（6×1.8）=3.056KN1.1.3活载产生的轴向力（装饰一排与结构一排同时施工）NQK=1.2×1.5×2/2×2=3.6KN1.2、风荷载设计值产生的立杆弯矩Mω=0.85×1.4MΩk=1.19×ωK×la×h2/10=1.19×0.7×1×0.4×0.5×20 1.5×1.82/10=0.075KN·MMω/W=0.075×106/（5.08×103）=14.761.3、立杆计算长度（连墙件按二步三跨设置）查规范JGJ130—2001表5.3.3l0=k·μ·h=1.155×1.55×1.8=3.222mλ=l0/i=322.2/1.58=204查附录C得Ψ=0.1741.4、组合风荷载时HS={Ψ·A·f-（1.2NG2K+0.85×1.4NQK+MW·Ψ·A/W）}/（1.2×gK）={0.174×450.4×205-（1.2×3056+1.19×3600+14.76×0.174×450.4）}/（1.2×124.8）=46.5m≥26m所以根据规范HS=HS/（1+0.001×HS）=44.4m≥20.05m故只需搭设单立杆脚手架。2、纵向水平杆验算（按三跨连续梁）qGK=0.14×1.2/3=0.056KN/MqQK=3×1.2/3=1.2KN/Mq=1.2qGK+1.4qQK=1.747KN/MM=0.1·q·la2=0.1×1.747×1.52=0.393KN·M20 σ=M/W=0.393×106/（4.733×103）=83.03N/mm2≤ƒ=205N/mm2υ=5·q·la4/（384·E·I）-0.05·q·la4/（E·I）+0.017·q·la4=2.75mm≤[υ]=la/150=10mm故纵向水平杆验算合格。3、横向水平杆验算P=（1.2qGK+1.4qQK）·la=1.747×1.5=2.62KNMq=2.62×0.4=1.04KN·M支点反力R1=2.62KNσ=M/W=1.04×106/（4.733×103）=219N/mm2≈ƒ=205　N/mm2υ=2×P×l0×[3×l02-4×（l0/3）2]/（384×E×I）-（Mq×l02）/（16×E×I）=2×2.62×1.3×[3×1.32-4×（1.3/3）2]/（384×2.06×12.19）-（0.2×1.32）/（16×2.06×12.19）=1.91mm≤[υ]=lb/150=8.7mm故横向水平杆符合要求。4、连墙件验算根据GB50009-2001规定，风荷载的风压高度变化系数如下：H=0—30m：μZ=0.62；（其中H为架子总高度，ωk=0.7·μZ·μS·ω0）20 ∵连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0≤8KN（扣件抗滑移承载力设计值）且N0=5KN（规范JGJ130-2001第5.4.1条）∴NLw=1.4·ωk·Aw≤3KN则有H=0-30m时NLw=1.4·ωk·Aw=1.4×0.7×0.62×0.4×0.6×3.6×4.5=2.362KN≤3KN所以本落地架按二步三跨用扣件（内外各一个）及钢管拉结于墙体及框架柱上。5、地基承载力计算上部结构传至基础顶面的轴向力设计值N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4NQK=1.2×（20.05×0.1248+3.056）+1.4×3.6=11.71KNP=N/A=11.71×103/450.4=26.0N/mm2因为外架基础为回填土经夯实后再在上面浇10CM厚的砼硬地坪，故能满足外架地基承载力要求ƒgk=85N/mm2。6、结论根据上述验算，该落地脚手架搭设符合要求。（二）、24米以上落地式脚手架验算（总高度34.15+1.5+1.2=36.85M，计20 算时按37米考虑）1、荷载计算1.1、脚手架结构自重标准值产生的轴向力（查规范附录A.10）NG1K=HS×gK=37×0.1248=4.62KN1.2、配件自重标1.3、准值产生的轴向力（以外立杆为例）NG2K=0.14×1.2×1.5×20/2+0.0376×1.5×2×20+0.0132×2×20+0.05×1.5×37/（6×1.8）=5.56KN1.4、载产生的轴向力（装饰两排或结构一排施工时荷载）NQK=1.2×1.5×2/2×2=3.6KN1.5、荷载设计值产生的立杆弯矩Mω=0.85×1.4MΩk=1.19×ωK×la×h2/10=1.19×0.7×1×0.4×0.6×1.5×1.82/10=0.09KN·MMω/W=0.09×106/（5.08×103）=17.721.6、杆计算长度（连墙件按二步三跨设置）查规范JGJ130—2001表5.3.3l0=k·μ·h=1.155×1.55×1.8=3.222mλ=l0/I=322.2/1.58=204查附录C得Ψ=0.17420 1.7、合风荷载时HS={Ψ·A·f-（1.2NG2K+0.85×1.4NQK+MW·Ψ·A/W）}/（1.2×gK）={0.174×450.4×205-（1.2×5560+1.19×3600+17.72×0.174×450.4）}/（1.2×124.8）=24.8m≤26m所以根据规范HS=24.8m≤37.0m故需搭设双立杆脚手架。