北京某高层外挂架施工方案及计算

=1\*CHINESENUM3一、编制依据1、《全钢大模板应用技术规程》（DBJ01-89-2004）2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）3、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）5、居然大厦工程施工组织设计6、居然大厦工程模板施工方案7、居然大厦工程施工图纸8、现场施工条件二、工程概况本工程位于北京市**B3区，总建筑面积59187m²,其中地上建筑面积40767m²，地下建筑面积18420m²。地下3层，地上17层。地下部分为钢筋混凝土框架剪力墙结构，地上部分为钢框架和钢筋混凝土筒体组成的混合结构。本工程从核心筒地上三层以上开始使用外挂架，外挂架按整个核心筒满配，层间周转。核心筒截面为6665×49000×14740×49660mm的梯形形状，标准层层高为3.9m，外挂防护架搭设高度为8m，外挂架宽度为1300mm，高度为2100mm，通过挂钩螺栓悬挂在外墙预留挂钩螺栓孔上，每榀外挂架之间采用Φ48×3.5钢管用十字扣件相互连接成为一组，每组不少于3榀，上铺木跳板，外侧设置安全防护拦杆，架体结构作业面以上5.4m采用扣件式钢管脚手架防护，安全网从外挂架外侧顶部开始向下绕过外挂架底部设置密目安全网。每组外挂架依靠塔吊随结构施工往上逐层提升。=2\*CHINESENUM3二、外挂架结构：1．外挂架由三角型架，大、小横杆、立杆，安全防护拦杆，密目安全网，钢（或木）跳板，挂钩盒，外挂架背楞，外挂架垫件，挂钩螺栓、螺母，钩头，钩销，槽钢垫，吊钩等组成。2．三角型架，每榀由Ф60、Ф48钢管焊接而成，现场安装时采用Φ48×3.5钢管用十字扣件相互连接成为一组。3．大、小横杆、立杆、安全防护拦杆，均采用Φ48×3.5钢管用十字扣件连接成整体。4．外挂架挂钩系统由挂钩盒，挂钩螺栓、螺母，钩头，钩销，槽钢垫，吊钩组成。5．使用大卡环吊装，每组外挂架至少四个吊点。6．安全网从外挂架外侧顶部开始向下绕过外挂架底部设置密目安全网。7、钢（或木）跳板做为操作人员通道及防止物体坠落。8、模板最上一排穿墙螺栓套装内径Φ35套管，直接使用穿墙螺栓孔悬挂挂钩螺栓，各孔间距不得大于1200mm。外挂架结构图外挂架正立面图外挂架正立面图=3\*CHINESENUM3三、外挂架操作方法：1、操作流程外挂架操作流程：支设3米挑网→墙体预留螺栓孔→墙体施工→混凝土墙体强度检查→穿挂钩螺栓→挂外挂架→穿上钩销→挂钩螺栓安装检查→组装防护栏杆→铺脚手板→挂密目安全网→挂架安全验收→投入使用→上层墙体施工→上层顶板施工→穿备用挂钩螺栓→挂架提升→穿上钩销→挂钩螺栓安装检查→挂架安全验收→投入使用……→施工完毕外挂架落地拆解2、挂架平面布置图本工程挂架需配置145套，现场加工配备150套，其中5套备用。3、外挂架搭设（1）挂钩螺栓孔设置：=1\*alphabetica、直接利用墙体模板原有的穿墙螺栓孔，悬挂挂钩螺栓的墙体必须是钢筋砼承重墙，螺栓孔距窗洞口距离必须大于100mm，穿墙螺栓可以套装套管以满足挂钩螺栓正常使用。=2\*alphabeticb、无法直接利用墙体模板原有的穿墙螺栓孔，需在钢筋砼承重墙上留置预留孔，预留孔间距应严格控制，各预留孔的间距不得大于1200mm。施工中必须正确留设外挂架螺杆孔，即上下对齐，标高统一，避免后凿。=3\*alphabeticc、在墙体较大拐角等部位无法使用挂钩螺栓，可以采用预埋件加焊Φ32螺杆来承载外挂架，满足工程使用。