外墙立面改造工程外脚手架方案

/一、工程概况珠海市梅华路两侧外立面改造工程，位于珠海市香洲区东西走向主干道梅华路沿线两侧，东起梅华东路和情侣中路交接处珠海市第三中学，西至梅华西路和明珠北路交接，总长8.1公里，本项目涉及规划用地面积约150000平方米，本次需改造（包括清洗）的外墙面积约276980平方米；施工层为地上以上，对涉级改造外墙--外墙涂料工程，拟支配搭设钢管脚手架作业，以华南名宇项目（中间突出部分需喷刷外墙涂料）标高55.32米为例计算，因从塔楼2层顶(标高8.92米)起先搭设，实际只需搭设48米即可；另外墙面清洗及拆除防盗网等作业拟搭设吊篮作业，施工单位为珠海市建安昌盛工程有限公司。二、编制依据本工程建筑施工图《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130-2011）《建筑施工平安检查标准》(JGJ59-2011)三、钢管脚手架搭设方案本工程脚手架接受钢管搭设，密目式平安网全封闭防护，基础立杆落在室外砼面层上，所以搭设时为防止钢管移动须在每根立杆下铺垫垫板。立杆纵距为1.3～1.8m,立杆横距为0.7m,步距为1.8m，内立杆距外墙边缘距离b1=0.3m。运用范围：外墙立面装饰线条改造，只允许有两个步层同时作业。设计活荷载为3KN/m2。材料及规格选择：依据技术规范要求，各构配件要求如下：①钢管钢管应接受现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2008）中规定的3号一般钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235-A级钢的规定。钢管接受ф48×3.0的钢管，横向水平杆最大长度不大于2.0m，其它杆最大长度不大于6.0m，每根钢管的最大质量不应大于25kg。新钢管的检查应符合以下规定：应有产品质量合格证；应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》（GB/T228）的有关规定。钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚偏差在-0.5mm以内、钢管两端切斜偏差在1.7mm以内。钢管必需涂上防锈漆。旧钢管的检查应符合下列规定：表面锈蚀深度不应大于0.5mm，锈蚀检查应每年一次。检查时，应在锈蚀严峻的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严峻的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定时不得运用。钢管弯曲变形应符合下表规定：表.b序号项目允许偏差Δ(mm)示意图检查工具1钢管弯曲:各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m≤5ΔL钢板尺2立杆钢管弯曲:3m<L≤4m4m<L≤6.5m≤12≤20ΔL3水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m≤30钢管上严禁打孔。②扣件本工程扣件接受可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。脚手架接受的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。③脚手板接受由毛竹制作的竹笆脚手板。④连墙件的材料质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235-A级钢的规定。搭设要求：①立杆基础：基础立杆落在室外砼结构层,，底部铺设垫板，地耐力符合要求。②纵向水平杆、横向水平杆、脚手板本工程接受冲压钢片脚手板。作业层应满铺脚手板。外墙立面下有出入口位置，应搭设平安通道口，防护棚双层设置，每层满铺脚手板。纵向水平杆设置于立杆内侧，其长度不宜小于3跨；接长接受对接扣件连接。对接扣件应交织布置；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；纵向水平杆应接受直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于350mm。横向水平杆的构造要求：主节点处必需设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除；作业层上非主节点处的横向水平杆，宜依据支撑脚手板的须要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；双排脚手架的横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上。作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm，脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平方向铺设，且接受对接平铺，四个角应用直径1.2mm镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。③立杆每根立杆底部应设置垫板，必需设置纵、横向扫地杆，立杆必需用连墙件和建筑物牢靠连接。立杆上的对接扣件应交织布置：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。立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。④连墙件连墙件宜靠近主节点设置，接受软拉硬撑方法，偏离主节点的距离不应大于300mm，间隔为二步三跨，屋面层为二步二跨。应从底层第一步纵向水平杆处起先设置。接受菱形布置，设置在每结构层的边梁上，按每三跨设置。本工程均为外墙外立面改造工程，连墙点设置特别关键，本搭设接受Φ10铁丝和建筑物用带弯勾膨胀螺栓牢靠连接。⑤剪刀撑和横向斜撑剪刀撑接受外侧立面每隔4跨且不小于6米设置一道。斜杆和地面的倾角为45度～60度。剪刀撑跨越立杆的根数为5~7根。剪刀撑斜杆的接长宜接受搭接，斜杆的接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必需接受对接扣件连接。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在和之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。搭设依次：按步层依次由下到上进行，按主体施工进度刚好完成，搭设依次如下：立杆设置→小横杆→大横杆→铺板→剪刀撑→绑挡脚杆及栏杆→绑立网架体和建筑物拉结：①同架体向上搭设同时设置。②连墙件按两步三跨设置,保证架体和建筑物之间连续坚实,不摇摆,不倒塌。脚手架顶部连墙杆相应加密,其设置为二步二跨(3.6×3.6m)设一处。搭设作业时人站在下位内，安装上部杆件，做到平安作业。四、外脚手架搭设的平安技术措施1、搭设架及四周范围应场地平整，无材料及杂物堆放。2、外脚手架搭设人员持证上岗，并佩带平安帽、系平安带，穿防滑鞋。3、严格限制施工荷载、脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于2KN/m2。不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的运输管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备4、在脚手架运用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆，连墙件。5、依据方案，平安挂网应伴同搭拆同时进行。6、材料的升降接受人工作业借助工具加强组织、不得高空抛空落。下传材料刚好整理分类堆放。7、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。8、遇作业层时，在脚手架外侧大横杆和脚手板之间，按临边防护的要求设置防护栏杆和平安网，并满铺脚手板，防止作业人员坠落和脚手板上物料滚落。9、保证脚手架体的整体性。10、雨天或六级以上大风不得进行搭设或拆除作业。雨后作业应有防滑措施。11、外脚手架每半个月派专人进行修理加固一次，以达到坚实稳定，确保施工平安。五、脚手架的验收1、脚手架搭设前，施工负责人依据施工方案要求，结合施工现场作业条件队伍状况，做详细的交底，并由脚手架组长指挥。2、外脚手架必需由经专业安技培训后持证上岗的人员搭设，。3、搭设完毕后，由施工负责人组织，有关人员参加，依据施工方案和规范分段进行逐项检查验收，确认符合要求后，方可投入运用。