高层外架工程施工设计方案

PAGE.../外脚手架施工方案总述：工程概况：本工程为高层商住楼,地下一层,地上建筑十八层,层高3米,总高度为58.8米。六七单元在3米、21米、39米处设置工字钢挑架,3米以下采用落地式双排钢管脚手架；八九单元在9米、27米、45米处设置工字钢挑架,9米以下采用落地式双排钢管脚手架。悬挑脚手架简介：扣件式钢管脚手架是为适应高层建筑的需要做到简单轻便、装拆容易、多次周转、节约材料、方便操作、牢固稳定,在设计荷载下使用不变形、不倾晃,满足正常施工操作、人员行走、材料堆放的要求。该项技术已在许多地区高层建筑施工中普遍使用,为达到安全使用等目的,特编制本施工方案。编制依据：xxxx二期施工图纸；《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001《钢结构工程施工质量及验收规范》GB50205-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003架子搭设方案：材料要求：挑架采用工16型槽钢,质量必须满足现行型钢技术规定。⑵钢管采用φ48×3.5焊接钢管,质量必须满足现行钢管技术规定标注[GB-700-SS,3#镇静钢],不得使用锈蚀严重〔斑点、剥皮、弯曲、开裂的钢管。扣件采用可锻铸铁制造的标准机件：其机械性能符合《可锻铸铁分类及技术条件》〔GB-978-67规定KT33-S技术标准。扣件的附件〔T形螺栓、螺母、垫圈采用材料符合《碳素结构钢》〔GB700-79中A3规定：扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷,钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单,扣件与钢管的吻合面要接触良好,螺栓不得滑丝,夹紧钢管时,开口处最大距离小于6mm,必要时进行抗滑移试验。⑶脚手板采用杉木或松木制作,脚手板厚度不应小于5cm,两端各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。⑷安全网：栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.8×6m的密目式安全立网,安全网应为不小于2000目/100cm2的密目式绿色围护立网。架子方案框架：根据本工程、项目部总体安排及现场实际情况,结合公司文明工地建设有关要求,决定六七单元在3米、21米、39米处设置工字钢挑架,3米以下采用落地式双排钢管脚手架；八九单元在9米、27米、45米处设置工字钢挑架,9米以下采用落地式双排钢管脚手架。落地式双排钢管脚手架待基础回填完毕作好外架基础场地硬化后从室外地坪开始搭设。架子基础：落地架从散水开始搭设。先浇筑散水垫层,作为架体立杆基础,宽度为架体外250㎜。散水垫层上预留40㎜厚面层,待外架拆除后罩面施工。立杆下垫200㎜宽,50㎜厚木板作为架体基座。架体外设排水沟,以免雨水浸泡。具体作法如下图：架体搭设：立杆：立杆选用3～3.4m、4～4.2m、5.6～6m三种规格的钢管纵向排列布置。立杆接长采用对接扣件。主立杆要求垂直度偏差不大于全高的1/400,脚手架设纵横向扫地杆,纵横向扫地杆设在距基础上平面200mm处的立杆上,横向扫地杆设在纵向扫地杆下面,并用直角扣件固定在立杆上。水平杆：脚手架步距一到三层1500,三层以上1800,从±0.000向上排列。距基础200㎜处设扫地杆。纵向水平杆设在立杆内侧,用直角扣件固定在立杆上；横向水平杆固定在大横杆下面的立杆上。水平杆在转角处必须交圈〔形成井字形结构；其余横向水平杆位于大横杆上,以纵向水平杆做横向水平杆的支座,用直角扣件连接牢固。纵向水平杆必须选用三种不同长度的钢管交错布置,并满足相邻两接头不在同步同跨内。不同步、不同跨,两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500㎜。