2、立杆验算2.1、双立杆搭设高度确定令单立杆搭设高度为HS1，双立杆搭设高度为HS2，则总高度HS‘=HS1+HS2双立杆单根每米结构自重gk2=（gk1+0.0376+0.0132/1.8）/2=0.0849KN/M则有双立杆的主立杆底部轴向力N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4NQK又因为NG1K=HS1·gk1+HS2·gk2=0.1248×HS1+0.0849×HS2=0.1248×HS‘-0.0399×HS2NG2K=0.14×1.2×1.5×20/2+0.0376×1.5×2×HS1/1.8+0.0132×2×HS1/1.8+0.05×1.5×HS1/（6×1.8）+0.0376×1.5×2×HS2/（2×1.8）+0.0132×2×HS2/（2×1.8）+0.05×1.5×HS2/（6×1.8×2）=2.52+0.084HS1+0.041HS220 =2.52+0.084HS‘-0.042HS2NQK=3.6KN∴N=1.2×（2.52+0.2088HS‘-0.0819HS2）+0.85×1.4×3.6=7.31+0.2506HS‘-0.0983HS2MW‘/W‘=（MW/W）×0.5=17.72×0.5=8.86∵N/（Ψ·A）+MW‘/W‘≤ƒ可得N≤Ψ·A×（f-MW‘/W‘）=0.174×450.4×（205-8.86）=15.371KN故7.31+0.2506HS‘-0.0983HS2≤15.371HS2≥2.55HS‘-85.7当HS‘=37m时HS2≥8.65m，所以双立杆准备搭设5排共9.0m。2.2、变截面处架体稳定性验算则NG1K=HS1·gk1=（37-9）×0.1248=3.49KNNG2K=0.14×1.2×1.5×15/2+0.0376×1.5×2×15+0.0132×2×15+0.05×1.5×28/（6×1.8）=4.18KNNQK=3.6KNMW/W=17.72则组合风荷载时N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4NQK20 =1.2×（3.49+4.18）+1.19×3.6=13.49KN∴N/（Ψ·A）+MW/W=13490/（0.174×450.4）+17.72=189.9N/mm2≤ƒ=205N/mm22.3、双立杆底部截面处∵NG1K=HS1·gk1+HS2·gk2=28×0.1248+9×0.0849=4.26KNNG2K=4.18+0.0376×1.5×2×5/2+0.0132×2×5/2+0.05×1.5×9/（6×1.8×2）=4.76KNNQK=3.6KNMW‘/W‘=（MW/W）×0.5=17.72×0.5=8.86∴N/（Ψ·A）+MW‘/W‘={1.2×（4.26+4.76）+0.85×1.4×3.6}/（0.174×450.4）+8.86=15108/（0.174×450.4）+8.86=202N/mm2≤ƒ=205N/mm2综上，该落地式脚手架搭设37米，其中双立杆共搭设5排（9.0m），上部单立杆搭设15排符合整体稳定性要求。（三）、悬挑式脚手架验算A:悬挑架验算1、基本参数：型钢悬挑外架，每挑搭设架子12排，共20.3米，步距h=1.80m20 ；立杆纵距la=1.5m；横距lb=0.8m。本地基本风压ω0=0.5KN/m22、荷载计算2.1、构架自重（查JGJ130-2001附录A-1）NG1K=HS×gK=20.3×0.1248=2.53KN2.2、构配件自重NG2K外=0.14×1.5×0.8×12/2+0.05×1.8×1.5×12/（1.8×6）+0.0376×1.5×2×12+0.0132×2×12=2.83KNNG2K内=0.14×1.5×0.8×12/2+0.14×0.25×1.5×12=1.52KN2.3、施工荷载（装饰两排或结构一排施工荷载）QK外=1.5×0.8×2×2/2=2.4KNQK内=1.5×0.8×2+（2+2）×1.5×0.25=3.9KN2.4、风荷载ωK=0.7×μZ×μS×ω0=0.7×1.64×1.3×0.089×0.5=0.0664KN/m22.5、脚手架立杆轴向力设计值计算N内=1.2×（1.52+2.53）+1.4×3.9=10.32KNN外=1.2×（2.83+2.53）+1.4×2.4=9.79KN3、悬挑梁计算3.1、计算简图20 