4、检验标准：（应依据相应规范要求进行）①脚手架要做到杆件齐全，间距不超过规定，连接坚实，联体杆有效，量足，作业层脚手板满铺，防护完整。②材料质量符合要求：⑴钢管应产品质量合格证，质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划道。钢管必需涂在防锈漆。旧钢管表面锈蚀深度不应大于0.5mm，锈蚀检查应每年一次。检查时，应在锈蚀严峻的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严峻的部位横向拱截取样检查，当锈蚀深度超过规定时不得运用。旧钢管弯曲变形应符合规范规定。⑵新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。旧扣件运用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁运用，出现滑丝的螺栓必需更换。新、旧扣件均应进行防锈处理。5、对脚手架检查验收按规范进行，凡不符合规定的应立刻进行整改，对检查结果及整改状况，按实测数据进行记录，并由检测人员签字。6、外脚手架分段验收按JGJ59-2011《建筑施工平安检查标准》和《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130-2011）中脚手架检查评分标准实施细则进行检查。未阅历收签证，不得提前运用。7、脚手架按工程项目经理部要求搭设完毕，工程项目经理应按时办理中间验收，刚好签证，做好交接班手续。六、外脚手架拆除的平安技术措施1、脚手架拆除应按步层逐步完整拆除。当仅部分拆除时应在拆除前对未拆的端部实行封闭及加强措施。2、拆架程序应遵循由上而下，先搭后拆、一步一清的原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。操作者应站在拆除杆的下方，有平安防护的范围内。3、拆除依次为：平安防护网→栏杆、挡脚杆→剪刀撑→竹榀→大横杆→小横杆→立杆。4、拆架时应划分作业区，四周设绳绑围栏或直立警戒标记，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。5、拆架的高处作业人员应戴平安帽，系平安带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。6、联体杆应拌同拆除的步层一同拆除，不得提前拆除。7、在拆架时，如必需换人，应将拆除状况交代清楚方可离开8、拆除的材料下运应充分利用垂直运输机具，当接受人工时可用滑轮下送或多人接传下递，严禁抛掷。七、扣件式钢管脚手架设计和计算扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130-2011)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)等编制。（一）、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为48米，立杆接受单立管；搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.5米；内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；接受的钢管类型为Φ48×3.0；横杆和立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件接受两步三跨，竖向间距3米，水平间距4.5米，接受扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处广东省，基本风压为0.5kN/m2；风荷载高度变更系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.65；脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；平安设施和平安网(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:7；脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、冲压钢脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.033；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):160.00；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。二、大横杆的计算:依据《扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130-2001)第条规定，大横杆依据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=0.033kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(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=0.08×0.166×1.52+0.10×0.98×1.52=0.25kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.166×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.295kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.25×106,0.295×106)/4490=65.702N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=65.702N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.033+0.105=0.138kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.7kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.138×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×107800)=1.793mm；大横杆的最大挠度1.793mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm和10mm，满足要求！三、小横杆的计算:依据JGJ130-2011第条规定，小横杆依据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=0.033×1.5=0.05kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.05+0.158)+1.4×1.05=1.719kN；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和大横杆传递荷载的标准值最不利支配的弯矩和均布荷载最大弯矩计算公式如下:Mqmax=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.719×1.05/3=0.602kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.607kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.607×106/4490=135.22N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=135.22N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载和大横杆传递荷载的设计值最不利支配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5×0.033×10504/(384×2.06×105×107800)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.158+1.05=1.257kN；集中荷载标准值最不利支配引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax=1257.45×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×105×107800)=2.327mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.327=2.35mm；小横杆的最大挠度为2.35mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7和10mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算:依据《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，依据扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。