无锡和睦家园住宅楼工程外墙悬挑脚手架施工方案

'无锡和睦家园一标段7#房工程外墙悬挑脚手架施工方案编制人：审核人：批准人：施工单位：江苏龙海建工集团有限公司编制时间：2008年6月8日 无锡市和睦家园一标段7#房工程外墙悬挑脚手架施工方案一、工程概况：1、工程名称：无锡和睦家园一标段工程。2、施工单位：江苏龙海建工集团有限公司。3、分项名称：外墙、内墙钢管脚手架。4、搭设数量：7#房工程外墙高度45.9m。5、搭拆时间：根据工程进展情况进行,整过搭设周期为8个月,待外墙粉刷、门窗安装及涂料分项结束后拆除,拆除周期为1个月。6、搭设方式:采用工业与民用建筑普通脚手架搭设方法,按双排脚手架的搭设要求搭设。二、脚手架的搭设（一）搭设方案1.本工程共设置一道悬挑脚手架起步基础，位置为第九层楼面，采用设置型钢梁悬挑作为起步基础，九层以下采用落地式脚手架搭设方案。工字钢横向间距1.5m立杆纵距：1.5m立杆横距：0.9m大横杆步距：1.5m内排立杆距结构距离：0.30m小横杆端距结构距离：0.30m 小横杆在一个立杆跨内均匀搭在大横杆上（间距500mm）与结构连接：水平、竖向距离≤4.5m脚手板铺设层数2层操作层数2层施工均布荷载3KN/m2单立杆高度：30m（15步）普工18#特性：截面高度H=180mm；截面宽度B=94mm；翼缘厚度tf=10.7mm；腹板厚度tw=6.5mm；截面面积A=3074mm2；惯性矩Ix=16990000mm4；截面模量Wx=185400mm3；2.本工程的型钢悬挑梁为工字钢，采用14a@1500挑一搭四方案。3.在建筑物楼层正对脚手架立杆处设置一道预埋，设置在离外墙面1.20m处。预埋材料采用直径为16mm的圆钢。（二）施工准备1.搭设前各级工程负责人必须逐级向架设人员与施工人员进行安全技术交底。2.架料进场1)钢管、扣件的质量要求与检查 A.钢管的质量要求与检查标准钢管的几何尺寸表1钢管类别外径壁厚最大长度低压流体输送用焊接钢管48mm3.0mm6000mm（YB234-63）表2项目检查项目质量要求1产品质量合格证必须具备2钢材质量检验报告表面质量：表面应平直，不应有裂纹、分层、3压痕、划道与硬弯新管4外径与壁厚：允许偏差不得超过0.50mm端面：应平整，两端端面切斜偏差不得51.70mm防锈处理：必须进行防锈处理：镀锌或涂防6锈漆1钢管锈蚀程度应每年检查一次旧管2钢管锈蚀深度小于0.50mm3、4、5同新管项次3、4、5B.我扣件的质量要求与检查扣件的技术要求 a)扣件应采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制作。b)铸件不得有裂纹、气孔；不宜有缩松、砂眼或其他影响使用的铸造缺陷；并应将影响外观质量的粘砂、浇帽口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净。c)扣件与钢管结合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好。d)扣件活动应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。e)扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不应小于5mm。f)扣件表面应进行防锈处理。扣件质量检验要求表3项次项目要求产品质量合格证、生产许可证，专业检测单1位测试报告必须具备新扣件2表面质量：应符合技术要求2～6条的要求3螺栓：不得滑丝旧扣件4同新扣件2、3项次扣件螺栓的拧紧扭力矩达到70N•m时，可锻铸铁扣件不得破坏（三）基本构造和施工要求1.