外脚手架施工方案设计

'目录一、编制说明---------------------------------------------------------------2二、工程概况---------------------------------------------------------------2三、外脚手架概述---------------------------------------------------------3四、钢梁悬挑制作、安装------------------------------------------------4五、着地式双排钢管脚手架搭设---------------------------------------6六、外脚手架的拆除-----------------------------------------------------11七、外脚手架的受力计算----------------------------------------------12八、外脚手架的施工及安全管理-------------------------------------21九、附图1、型钢平面布置图2、节点一3、节点二4、节点三 外脚手架施工方案一、编制说明1、目的和适用范围：1.1目的：为确保施工操作的安全，根据国家和地方的规定并结合本工程特点和要求，编制了《2012-63号地块B、D地块（嘉旭苑）9#、13#、14#、15#、16#楼建筑工程外脚手架施工方案》（以下简称“本方案”）。1.2适用范围：本方案内容及批准的有效性仅适用于2012-63号地块B、D地块（嘉旭苑）9#、13#、14#、15#、16#楼建筑工程（以下简称“本工程”）之用。其他工程套用本方案的编制单位和审批单位无关，不负任何责任。2、依据2.1本工程施工图；2.2建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）；2.3建设工程安全生产管理条例（国务院令第393号）；2.4江苏省施工安全管理文件；2.5本公司安全、环境保护、职业安全的贯标文件；2.6本项目工程建筑施工现场安全生产保证计划；二、工程概况徐州嘉旭2012-63号地块B、D地块位于 徐州经济技术开发区，汉源大道西侧，和平路北侧。为徐州嘉旭房地产开发有限公司投资兴建的大型住宅小区，以高层建筑为主，该小区交通便利，环境优美，地理位置优越工程名称：徐州嘉旭2012-63号地块B、D地块（嘉旭苑）建设地点：徐州汉源大道西侧，和平路北侧建设单位：徐州嘉旭房地产开发有限公司监理单位：徐州菲迪克建设工程监理有限公司勘察单位：江苏省第二地质工程勘察院设计单位：徐州久鼎工程设计咨询有限公司9#楼建筑面积为7282.43m2，建筑高度为53m，13#楼建筑面积为10562m2，建筑高度为76.2m，14#楼建筑面积为21130m2，建筑高度为76.2m，15#楼建筑面积为5731.5m2，建筑高度为44.3m，16#楼建筑面积为11938m2，建筑高度为44.3m本工程9#、14#、15#、16#楼±0.000相当于黄海高程33.43m,13#楼±0.000相当于黄海高程34.03m。本工程主体结构为剪力墙结构。三、外脚手架概述从二层结构面开始采用悬挑梁脚手架，型钢挑梁作承重，上部搭设双排单立杆脚手架。每六层为一挑，悬挑高度18米。上面二个挑梁安装面在八层结构面与十四层、二十层结构面。本工程脚手架的搭设材料均采用Φ48× 3.5钢管和标准扣件及竹笆脚手板。脚手架的搭设参数为步距1.8米、立杆纵距1.5米、横距1.00米、内立杆距墙面0.3米，连墙杆为钢管硬拉结，其竖向间距不大于3米、水平间距3米～4.5米。三、型钢悬挑梁制作、安装1、型钢水平挑梁的构造（1）、水平钢挑梁采用Ⅰ16工字钢。材料必须具有质保书或出厂合格证，外形尺寸、壁厚不得偏差1mm，其材质必须符合《GB707—88》的要求。钢挑梁长度视室内预埋件的位置而定，一般长度3m左右。（4）、预埋件：预埋件采用10厚钢板，几何尺寸：150×300，锚固钢筋采用Φ12钢筋，长度200，与钢板用锚塞焊连接，焊脚高度6mm。2、型钢三角架的平面布置三角架的平面布置间距一般要求在1.5m左右，最大间距不得超过2.0m。南北立面大部分房间开间为3600～4200，每间均匀三等分布置四套三角架。外墙阳角处的三角架离开阳角15cm，外墙阴角处根据现场需要只须一边布置三角架。3、型钢三角架的安装在二层结构混凝土强度达到C20后即可开始安装三角架。安装操作人员在楼层及下部脚手架上进行操作。（1）、水平挑梁的安装 水平钢挑梁挑出外墙长度的确定：脚手架内立杆离开外墙30cm，立杆横距1m，钢挑梁外挑端伸出外立杆不小于15cm，挑梁根部伸进外墙内不小于0.75m，整根钢挑梁长度2.5m左右。