N内N外↓↓AB（离外墙边300mm）10017003008001003.2、内力计算3.2.1、悬挑梁与楼板连接用预埋吊钩相连接（后支座位于内端部100mm，前支座位于离外墙边300mm处，详见附图），故按简支支座考虑，根据内力平衡原理可得RB=（N内×2.0+N外×2.8）/1.7=28.3KN（↑）则有RA=N内+N外-RB=9.79+10.32-28.3=-8.19KN（↓）水平悬挑杆最大弯矩位于前支点Mmax=8.19×1.7=13.92KN·M3.2.2、型钢强度计算及确定断面σ=M/W≤[σ]=205N/mm2W≥M/[σ]=13.92×103/205=67.9cm33.2.3、材料选择查表选取16#a型槽钢W=108cm3。20 3.2.4、槽钢验算根据悬挑结构及《钢结构设计规范》，把悬挑梁折算为简支梁，跨度为2×1.4=2.8M则有ψb=（570×63×10）/（2800×160）=0.802ƒ=M/ψb×W=13920/（0.802×108）=160.7N/mm2≈[σ]=205N/mm2故选取16#a型槽钢满足要求。3.2.5、型钢锚固钢筋设计根据内力计算及受力图，可得A支点处锚固筋受拉，B支点处锚固筋受压，故A支点锚固筋按计算选取，B支点按构造配置φ12圆钢钢筋作吊钩。RA=8.19KN吊环控制应力取50N/mm2D≥（（8190×4）/（2×50×3.14））1/2=10.2mm选取φ18圆钢钢筋作吊钩。B、建筑物的阳角处1、因为此时型钢无法伸进，故浇筑混凝土时型钢一端预埋入柱墙混凝土中，待混凝土强度达到要求后开始搭设，同时在离外端400mm处用钢丝绳拉接于上一层的预埋吊钩上。2、荷载计算20 2.1、构架自重（查JGJ130-2001附录A-1）NG1K=HS×gK=22.2×0.1248=2.77KN2.2、构配件自重NG2K外=0.14×1.5×0.8×12/2+0.05×1.8×1.5×12/（1.8×6）+0.0376×1.5×2×12+0.0132×2×121.85×1.5×0.14=3.22KNNG2K内=0.14×1.5×0.8×12/2+0.14×0.6×1.5×12=2.52KN2.3、施工荷载（按结构施工一排作业或装饰二排同时作业考虑）QK外=2×1.5×0.8×2/2=2.4KNQK内=2×1.5×0.8×2/2+2×1.5×0.6×2=6.0KN2.4、风荷载ωK=0.7×μZ×μS×ω0=0.7×1.64×1.3×0.089×0.5=0.0664KN/m22.5、脚手架立杆轴向力设计值计算N内=1.2×（2.77+2.52）+1.4×6.0=14.748KNN外=1.2×（2.77+3.22）+1.4×2.4=10.548KN3、悬挑梁计算3.1、计算简图↓N内N外↓20 钢丝绳拉钩处6005003001003.2、内力计算3.2.1、悬挑梁预埋在混凝土中，按固定支座考虑，钢丝绳在计算时不考虑受力，仅作为安全富裕。根据内力平衡原理可得水平悬挑杆最大弯矩位于支座Mmax=10.32×1.4+9.16×0.6=19.94KN·M3.2.2、型钢强度计算及确定断面σ=M/W≤[σ]=205N/mm2W≥M/[σ]=19.94×103/205=97.3cm33.2.3、材料选择查表选取16#a型槽钢W=108cm3。（四）、地下室顶板验算因为5#～9#、10#～11#楼搭设落地式双排脚手架20排（下部部分双立杆）位于地下室顶板上，故需对地下室顶板进行验算。从上述计算中可知，每一根立杆的轴向力N=1.2×（4.26+4.76）+1.4×3.6=15.864KN顶板厚度为180mm，6.0M×4.125M，配筋为Φ14@200(Φ16@200),C3020 混凝土。地下室顶板面均布荷载按最不利考虑（钢管传下的荷载已乘荷载系数）q=1.2×0.18×25+15.864=21.3KN/M2按双向板四边固定支座查表,得mMAX=0.0735则有MMAX=0.0735×21.3×4.1252=26.64KNMαS=M/(ƒcm×b×h02)=26.64×106/(16.5×1000×1652)=0.059查表可得γS=0.970所需配筋AS=M/(γS׃y×h0)=26.64×106/(0.97×310×165)=537mm2/M≤770mm2/M(Φ14@200)顶板上搭设外脚手架可满足要求.（五）、结论2悬挑杆选用I10工字钢或10#槽钢，外挑1.5米；挑高20.3米。3悬挑斜撑选用φ65×3钢管，上口焊于离悬杆外端400mm处。4I10工字钢或10#槽钢与φ65×3与墙面预埋件满焊，hf为8mm。5脚手板每排满铺，外围用密目式安全网全封闭。6连墙件采用短钢管与墙上预埋件焊接。7挑架的悬挑工字钢及斜撑预埋铁为200×200×1020 ，连墙件预埋铁为100×100×8。20'