施工流程：在8层设楼板砼施工前在结构边埋设钢筋地锚（地锚留设尺 寸见下图），并在8层外墙上按水平间距预留洞口120×210×（墙厚+保温厚）→摆放扫地杆（贴近工字钢的大横杆）→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧，立杆的底部与工字钢点焊，接头位置必须错开→装扫地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→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连接杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板操作层铺脚手板连墙杆（纵横间距4.5m布置）外侧满挂安全网楼板并设置剪刀斜撑06*37+119.5钢丝绳05Φ16钢筋地锚,118#工字钢300200mm18001500高挡脚板底部兜网挑架剖面图2.悬挑脚手架基础1)型钢悬挑梁的预埋 在建筑物楼层正对脚手架立杆处设置一道预埋，设置在离外墙面1.20m处。预埋材料采用直径为16mm的圆钢，采用2根钢筋预埋后，待型钢放置好将钢筋弯成抱箍，中间焊接连接。悬挑梁因其需承受脚手架荷载，在脚手架施工过程中是不得拆除的，如遇剪力墙与砖墙时，为留置悬挑梁，需在剪力墙或砖墙处预留出悬挑梁的位置，可采用预留木盒或包裹杂物的方法，如采用包裹杂物宜采用袋状物，包裹强度以悬挑梁能取出为标准。200mm高1,挡脚板5001,5001,5001,5001,500挑架正立面示意图2)悬挑钢梁的18#工字钢，间距与脚手架立杆纵向间距等宽，为1500mm，脚手架宽1050mm，根据结构平面特征，在楼面预埋Ф16园环1个，用以固定18号工字钢；在每个分荷体系设上拉钢丝绳，拉结点为上层楼面外围框架梁，吊环为16mm圆钢锚入砼内 30d，钢丝绳采用（6×37+1Φ19.5）。3)立杆与型钢的连接立杆与型钢的连接采用如下做法：在型钢上立杆固定的相应位置预先焊接短水管或短Ф25钢筋（宜到现场拉通线焊接）。短钢管埋入墙内斜撑钢管斜拉钢丝绳20拉钩工字钢埋入墙内3009002005050钢梁悬挑示意图120钢管底与工字钢焊接18#工字钢2101,500墙体留洞正面图 18#工字钢25钢筋50*50角铁180095050350150悬挑梁详图外墙卡木楔子钢丝绳钢管25钢筋电焊连接218#工字钢1固定卡050*50*100角铁50*50*100角铁（型钢限位）（钢丝绳限位）50外墙留洞结点详图钢丝绳与工字钢固定结点详图16卡箍18#工字钢40095400地锚埋设图3.脚手架的卸荷1)悬挑脚手架的卸荷悬挑脚手架一次搭设七倍楼层高度，即21.3m；其上的脚手架必须重新设置悬挑梁，并重新进行搭设。2)建筑物转角的悬挑转角预留需预留悬挑梁，但由于转角的特殊性（有结构柱），无法预留悬挑型钢梁，故需在转角处采用钢管支撑代替悬挑型钢梁。做法是先在适当的位置预埋一根短钢管，钢管必须插入梁底，埋深不小于25cm，露头15～20cm（连墙件设置预埋方法可按此法），以预埋钢管为基础，挑出一道钢管作为挑架作业的起步平台与桁架的横向水平管，在横向水平管上的立杆两端，设置两道 钢管斜撑，钢管斜撑一端与水平管扣接，另一端作用在下一层的楼板上，所有的钢管支撑的根部必须用钢管将其连接起来并至少连接两道，以保证刚度、强度不低于悬挑型钢梁的强度。4.脚手架杆件搭设构造要求1)脚手架技术参数脚手架宽900mm，内立柱离建筑物距离200mm，步距1800mm（首步1500mm）。2)搭设顺序搭设支撑梁、搭设纵向水平管、搭设横向水平管、搭设抛撑、搭设立柱搭设第二步纵向水平杆、搭设第二步横向水平管；脚手架排底的时候，首先必须在转角、门窗和开口处设置立杆并依次向其它位置展开。3)立杆的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱节点不应设置在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。4)脚手架支撑的设置A.脚手架应设置剪刀撑与横向支撑。B.