伸进室内的钢挑梁根部与结构面预埋件两边焊接或锚入结构面预埋的二根Φ12锚固钢筋箍内。用作钢挑梁的槽钢高度方向立起放置，与预埋件接触面的两边全长满焊焊牢，焊缝长度每边不得小于20cm，焊缝高度不得小于6mm。要保持钢挑梁的水平，并与外墙立面成直角。如果预埋件凹陷于结构面，可用钢板垫起，垫板必须与预埋件焊牢。（2）、斜撑杆的安装根据现场测量的钢挑梁外挑下支点与外墙面预埋件的中心线长度事先将斜撑杆下料编号，与实际部位对应。下料加工时长度要准确，两端与钢挑梁、预埋件焊接和斜角面应与现场实际吻合。安装时，两人同时操作安放就位，电焊工将斜撑杆两端与固定部位临时焊接固定，然后电焊工每端、每边满焊固定。焊接时要求接触面每边焊接，焊缝要饱满连续，不得有夹渣，焊缝高度不得小于6mm。（3）、钢挑梁上安装钢梁。钢梁的下料长度必须由现场测量而来，并事先在钢排梁上按脚手架纵距1500焊上80高φ60套管或Φ 28短钢筋作为脚手架立杆在钢排梁上的支座固定点，以保证脚手架根部的稳定。内侧钢排梁距外墙面300，外侧钢排梁距外墙面1300。安装就位时，槽钢高度方向立起放置，一般情况下要求脚手架立杆的支座固定点应在悬挑钢梁位置，即脚手架立杆轴心压力直接传递给悬挑三角架。要保持槽钢之间及槽钢与外墙立面之间平行放置，以保证脚手架立杆间距一致。必须保持钢排梁的水平，有利于三角架受力均匀和稳定。在安装钢梁前，对每个立面的钢梁进行统一抄平，偏低的钢挑梁上加焊钢板垫出至规定表面。（4）、安装悬挑三角架时，角度及标高总会有一定的误差，在安装钢挑梁时可用钢垫块垫实。如果预埋件在混凝土浇捣时位移或陷入混凝土内，必须进行纠正处理：位移较大时凿出结构的主筋，将钢板焊于主筋上；位移较小时，可用焊接方法在原埋件上焊一块较大的钢板进行扩大；陷入混凝土内时，则在原埋件钢板上加焊垫板垫出至规定表面。悬挑三角架的安装间距一般与脚手架立杆间距一致，为1500，如局部需要调整的，悬挑三角架的安装间距最大不得超过2000。三角架的挑梁、杆件在加工场地加工操作，安装前，所有杆件、配件通过塔吊垂直运输至安装平台面，安装时，塔吊配合操作安装。三、着地式双排钢管脚手架搭设1、构配件的材料选用（1）、钢管：①采用外径Ф48mm，壁厚3.5mm的高频焊接钢管。材质要符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用灶接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235—A级钢的规定。有严惩锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均应剔除，钢管上严禁有孔洞。②用于立杆、大横杆和斜杆的钢管长度应是脚手架步高的倍数，一般选用4~6.5m为好，这样长度的钢管一般不超过25㎏ ，便于搭设工人操作。用于横杆的钢管长度1.5~1.6m为宜，适应脚手架1m的宽度。（2）、扣件：①扣件应采用GB978—67《可煅铸铁分类和技术条件》的规定，机械性能不低于KT33—8的规定。扣件的附件采用的材料应符合GB700—88《碳素结构钢》中Q235钢的规定，垫圈应符合GB96—76《垫圈》的规定。②铸铁不得有裂缝、气孔，不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的制造缺陷，并应将影响外观质量的粘砂、浇冒口残余、批缝、毛刺、氧化皮等清除干净。③扣件与钢管的结合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时，接触良好。④扣件活动部位应灵活转动，旋转扣件的两旋面间隙应小于1㎜。当扣件夹紧钢管时，开口处最小距离不小于5㎜。⑤当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。⑥扣件表面应进行防锈处理。⑦扣件螺栓拧紧、扭力矩达65N·m时，可锻铸铁扣件不得破坏。（3）脚手板：采用毛竹片串式脚手板。（4）连墙杆：采用脚手钢管与主体结构中预埋的钢管拉结。2、脚手架的构造要点（1）地基处理：①基础回填土夯实后上铺100mm厚5—40道碴 ②100mm厚C20混凝土地坪（地坪内高外低，外侧做200×300mm明沟排水）。③铺厚50mm、长1500mm、宽250mm木板。（2）立杆：横距1M，离外墙0.3M，纵距1.5M。相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧(大横杆对立杆起约束作用，对确保立杆承载能力的关系很大),不得隔步设置或遗漏。立杆的垂直偏差，应不大于架高的1/200。（3）大横杆：步距为1.8M。上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一。