（2）外挂架安装：=1\*alphabetica、检查墙体混凝土强度是否符合承载设计要求，冬期施工期间，混凝土强度达到设计强度后方可组装外挂架；常温施工时，混凝土强度达到7.5MPa设计强度后即可组装外挂架。为保证混凝土达到设计强度要求，在现场专门留设一组同条件试块，在同条件试块强度超过10MPa时，方可开始组装或挂架施工。=2\*alphabeticb、核对外挂架预留孔是否符合设计要求，核定无误后开始进行外挂架安装。首先将Φ32的挂钩螺栓从墙内侧穿入预留孔内，内侧安装槽钢垫和双挂钩螺母。=3\*alphabeticc、使用塔吊将三角型架慢速吊至预留孔附近，由架子工将三角型架人工定位插入挂钩螺栓；挂钩螺栓外侧使用开口销紧固好挂钩螺母，内侧紧固好双螺母，挂钩螺杆露出螺母应不少于三扣；调整三角架的垂直度，保证三角架处于铅垂状态。=4\*alphabeticd、三角型架通过大横杆连接成组，每组不少于三榀，立杆与三角型架上端短管扣接，同时搭设安全防护拦杆及剪刀撑；形成一组后，从上往下兜安全网；在每个流水段外挂架的端头、墙体阳角处和利用跳板铺设的地方外侧无防护栏杆时，应用脚手钢管进行封闭并设置安全网。=5\*alphabetice、操作平台封板时要用8#铅丝与外挂架绑扎牢固，封闭要严密（封板时要将吊环预留在外，以备吊装用）。=6\*alphabeticf、外挂架分组安装完毕后，检查每个外挂架挂钩螺母是否锁紧，钢管扣件连接是否锁紧，检查组与组相交处连接钢管是否交叉；每组断开处间距为200mm，应用跳板或竹胶板封闭并用8#铅丝固定在架体上，确认无误后方可进行模板施工。g、对于核心筒较大洞口处，如最大洞口尺寸为3000×2800mm，外挂架下方支点处理措施如下：在洞口的三角架支点处，设置两根[10槽钢，两根槽钢与洞口两边挂架和洞口处挂架的底支座分别焊接，此三个挂架做为一榀，提升时不拆除。如下图所示：h、由于本工程核心筒为梯形，横截面存在一个锐角，因此在布置外挂架时，需要在锐角部位外挑，外挑长度为2100mm。具体见下图：4、荷载试验由于三角挂架施工荷载需考虑大模板的施工荷载，故外架在投入使用前须经荷载试验，荷载按2倍大模板自重考虑。持荷4小时后未发现焊缝开裂，结构变形等情况方可使用。本工程挂架制作须经厂家验收合格，还必须经过现场外观检验，验收合格后方可使用。5、外挂架提升：（1）操作人员必须经培训，具备操作证，操作中戴好安全带。（2）外挂架在提升前，检查墙体砼强度是否符合承栽设计要求，冬期施工期间，砼强度达到10MPa设计强度；常温施工时，混凝土强度达到7.5MPa设计强度后即可；将备用的挂钩螺栓由外向里穿入上层预留孔里，内侧安装槽钢垫和双挂钩螺母；拆卸下每组外挂架之间的连接封板。（3）外挂架在提升时，注意吊环应落在外挂架重心位置（三角型架吊环位置）；吊环受力后开始拆卸挂钩螺栓外侧挂钩螺母及钩头，缓慢提升外挂架至脱离原挂钩螺栓，使外挂架处于水平状态，垂直慢速提升到上层挂钩螺栓处落钩；挂钩螺栓外侧使用开口销紧固好挂钩螺母，内侧紧固好双螺母，挂钩螺杆露出螺母应不少于三扣；注意外挂架在提升时不要相互钩挂，逐组提升。提升时不可同时提升两榀以上外挂架。（4）施工中必须由塔吊指挥进行现场指挥，且不得用高档位提升速度，防止吊绳、卡环提升中缠绕在架体上，使架体被上拉脱离螺杆。（5）外挂架在提升后，检查每个外挂架挂钩螺母是否锁紧，钢管扣件连接是否锁紧，检查组与组相交处连接钢管是否交叉；安全检查完毕后安装每组外挂架之间的连接封板；拆除外挂架提升前的挂钩螺栓，先拆卸内侧双螺母，卸下槽钢垫，然后从内侧拔出挂钩螺栓，以备下次周转使用。（6）高空受风荷载作用时，外挂架应采用钢管连接，以防止外挂架在风荷载作用下偏离墙面。