脚手架应按规范规定设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立柱的根数为4～6根之间。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，其斜杆与大横杆水平面的倾角宜在450～600之间。由于建筑平面形状不同，脚手架一个立面总距大于3000mm小于6000mm的单独设置交叉剪刀撑，立面距离小于3000mm的设置之字型斜撑。 C.架中每隔6跨设置一道横向支撑，支撑斜杆在1～2步内由底至上成之字型连续布置。D.剪刀撑钢管的搭接长度不得小于80cm，且每一个搭接处使用的旋转扣件不得小于两个。5)铺设脚手板A.脚手架外侧设置挡脚笆，挡脚笆设置在脚手架钢管内侧，安全网#外侧，竹榀与钢管必须用16铁丝捆扎。#B.脚手板采用钢笆铺设，钢笆与钢管必须用16铁丝捆扎，不得有探头板出现。6)卸料平台的搭设A.卸料平台的布置：卸料平台应均匀布置，每一个卸料平台的辐射2面积为200m。每一个面上卸料平台的个数不得超过两个。B.卸料平台的卸荷：卸料平台卸荷结构必须设置在建筑物上，不得作用于外架上。C.卸料平台的结构：卸料平台的宽度为1.8m，长度为2.0m，并悬挑1.0m作为防坠物屏蔽。D.卸料平台的防护：卸料平台应设置两道扶手，高度分别为1.2m和0.6m，外侧用密目安全网屏蔽，兜底采用双层安全网（一道平网、一道密网）。7)连墙件的设置A.连墙件设置全部采用钢管拉结，每两层架子与结构设置连接点，连接点间距为4.5m，隔层设置，梅花状排列。脚手架上部未设置 连柱点的自由高度不得大于6m，连接点直接用短钢管将架子连接在结构墙上，墙体在浇筑砼前必须预留连墙杆孔洞详细做法见下图。连墙件连接示意图B.连墙件均匀布置，每个拉结间距不得超过两步两跨且每个拉结屏2蔽的脚手架投影面积不得大于27m；在规定距离如不存在预埋钢管，则采用钢管夹持墙体作为拉结固定点的办法，使钢管拉结的控制范围在规范规定的范围内。C.连墙件中的连墙杆宜水平布置且与墙体垂直，连墙杆与架体连接可稍下斜，绝对不允许上翘。8)脚手架安全防护A.栏杆：脚手架外侧设置双栏杆，两道栏杆的高度分别为1.2m和0.6m。B.安全网：脚手架外围必须用密目安全网全屏蔽，安全网之间的接缝必须用尼龙绳捆扎牢固，不得有间隙。安全网采用合格密目安全网，设置在脚手架外立杆的内侧，且须与脚手架纵向水平管扎牢。 安全平网每相3000隔52层层平面安全防护图C.脚手架离墙间距为200～300mm，由于建筑物结构与脚手架本身结构的特殊需要，局部不能满足该要求。故脚手架局部立杆离墙距离会超过300mm，必须采用其它措施使脚手架的离墙间距控制在300mm以内。如悬挑距离不超过500mm，则直接采用钢管从脚手架内伸出并铺设搁栅的方法。如悬挑距离超过500mm，除采用伸出钢管加设搁栅的方法，还要对悬挑部分进行补强，补强方法有两种，一种是采用增加斜拉杆，用于悬挑位置超过10m以上的部分。一种是增加立杆，用于悬挑位置在10m以下的部分。 搁栅管上如有铺设脚手板，间距为300mm一道，如未铺设脚手板而采取捆扎木方，间距为250mm一道，如未铺设脚手板则间距为200mm一道。5.脚手架验收1)脚手架每搭设至10m高度进行过程验收。2)过程验收包含钢管、扣件的检查，脚手架搭设是否符合规范，安全设施承挂情况。3)脚手架经过阶段验收后，已验收部分可以投入使用。6.脚手架的荷载控制1)结构施工用时脚手架的荷载控制：结构施工用时脚手架施工荷载必须严格控制，同时作业的施工步数不得超过二层，每层作业荷2载不得大于3KN/m。2)装饰施工用时脚手架的荷载控制：装饰施工用时脚手架施工荷载必须严格控制，同时作业的施工步数不得超过三层，每层作业荷2载不得大于2KN/m。3)卸料平台的荷载控制：卸料平台的施工荷载必须严格控制，每个2卸料平台的施工荷载不得超过8KN/m，堆放高度不得超过1.2m。三、脚手的验收与拆除A.