浙江框架筒体结构高层商务综合楼外墙脚手架搭设施工专项方案(计算书)

'xxxx商务、xxxx银行大厦工程外墙脚手架搭设施工专项方案编制：职称：审核：职称：批准：职称：浙江xx建设集团有限公司二00八年四月十日共12页第12页 目录一、工程概况二、外架搭设总体方案三、外架设计四、计算书五、脚手架的搭设与拆除六、安全技术措施及使用要求七、附图共12页第12页 xx市xx商务、xxxx银行大厦工程外墙脚手架搭设施工专项方案一、工程概况：xx市xx商务、xxxx银行大厦工程位于xx城区CBD22#地块，框架—筒体结构体系，总建筑面积68359平方米；其中：xxxx银行29253平方米，十四层，局部十五层，裙房四层；xx商务大厦39106平方米，二十一层，裙房四层；地下二层约19153平方米。建筑高度：xx商务大厦81.4m，xxxx银行大厦60.4m，裙房18.45m，室内外高差0.35m。该工程建设单位为xxxx商务有限公司、宁波xxxxxx银行，建筑结构设计由南京市建筑设计研究院有限公司设计，xx市建设工程监理咨询有限公司监理，浙江xx建设集团有限公司承担施工任务。二、外架搭设总体方案：本外墙脚手架搭设方案拟定xx商务大厦、xxxx银行大厦群房四层楼顶板（标高+17.950）以下部分采用落地式脚手架，主楼四层楼顶板以上采用从标高+21.450楼面外挑工字钢和槽钢的方法搭设外挑架。拟定计划在xx商务大厦主楼+21.450(六层底板标高面)、+42.450(十二层底板标高面)及+63.45(十八层底板标高面)分三次外挑。在银行大厦主楼+21.950(六层底板标高面)及+38.950(十一层底板标高面)分二次外挑，必须预留进料通道，具体位置可参见施工升降机平面布置图。根据本工程结构特点及钢管强度高、刚度好等优点，本工程挑外脚手架均采用扣件式钢管脚手架，用于本工程挑外脚手架的所有材料必须遵循以下原则：1．钢管：钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢，其材质应符合相应规定。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的长度宜为4~6m，便于工人操作。钢管严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管，本工程所用外脚手架上的钢管均外涂防锈漆，并定期复涂，以保证外观形象，满足标化工地要求。2．扣件：扣件应采用《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT—33—8共12页第12页 的可锻铸铁制造，扣件的附件要用的材料应符合《碳素结构钢》中Q235钢的规定，扣件严禁使用加工不合格，无出厂合格证，表面裂纹，变形，锈蚀的扣件，扣件活动部位应灵活转动，夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm，扣件表面应涂刷黄色防锈漆，并经检验合格的材料。3．脚手板：采用竹编板。4．安全网：安全网应具备监督部门批量验证和工厂检验合格证。安全网的力学性能应符合《安全网力学性能试验方法》的规定，立网采用安全网L—1.8×6m的密目安全网，平网采用P—3×6m的安全网，密目式安全网在100cm2面积上不少于2000目（即2000个洞眼）。5．槽钢、圆钢等材料的力学性能必须满足方案设计要求,具体选用根据外架设计,不同的挑段选用,详情见下面的叙述。三、外架设计：1、四层楼面以下部分：从地下室顶板上以木板条作垫板向上搭设落地式外脚手架，立杆横距1.20米，纵距1.5米，水平杆步距1.8米，搭设高度约为18.0米。2、四层楼面以上部分（标高17.950m以上）：1）外架设计拟考虑幕墙装饰柱及百页窗的安装，需要挑出建筑结构外墙2.15m,以满足施工需要。