（7）外挂架提升必须在上层梁板支模完成支钢筋绑扎完毕期间完成。（8）架体上严禁堆放零散杂物。（9）外挂架挂钩应在提升前进行检查，检查吊钩焊缝情况，检查焊缝是否有裂缝，如发现存在焊缝裂缝，应更换挂钩重新焊接，在检查焊缝合格后才能重新开始提升作业。（10）为以防万一，每片架子设两道保险钢丝绳，用花篮螺栓紧固，增大安全保证系数。6、外挂架拆除当结构施工完毕后，用塔吊将外挂架吊到地面后解体。=4\*CHINESENUM3四、施工注意事项在提升外挂架前必须清理干净架体上所有杂物，防止在提升中落物伤人。因提升需要，每榀外挂架间有一定的间隙，尤其是在流水施工时，外挂架因流水需要高度不一致时，为防止落物，除每段架体间用脚手片和安全网围护到位外，还要保证流水段间各段外挂架接茬处的安全维护。提升前对架体的各扣件进行紧固，再拆除架体间相连部位。安装上部墙体的螺杆，外侧必须伸出2cm左右，防止过短而导致外挂架就位困难，同时防止过长而触及杆件。外挂架就位前必须在上层螺杆设置好垫片，铰紧螺母，否则不得提升外挂架向上层就位。在架体进行吊绳捆绑的同时应捆绑牵引绳。绑扎吊绳时应防止吊绳滑移，同时避免因风荷载过大导致外挂架在提升过程中倾覆。吊绳绑扎完毕后，由于板钢筋甩槎，外挂架提升20cm左右，操作人员首先在楼层内拆除螺母、卸除垫片，接着在挂架下层拔出螺杆，然后侧移外挂架让开甩槎钢筋。最后在塔吊指挥指挥下提升外挂架。在未挂好吊勾前，不允许松动挂架螺栓。塔吊应匀速提升外挂架，不得偏离墙体过远。提升过程中应统一协调，避免提升的架体与相邻架体碰撞。就位时必须缓慢下放，防止对螺杆、墙体产生冲击荷载。对每榀进行重新连接成整体，增加抗风荷载能力，并进行有效防护。在外墙模板施工时，严格按外挂架平面布置图和标高预留孔图，预先将预留套管与模板固定，以备外挂架施工用。施工时如遇5级以上大风不得提升。吊装就位要平稳、准确、不碰撞、不兜挂。在吊装时必须使用大卡环吊装。吊装人员要相对固定，施工时必须有“技术安全书面交底书”。经常检查挂钩螺栓，安全网，检查外挂架吊具是否损坏，松动时须及时更换。模板施工时待模板调整完毕后，模板支撑不得受力于外挂架。外挂架上不允许堆放材料。使用中就经常检查挂架设施的工作情况。当发现异常时，及时停止作业，进行检查和处理。吊索应经常检查和保养，不用时妥为保管存放。有磨损的钢丝绳不得继续使用。采用的挂架除顶面和靠墙一面外，其他各面均满挂密目网和大眼网各一道，以避免从作业面向下坠物，在外挂架下不超过10米楼板处搭设水平安全平网，为不影响钢结构安装水平网挑出4米，水平安全网随施工进度向上提升，钢结构安装时拆除相应施工层的安全网，必须保证外挂架下有一层安全网。在电梯井处，外挂架挂点螺栓的拆除在电梯井平台上拆除，为保证能安全拆除外架，外挂架挂点选取墙体模板最上一排螺栓孔位置，电梯井平台支点选在第二排螺栓孔位置，保证工人拆卸外挂架挂点螺栓时有操作面，保证安全。五、附表挂架提升、安装及脚手架搭设检查表工程名称：被检部位：序号检查内容及安全技技术要求检查结果1使用的工具式三角角架材质必须须完好，无锈锈蚀、裂纹、弯弯曲，焊缝完完好。2挂架螺栓、螺帽完完好，安装时时每榀螺栓和和脚手架扣件件应紧固，无无断裂、滑丝丝、变形、松松动现象。3挂架设置在墙体上上的水平间距距不得大于设设计间距(M)。挂架每单元元处的空隙应应铺满脚手片片，不得漏铺铺。4挂架安装时混凝土土强度不得低低于设计搭设设外架要求((paa)，螺杆位置置砼不得有明明显质量缺陷陷，否则应进进行加强处理理。5挂架每个单元牢固固稳定，不变变形、不倾斜斜、不摇晃，承承载不得超过过(kkg/m2)，作业层不不得在挂架上上堆放各类建建筑材料。