验收方法与内容架子搭设和组装完毕，在放入使用前，应逐层根据无锡市建设局文件要求，由市建管处、企业安全科及编制方案制定部门、项目部经理、现场质安管理人员、架子班长一起组织验收，验收 时，须有主管审批脚手施工方案一级的技术安全部门填写验收单。验收主要内容1.架子的布置；立杆、大、小横的间距；2.架子的搭设与组装；3.拉结点与主体结构固定部分是否安全可靠；剪刀撑是否符合要求；4.架子上午安全防护；5.脚手架基础处理、作法必须正确和安全可靠B.脚手架的拆除1.架子拆除时应划分作业区，由专职安全员认真向操作人员进行安全技术交底，周围设围栏或竖立警戒标志，地面设专人指挥，严禁非作业人员入内。2.拆除的高处作业人员和地面作业人员，均应遵守个人防护规定，带好安全帽、安全带，穿软底鞋。3.拆除顺序应遵循从上到下，先搭后拆，后搭先拆的原则，即先拆除栏杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆。并按一步一清的原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。4.拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆时，应先拆中间扣，然后托住中间，再拆两头扣。5.连接点应随拆除进度逐层拆除。6.拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调。当拆除与另一人有关的扣件时，应先通知对方，以防坠落。7.拆除时如附近有外电线路，要采取隔离措施。严禁架杆接触电线。 8.拆除时不应碰撞损伤建筑物成品。9.拆下材料，严禁抛掷，应用绳索滑轮吊下，运下材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，及时清运。10.在拆除过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。以上施工方案有关数据，为根据计算验算后得出论述，详见说明书。附搭设俯图。 四、脚手架验算A.计算搭设允许高度：H=45.9m，四周边长112.8m现因装修需要。搭设Ha=H+1.5m=47.4m高双排脚手架；已确定条件如下：立杆横距：b=1.05m立杆纵距：L=1.50m内拉杆距墙：b1=0.35m脚手步高：h=1.80m铺设竹软跳：8层同时装饰施工：2层脚手与建筑主体拉锚点：竖向间距H1=2h=2×1.8=3.6m水平距离L1=3L=3×1.5=4.5m钢管为Ф48×3.52根据规范规定：取均布荷载2.0KN/m试验算采用单根钢管作拉杆，其允许搭设高度是多少？[解]按公式（1）：﹛[K1φАρ-1.3（1.2NG2+1.4N）]/1.2NG1﹜×H按公式（2）：Hmax≤H（1+H/100）其中：h=脚手步距1.8mφАρ=结构式压杆的φАρ（见表1）b（m）H1步距（1.5m）1.05m2h48.491 2注表中钢管为Ф48×3.5f=205N/m1.由h=1.8m，H1=2h，b=1.05m，查表1得φАρ=48.491KN2.由b=1.05m，L=1.5m，竹软跳铺设6层，查表二得，NGK2=4.185KN脚手架一个立杆纵距介附设结构及物的重（KN）立杆横距b（m）立杆纵距L（m）脚手架上竹跳铺设层数（8层）1.051.54.1852注：本表根据竹跳0.3KN/m，操作层的挡脚杆0.086KN/m，护栏0.086KN/m，安全网0.049KN/m计算。23.由B=1.05m，L=1.5m，QK=2.0KN/m，因为定二个操作层同时2施工，所以QKQ=4.0KN/m查表三得NQK=8.4KN一个立杆纵距的施工荷载标准值产生的轴力NQK（KN）表三：2立杆横距（b）立杆纵距（L）均布施工荷载（KN/m）1.051.508.404.由h=1.80m，L=1.50m，查表得NGK1=0.442KN一步一纵距得钢管、扣件和=重量（NGK1）（KN）查表5.