高支模悬挑外脚手架施工方案5.19

1、目录1. 编制依据 (12. 工程概况 (13. 悬挑外架架体设计 (14. 架子搭设技术要求 (24.1.材料技术要求 (24.2.搭设构造要求 (35. 架子搭设与拆除 (45.1搭设流程 (45.2搭设要点 (45.3架子拆除要点 (56. 悬挑架的验收与使用 (66.1悬挑架的验收标准规定 (66.2悬挑架的使用规定 (67. 职业健康、安全文明、环保施工措施 (78. 悬挑外架计算书 (78.1参数信息: (78.2大横杆的计算: (88.3小横杆的计算: (98.3扣件抗滑力的计算: (108.4脚手架立杆荷载的计算: (108.5立杆的稳定性计算: (118.6三角形钢管悬挑支撑

2、计算: (128.7三角悬挑的杆件和节点设计 (141. 编制依据1、深圳地铁前海湾车辆段上盖保障性住房平台I标工程设计施工图纸2、建筑施工手册第四版3、建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-20014、建筑施工安全手册(主编杜荣军 2007年1月版5、安全生产管理制度(深圳市建工集团股份有限公司6、经审批的深圳地铁前海湾车辆段上盖保障性住房平台I标工程施工组织设计2. 工程概况本标段为1、2 号地块以及部分3 号地块范围内基础承台面至16m 平台以下(包括16m 平台,不含9m 标高七号路市政高架桥的平台范围的土方回填、梁板及墙柱土建结构以及相应的预留、预埋、白蚁防治等工程。1、

3、2、3 号地块东西宽约126.5m,南北长约950m,首层平台标高9m,第二层平台标高16m, 1、2、3 号地块总占地面面积约11.89 万,本标段占地面积约为8.6万平方米,施工平面分区如下: 3. 悬挑外架架体设计由于本标段平台工程楼层仅为两层(9m平台和16m平台,而每层平面面积约6万平方米,施工必须分片分区进行,每一施工小片区均涉及施工安全防护。为了确保安全施工,同时不影响相邻片区的施工,本工程外脚手架采用悬挑式双排脚手架,并与高支模连接在一起。悬挑脚手架拟采用以下参数进行搭设,钢管采用48*3.5焊接钢管立杆横距为800mm,立杆纵距为1800mm(此立杆纵距根据高支模内脚手架的立

4、杆纵距调整,但不大于1800mm,横杆步距为1500mm,脚手架内立杆距建筑物梁外皮500mm,短横杆端部与其间距不大于200mm。操作层处脚手板满铺,紧贴脚手架外立杆内侧设防护栏杆两道(高度分别为 1.2m和0.6m和挡脚板一道,挡脚板高200mm。栏杆内侧立挂密目式阻燃安全网,网的下口与建筑物挂搭封严(即形成兜网。4. 架子搭设技术要求钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管,钢材为Q235A钢,其材料性能符合碳素结构钢(GB700-88的相应规定。钢管表面平直光滑,无裂纹、分层、压痕、滑道和硬弯缺陷,面层有防锈层,无严重锈蚀现象,两端面平整,严禁打孔。为了便于操作和运输,用于立杆、

5、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为46.5m,用于小横杆的钢管长度为1.82.2m,每根钢管的大长度不得超过6.5m。 扣件使用可锻铸造扣件,其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件(GB 15831的规定。扣件不得有裂纹、气孔,不得有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证与钢管扣紧时接触良好。扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm。螺栓不得滑丝,整个扣件应有防锈处理,表面干净。本工程所用脚手板为钢筋网片脚手板,宽度不小于1000mm;板两端用直径4mm的镀锌钢丝绑扎两道,。4.2.1纵向

6、水平杆的构造应符合下列规定:纵向水平杆应设置在立杆的内侧,其长度不宜小于3跨;纵向水平杆接长宜采用对接扣件,也可采用搭接。对接、搭接应符合下列规定:a、纵向水平杆的对接扣件应交错布置:两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内;不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm;各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;b、搭接长度不应小于1m,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。c、使用钢筋网片脚手板,纵向水平杆应作为横向水平杆的支座,用直角扣件固定在立杆上。4.2.2横向水平杆的构造应符合下列规定:1、主节点

7、处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。在悬挑外脚手架中,靠梁边一端的外伸长度不应大于0.4L,且不应大于500mm。2、作业层上排节点处的横向水平杆,宜根据支撑脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。纵向水平杆的两端均应采用直角扣件固定在横向水平杆上。4.2.3脚手板的构造应符合下列规定:1、作业层应满铺、铺稳。2、脚手板应设置在三根横向水平杆上。采用两根横向水平杆支撑,但应将脚手板两端与其可靠固定,严防倾覆;脚手板对接平铺时,接头处必须设两根横向水平杆,脚手板外伸长度应取130150mm,两块脚手板外伸长度的和不应大

