某高层框架核芯筒结构工程外脚手架施工方案

脚手架工程专项方案一、工程概况中国**工程公司设计**项目位于于**园区**路上，本工程地下室层高5m;主楼19层，高度84.0米，一层6m，二层、三层5.1m，标准层层高3.9m;裙楼3层，高度20.1米。大楼结构类型属于钢筋砼框架-核芯筒结构。本工程采用扣件式双排钢管脚手架，钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm的钢管。根据本工程设计形状和结构特点，选择钢挑架支撑的施工外脚手架，因其安全、经济、实用且适用于本工程，悬挑钢梁设置在7层（标高27.9m）、12层（标高47.4m）、17（标高66.9m）的框架梁上，先在框架梁处预埋铁件，将槽钢与预埋件固定牢固。地下室-6层采用落地式脚手架。本工程外墙脚手架，立杆横距1.2m，挑架横距0.8m，纵距1.5m，内立杆离墙面距离考虑幕墙工程需要设置为0.35m，大横杆间距布置4根，间距0.4m，步距1.8m。两端需设置剪力撑，中间每隔6m设一道。连墙杆每隔二步三跨设置一根。挑梁按照立杆分布间距设置1.5m，挑梁采用[14a，上拉杆采用钢缆。二、落地式脚手架（高度32.9m）的设计计算1、荷载取值：落地式脚手架高度Hi=5+27.9=32.9米，按现场搭设情况布置2+1.8×18+1.2=35.6米，Hi取35.6米计算，19排。（1）计算恒荷载标准值：Gk=Hi（gk1+gk3）+nLagk2查表得gk1=0.1152KN/m；gk2=0.4112KN/m；gk3=0.0768KN/mGk=35.6×（0.1152+0.0768）+19×1.5×0.4112=18.55KN（2）计算作业层施工荷载标准值：Qk=nLaLbqk/2=1×1.5×1.2×3/2=2.7KN（3）计算风荷载标准值：La=1.5米ф=0.85wk=0.7μsμzw0=0.7×1.3×0.85×1×0.5=0.39KN/m2Wk=Laфwk=1.5×0.85×0.3=0.5KN/m（沿高度方向）2、大横杆的验算按三跨连续梁计算。计算时，忽略大横杆的自重。抗弯强度验算MGK=0.1×g2×lb×la2=0.1×0.15/3×1.2×1.52MQK=0.1×qk×lb×la2=0.1×3/3×1.2×1.52γ’m=1.19×(1+η)/(1+1.17η)η=3/0.15=20则γ’m=1.19×(1+20)/(1+1.17×20)=1.0241.1（MGK+1.15MQK）/W≦f/γ’m=1.1×（0.0135+1.15×0.27）×106/5080=70.16N/mm2<205/1.024=200N/mm2满足要求挠度验算：WQK=0.677×qkla4/100EI=0.677×3×0.4×15004/100×20600×121900=1.64mm<1500/150=10mm满足要求3、小横杆验算抗弯强度验算MGK=(g2lalb/3)×lb/3=(0.15×1.5×1.2/3)×1.2/3=0.036KN.MMQK=(qklalb/3)×lb/3=(3×1.5×1.2/3)×1.1（MGK+1.15MQK）/W≦f/γ’m=1.1×（0.036+1.15×0.72）×106/5080=187N/mm2<205/1.024=200N/mm2满足要求挠度验算WQK=FLb/3[3Lb2-4（Lb/3）2]/24EI=1.2×1500×1200/3×[3×12002-4(1200/3)2]/24×206000×121900=4.4mm<1200/150=8mm4、连墙件计算（连墙件按二步三跨设置）连墙件所受的轴力NlNw=1.4SwφWk=1.4×lw×hw×φWk=1.4×3.6×4.5×0.85×0.39=7.5KNNs为脚手架平面外变形在连墙杆中引起的轴压力，取5KN。Nl=Nw+Ns=7.5+5=12.5KN扣件抗滑移承载力计算R=12.5KN>8.5KN取双扣件连接。5、立杆底座和地基承载力验算本工程主楼高度为32.9米外脚手架立于地下室结构底板上，高度为27.9米的外脚手架立于建筑覆土结构顶板上。故不作验算。6、立杆稳定验算γ’m=1.19×(1+η)/(1+1.17η)η=2.7/18.55=0.146γ’m=1.19×(1+0.146)/(1+1.17×0.146)=1.165风载产生的弯矩：Mw=0.12×Wkh2/10=0.12×0.5×1.82/10=0.02KN·M换算长细比：λ=lo/i=kμh/i=1.155×1.05×1.8×100/1.58=138根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查表可得φ=0.357轴心力设计值：落地式脚手架N，=1.2（Gk+Qk）=25.5KN[N/φA+Mw/W]×0.9=[25500/0.357×489+0.02×106/5.08×103]×0.9=135N/mm2<f/γ’m=205/1.165=176N/mm2满足要求三、悬挑脚手架（高度19.5m）的设计计算1、荷载取值：悬挑式脚手架高度Hi=5×3.9=19.5米，按现场搭设情况布置2+1.8×9+1.5=19.7米，Hi取19.7米计算，10排。