悬挑外架方案1.docx

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悬挑外架方案1

广西五鸿建设集团有限公司

工字钢悬挑钢管双排外架专项施工方案

工程名称：

桂林兴安·灵渠·御景园住宅小区9#楼工程

建设单位：

桂林恒春房地产开发有限公司

监理单位：

桂林市桂工监理有限公司

施工单位：

广西五鸿建设集团有限公司

编制人：

审核人：

审批人:

日期：

一、方案设计与施工依据………………………………………………………1

二、基本概括……………………………………………………………………1

三、脚手架的施工方法及基本要求……………………………………………1

四、脚手架的设计和计算………………………………………………………6

五、脚手架的检查与验收………………………………………………………

六、脚手架的拆除方案…………………………………………………………

七、脚手架安全管理措施………………………………………………………

八、脚手架安全应急预案………………………………………………………

一、方案设计与施工依据

1、本工程施工图纸和施工合同

2、主要相关规范

（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011（2002年版）

（2）《建筑结构荷载规范GB50009-2001》

（3）《砼结构实际规范GB50010-2002》

（4）《钢结构实际规范GB50017-2003》

（5）《建筑施工安全检查标准JGJ59-99》、现行建筑材料规范

二、基本概况

（1）本工程为连体高层住宅楼，总建筑面积9525.9m²,框-剪结构，层数为9#楼18层，主体结构的梁板砼强度等级均为C25，每层层高3米。

本工程的外架最大搭设高度在9#楼得屋顶构架处，屋顶构架标高为+54米。

本工程平面呈不规则的几何形状，外墙的阳台、凸窗分布较多为悬挑结构。

（2）根据现场施工要求十二层楼面以上外架采用悬挑架。

根据本工程的实际情况，经反复比较计算，决定在9#楼十二层面（+36米）采用工字刚悬挑刚管双排脚手架，十二层楼面以下采用常规落地式钢管双排脚手架。

三、脚手架施工方法及基本要求

1、技术准备

（1）熟悉本工程施工图纸、相关规范和标准。

（2）脚手架施工人员必须具有特种作业上岗证且培训合格。

（3）安全、技术交底完毕，明确脚手架施工工序、施工方法安全要求。

（4）办理好工序交接检的有关手续。

2.材料选用

扣件式钢管脚手架的主要构件有：

立杆、纵向水平、横向水平、斜杆和底座等，各种杆件均采用外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管。

立杆、纵向水平杆和斜杆采用4-6m长的钢管，横向水平杆采用1.2m米长左右的钢管。

安全网采用2000密目安全网。

工字钢挑梁材料采用主材9米或6米长热轧普通16工字钢，必须有产品合格证和实验报告。

附材为60焊材钢管底座，Φ18钢筋，焊条采用E422型。

（1）扣件和底座的基本形成

1）小直角扣件（十字扣）：

用于两根呈垂直交叉钢管的连接。

2）旋转扣件（回转扣）：

用于两根呈任意角度交叉钢管的连接。

3）对接口件：

用于两根钢管对接连接。

4）底座：

扣件式钢管脚手架色底座用于承受脚手架，立杆传递下来上网荷载。

（2）钢管、扣件、底座及其附件的技术要求

1）口件应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破裂。

旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝上网螺栓必须更换。

2）钢管严禁使用有锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的钢管。

钢管上严禁打孔。

3）连墙件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

4）扣件与钢管的贴合面必须严密整形。

5）扣件活动部位应能灵活转动，新、旧扣件均应进行防锈处理。

6）竹脚手板宜采用毛竹或楠竹制作的竹串片板。

3、作业条件

（1）工字钢悬挑钢管双排脚手架：

工字钢挑梁加工好，梁板砼内的钢筋套环已按要求预埋完毕、剪力墙上用于穿工字钢挑梁的预留洞符合要求。

楼板砼浇筑完48小时以上。

4、工字钢悬挑钢管脚手架的搭设方法

4.1工字钢悬梁挑梁的安装顺序的方法

工字钢悬挑梁的安装顺序：

将工字钢挑梁穿进钢筋套环---初步固定---穿完一边工字钢挑梁后拉线调直---用木楔固定----将工字钢挑梁与钢筋套环顶焊牢---除掉焊渣、验收焊缝---刷防锈漆二遍

工字钢悬挑梁安装方法：

工字钢挑梁沿楼面周边按间距2.0m均与布置。

工字钢挑梁安装8人一组，先检查安装操作架是否安全，确认安全后方能上架安装。

安装时先用粗麻绳系牢工字钢挑梁外端，4人执麻绳另一端站在楼面上拉紧，另4人站在操作架上托住工字钢挑梁，从外往内套进预埋钢筋套环内并且固定好。

工字钢挑梁要求安装水平，下部梁板接触面局部不平整处用高标号水泥砂浆找平、塞紧。

工字钢挑梁内边钢管中心距主体结构外边300，且垂直于外边。

每段外墙的工字钢挑梁内外钢管管座中心在一条直线上。

工字钢挑梁上不、部与预埋钢筋套环的内部采用钢筋顶紧焊牢，焊缝厚度大于4mm.