8、于300mm;脚手板搭接铺设时,接头必须支在横向水平杆上。3、作业层端部脚手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠固定。1、本工程对9m平台底部与悬挑架搭设的立杆基底已用C15素砼硬化,立杆底部放置宽度200mm,厚度50mm的垫板,每根立杆的支垫面积0.15m2。脚手架步距为1500mm脚手架立杆必须用活动扣件与斜杆连接,连接采用两步三跨抱柱的形式,每个搭接节点覆盖面积应小于等于23m2。立杆的接长除顶层顶步可采用搭接外,其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。对接搭接应符合下列规定:立杆上的对接扣件应交错布置:两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在

9、高度方向错开的距离不宜小于500mm;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。5. 架子搭设与拆除小横杆大横杆立杆连接扣件三角撑杆安全网防护栏杆作业层跳板1、脚手架必须配合施工进度进行搭设,一次搭设高度不能超过立杆连接扣件以上两步。2、每搭完一步脚手架后,应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。3、立杆的搭设应符合下列规定:开始搭设时,应每隔6跨设置一根抛撑或拉撑,直至搭设扣件稳定后,方可根据情况拆除;当搭至与立杆连接的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即

10、设置搭接该连接点;4、在封闭型脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。5、扣件安装必须符合下列规定:扣件必须与钢管外径相同;螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m且不应大于60N.m;在主节点处固定纵横向水平杆等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm;对接扣件开口应朝上或朝内;各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm;6、栏杆、挡脚板、脚手板的搭设应符合下列规定:栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧;护栏高度应为1.2m;挡脚板高度不应小于180mm,中栏杆应居中设置;脚手板应铺满、铺稳,离开梁边120150mm;在拐角处的脚手板,应与横向水

11、平杆可靠连接,防止滑动。1、拆除前要全面检查脚手架的扣件连接、支撑体系是否符合安全要求,清除脚手架上杂物及地面障碍物;2、拆除顺序应逐层由上而下进行,严禁上、下同时作业;3、所有与9m平台底部钢管连接部位应随脚手架逐层拆除,严禁先将9m平台低部连接钢管拆除,再拆脚手架,各段拆除高差不大于2步,如果分步拆除时,高差必须大于2步,要增设连接部位加固;4、当脚手架采取分段,分立面拆除时,对不拆除的脚手架两端必须按敞开式脚手架搭设要求设置与9m平台钢管连接件和横向加固;5、松开扣件的平杆件应随时撤下,不得松挂在架上;6、拆除长杆件时应两人协同作业,避免单人作业的闪失事故;7、各构配件必须及时分段集中运

12、至地面,严禁抛扔;8、运至地面的构配件要及时检查整修与保养,并按品种、规格随时码堆存放,防止锈蚀。现场长时间用不上的构件要及时退场。6. 悬挑架的验收与使用6.1.1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内。6.1.2节点的连接可靠。其中扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到4060N·m。6.1.3钢管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>20m时,为不大于75mm。6.1.4纵向水平杆的水平偏差应1/250,且全架长的水平偏差值不大于50mm。6.1.5作业层铺脚手板、安全防护措施等应符

13、合上述的要求。6.1.6特殊部位的处理按技术措施及有关图纸要求。6.1.7除了日常检查和搭设完毕后脚手架的验收以外,当以下情况出现时,也必须检查脚手架,合格后方允许继续使用。连续使用达到6个月,必须再次进行验收检查;施工中途停止使用超过15天,在重新使用前必须再次进行验收检查;在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后必须再次进行验收检查;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,必须经处理解决问题并检查验收。6.2.1严禁在此悬挑外加堆放材料,结构施工期间,仅允许进行梁的钢筋制作绑扎,模板的安装,施工荷载标准值为2KN/m2。6.2.2作业人员在架上的最大作

14、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。6.2.3在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构件杆件、整体性杆件、连接紧固件和边墙件。6.2.4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。6.2.5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。6.2.6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,解决后才能恢复正常作业。7. 职业健康、安全文明、环保施工措施进入现场的所有