挑梁采用14#槽钢，A=1852，Wx=80.5×103局部超长挑梁采用焊接双[12槽钢，后置长度不小于挑出长度的1/3,间距为1.5m，单枚槽钢尺寸为h×b=120×53,密度为12kg/m力学性能为：A=1563，Wx=57.7×103。挑架采取两枚槽钢背靠背焊接成工字钢形状承担荷载，制作的型钢尺寸为h×b=120×106，力学性能为：A=3126，Wx=141×103。2）立杆、纵横杆、撑杆和锚固杆：均采用φ48×3.5钢管,立杆横距设置为1.05m，纵距1.5，步距为1.8m，墙距为０.4m，连墙采用二步二跨一锚固，锚固的方法用在4孔φ12膨胀螺丝固定铁板焊接钢管与架子的立、横杆交接处作刚性连接，在剪力墙及转角外加密锚固(最好采取预埋件)，钢管的比重为3.84kg/m，A=489mm2，I=115.8，W=508×103，fc=205。4）拉筋：由计算确定选用(见P10)。共12页第12页 5）拉环等细部设计：拉筋拉环用φ20钢筋，锚固长度包括弯钩在内为700mm，拉筋与挑梁型钢的连接，以拉筋包裹焊钢梁一圈的缠绕固定方式，具体见详图1节点。钢梁与卡环也必须焊牢以防止钢梁向内滑移。角柱或剪力墙上挑梁采用伸入钢筋砼预埋，具体见详图2节点。挑梁支承处设50mm高垫块，垫块宜用花岗岩或其它坚实材料。四、计算书：（一）落地式外脚手架的计算（按18.0m高计算）1、立杆稳定性验算：（1）脚手架计算参数：纵距：1.5m横距：1.2m步距：1.8m（2）荷载：每立杆承受脚手架自重（查规范P47）：0.1248KN/m。则gK=0.1248×18.0=2.246KN每层脚手片自重：0.35×（1.2+0.2）×1.5=0.735KN栏杆及踢脚杆自重：2×(0.0384×1.5+0.0132)=0.1416KN18.0÷1.8=10步，每立杆承受脚手片及栏杆荷载为0.735÷2×10+0.1416×10=5.091KN。每立杆承受活荷载（按二层计算）：2×2×1.5×1.2÷2=3.60KN内立杆承受荷载设计值为：1.2×(2.246+5.091)+1.4×3.60=13.844KN密目安全网：0.002×1.5×18.0=0.054KN剪刀撑（剪刀撑的布置参看脚手架立面布置大样图）：18.0×ctg60°÷(1.5×4)=1.732每立杆有1.732对剪刀撑通过。共12页第12页 则剪刀斜杆总长为1.5÷cos60°×1.732=5.196m扣件取为：2×2=4只则荷载为0.0384×5.196+0.0146×4=0.258KN外立杆承受荷载设计值为：13.844+1.2×(0.054+0.258)=14.219KN（3）不考虑风荷载时的荷载组合及立杆稳定性验算：L0=Kμh=1.5×1.155×1.8=3.1185mλ=L0/i=3.1185/0.0158=197查得φ=0.186σ=N/(φA)=14.219×103/(0.186×489)=156N/mm2＜f=205N/mm2满足要求。（4）考虑风荷载时的荷载组合及立杆稳定性验算：从安全角度考虑，选取外架顶部立杆标高18米查得：μz=1.54，φ=1.2An/Aw=0.6，μs=1.3φ=1.3×0.6=0.78Wk=0.7μz·μs·Wv=0.7×1.54×0.78×0.5=0.420KN/m2Mw=0.85×1.4Wk·la·h2/10=0.85×1.4×0.420×1.5×1.82/10=0.243KN·m立杆竖向荷载：14.219-5.091+0.85×5.091=13.455KNб=N/(φA)+Mw/W=13.455×103/(0.186×489)+0.243×106/5.08×103=196.4N/mm2＜f=205N/mm2满足要求。2、立杆地基承载力验算：（1）对于下临地下室顶板的脚手架立杆，设计图示顶板上有0.35m厚覆土，其在未覆土前可承受荷载设计值为20+1.2×0.35×19=27.98KN/m2。