纵向或横向水平杆和立杆连接时，扣件的抗滑承载力依据下式计算(规范):R≤Rc其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.80kN；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=0.033×1.5×2/2=0.05kN；小横杆的自重标准值:P2=0.033×1.05/2=0.017kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.05+0.017+0.236)+1.4×1.575=2.569kN；R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!五、脚手架立杆荷载计算: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：(1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN)，为0.1394NG1=[0.1394+(1.50×2/2)×0.033/1.50]×48.00=8.290；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；接受冲压钢脚手板，标准值为0.3NG2=0.3×7×1.5×(1.05+0.3)/2=2.126kN；(3)栏杆和挡脚手板自重标准值(kN/m)；接受栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11NG3=0.11×7×1.5/2=0.578kN；(4)吊挂的平安设施荷载，包括平安网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×48=0.36kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=11.353kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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NQ=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；风荷载标准值依据以下公式计算其中Wo--基本风压(kN/m2)，依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定接受：Wo=0.5kN/m2；Uz--风荷载高度变更系数，依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定接受：Uz=1；Us--风荷载体型系数：取值为0.645；经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.5×1×0.645=0.226kN/m2；不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+1.4NQ=1.2×11.353+1.4×3.15=18.034kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×11.353+0.85×1.4×3.15=17.373kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.226×1.5×1.52/10=0.091kN.m；六、立杆的稳定性计算:不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：立杆的轴向压力设计值：N=18.034kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照《扣件式规范》表得：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=2.599m；长细比Lo/i=163；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.265；立杆净截面面积：A=4.24cm2；立杆净截面模量(抗拒矩)：W=4.49cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=18034/(0.265×424)=160.502N/mm2；立杆稳定性计算σ=160.502N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值：N=17.373kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表得：k=1.155；计算长度系数参照《扣件式规范》表得：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=2.599m；长细比:L0/i=163；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.265立杆净截面面积：A=4.24cm2；立杆净截面模量(抗拒矩)：W=4.49cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=17372.52/(0.265×424)+90666.844/4490=174.808N/mm2；立杆稳定性计算σ=174.808N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算:按《规范》条不考虑风荷载时,接受单立管的放开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度依据下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为：NG2K=NG2+NG3+NG4=3.064kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.139kN/m；Hs=[0.265×4.24×10-4×205×103-(1.2×3.064+1.4×3.15)]/(1.2×0.139)=89.355m；按《规范》条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，依据下式调整且不超过50米：[H]=89.355/(1+0.001×89.355)=82.026m；[H]=82.026和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为48m，小于[H]，满足要求！按《规范》条考虑风荷载时,接受单立管的放开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度依据下式计算：构配件自重标准值产生的轴向力NG2K(kN)计算公式为：NG2K=NG2+NG3+NG4=3.064kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.139kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.091/(1.4×0.85)=0.076kN.m；Hs=(0.265×4.24×10-4×205×103-(1.2×3.064+0.85×1.4×(3.15+0.265×4.24×100×0.076/4.49)))/(1.2×0.139)=79.746m；按《规范》条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，依据下式调整且不超过50米：[H]=79.746/(1+0.001×79.746)=73.856