将φАρ，NGK2，NGK1代入公式（1）（2），其中KA=0.85，因为立杆采用单根钢管，Hmax=﹛[K1φАρ-1.3（1.2NG2+1.4N）]/1.2NG1﹜×H={[0.85×48.49-1.3（1.2×4.185+1.4×8.40）]/（1.2×0.442）}×1.8=60.8m最大允许搭设高度： Hmax≤H/（1+H/100）=60.8/（1+60.8/100）=36.6m<47.4m根据上述计算结果，方案只允许搭设36.6m高；现施工现场要求搭设47.4m，必须采取措施，常用安全措施为：架子底部采用双钢管作立杆，即由架子顶往下算36.6m～47.4之间，采用双排杆作立杆。B.验算架子结构地整体稳定与单杆局部稳定：已知条件如计算一、根据验算结果，单根钢管作立杆，只允许搭设36.6m高，现采用由顶向下算36.6m至47.4m之间用双钢管作立杆，试验算脚手架结构的稳定性。[解]：脚手架上部36.6m以上为单钢管立杆，其折合步数n1=36.6/1.8=20步，实标单钢管立杆的高度为20×1.8=36m。下部双立杆部分的高度为47.4-36.6=10.8m，折合部数约为1部。〈1〉验算脚手地整体稳定：按公式N/φА≤KAKHf进行验算1.求N值最底部压轴力最大，为最不利。/先求双钢管部分，每一部纵距脚手架的自重NGKL//NGKL=NGK1+2×1.8×0.0376+0.014×4（钢管增重）（扣件增重）=0.442+0.135+0.056=0.633KN 再按公式求N///N=1.2（n1NGKL+n1NGK1＋n1NGK2）+1.4NQK=1.2（22×0.442+11×0.633+4.185）+1.4×8.40=34.52（KN）2.计算Φ值由b=1.05m，和=3.6m，计算λXλX=H1/（b/2）=3.6/（1.05/2）=6.86由b=1.05m，H1=2h，查表5得：μ=25换算细长比系数μ脚手立杆横距b架体与主体连接竖向间距H1（2h）1.0525∴λox=μλX=25×6.86=171.25由λox=171.25查表六得Φ=0.242注：表六为[轴心受压构件的稳定性系数Φ的换算表]，详见《建筑施工安全技术手册》ISBN－112－01478－6P542表3.1733.验算整体稳定性：∵立杆采用双钢管，∴KA=0.7计算高度调整系数KH，由于H=38.3>25[解]：11KH===0.6571+H/1001+52.1/100 将N、a、KH、KA、代入公式：N/σA≤KAKHf2N/σA=32520/473.05=68.66N/mm22KAKHf=0.7×0.657×205=94.28N/mm>68.66N/mm∴整体安全C.验算单根钢管立杆的局部稳定单钢管最不利的步距位置，总在由顶往上数36.6m处往上的一个步距，最不利的荷载情况总在36.6m处，为一操作层，其往上还有一个操作层，在上面铺设一层脚手板，最不利的立杆为内立杆。按公式N/（Э1A1）+δ1≤KAKHf验算：式中N1为最不利立直的轴力，假设活荷载在操作层上均有分布，由于内应杆要负担小，横杆向里挑出的0.35m宽的脚手板及其上面荷载，故N1计算如下：0.5×1.05×0.35N1=0.5×1.2×n1·NQK1+×（1.2NGK2+1.4NQK）1.4∴N1=0.5×1.2×20×0.442+（0.875/1.40）（1.2×5.022+1.4×11.76）=5.304+10.489=15.8由λ1=H/I=1800/15.78=114，查表六得σ=0.489，由于QK2=4.0KN/m所以2σm=35N/mm2单根钢管截面面积A1=489mm 由于计算部分为单杆件立杆，所以KA=0.85KH仍按（一）中计算值：KH=0.625将N1、σ1、A1、JM、KA、KH代入公式2N1/（σ1A1）+JM=15800/（0.489×489）+35=101.08N/mm2KAKHf=0.85×0.625×205=113.61N/mm∴安全D.