6挂架操作架1~22步防护栏杆杆设置高度1.2米，挡脚杆杆高度0.3米，架体侧侧边下方的立立网、平网按按要求挂设，绑绑扎牢固、拼拼缝严密，无无缺陷。7起吊挂架前，应检检查钢丝绳、卸卸扣是否完好好，不准使用用损坏、变形形等索具。8在升装挂架时，挂挂架上不得有有杂物。检查结论意见检查人员签字挂架安装负责人：：安全员：责任工程师：现场经理：检查日期：年月日六、外挂架计算书外挂架结构图（=1\*CHINESENUM3一）、外挂架简介本工程外挂脚手架宽度为1300mm，高度为2100mm，防护高度为8000mm，每榀外挂架之间采用Φ48×3.5用十字扣件相互连接成为一组，上铺钢（或木）跳板，外侧设置安全防护拦杆，每榀外挂架悬挂在外墙挂钩螺栓上，每组外挂架依靠塔吊随结构施工往上逐层提升。外挂架由三角型架，大、小横杆、立杆，安全防护拦杆，密目安全网，钢（或木）跳板，挂钩盒，外挂架背楞，外挂架垫件，挂钩螺栓、螺母，钩头，钩销，槽钢垫，吊钩等组成。（=2\*CHINESENUM3二）、荷载和计算简图=1\*Arabic1、模板自重荷载：本工程外模板高度按4000mm计算，模板重量按1000N/m2，本组外挂架拐角处最外侧三角挑受力最大，取此榀三角架进行受力计算。模板自重荷载PG＝4.0×1.2×1000＝4.8KN。=2\*Arabic2、其它荷载：（1）操作人员荷载：最大间隔1200mm内最多允许3人同时操作，每人按750N计算，操作人员荷载P1＝3×750＝2.25KN。（2）外挂架自重荷载：每榀外挂架自重荷载为750N/榀，最大间隔1200mm按照2榀外挂架计算，外挂架自重荷载P2＝2×750＝1.5KN。（3）工具荷载：包括脚手板、护栏钢管、密目安全网、零星材料等，工具荷载P3＝3.0KN。=3\*Arabic3．荷载分析：外挂架的计算，以单榀外挂架为计算单元按铰接桁架进行计算，模板自重荷载主要作用在外挂架内侧，其它荷载沿外挂架宽度方向均匀分布，荷载转化为节点集中荷载进行分析，如图示。θ1＝θ2＝58°N1＝＝＝3.375KNN2＝＝＝2.4KN内力计算：RAV＝2﹙N1＋N2﹚＝2﹙3.375＋2.4﹚＝11.55KNRAH＝-RBH＝﹙N1＋N2﹚＋N1＝﹙3.375＋2.4﹚＋×3.375＝3.88KNS1＝S2＝N1ctgθ1＝3.375×ctg58°＝2.11KNS3＝-N1cscθ1＝-3.375×csc58°＝-3.98KNS5＝-﹙N1＋N2﹚＝-﹙3.375＋2.4﹚＝-5.775KNS4＝RBHsecθ1＝-3.88×sec58°＝-7.32KNS7＝S4sinθ1＝-7.32×sin58°＝-6.21KNS6＝＝＝3.47KN=4\*Arabic4.截面验算：（1）受拉杆件验算：杆件=1\*GB3①=2\*GB3②=6\*GB3⑥=7\*GB3⑦为拉杆，最大内力S7＝6.21KN，杆件为[12双槽钢，A＝2486mm2，考虑槽钢与外挂架拉杆连接有一定偏心，其容许应力乘以折减系数，折减系数查表得0.75。强度验算：σ＝N/A＝6210/2486＝2.50N/mm2<0.75f＝0.85×215＝161.25N/mm2杆件=7\*GB3⑦计算长度取L＝2100mm，又查表回转半径i＝4.95cm。杆件长细比验算：λ＝L/i＝2100/49.5＝42.42<[λ]＝400。强度和长细比方面均满足要求。（2）受压杆件验算：杆件=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤为压杆，最大内力S4＝7.32KN，杆件为φ60×3.5钢管，A＝622mm2，