将脚手架看成施工荷载，只要不超过27.98KN/m2，则地下室顶板作为脚手架基础，可满足要求。而脚手架立杆设计荷载14.219KN，折合成面积荷载为14.219÷(1.2×1.5)=7.899KN/m2＜27.98KN/m2，显然可以满足要求。共12页第12页 （2）考虑到主楼与地下室顶板、群房之间存在后浇带，实际承载力是达不到理论计算，下面着重进行立杆下的可承受荷载验算，现场测量后浇带离主楼外墙最短距离为2.4米,取此为最不利荷载进行验算,按悬臂结构进行:设计为25厘米钢筋砼板,悬挑2.4米,按设计图纸配筋,查施工手册可知,该配筋率C40钢筋砼悬挑板承受荷载为28KN,远远大于外立杆荷载P2=14.219KN,如落地架濒临板后浇带分析图所示验算满足要求。（具体见详图2）3、连墙件的验算：拉结点的设置如果采用4孔Φ12膨胀螺丝固定铁板，外焊Φ48钢管，拉结点水平距离4.5米，竖向距离3.5米。水平风力：1.4×0.475×3.5×4.5=10.474KNLL=NW+5=10.474+5=15.474KN4Φ12的承载力，4×113×205÷2=46330N=46.33KN。Φ48钢管承载力为102.5×489=50123N=50.123KN。则连墙杆的抗力取Nu=46.33KNNL＜Nu，满足要求。但1只扣件的抗滑力为8KN，则必须连墙钢管与立杆主节点处扣接后外侧紧加一只扣件。则满足NL=15.474KN＜2×8=16KN。因施工偶然性因素的存在,膨胀螺丝固定铁板拉结点施工后,进行抗拔试验,验证理论计算得出的结果是否满足要求。另也可采取预埋钢管作为连墙件,预埋锚固深度不小于250MM或与梁板筋做焊接。（二）外挑脚手架的计算：xx商务大厦:第一次挑架从六层底板到十二层底板，高度为21米。第二次挑架从十二层底板到十八层底板,高度为21米。第三次挑架从十八层底板到檐口(+81.400),高度约20米.xxxx银行大厦:第一次挑架从六层底板到十一层底板，高度为17.5米。共12页第12页 第二次挑架从十一层底板到檐口(+60.400),高度约21.5米。因xx商务大厦、xxxx银行大厦主楼外沿四周幕墙装饰装修的需要，拟定挑架采用三立杆结构搭设，在施工幕墙时,拆除内立杆,留置中立杆及外立杆,腾出空间,进行幕墙装饰柱及百页窗的安装施工,同时，为了避开与幕墙装饰柱的碰头，其挑架型钢的平面布置务必按照xx商务大厦挑架布置图（六、十二、十八层平面图）、xxxx银行大厦挑架平面布置图（六、十一层平面图）放样施工。具体验算高度为21.5米的挑架即可。1、挑架立杆稳定性验算：（1）脚手架计算参数：纵距：1.5m横距：0.8m(三立杆搭设见力学计算分析图)步距：1.8m（2）荷载：每立杆承受脚手架自重（查规范P47）：0.1248KN/m。则gK=0.1248×21.5=2.683KN每层脚手片自重：0.35×（0.8+0.2）×1.5×2=1.05KN栏杆及踢脚杆自重：2×(0.0384×1.5+0.0132)=0.1416KN21.5÷1.8=12步，每立杆承受脚手片及栏杆荷载为1.05÷2×12+0.1416×12=7.999KN。每立杆承受活荷载（按二层计算）：2×2×1.5×0.8÷2=2.4KN内、中立杆承受荷载设计值为：1.2×(2.683+7.999)+1.4×2.4=16.178KN密目安全网：0.002×1.5×22.3=0.067KN剪刀撑：21.5×ctg60°÷(1.5×4)=2.068每立杆有2.068对剪刀撑通过。