（1）计算恒荷载标准值：Gk=Hi（gk1+gk3）+nLagk2查表得gk1=0.109KN/m；gk2=0.3587KN/m；gk3=0.0768KN/mGk=19.7×（0.109+0.0768）+10×1.5×0.3587=9.04KN（2）计算作业层施工荷载标准值：Qk=nLaLbqk/2=1×1.5×0.9×3/2=2.025KN（3）计算风荷载标准值：La=1.5米ф=0.85wk=0.7μsμzw0=0.7×1.3×0.85×1×0.5=0.39KN/m2Wk=Laфwk=1.5×0.85×0.3=0.5KN/m（沿高度方向）2、大横杆的验算按三跨连续梁计算。计算时，忽略大横杆的自重。抗弯强度验算MGK=0.1×g2×lb×la2=0.1×0.15/2×0.9×1.52MQK=0.1×qk×lb×la2=0.1×3/2×0.9×1.521.1（MGK+1.15MQK）/W≦f/γ’m=1.1×（0.015+1.15×0.3）×106/5080=77.95N/mm2<205/1.024=200N/mm2满足要求挠度验算：WQK=0.677×qkla4/100EI=0.677×3×0.45×15004/100×20600×121900=1.845mm<1500/150=10mm满足要求3、小横杆验算抗弯强度验算MGK=0.25g2La（Lb/2）Lb=0.25×0.15×1.5×0.9/2×0.9=0.02278KN.MMQK=0.25qklalb/2×lb=0.25×3×1.5×0.9/2×1.1（MGK+1.15MQK）/W≦f/γ’m=1.1×（0.02278+1.15×0.4556）×106/5080=162.78N/mm2<205/1.024=200N/mm2满足要求挠度验算WQK=FLb3/（48EI）=1.35×1500×12003/48×206000×121900=2.9mm<900/150=6mm满足要求。4、立杆稳定验算γ’m=1.19×(1+η)/(1+1.17η)η=2.03/9.04=0.225γ’m=1.19×(1+0.225)/(1+1.17×0.225)=1.154风载产生的弯矩：Mw=0.12×Wkh2/10=0.12×0.5×1.82/10=0.02KN·M换算长细比：λ=lo/i=kμh/i=1.155×1.05×1.8×100/1.58=138根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查表可得φ=0.357轴心力设计值：落地式脚手架N，=1.2（Gk+Qk）=13.28KN[N/φA+Mw/W]×0.9=[13280/0.357×489+0.02×106/5.08×103]×0.9=72N/mm2<f/γ’m=205/1.154=177.6N/mm2满足要求5、悬挑脚手架悬挑槽钢、拉索验算N=1.2（Gk+Qk）=1.2×（9.04+2.03）=13.28KNFsinα×1.875=N×1.875+N×1.075tgα=3.9/1.875=2.08α=64.323ºF=13.28×2.95/(1.875×0.901)=23.19KNM=Nab/l=13.28×1.075×采用]14槽钢W=80500mm3M/W=6090000/80500=75.61N/mm2≤205N/mm2满足拉索拉力F=23.19KN≤[Fg]=αFg/K=0.85Fg/8Fg≥23.19*8/0.85=218.25KN采用6×19ф18.5钢缆，公称抗拉强度1700N/mm26、预埋件柱、剪力墙处挑梁直接浇入砼，深入砼25cm以上。挑梁架在框架梁上固定计算。主要考虑挑梁沿轴向所产生的力，由于轴压力很小，故不作考虑，在梁上预埋20钢筋伸出砼面20cm2根，待槽钢放准位置后，与槽钢焊接。7、钢挑梁处主体结构梁配筋验算选取最小梁作为验算。第17层17-L15结构梁，梁跨度为3m，梁断面为250×500，配筋上层2根18（Ⅲ级钢），下层3根20（Ⅲ级钢），砼等级为C30，fy=360N/mm2，fc=14.3N/mm2为安全起见取75%强度,为11.44N/mm2,As=As’=942.6mm2。楼板重(按单向板计算):q1=0.12×3×0.5×25=4.5KN/m梁自重:q2=0.25×0.5×25=3.125KN/m板面活载:q3=2×3/2=3KN/m因此均布荷载为q=1.2×(4.5+3.125)+1.4×3=13.35KN/m由挑梁槽钢加给结构梁的集中荷载为P=Vmax=9.46KN跨中最大弯矩:Mmax=1/8ql2+Pa=1/8×13.35×32+9.46×0.75=22.1KN.m下排受拉钢筋验算(梁上部受压,上排受压钢筋不验算):αs=Mmax/(α1×fc×bho2)=22.1×106/1.0×11.44×250×4652=0.036γs=0.5×(1+√1-αs)=0.991故As’=Mmax/(γs×ho×fy)=22.1×106/0.991×360×465=133.2mm2<942.6mm2能保证结构安全四、脚手架施工本工程脚手架的构造要求、搭拆、检查与验收及安全管理必须遵守《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001/J84-2001）的相关条款要求，对强制性条文必须严格执行。