横向水平杆在立杆外露100㎜,设在距立杆100mm的范围内,并不得拆除。横向水平杆必须用两个直角扣件牢固地扣在纵向水平杆上。靠墙一端外伸长度为杆件端头距建筑物保持50mm的距离。阳台、空调板转角处架体距建筑物空隙过大处,视具体情况增加立杆,横向水平杆的长度相应增长率长,以满足架体需用要为度。作业层的横向水平杆应根据脚手板的需要等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2。剪刀撑：剪刀撑按立面图布置,每组跨越立杆根数在5～7根之间,与地面的倾角应在45°～60°之间。杆件接长采用搭接,搭接长度不小于1000mm,并用不少于二个转角扣件连接。小转角处宽度小于3000㎜立面采用"之"字撑设置。连墙杆：连墙杆一到三层按三步三跨设置,三层以上按二步三跨设置。在每楼层边梁上正对连墙杆位置埋设48×3.5钢管,或预埋12的拉环用以固定连墙杆。如下图：预埋钢管与连墙杆采用直角扣件连接,旁边增设抗滑扣件以抵抗风压。连墙杆应采用钢性连接随脚手架的升高设在靠近立杆300mm的范围内。呈水平垂直与墙面设置,也可与脚手架连接的一端稍微下斜,不允许向上翘起。连墙杆用两个直角扣件与外架相连。脚手板：在三层顶设第一道脚手板作为隔离防护层。随着架体搭设高度的增加,在每三层顶板面分别设脚手板防护隔离层。作业层设一道脚手板,于作业层防护。在脚手架外立面用密目安全网满封。作业层外侧设1.2m的护身栏杆,并在护身栏杆与脚手板高度0.6m处加设一道栏杆以加强作业层外侧的防护。为了加强作业层密目安全网耐穿透力,在该层再设一道1.2m高的小目安全网。在作业层的外侧立杆纵向连续设置18～20cm高、3cm厚的木板作挡脚板。脚手板必须满铺,变形、松散的脚手板禁止使用。脚手板接头处需设两根横向水平杆,脚手板外伸长度为130～150mm,脚手板对接处外伸长度的和不应大于300mm。6、斜道本工程独立附着在外架上设置专用人行斜道,斜道的型式宜按下列要求确定：〔1宜采用之字型斜道。〔2斜道宜附着外脚手架设置。〔2人行斜道宽度不宜小于1m,坡度宜采用1:3。〔3拐弯处应设置平台,其宽度不应小于斜道宽度。〔4斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板。栏杆高度就为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm。〔5斜道两侧、平台外围和端部均应按规范的规定设置连墙件,每两步应加设水平斜杆。〔6斜道脚手板构造应符合下列规定：a、脚手板横铺时,应在横向水平杆下增设纵向支托杆,纵向支托杆间距不应大于500mm。b、脚手板顺铺时,接头宜采用搭接,下面的板头应压住上面的板头,板头的凸棱处宜采用三角木填顺。C、人行斜道的脚手板上应每隔250-300mm设置一根防滑木条,木条厚度宜为20-30mm.三、挑架的搭设1、挑架安置六七单元在3米、21米、39米处设置工字钢挑架,八九单元在9米、27米、45米处设置工字钢挑架,这样能保证了下部架子及时拆除及时进行室外回填,使投入降至较低水平。悬挑梁采用型钢配置,无阳台处每隔一根挑梁外端拉钢丝绳,有阳台处每根挑梁外端拉钢丝绳。其构造如下图：外架采用48×3.5钢管搭设,排距800㎜。无阳台及无空调板处双排钢管架里杆距墙250㎜,外立杆距墙1150㎜；空调板处外架里杆距空调板250㎜,外立杆距空调板1150㎜；阳台处外架里杆距阳台边250㎜,外立杆距阳台1150㎜。挑梁采用工16工字钢制作,内外侧用18圆钢锚环固定在现浇板上,外侧支座支高50㎜,间距不大于2米。挑架平面布置图附后。2、外架支架：挑梁制作：挑梁采用工16工字钢。根据挑梁平面布置图所提尺寸,在挑梁前端立杆位置焊32钢管〔外径以固定立杆,钢管高150㎜。如图：φφ32钢管工16工字钢安装：挑梁固定：主体混凝土浇筑前,按《外架挑梁平面布置图》〔附图1所示位置埋设内外侧18钢筋锚环。