同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300，且不大于5cm。相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。（4）小横杆：贴近立杆布置，并设于两立杆之间，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧。在任何情况下，均不得拆除贴近立杆的小横杆。（5）剪刀撑：在脚手架的两端设置，中间每隔12~15m设一道。剪刀撑应联系3~4根立杆，斜杆与地面夹角为45°~60° 。剪刀撑应沿架高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，每隔10m～15m高加设一组长剪刀撑。剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2～4个扣结点。（6）连墙杆：每层都要设置，垂直距离不大于3m。连墙杆一般应设置在楼板附近等具有较好抗水平作用的结构部位，其水平距离为3～4.5m，即2～3根立杆设一点。（7）护栏和挡脚板：在铺脚手板的操作层上必须设护栏和挡脚板。栏杆高度0.8～1.0m。3、搭设顺序检查材料配件定位、铺设垫木摆放扫地杆（贴近地面的大横杆）逐根竖立立杆，随即与扫地杆扣紧安装扫地杆安装小横杆并与立杆或扫地杆扣紧安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）安装第一步小横杆安装第二步大横杆安装第二步小横杆加设临时斜撑杆（上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）第三、第四大横杆和小横杆连墙杆接立杆加设剪刀撑、扶手栏杆铺脚手板施工层挡脚板挂安全网剪刀撑的搭设是将一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。斜杆两端扣件与立杆节点（即立杆与横杆的交点）的距离不宜大于20cm，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不宜大于50cm，以保证架子的稳定性。 脚手架各杆件相交伸出的端头，均应大于10cm，以防止杆件滑脱。4、搭设要点及注意事项（1）、铺放垫板：垫板必须铺放平稳，不得悬空。安放底座时应拉线和拉尺，按规定间距尺寸摆放后加以固定；（2）、杆件搭设中的注意事项：①按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；②注意杆件的搭设顺序；③及时与结构拉结或采用临时支顶，以确保搭设过程的安全；④拧紧扣件（拧紧程度要适当）；⑤有变形的杆件和不合格的扣件（有裂纹、尺寸不合适、扣接不紧等）不能使用；⑥搭设工人必须佩挂安全带；⑦随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差无穷大；⑧没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。（3）、扣件的安装及注意事项：①开口朝向：用于连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入；②拧紧程度：安装螺栓时应注意将根部放正和保持适当的拧紧程度，这对于脚手架的承载能力，稳定和安全影响很大。螺栓拧得不紧固然不好，但拧得过紧会使扣件和螺栓断裂，所以螺栓的松紧必须适度，要求扭力矩控制在39～49N· m，最大不得超过59N·m。4、上部脚手架的搭设同着地式双排钢管脚手架搭设。六、外脚手架的拆除脚手架的拆除应从上往下，水平方向一步拆完再拆下一步。在拆除脚手架时，应先清除脚手板上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器运下，无法清扫的，可从脚手架内侧向下倾倒，此时地对墙面及门窗加以保护，防止沾污和损坏墙的饰面和门窗。随着脚手架的向下拆除，对墙的饰面、窗及其他墙面装饰及时做好清洁和保护工作。对脚手架的连接处饰面的修补应与脚手架的拆除同步进行，饰面修补以检查认定合格，并做好清洁和保护工作后方可继续向下拆除脚手架。从脚手架拆下的钢管、扣件及其他材料先向垂直运输设备集中，然后由垂直运输设备向下运送，绝对禁止从高处向下抛掷，以免伤害地面工作人员，损坏地面的设备和物件，损坏脚手架的钢管、扣件和其他材料。运送脚手架拆下的钢管、扣件和其他材料的垂直运输设备应固定于建筑物结构上，不应固定于脚手架上。脚手架的拆除与搭设顺序正好相反，即后搭设的先拆除，先搭设的后拆除。一般脚手架的拆除顺序是：安全网挡脚板脚手板（竹笆板）扶手（栏杆） 剪刀撑（随每步脚手拆除）搁栅大横杆小横杆立杆。