1、地基处理本工程外脚手架地下室～6层高为32.9m，不设垫块，直接立于地下室300mm~400mm混凝土面上，裙楼处落地式外墙架高度17.6m，直接立于100mm厚混凝土垫层上。7层以上采用钢挑架，立杆直接立于槽钢上。2、脚手架搭设施工工艺①脚手架搭设顺序：在地坪上弹线放出立杆位置逐根树立立杆与大横杆，随即扣紧加设扫地杆装小横杆并与立杆扣紧再在小横杆上搁置两根大横杆并扣紧加设临时斜撑（在装设两道连墙杆后可拆除）铺脚手板加设剪刀撑②底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使相邻两根立杆上部接头相互错开，不在同一平面上。③每个节点扣件螺帽要拧紧，拧紧程度控制在扭力距达到40~50N.m。随时校正杆件垂直和水平偏差，避免偏差过大。④斜杆接长，应采用叠交式方式，二只回转扣件接长。⑤剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45。~60。之间，水平投影宽度应不小于2跨或4m和不大于4跨或8m。⑥脚手架上满铺脚手板，四周用铅丝扎牢。3、搭设时注意事项：1、搭设场地应平整、夯实并设置排水措施.2、在搭设之前,必须对进场的脚手架杆配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件。3、工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必须戴安全帽。不得单人进行装设较重杆配件和其他易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。4、在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。5、工人在架上作业业中，应注意意自我安全保保护和他人的的安全，避免免发生碰撞、闪闪失和落物。严严禁在架上嬉嬉闹和坐在栏栏杆上等不安安全处休息。6、人员上下脚手架架必须走设安安全防护的出出入通（梯）道道，严禁攀援援脚手架上下下。7、每班工人上架作作业时，应先先行检查有无无影响安全作作业的问题存存在，在排除除和解决后方方可开始作业业。在作业中中发现有不安安全的情况和和迹象时，应应立即停止作作业进行检查查，解决以后后才能恢复正正常作业；发发现有异常和和危险情况时时，应立即通通知所有架上上人员撤离。8、在每步架的作业业完成之后，必必须将架上剩剩余材料物品品移至上（下下）步架或室室内；每日收收工前应清理理架面，将架架面上的材料料物品堆放整整齐，垃圾清清运出去；在在作业期间，应应及时清理落落入安全网内内的材料和物物品。在任何何情况下，严严禁自架上向向下抛掷材料料物品和倾倒倒垃圾。9、完成的脚手架，在在每日收工时时，一定要确确保架子稳定定，以免发生生意外。4、脚手架拆除：①拆除顺序刚好跟搭搭设顺序相反反，按先搭后后拆、后搭先先拆的原则自自上而下逐步步拆除，一步步一清，不准准采用踏步式式拆法，纵向向剪刀撑应先先拆中间扣，然然后两头扣。②统一指挥，上下呼呼应，动作协协调，当松开开与另一人有有关的结扣时时应告知对方方，以防坠落落。③由中间操作人员向向下递管子，钢钢管扣件应分分类堆放，零零配件装入容容具内，严禁禁高空抛掷。④划出工作区标志，禁禁止行人入内内。⑤连墙件应在位于其其上的全部可可拆杆件都拆拆除之后才能能拆除。⑥在拆除过程中，凡凡已松开连接接的杆配件应应及时拆除运运走，避免误误扶和误靠已已松脱连接的的杆件。五、卸料平台本工程主体结构高高，体型复杂杂，楼层拆模模后，钢管、扣扣件、模板等等物件运输较较为困难，故故考虑设置一一个钢平台，具具体见附图。考考虑将槽钢伸伸入框架梁5500mm，卸卸料平台尺寸寸为4.5mm×2.5m，槽槽钢采用[20#，斜拉索为Ф14，平台卸载载1500KKg，槽钢之之间用[14a槽钢连连接，间距为为800，上铺九夹夹板，四周钢钢管围栏高11.5m，用用脚手板围护护。槽钢、钢丝绳验算算：恒载：钢管0..0384××（1.5×114+4×22×2+2..5×2）=1.6KKN扣件0.0132××32=0..42KN脚手板0.355×4.5××2.5=33.9KN九夹板0.5××4.5×22.5=5..6KN[20#槽钢自重重25.7777×5××2/1000=2.588KN[14a槽钢自重114.5355×2.5××6/1000=2.188KN恒载：（1.6++0.42++3.9+55.6+2..58+2..18）×1.2==19.544KN活载：3×4.55×2.5××1.4=447.25KKN故q=19.54++47.255=66.88KNN=q/2=333.4KN按最外边的钢丝绳绳承受全部的的荷载力作为为验算，跨中中的钢绳作为为安全储备。平台端部采用[122#槽钢限位，防防止平台水平平方向位移。焊缝验算：限位槽槽钢与架体满满焊，焊缝长长度为13ccm，取焊缝缝厚