则剪刀斜杆总长为1.5÷cos60°×2.068=6.204m共12页第12页 扣件取为：2×2=4只则荷载为0.0384×6.204+0.0146×4=0.297KN外立杆承受荷载设计值为：16.178+1.2×(0.067+0.297)=16.615KN（3）不考虑风荷载时的荷载组合及立杆稳定性验算：L0=Kμh=1.5×1.155×1.8=3.1185mλ=L0/i=3.1185/0.0158=197查得φ=0.186σ=N/(φA)=16.615×103/(0.186×489)=183N/mm2＜f=205N/mm2满足要求。（4）考虑风荷载时的荷载组合及立杆稳定性验算：从安全角度考虑，选取外架顶部立杆按第三次外挑架标高81.4米查得：μz=1.74，φ=1.2An/Aw=0.6，μs=1.3φ=1.3×0.6=0.78Wk=0.7μz·μs·Wv=0.7×1.74×0.78×0.5×0.5=0.238KN/m2Mw=0.85×1.4Wk·la·h2/10=0.85×1.4×0.238×1.5×1.82/10=0.138KN·m立杆竖向荷载：16.615-5.091+0.85×5.091=15.851KNб=N/(φA)+Mw/W=15.851×103/(0.186×489)+0.138×106/5.08×103=201N/mm2＜f=205N/mm2满足要求，比较靠近临界值，故采用二步二跨一锚固，增加约束，确保安全性(见外架设计叙述部分)。2、挑出2.15m的挑梁计算：（1）内力计算：tgα=3.5÷1.65=2.12α=64.7°sinα=0.904，cosα=0.427前已求出P1=16.178KN，P2=16.178KN,P3=16.615KNq=2.15×2×1.5+1.6×0.35×1.5+1.6×0.12共12页第12页 =7.482KN/m∑MA=0N·sinα·2.15-16.178×(0.4+1.2)-16.615×2-7.482×2.152/2=0N=39.31KN1）挑梁的验算：弯矩最大处，不是剪力为零处就是剪力突变处，从受力图比较明显位于P1P2中点作用处。则M=39.31·sinα·1.65-16.615×1.2-16.178×0.4-7.482×1.052/2=28.10KN·m法向压力N法=N压=N·cosα=39.31×cosα=16.78KNσ=M/W+N法/A=28.10×106/(81.7×103)/2+16.78×103/3126=171+5.3=176N/mm2＜205N/mm2,满足要求。挑梁采用双枚槽钢制作成工字钢型钢,制作的型钢尺寸为h×b=120×106，力学性能为：A=3126，Wx=141×103。2）拉筋的验算：前已求出P1=16.178KN，P2=16.178KN,P3=16.615KNtgα=3.5÷1.65=2.12α=64.7°sinα=0.904，cosα=0.427∑MA=0N·sinα·2.15-16.178×(0.4+1.2)-16.615×2-7.482×2.152/2=0N=39.31KN设：2根φ17，6×19，fmax=1550N/mm2的钢丝绳的允许拉力为2[Fg]=2αFg/K=2×0.85×167.5/6=47.45KN＞39.31KN，如采用1φ20的拉筋等效代换，查施工手册知Ⅰ级钢筋抗拉强度为370N/mm2，公称直径20的横截面314.2mm2,[Fg]=0.85×314.2×370=98.81KN,98.81/39.31=2.5,安全系数达到2.5,可行。N＜[Fg]，满足要求。3）吊环验算：共12页第12页 Φ22吊环按允许应力205/2=102.5N/mm2计算2×314×102.5=64370N=64.37KN＞39.31KN,满足要求。（三）经校核计算确定的外挑型钢、拉筋、拉环及锚固件如下表：外挑长度L外挑型钢选型型钢的后置长度圆钢（拉筋）吊环及锚固件2.15m双[12#槽钢（或14#槽钢）≥900m2根φ17规格为6×19，公称强度1550N/mm2（1φ20的圆钢等效）φ22圆钢五、脚手架搭设与拆除（一）脚手架的搭设1、立杆的纵距为0.8m，横距为1.5m，里排里杆离墙面（或梁侧）0.4m,底部立杆采用不同长度的钢管参与布置（4m和6m）,使相邻两立杆上部接头相互错开，不在同一平面上，以保证脚手架的整体性。