4.2工字钢悬挑钢管双排脚手架的搭设方法

每根工字钢挑梁上设两根立杆管座，立杆安放入管座内，以支承一榀外架的荷载。

工字钢挑梁上的钢管双排脚手架的搭设与落地式钢管双排外架基本相同，但习题集的连墙件在所有楼层平面每两跨设置一处。

6、工字钢悬挑钢管双排脚手架搭设平面、立面、剖面详见附图。

四、脚手架的设计和计算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGK130-2001（2002年版）的规定，脚手架满足规范第6章得构造要求且满足规范5.1.5和5.1.7要求，故应对立杆稳定性，连墙件，工字钢挑梁的反力、内力、强度、稳定性和刚度，预埋钢筋环的强度等进行验算。

脚手架的设计计算参数为：

立杆纵距1ａ=1.6m，立杆横距1ｂ=0.8m，步距h=1.8m，连墙件为平楼面每2跨设置一处，脚手板为竹串脚手板，脚手板自重标准值为0.35KN/m².作业层施工荷载的标准值qk=2KN/m²（装修作业）。

外侧面采用密目式安全网全封闭。

外径48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管截面积A=489mm²,钢管每米重量0.0384KN/m,抗弯截面系数W=（5.08*10³）mm³，立杆回转半径I=15.8mm,每个直角扣件的重量为0.0132KN/个，每个对接扣件的重量为0.0184KN/个，每个旋转扣件的重量为0.0146KN/个。

每个直角旋转扣件的抗滑承载力Rc=8KN,立杆计算长度h0=ku=h=1

155*1.5*1.8=3.119m.钢筋抗压抗弯强度设计值fc=0.205KNm²,连墙杆横距Iw=4.8m,连墙件竖距Hw=3m桂林市兴安县50年一遇基本风压值为w0=0.3KN/m²

1、荷载计算9#楼挑架从十二层楼面至十八层屋顶构架顶加1.2米高的护栏，高度为54+1.2-36=19.2米，以挑架受风荷载影响最大且搭设高度最大的情况进行验算。

挑架的首层脚手板满铺，每10米架高内满铺一层脚手板，同时进行施工的作业层数按2层考虑，作业层脚手板应满铺，则每段挑架脚手板满铺层数按3层考虑。

每根立杆底部承受的荷载计算：

1.1内、外单根立杆底部轴向力设计值计算

①内立杆轴向力设计值

恒载G

立杆：

19.2m×0.0384KN/m＝0.737KN

水平杆：

「2.0m×11根+（0.25m×0.4m）×10根×2」×0.0384KN/m=1.344KN/m

直角扣：

（11+10×2）个×0.0132KN/个=0.409KN

对接扣：

（5+2）个×0.0184KN/个=0.129KN

竹脚手板：

3层×2.0m×0.6m×0.35KN/㎡＝1.26KN

恒载G=3.879KN

施工活载Q：

2层×2.0KN/㎡×2.0m×0.6m=4.8KN

则内立杆轴向力设计值N内=1.2G+1.4Q=1.2×3.879KN+1.4×4.8KN=11.375KN

②外立杆轴向力设计值

恒载G

立杆：

19.2m×0.0384KN/m=0.737KN

水平杆：

「2.0m×11根+（0.25m×0.4m）×10根×2」×0.0384KN/m=1.267KN/m

防护栏杆：

11根×2.0m×0.0384KN/m=0.845KN

剪刀撑：

2.7m×2×0.0384KN/m=0.207KN

直扣件：

（11+10×2）个×0.0132KN/个=0.409KN

对接扣：

（5+2）个×0.0184KN/个=0.221KN

旋转扣：

3个×0.0146KN/个=0.0438KN

竹脚手板3层×2.0m×0.6m×0.35KN/㎡＝0.84KN

恒载G=4.57KN

施工活载Q:

2层×2.0KN/㎡×2.0m×0.4m=3.2KN

则外立杆轴向力设计值N内=1.2G+1.4Q=1.2×4.57KN+1.4×3.2KN=9.96KN

1.2风荷载的标准值￡k

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》￡k=0.7µsµz￡0,µs=1.3Ψ,Ψ=1.2An/Aw=（An=Aw）=则µs1.3×1.2=1.56.