脚手与建筑主体拉锚点抗风强度验算及风荷载作用的架子整体稳定验算。脚手已知条件与A、B相同并补充说明如下：2工地地点的基本风压值：ω0=0.5KN/m（查气象资料）工程地点房屋较稀的小镇；主体基本已填充墙体；脚手需设全封闭防护；拉锚点采用钢管扣件与砼柱联结。试验算拉锚点的抗风强度及考虑风荷载作用下架子的整体稳定性。[解]：1、计算风压标准值由《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87），并根据脚手计算有关规定乘出0.75调整系数。∴ω=0.75β2u2ustwω0根据钢管计算规定β2=1u2－风高度系数，根据脚手架高度38.3m以及小城市地面粗糙度B类，查规范GBJ9-87表6.2.1得u2=1.67 ustw－脚手风压系数，根据GBJ9-87建筑结构荷载规范表6.3.1查得公式（本计算双排脚手，n=2）；∴ustw=φus（1+η）φ－挡风系数，对全封闭的脚手，根据H=1.8，L=1.0查脚手挡风系数表得0.10根据GBJ－87建筑结构荷载规范表6.3.1第36项由ω0×D2=0.52×0.048=0.001152〈0.002，，得u=1.2，由φ=0.104及立杆纵距/立杆横距=1.428，查GBJ9－87表6.3.1第32项得η=1∴ustw=0.104×1.2×（1+1）=0.2496φ=0.75β2u2ustwω0=0.75×1×0.67×0.2496×0.52=0.156KN/m（风压标准值）2、验算拉锚点抗风强度风荷作用对每一拉锚点产生的拉力和压力Nt=1.4×H1L1φ=1.4×3.6×4.5×0.156=3.545KN2根据规范要求每个扣件的应滑能力设计值为6KN/m∴安全3、验算架子的整体稳定按先计算作用于格构成杆的风荷载qq=1.41ω=1.41×1.5×0.156=0.328KN/m22M=Qh1/8=0.328×3.6/8=0.386KN/m 32M/bA1=0.53×10/1050×489×2=0.52N/mm根据（一）计算结果2N/φA=72.88N/mm2N/φA+M/bA1=68.66+0.375=69.035N/mm22KAKHf=0.7×0.629×205=90.26N/mm>69.035N/mm∴安全4、悬挑脚手架结构验算a、计算单元：根据脚手架构造，取立杆纵距1：2m宽度为结构计算单元。B、荷载计算：1）双排脚手架自重N1立杆：11.2m×2根×37.7=844.43N大横杆：1.2m×26×37.7=1176.24N小横杆：1.2×13×37.7=588.12扣件：52×9.8N/只=509.6N槽钢：1.5×142.4N/m=213.6N计：3332.04N2）全封闭竹笆自重N22立面：1.2m×11.2m×100N/m=1344N2平面：1.2m×1.2×8层×100N/m=2496N3）局部操作自重N32竹笆：4m×2m×100N/m=800N 挑钢管：（4m×16+1.2m×8根）×37.7N/m=2774.72N斜撑槽钢：3m×1跟×142.4N/m=427.2N4）施工活荷载N421.2m×0.9m×2层×2000N/m=4320N综上所计：脚手架每1.2m最大荷载为P=N1+N2+N3+N4=10575.24NC、内力计算（按刚结构设计规范GB17-88）1）已知每1.2m脚手架最大荷载为10575.24N间距1.5m，作用在每根槽钢荷载为：P1=10575.24/1.2×1.5=13219N2）内力计算：A、弯距：Mmax=P1×1.5/2=9.914KN/mB、剪力：Qmax=P1（1.5+0.75）/1.5=13219×2.25/1.5=19829NQmax=13219–19829=6610N3）验算：32槽钢14a：Wx=80.5cmSx=475cm3I=563.7cmB=6mm弯距验算：63δ=Qmax/WQx=9.914×10/80.5×10=123Mpa