2、搭设顺序为：立杆—横梁—斜杆—搁栅—剪力撑—脚手片—横杆。除搁栅和脚手片用双股16号铅丝绑扎外，所有杆件联接均采用扣件，扣件须符合扣件标准，不得有裂纹，气孔缩松砂等缺陷，脚手架搭设必须做到横平坚直。3、12号槽钢从楼面上最少伸三分之一外挑长度，它们固定在预埋楼板中的2个钢筋卡环内，采用φ22钢筋制作，预埋在楼板主筋下面，并用附加钢筋进行电焊加固。放上槽钢后，卡环封口焊，并与钢筋满焊，使得槽钢不能滑动，具体做法见详图3节点。4、脚手架的外侧，设置钢管与预埋在楼层里的短钢管相连接，并在各步设置刚性拉结。5、拉撑连杆与脚手架成垂直，设在立杆与横梁交接处。共12页第12页 6、脚手架的最上部分，因承受较大风力，拉撑连杆应加密设置，架体边缘及转角处1米范围内必须设置拉结。7、立杆与工字钢（或槽钢）的连结处采用电焊加固，防止立杆的位移。8、挑架层层落铺脚手架片，用16#铅丝双股并联绑扎不少于四点，要求牢固、交接处平稳、无探头板、不留空隙。9、受拉的拉连杆，一定要到拆除脚手架时，才能从上到下拆除，必须经工程施工负责人同意，并采取有效加固措施，经检查确实牢固可靠后，方能去除，任何人不得擅自拆除。10、脚手架四角设置接地保护装置及避雷装置，与本楼接地网相连。11、挑架须张挂建设主管部门认可的密目式安全网封闭围护，安全网用不细于18号铅丝绑扎且应将安全网挂在立杆里侧。12、脚手架搭设计完工后，经专人检查合格后方可使用。（二）脚手架的拆除1、架子拆除要划分作业区，周围设置警戒标志，地面应有专人指挥，禁止作业人员入内。2、拆架子的高空作业人员，应戴好安全帽，扣好安全带，穿软底鞋。3、脚手架拆除自上而下逐步拆除，一步一清，不准采用踏步式拆除。纵向剪刀撑先拆中间扣，然后两头扣，由中间操作人员向下递杆子。钢管扣件应分类堆放，零配件装入容器内，严禁高空抛掷。4、在拆除过程中，不应中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交底清楚，方可离开。六、安全技术措施及使用要求1、搭设前向专业班组作安全技术交底；2、登高作业人员经培训合格持证上岗，并严格按操作规程操作；3、架子搭设完毕后，项目部安全员会同有关专业人员和技术人员进行预检，对存在的缺陷进行修整；4、安全员组织公司有关领导、技术人员、有关专业班组长进行验收；共12页第12页 5、专业班组经常进行检查，定期观察沉降情况，发现问题及时采取相应的措施；6、进入现场必须戴好安全帽，高处作业系好安全带；7、作业人员在操作前严禁饮酒；8、传递材料及工具传递要用吊绳，严禁抛掷；9、所有扣件、钢管、安全网要有合格证，生产厂家均要有上级主管部门颁发的认证书；10、四角设置接地保护措施及避雷装置；11、不准在脚手架上堆放多余的模板、钢管、扣件、钢筋等，不准向脚手架上倒垃圾；12、严禁在外脚手架上攀登上下，上下楼层利用主楼楼梯，13、严格控制施工荷载，砌砖时不大于270kg/m2，两步架同时施工进行粉刷作业时，不大于200kg/m2；14、脚手架的任何零部件，严禁擅自拆解，如施工需要确需拆除时，要经施工负责人同意，操作完好随即复原；15、项目安全员定期或不定期的进行检查，对结果作记录，对不合格之处以整改单形式责令班组进行及时整改。编制依据1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001J84-2001）2、《建筑施工高处作业安全技术规范》3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）4、《建筑施工手册》5、《钢结构设计规范》6、《钢结构原理与设计》中国建筑工业出版社共12页第12页'