挑梁位于门洞中时,在建筑物墙〔梁上埋锚环；挑梁位于剪力墙内时,预留100〔宽×180〔高预留洞,用于挑梁前端固定。挑梁尾部按图示尺寸埋钢筋锚环,锚环放置于现浇板底网片钢筋上侧,且锚固长度不小于450,拐角外安放18钢筋锚入梁内,以保证锚环锚固力。如下图：阳台部位挑梁前端必须抬起5㎝,荷载不能直接传递至阳台上。安装挑梁时,剪力墙部位在槽钢下打木楔或支垫板,将挑梁前端支起,待上层剪力墙浇完时用17mm〔6×19＋1钢丝绳将挑梁前端拉起。大角处挑梁作法：大角处焊成构架体,前端用17mm〔6×19＋1的钢丝绳与建筑物斜拉承载,用QQ式花篮螺栓调节松紧程度。四、其他要求:1、脚手架使用的立杆、纵横向水平杆、扣件等均用红、黄色油漆涂刷,剪刀撑、护身栏杆采用黑黄双色油漆分段涂刷,其间隔为300mm一段。2、防护隔离层外立面用三合板按其几何尺寸平铺封闭,并用黑黄双色油漆分段斜刷,其间距为300mm一段,斜向倾角为45°。3、密目安全网选用国家指定的生产厂家的产品,规格为1800×6000mm,并具有阻燃能力。五、拆除：1、拆除前的准备工作：认真清理架体上的所有悬浮物及障碍物并保证清理过程中被清理物不得翻倒、抛掷到地面。对架体的每个节点、连墙杆、支承件进行认真的检查,对不合要求的加固、补充完善。对参加拆除的操作人员进行系统的安全技术交底。2、拆除时的防护措施：拆除现场设警戒区,配专人负责警戒工作。停止拆除区域内所有施工,待外架拆除完毕后方可进入该区域作业。拆除工作由架子班长或持证上岗的架子工指挥。3、拆除作业时的工作程序：拆除人员进入工作岗位后,再次对各部位的完好状态进行一次检查,确认无误后方可作业。拆除工作按搭设的反程序进行：安全网→护身栏杆→踢脚板→最上一组剪刀撑→连墙杆→小横杆→大横杆→立杆拆除时必须按规定逐层循环作业,不允许分立面拆除或踏步式拆除,认真做到一步一清、一杆一清。所有连墙杆、剪刀撑必须随脚手架的拆除同步进行,不准先行拆除。每班作业完后,必须对存留的架体进行检查,对不稳定的部位加固后方可离开。对拆下来的材料不得随意朝下投掷,有组织地输送到地面分类堆放。4、每个参加作业的人员必须严格遵守操作规程,作业时必须按规定正确使用安全带,戴好安全帽。六、安全措施：脚手架搭拆必须由持上岗证的专业架子工承担,凡有高血压、心脏病及不适应高处作业体征的人员不得上架操作。搭拆作业前,必须检查个人的安全防护用品是否完好,着装是否紧凑,工具袋等必需用品是否齐全完备,待一切确认后方可进入作业区作业。在搭拆脚手架过程中,所有杆件、施工材料不得随意堆放在脚手架上,必须将每一个杆件固定牢固后再搭设下一个杆件或拆除运送到安全地方后再拆下一个杆件。架体上不得存放任何悬浮材料。不准利用架体作垂直吊拉运送材料的支架。操作人员必须步调统一,设专人指挥。当两人共同搭拆同一杆件时必须互相呼应,确认无误后方可进行作业。在夜间、雨天、强风天气严禁外架作业。七、脚手架使用及管理：架体搭设完毕后需经工长、安全员、架子工班长共同验收,合格后请公司质安处再检查合格并经多方签字交付使用。不合格者严禁投入使用。搭设好的脚手架不准任意拆改架体,如确需改动,须经工程技术人员重新设计后按设计要求改动。外架主要是按装饰用脚手架来考虑的,在主体施工过程中是用于防护的,所以不得在外架上集中堆放施工材料,虽然设计时施工均布活荷载标准值取3000N/m2。但要求使用中允许荷载值控制在不大于2000N/m2。在施工过程中,施工员、安技员、安全值班人员要经常巡视检查,连墙杆、大小水平杆、立杆、剪刀撑等的扣件是否有松动,各部杆件、脚手板是否有拆除现象等。如发现问题及时采取措施加固。在放假、雨雪、强风天气后要组织人员专门对外架进行检查,确认无误后方可继续使用。八、外架计算：脚手架的计算：架体内排立杆离结构边距离为300mm,挑架立杆纵距L=1.5m,横向间距B=1.0m,步高h=1.8m。已知本地区基本风压为0.3KN/m2。脚手板〔杉木脚手板沿每步满铺。