拆除脚手架应一步步进行，由上而下，一步一清地进行拆除，不可两步或两步以上同时拆除。分段拆除时，高差不应大于两步。如高差大于两步时，应按脚手架开口进行加固处理。登高设施和脚手架与建筑物结构的连接应与脚手架同步进行拆除，不右在脚手架拆除前先行拆除。剪刀撑的拆除，应先拆中间扣件，再拆两端扣件，由中间人员往下递送或送至垂直运输设备处。拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的、需要整修后可重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管，以备今后使用。悬挑三角架和钢排梁的拆除顺序和安装顺序相反。先安装的后拆除，后安装的先拆除。即先拆除[10钢排梁，然后拆除悬挑三角架。钢排梁和悬挑三角架可以整段或整体拆除，也可分解拆除，可根据具体情况确定。七、外脚手架的受力计算着地钢管脚手架搭设高度5米，按安全规范要求搭设，无需计算。而上部悬挑脚手架必须进行受力计算。1、荷载计算钢管脚手架步距1800，立杆纵距1500、横距1000，钢管脚手架立面轮廓荷载标准值170N/m2，竹笆自重标准值250N/m2 ，栏杆、木脚手挡板自重标准值140N/m，施工均布活荷载标准值3000N/m2。每六层一挑，悬挑脚手架高度10步，考虑三步脚手架上同时操作。1）、立杆轴心力设计值计算NGK1=170×1.8×1.5×10(步)=4590NNGK2=(250×1.0＋140)×1.5×10(步)=5850NNQK=3000×1.0×1.5×3(步)=13500N组合风荷载时的每根立杆最大轴心力设计值：2N=1.2(NGK1＋NGK@)＋0.85×1.4NQK=1.2×(4590＋5850)＋0.85×1.4×13500=28593N即N=14296.5N2)、水平风荷载设计值产生的弯距计算查表得μZ=1.46，单排钢管脚手架挡风系数Ψ1=0.089，密目安全网挡风系数Ψ2=0.183，取基本风压W0=0.55KN/m2，则：μstw=(0.089×2＋0.183)×1.2=0.433水平风荷载标准值:WK=0.7μZμSW0=0.7×1.46×0.433×0.55=0.243KN/m2风荷载标准值产生的弯距：MWK=WKLah2/10=0.243×1.5×1.82/10=0.118KN-m=1.18N-mm×105风荷载设计值产生的弯距: MW=0.85×1.4MWK=0.85×1.4×1.18N-mm×105=1.40×105N-mm2、立杆稳定性计算钢管截面特征：A=489mm2，i=15.8mm，W=5.08×103mm3，查表得:立杆的计算长度系数μ=1.5，计算长度附加系数k=1.0，则立杆的计算长度L0=kμh=1.0×1.5×1.8=2700，λ=L0/i=2700/15.8=171，查表得Ψ=0.243，则组合风荷载的立杆抗压强度：σ=N/ΨA＋MW/W=14296.5/0.243×489＋1.40×105/5.08×103=148N/mm2Nl6、钢梁受力计算钢梁的计算简图如右图：FFFF 相关条件：钢梁：支撑在悬挑三角架上的钢梁每个构件的最大长度取6000mm，支撑三角架取最大极限间距2000mm，上部脚手架搭设高度18m，即有10步架高。本方案正常情况下，悬挑三角架间距为1.5m，脚手架立杆对应于悬挑三角架位置搭设，脚手架立杆的承受荷载直接传于悬挑架，钢梁基本不受力，只起到连接三角架稳定作用，钢梁采用[10槽钢，此种情况下钢梁不需要进行受力计算。而当悬挑架间距大于1.5m时，上部脚手架立杆的承受荷载需通过钢梁传于悬挑架，这时，钢梁作为受力构件承受较大荷载，故采用[12槽钢，并进行必要的受力计算，以保证钢梁及悬挑架的受力安全。为确保安全，取悬挑架最大间距2000mm，即钢梁最大跨度为2000mm时验算钢梁的受力。钢梁的计算简图如上图。由前述计算可知，脚手架立杆根部承受的最大轴心力设计值为F=14296.5N，而钢梁自重比集中荷载小得多，为简化计算，钢梁自重忽略不计。1)、钢梁受力计算：钢梁受力按三跨等截面连续梁计算，为计算偏于安全，钢梁承受的立杆轴心压力作为活荷载形式，最大弯距在两端跨中部位，最大剪力在两端支座处，查表得KV=0.425,KM=0.213,Mmax=KMFL=0.213×14296.5×2000=6.09×106N-mmVmax=KVF＋F=(0.425＋1)×14296.5=2.04×104N 三角架承受的最大支座反力Rmax=Vmax=2.04×104N2)、钢梁验算a、钢梁的抗弯强度：查表得γX=1.05，WX=5.77×104mm3，则钢排梁承受的最大抗弯强度:σmax=Mmax/γWX=6.09×106/1.05×5.77×104=100.5N/mm2