15、人员必须戴好安全帽,高空作业人员必须系好安全带。外架投入使用前,需严格按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2001经各方验收,合格后方可投入使用。废钢管应回收,作为可回收废物处理。8. 悬挑外架计算书8.1参数信息:脚手架参数双排脚手架搭设高度为8 m;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.8m,立杆的横距为0.8m;内排架按照为9m平台及16m高支模间距搭设,与满堂平台架相互搭接,距离为900mm;大横杆在上,搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根;三角形钢管支撑点竖向距离为 3.00 m;采用的钢管类型为48×3.5;横杆与立杆连接方式为单扣件;活荷载参数施工均布荷载(

16、kN/m2:3.000;脚手架用途:结构脚手架;风荷载参数本工程地处广东深圳市,查荷载规范基本风压为0.750kN/m2,风荷载高度变化系数z 为0.740,风荷载体型系数s为0.214;计算中不考虑风荷载作用,采用构造措施来进行控制;静荷载参数每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m2:0.1495;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:1 层;脚手板类别:钢筋网片脚手板;栏杆挡板类别:木脚手板挡板;8.2大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001

17、第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1、均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.8/(2+1=0.093 kN/m ;活荷载标准值: Q=2×0.8/(2+1=0.533 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.158 kN/m;活荷载的设计值: q2=1.4×0.533=0.747 kN/m; 图1 大横杆设计荷载组合简图

18、(跨中最大弯矩和跨中最大挠度 图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩2、强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为 M1max=0.08×0.158×1.82+0.10×0.747×1.82 =0.283 kN·m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.158×1.82-0.117×0.747×1.82 =-0.334 kN·m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算: =Max(0.283×106

19、,0.334×106/5080=65.748 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 65.748 N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值f=205 N/mm2,满足要求!3、挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下:其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.093=0.132 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =0.533 kN/m;最大挠度计算值为: =0.677×0.132×18004/(100×2.06×105×121900+0.990×0.533×18004/

20、(100×2.06×105×121900 = 2.58 mm;大横杆的最大挠度 2.58 mm 小于大横杆的最大容许挠度 1800/150 mm与10 mm,满足要求!8.3小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1、荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.038×1.8 = 0.069 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.35×0.8×1.8/(2+1=0.16

21、8 kN;活荷载标准值:Q=2×0.8×1.8/(2+1 =0.960 kN;集中荷载的设计值: P=1.2×(0.069+0.168+1.4 ×0.96 = 1.629 kN; 小横杆计算简图2、强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax = ql2/8Mqmax = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN·m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = Pl/3Mpmax = 2.301×0.8/3 = 0.61

22、3 kN·m ;最大弯矩M = Mqmax + Mpmax = 0.617 kN·m;最大应力计算值 = M / W = 0.617×106/5080=121.489 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =121.489 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2,满足要求!3、挠度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和;均布荷载最大弯矩计算公式如下:M qmax = ql2/8M qmax = 1.2×0.038×0.82/8 = 0.004 kN·m;集中荷载最大弯矩计算公式如下

23、:M pmax = Pl/3M pmax = 1.629×0.8/3 = 0.434 kN·m ;最大弯矩 M = M qmax + M pmax = 0.438 kN·m;最大应力计算值 = M / W = 0.438×106/5080=86.214 N/mm2;小横杆的最大弯曲应力 =86.214 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值 205N/mm2,满足要求!8.3扣件抗滑力的计算:按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。纵向或横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力按照下式

24、计算(建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范5.2.5:R R c其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.00 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.8×2/2=0.069 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×0.8/2=0.015 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.35×0.8×1.8/2=0.252 kN;活荷载标准值: Q = 2×0.8×1.8 /2 = 1.44 kN;荷载的设计值: R=1.2×(0.069+0.

25、015+0.252+1.4×1.44=2.42 kN;R < 8.00 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!8.4脚手架立杆荷载的计算:作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。静荷载标准值包括以下内容:N G1 = 0.1495+(1.80×2/2×0.038/1.50×2.0 = 0.3902kN;N G2= 0.35×1×1.8×(0.8+0.3/2 = 0.346 kN;N G3 = 0.14×1×1.8/2 = 0.126 kN;(4吊挂的安全设施荷载,包括安全网:0.005 k

26、N/m2N G4 = 0.005×1.8×7.5 = 0.068 kN;经计算得到,静荷载标准值N G = N G1+N G2+N G3+N G4 =0.9302kN;活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。经计算得到,活荷载标准值N Q = 2×0.8×1.8×1/2 = 1.44 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 N G+0.85×1.4N Q = 1.2×0.9302+ 0.85×1.4×1.44= 2.830kN;不考虑风荷载时,立杆

