悬挑外架施工方案 -

悬挑外架施工方案 一、工程概况 中亨文化苑1#、3#住宅楼位于郑州市经七路北段，丰产路以南，均为短肢剪力墙结构。 1#住宅楼地下一层设自行车库和消防控制中心，4.800米层高。地上二十二层，标准层每层三户。两侧户型顶层为复式。二、三层住宅层高3.15m，其它住宅层为3m。建筑物总长41.14m，总宽48.9m，建筑高度建69.30m，筑面积12656.23m2。 3＃楼工程建筑面积12912.57m2，其中地下室建筑面积为575.66m2，标准层总建筑面积为557.71m2。地下一层，地上二十二层，标准层四户，其中两户为复式，两侧户型顶层为复式住宅，层高为3.00m。建筑物总长39.4m，总宽22.4m。建筑总高度为66.60m。 二、搭设及拆卸方案 1、本工程采用钢管扣件式悬挑脚手架，架子宽900mm，步距1800mm，外架距离墙面300mm。 2、本工程外架设计为钢管扣件式悬挑架，基本结构分两部分，一是主要受力的钢管扣件式三角形支架，二是以三角形支架为支撑作为整个施工操作平台的钢管扣件式双排脚手架体系，主要承担施工恒载、活载及部分风载，并将其传递到建筑物上。另外，在三角架支架以上二层梁平面按间距3.6m埋设φ14钢筋吊环，用φ15钢丝绳及夹子拉设三角架处的外架，起到加固作用。 3、三角架支撑是本外架的主要受力构件，其搭设及加固必须严格按照三角架详图的要求进行，不得随意减少扣件及改变接头位置。三角架斜撑杆中间必须加通长封闭连杆，三角支架与双排架的立杆一一对应，同一三角支架的内外斜撑杆端部必须分别布置在横担杆或小横杆的两侧，并且同一根斜撑杆的两端不能位于横担杆及小横杆的同一侧。 4、上部双排脚手架的搭设同一般双排脚手架，立杆步距与三角支架一一对应。脚手架与结构的拉结采用刚柔结合方案，其中每单元第一步每根小横杆都必须穿过结构。 5、外架搭设的最大高度为七步架，结构施工上翻时，每满七步（4层）后，开始搭设上一单元的悬挑结构，且上下两个单元的架子必须断开。待搭完4步或5步经检查无误后拆除下一单元的架子（必须在木工拆模之后）。拆卸必须从上到下，不得上下同时进行；每一单元的悬挑结构不拆除，既可铺竹笆后作为结构防护，又可在装修时，架子下翻，做为搭架的操作台。 6、外用电梯处外架局部大横杆要断开（在外用电梯安装后），断开处加以封闭，此处端部所有拉结结构均采用钢管抱柱刚性拉结，并设置必要的横向支撑。 7、整个外架沿全高用安全网密封，铺笆及设挡脚板。外架与结构墙体之间每三层用脚手板封闭，特别是紧靠斜撑根部，一定要封闭严密。安全网接头处用细铁丝连接，最下部包住纵向水平杆，防止落物。外架所用钢管均涂刷黄色油漆。在每层楼面处外架用20cm高黄、黑油漆涂刷的斜条板固定在外架周围，并且在电梯处标明楼面标高。 8、护栏板、踢脚线、垫笆每步架设置，垫笆均用铁丝与钢管紧固，接头在小横杆上。 9、悬挑结构的横担管端部的楼板内预埋φ14的钢筋环，并在钢筋环的内侧在横担管上加两个阻滑扣件，外侧设一个阻滑扣件。 10、每天至少有两名架子工专职对架子进行检查、维护，对不合乎要求的地方及时按要求处理，发现异常情况及时汇报。 11、上人爬梯：在脚手架内设置两个爬梯，大楼南面、北面各设一个，宽度同脚手架宽度，斜度50度左右，用钢管搭设而成。 12、其他要求根据现行有关规范执行。 三、施工安全体系 （一）管理要素    1、项目各工种统一协调管理，实行全员安全管理，任何人发现安全隐患要及时提出。    2、严格按照脚手架的操作技术规程、规范施工。    3、在安全与质量、进度等方面发生冲突时，一定要坚持“安全第一”。    4、加强管理，杜绝违章作业。 （二）安全技术措施    1、安全施工措施 ①架子上的操作人员必须穿好防滑鞋及挂好安全带； ②架上作业人员应作好分工配合； ③作业人员应带工具袋； ④搭设材料应随搭设进度，随用随上以免防止不当掉落伤人；⑤每次施工前，架上材料应全部用完或剩余的卸下，不得留存 于作业面上，已搭好的架子应形成稳定结构，不稳的要临时加固； ⑥在搭设过程，地面的配合人员应避开可能落物的区域； ⑦在搭设脚手架时不得使用不合格材料； ⑧配有专人指挥，作业人员必须服从统一指挥； 2、安全使用措施 ①本外架在结构施工时最多只允许两个施工层同时施工，装修施工时也不得超过三个施工层； ②外架上严禁堆放模板、钢管以及任何重量大或数量多、可能影响外架安全的材料； ③本外架不得作为结构施工的支撑使用，外墙、外边梁的所有荷载均不允许传递到外架上； ④对外架脚手板上的施工垃圾必须随施工随时清理，清理时不得直接向下抛扔； ⑤在作业面上进行电焊作业时，应采取可靠的防火措施；并设专人看护，并在架子所在楼层内设置消防专用水桶两个，及灭火器两个。 ⑥不得任意拆除脚手架的基本构件及连墙杆，因作业需要必须不得已拆除时必须经得施工负责人及专职安全员同意，并采取可靠的弥补加固措施； ⑦当作业面的高度不够而需要垫高时，应采取可靠的垫高方法，垫高不得超过0.5m。 3、安全管理措施 ①做到文明施工，且符合安全、卫生，防火要求； ②脚手架搭设安全必须经有关部门验收合格方可使用，并在使用期间安排专人维护保养； ③施工现场实行逐级安全技术交底制度，班组长每天对工人进行施工搭设要求、作业环境的安全交底；； ④加强工人的季节性劳动保护工作； ⑤建立外架安全管理小组。   四、质量保证措施 ⒈ 脚手架的搭设、拆除，严格按方案执行； ⒉ 每周进行安全生产，质量保证总结会议； ⒊ 教育职工树立“百年大计，质量第一”的思想，强化意识； ⒋ 搭设、拆卸等，施工前有关班组长及工人应熟悉本方案，做好技术交底，并认真检查执行情况； ⒌ 坚持“安全第一，预防为主”的方针，最大限度地减少事故 隐患发生； ⒍ 在施工过程中，应坚持边施工、边自检、互检的制度，有问 题及时改正，保证施工质量符合设计和施工的质量要求； ⒎ 坚持奖罚严明的质量管理制度。对质量好的要进行精神和物质的表彰和奖励，对质量不好的，必须查明原因，订出改进措施并落实。对责任人视情况给予惩罚。 五、安全管理制度 1、员工要热爱本职工作，提高业务水平及操作技能。能提出改进安全工作的意见，搞好安全生产。 2、遵守劳动纪律，服从领导和安全、质量检查人员的指挥。工作时，思想集中，坚守岗位。严禁酒后上架作业。 3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章指挥的指令有权拒绝，并有责任制止他人违章作业。 4、按作业要求正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。 5、在施工现场行走需要注意安全，不准攀登脚手架。 6、正确使用防护装置和防护设施，不准随意拆除和挪动各种防护装置，防护设施和警告，安全标志等。 六、计算书     1、外架参数： 立杆横距b=1.05m，纵距L=1.20m内立杆距墙b1=0.3m，平均步距h0=1.65m，最大步距h=1.75m，满铺竹笆脚手架七层，竹笆护栏七层。同时施工层数为两层，一次最大搭设高度为七步架。 钢管为热轧Q235钢，正截面容许应力[б]=215N/mm2，抗剪容许应力[τ]=125N/mm2，钢管截面抵抗矩ω=5080mm3，有效截面面积A=489mm2，截面惯性半径i=15.8mm，a类截面，E=2.06×108N/mm2。 2、荷载计算 钢管φ48×3.5mm，重量38.5N/m，扣件：对接扣件18.5N/只，十字扣件13.5N/只，转角扣件14.5N/只。 竹笆脚手、护栏、安全网重量取350N/m2。 施工荷载为活载，取定3000N/m2。 （1）恒载标准值： （a）一纵距内全高钢管重量：     qk1=[（6×1.2+2×1.65+1.5）×7+2.5+4×3.1]×38.5=3810N （b）一纵距内全高全部扣件重量：关键部位取双扣件     qk2=（6×13.5+2×18.5）×7+6×14.5=920N （c）一纵距内竹笆安全网重量：    qk3=350×1.2×1.05×7=3100N （d）恒载标准值小计：    qk=3810+920+3100=7.83KN （2）施工活载：两层同时施工    gk=3×2×1.2×1.05=7.56KN （3）风荷载：W取0.2KN/m2。 （4）荷载设计值：荷载分项系数恒载取1.2，活载取1.4。       恒载：Q=7.83×1.2=9.4KN 活载：Q=7.56×1.4=10.6KN 另外在验算大、小横杆时，分别对钢管扣件及施工活载乘上上述分项系数。 3、三角支架平台受力分析及杆件内力计算：（见图1） 钢管沿轴向的钢度远大于其横向刚度，因而，对与板拉结的小横杆而言，三角支架刚度可视为无限大，将该处视为完全铰接，相应对节点简化后的计算简图见下，各处支压力及杆件内力亦如图所示。 计算时，N1、N2、N3、N4为内外立杆均分荷载的情况。N11、N21、N31、N41为考虑内外立杆承受荷载按内：外=0.64：0.36比例进行分配的情况。 R11=-R31=5.52KN              R1=-R3=6.33KN R21=R2=20KN                 R2=2N0=20KN N11=8KN                     N1=11.1KN N21=12.9KN                  N2=10.1KN N31=-3.5KN                  N3=-4.83KN N41=R81=-5.42KN             N4=R8=-6.33KN 4、扣件抗滑移能力： 取单扣件抗滑移能力设计值q=6KN时，由上述杆件内力值可看出，23杆、14杆，杆件均至少需求个扣件。另外节点小横杆亦必须加强以保证有一定的安全储备，实际处理时采用加双扣件的方式。 5、立杆验算 取首步架对内外立杆荷载取最大值验算，立杆两端在大横杆的约束下，介于“两端铰支”到“两端固定”之间。 其计算长度L0=μ1×h，根据《高层建筑施工手册》（中国建筑工业出版社）中提供的计算方法计算。对本外架有a1=h/2L=1.75/2.4=0.729查表（见施工手册） 利用插入法，得μ1=0.767则L0=0.767×1.75=1.35m，可推出 长细比λ0=L0/I=87 又L11=h=1750mm，可得λh=Lh/I=111 M0=N0×e0=N0×（53+H/2000）=N0×60mm 式中：M0——N0在立杆端部产生的等效弯矩； H——外架一次搭设高度，取H=13200mm，H/2000为H/2高度处垂直度搭设偏差。 立杆承载能力由稳定性控制，利用钢结构压弯构件公式： N/φA+βmM/rω（1-0.8N/NE）＜[σ]=215N/mm2          （1） 式中：N——轴心压力（N）；M——等效弯矩（N.m）； βm——等效弯矩系数；    φ——轴心受压构件稳定系数； r——截面塑性发展系数，钢管取1.15； NE——欧拉临界力。 考虑将立杆上下相邻的小横杆跳杆布置，附加弯矩产生反向曲率。（见图2）相应βm=0.65+0.35×（M0/-M0）=0.3＜0.4 取βm=0.4 钢管φ48×3.5，a类截面，由λ=37查表 得  ψ=0.736， NEO=π2EA/λ2=132.1KN 取动力系数1.2 利用（1）计算： mm2＜215N/mm2 立杆满足要求。 