脚手架外立杆荷载⑴施工荷载〔按q1=300kg/m2两层同时作业计算G1=〔B/2×L×q1×2=0.5×1.5×3000×2=4500N⑵基本构架杆配件自重〔钢管理论重力为38.4N/m,扣件重力按10N/个计G2=〔1.8+1.5×4+0.5×8×38.4+2×8×10=2709.76N⑶剪刀撑配件自重G3=〔1.52+1.821/2×8×38.4+4×10=759.79N⑷脚手板自重G4=1.5×0.5×250×8=1500N⑸安全网自重G5=1.5×1.8×2×8=43.2N⑹施工层踢脚板自重〔二个施工层G6=1.5×0.18×2×350=189N由以上得脚手架外立杆荷载为：G外=1.2〔G2+G3+G4+G5+G6+1.4G1=1.2〔2709.76+759.79+1500+43.2+189+1.4×4500=12542.1N2、脚手架内立杆荷载⑴基本构架杆配件自重g1=<1.8+1.5×2+0.5>×8×38.4+3×8×10=1868.16N⑵脚手板自重〔沿每步满铺g2=1.5×0.5×250×8+1.5×0.3×250×8=2400N⑶施工荷载〔两层同时作业g3=1.5×0.5×3000×2=4500N由以上得脚手架内立杆荷载为：g内=1.2〔g1+g2+1.4g3=11421.79N3、连墙点的计算地面粗糙程度为A类风荷载计算式：Wk=0.7μsμzW0式中W0=0.30,风压高度变化系数按建筑高度90m取值,查表μz=2.34脚手架的风载体型系数按μs=1.3φφ=挡风面积/迎风面积=〔1.5×3+1.8×0.05/〔1.5×1.8=0.117则μs=1.3×0.117=0.152故Wk=0.7×0.152×2.34×0.30=0.075连墙杆长度按600mm选取,λ=L/i=600/15.78=38查表得φ=0.906扣件抗滑荷载取8.5KN,由上NI=Nw+NSNw=1.4SwφWK其中NS取值不小于3KN所以：NI-3=1.4SwφWK则Sw=〔NI-3/〔1.4φWK=〔8.5-3/1.4×0.906×0.075=9.30连墙点布置为：竖向间距H1=2h=3.6m,水平间距L1=3L=4.5m〔即2步3跨4、脚手架整体稳定性计算按式N/ΦA+MW/W<kf验算取N=12542.1N因λ=l0/i=μh/i=1.5×1800/15.8=171查表得Φ=0.243MW=1.4qwkh2/10=0.14WkLah2=0.14×0.075×1.5×1.82=0.051KN.mW=5080mm3取k=0.755f=215N/mm2代入上式,有12542.1/0.243×489+127000/5080=130.6N/mm2<kf=0.755×215=162.3N/mm2满足要求5、悬挑脚手架的荷载、强度、挠度验算〔1悬挑梁选用工16的相关参数及理论重量：H=160mmb=88mmtw=6.0mmIX=1130cm理论重量为20.513kg/m=0.201KN/mE=2.06×105〔2悬挑脚手架的受力计算钢梁锚固于板上A、悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算。受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×5.947+1.4×4.86=13.9404KN水平钢梁自重强度计算荷载q=0.201N/mm悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点,A为墙支点。支座反力计算公式：RA=N〔2+k2+k1+qL〔1+k2/2RB=-N〔k2+k1+qL〔1-k2/2K=m/L=1.25/1.75=0.714K1=m1/L=0.25/1.75=0.143K2=m2/L=1.15/1.75=0.657RA=13.9404×〔2+0.143+0.657+0.201×1.75×〔1+0.7142/2=39.299KNRB=-13.9404×〔0.143+0.657+0.20