27、的轴向压力设计值为N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×0.9302+1.4×1.44=3.132kN;8.5立杆的稳定性计算:风荷载标准值按照以下公式计算W k=0.7z·s·0其中0 - 基本风压(kN/m2,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001的规定采用:0 = 0.75 kN/m2;z - 风荷载高度变化系数,按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001的规定采用:z= 0.74;s - 风荷载体型系数:取值为0.214;经计算得到,风荷载标准值为:W k = 0.7 ×0.75×0.74×0.2

28、14 = 0.083 kN/m2;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 M W为:M w = 0.85 ×1.4W k L a h2/10 = 0.85 ×1.4×0.083×1.8×1.52/10 = 0.04 kN·m;考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A + M W/W f立杆的轴心压力设计值:N = 2.830 kN;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 = N/(A f立杆的轴心压力设计值:N = N'= 3.132kN;计算立杆的截面回转半径:i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照建筑施工扣件式钢管脚手架

29、安全技术规范(JGJ130-2001表5.3.3得: k = 1.155 ;参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001中无此类钢管的计算长度系数,在搭设时,采用每步架每跨都进行扣件连接,故保守取 = 1.6计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 2.772 m;长细比: L0/i = 175 ;立杆净截面面积: A = 4.89 cm2;立杆净截面模量(抵抗矩 :W = 5.08 cm3;钢管立杆抗压强度设计值:f =205 N/mm2;考虑风荷载时 = 2830/(0.232×489+40068.841/5080 =32.83 N/mm2;立杆稳

30、定性计算 = 32.83 N/mm2小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!不考虑风荷载时 = 3132/(0.262×489=24.446N/mm2;立杆稳定性计算 = 24.446 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!8.6三角形钢管悬挑支撑计算:在竖向荷载作用下,计算简图如下 1、上图所示竖向荷载P1、P2由脚手架立杆所传,作用在三角形钢管悬支撑上各个杆件内力和各个支点的支座反力计算如下:(1三角形钢管悬支撑的各杆件轴力:N BD=2.830kN;N CD=2.830×+0.802+3.0020.5/3.

31、00=2.929 kN;N BC=2.830×0.80/ 3.00=0.755kN;N AB=N BC=0.755kN;(2三角形钢管悬支撑的各支点的支座反力:R AH(拉力=0.755 kN;R DH(压力=0.755 kN;R DV=P1+P2=5.66 kN。2、三角形钢管悬支撑中水平杆ABC中的力,除由P1、P2产生的轴力N AB外,还有P1、P2产生的压屈剪力N V和风荷载引起的水平力N W。(1由P1、P2产生的压屈剪力N V:N v = P i/(85N v=P i/(85=5.66/(85×0.201 = 0.331 kN;=3000.000/(1.580&

32、#215;10=189;式中为立杆稳定系数,根据查表得 = 0.201。(2风荷载引起的N W:计算风荷载q w = 1.4·(0.7·U z·U s·0·L aq w=1.4×(0.7×z×s×0×L a =1.4×(0.7×0.740×0.214×0.750×1.800 =0.210 kN/mLa-与满堂架搭设的内排架扣件横向距离,取1.80 m;以连墙杆作为支点,在风荷载作用下,按四跨连续梁计算,边支座反力:R =0.393×q

33、w×L=0.393×0.210×3.00= 0.2476 kN;L-连墙件竖向距离,取 3.00 m;风荷载给三角悬挑脚手架水平杆的力N W计算:N W=2R=0.50 kN。(1水平杆AB=BC轴拉力NAB=N AB+N V+N W= 2.830+0.331+0.50= 3.661 kN;钢管的拉应力:=NAB /A= 3.661×103/(4.890×100 =7.49 N/mm2;AB杆的拉应力7.49N/mm2小于 205 N/mm2满足要求!(2BD杆N BD=2.830 kN,BD的长度3.132 m,在BD杆中点设EF支撑,则BD

34、的计算长度l0计算如下:l0= 3.132×103/2×1.155=1808.783 mm;=l0/i=1808.783/15.800= 114;根据值查表的=0.489;M=N BD×e;其中依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范:e=53mm。M = 2.830×103×53 = 149990 N.mm ;根据钢结构规范规定m取1;NEX=2EA(1.12 =2×2.060×105×489.000/(1.1×1142 = 69546.205 N ;BD杆压弯稳定性按下式计算: = N/A + m M/W(1-N/NEX深圳地铁前海湾车辆段上盖物业保障性住房平台工 1 标程悬挑架防护施工方案 2.830×103/(0.489×489.000+1×149990/(5080.000×(1- 2.830×103× 0.489 /69546.205 =11.497 N/mm2；