6、斜撑杆验算： 斜撑杆受力情况类似于立杆，但两端约束条件可视为“两端铰支”，取μ1=1.0，即杆件计算长度即为杆件实际长度，考虑动力系数1.2 （1）外斜撑： L1=L14=3100mm     取N1=11.10KN，则 M1= N1e1=11.1×0.053=0.59KN.m λ1=L1/I=3100/15.8=197  查表得对应ψ1=0.205 NE1=π2EA/λ2=25.8KN 取两端弯矩反向曲率，由上述计算知βm=0.4，则 稳定性套用式计算（1）：         + =207N/mm2＜215N/mm2 满足要求。 （2）内斜撑： 取N2=12.9KN               M2=12.9×0.053=0.648KN.M   L2=2020mm               λ2=L2/I=128 查表得对应NE2=π2×EA/λ2=31.2KN     ψ=0.445 其余参数同上 稳定性套用式（1）计算： =151.1N/mm2＜215N/mm2，满足要求。 由计算结果知，内外斜撑杆按设计基本无问题。 7、小横杆验算：（计算简图见图4） （1）跨中正截面承载力验算：根据受荷面积，求取P=2.85KN 可推出跨中弯矩Mmax=1KN.m σ=Mmax/ω=1.0×106/5080=197N/mm2＜215N/mm2 满足要求。 （2）端部正截面承载力验算： 由于斜撑杆支点与立杆作用点因扣件连接产生的偏心，将在小横杆端部产生弯矩，该弯矩的大小与偏心矩有关，实际搭设时必须对偏心矩进行控制，最大允许偏心矩为： emax=Mmax/1.2N。 Mmax=215×5080=1.09KN.m可推出 emax =91mm 实际搭设时以此为标准进行控制。 （3）端部抗剪承载力验算： 由前计算取Vmax=1.2×12.8=15.4KN 按圆环形薄壁截面验算： τmax=2Vmax/A=63N/mm2＜125N/mm2 满足要求。 8、大横杆验算：（见图3） 本方案最短大横杆只有一跨，按简支验算，其余大横杆为连续梁，较简支有利，可不验算。 考虑恒载均布，活载集中在跨中，由前述荷载计算可求得： q=0.265kN/m             p=2.52kN 可得    Mmax=0.804kN.m         Mmax/ω=158N/mm2＜215N/mm2 即大横杆满足要求。 9、1号和2号节点横担杆验算： 斜撑杆将在横担杆上产生弯矩和剪力，弯矩与斜撑作用点到砼墙的距离有关，对该距离进行控制将能够满足要求。 最大允许距离为： Cmax=Mmax/N                 Mmax=215×5080=1.09KN.m N取大值并考虑动力系数1.2为1.2×12.9=15.5KN 可得：           Cmax=70mm 实际搭设时将扣件紧贴砼墙面，将能够满足要求。 斜撑杆在横担杆上产生的剪力将为  Vmax=1.2×12.8=15.4KN 则，薄壁截面考虑τmax=2Vmax/A=63N/mm2＜125N/mm2 满足要求。 10、整体稳定性验算：（见图5） 外架的整体稳定安装轴心受压格构式压杆进行验算，并考虑风荷载产生的水平作用。 格构式压杆由相邻连墙拉结点间的一个单元的水平杆件和立杆组成，本外架取竖向两步架的一倍立杆纵距为一个单元，利用《高层建筑施工手册》（中国建工出版社）中提供的简易计算方法验算。相应水平及竖向荷载见附图： 风载分项系数取1.4 q=1.4LW=1.4×2.4×0.2=0.68KN/m M=qh2/8=1.04KN.m M/2bA=1.02N/mm2 N=1.2×40=48KN 计算稳定性系数ψ： λ=2×3.5/1.05=6.67 λ0=μλ 由b=1.05，h=3.5查表得 μ=25  则λ0=167查表得 ψ=0.253 N/4ψA=97N/mm2 97+1.02=98.02N/mm2 双排架Ka=0.7，又架子高度小于25米，取Kh=0.8，则 Km×Kh×σ=0.7×0.8×215=120.4N/mm2＞98.02N/mm2 即整体稳定性满足要求。 整个外架在上述条件下能够满足施工要求。