根据《建筑结构荷载规范》表6.2.1中按C类地面粗糙程度考虑µz+38=1.32（十二层楼面+36米再加室外地面-2米）µz+55=1.48（9#楼屋顶构架顶+54米再加1.2米高的护栏）

当H1=38m时

￡k=0.7×1.56×1.32×0.3=0.432KN/㎡=432N/㎡

当H1=55m时

￡k=0.7×1.56×1.48×0.3=0.485KN/㎡=485N/㎡

2、立杆的稳定性计算

2.1确定立杆轴心受压时的稳定系数

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.3.1计算公式，

立杆长细比r=h0/i=kµh/i=1.155×1.5×1.8/0.0158=197.37

查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录C表得Φ=0.186

2.2根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.3.1计算公式，组合风载时单立杆钢管脚手架的立杆稳定性计算

N

A+MW=N/

A+0.85×1.4×ωKLah²/10/w=（11375/0.186×489+0.85×1.4×432×2.0×1.8²/10）/5.08=190.64N/mm²≤[ƒ]=205N/mm²

满足要求。

3、连墙体验算采用钢管、扣件与结构连接。

验算扣件的抗滑承载力。

NL=NW+NO≤R查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》得

NO=5KN,R=2RC=2×8=16KN（使用2个扣件连接），则

NL=NW+71。

8+NO=1.4×ωK×AW+N0=1.4×0.485×4.0×3.0+5=13.15KN≤R=16KN

复合要求。

Ф14钢筋预埋于主题结构内，验算Ф14钢筋的强度

ƒ=NL/A=13.15×10³/489=26.89N/mm²≤[ƒ]=205N/mm²满足要求。

4、工字钢挑梁的反力、内力、强度、稳定性和刚度计算

4.1对工字钢挑梁进行验算，采用16#工字钢，其计算参数：

截面面积A=2613.1mm2,截面模量WX=141000mm3，惯性矩IX=1130×104mm4，

静矩SX=81.8×103mm2，腹板厚度tw=6.0mm，回转半径i=65.8mm，

弹性模量E=2.06×105N/mm2,理论质量g=0.205KN/mm2。

抗压\抗弯强度设计值f=205N/mm2,抗剪强度设计值fv=125N/mm2。

（1）反力、内力计算绘制工字钢挑梁计算简图。

RB=（113.75×2.2+9.9×3.0+0.205×3.15²/2－0.205×0.85²/2）/1.8=34.09（↓）

RA=34.09－11.375－9.9－0.205×4.0=12KN（↑）

（2）工字钢悬挑段最大弯矩MB右、剪力QB右

MB右=11.375×0.4＋9.9×1.2+0.205×1.35²/2=16.62KN.m

QB右=11.375+9.9+0.205×1.35=21.55KN

（3）强度、整体稳定性和刚度计算

①强度验算

按《钢结构设计规范》GB50017-2003第4.1.1节和4.1.2节，B支座右侧MY右=0，工字钢截面rx=1.05

抗弯验算ƒ=Mx/rxWx/MB右/rxWx=16.62×106/1.05×1.41×105=112.26N/mm²≤[ƒ]=205N/mm²

抗剪验算=VS/IXtw=QB右S/IXtw=21.55×10³×81.8×10³×1130×104×6.0=26N/mm²≤[ƒ]=125N/mm²

故强度满足要求。

②稳定性验算

按《钢结构设计规范》GB50017-2003第4.2.2节验算：

MX/ΦbWx=MB右/ΦbWx=16.62×106/2×1.41×105=58.94N/mm²≤[ƒ]=205N/mm²

（Фb-梁的整体稳定系数，查《钢结构设计规范》附录B.2得Фb=2.0）

③刚度验算

根据《建筑施工手册》“荷载与结构静力计算表”中悬臂梁挠度计算公司验算外立杆处工字钢挑梁最大挠度：

A、外立杆作用在工字钢挑梁上产生的挠度

ω外=NL³/6EI（3－b/L）=9900×1200²×1350/6×2.06×105×1130×104（3－1200/1350）=2.9mm

B、内立杆作用在工字钢挑梁产生的挠度

ω内=NL³/6EI（3－b/L）=11375×400²×1350/6×2.06×105×1130×104（3－400/1350）=0.48mm

内、外立杆产生的挠度叠加ω=ω外ω内=2.9+0.48=3.38mm≤[ω]=L/250=1200/250=4.8mm，满足要求。

由上述验算工字钢挑梁完全满足悬挑梁架厂使用。

另设钢丝绳通过预埋于钢筋？

结构中的吊环与工字钢挑梁外立杆处捆紧连接做防护,正常情况下尽量避免其与工字钢挑梁共同作用。

在工字钢尾部的预埋钢筋套环松动的情况下，钢丝绳与吊环的受力验算：

1钢丝绳承受的拉力计算：

以凸窗位置的钢丝绳斜角θ最小进行验算，绘制计算简图。

N内立杆=11.375KN,N外立杆=9.90KN

钢丝绳承受的斜拉力

T=N内×1.06+N外×1.86/1.86Sino=11.375KN×1.06+9.9KN×1.86/1.86×2.9/3.445=19.418KN

2根据钢丝绳的破断拉力选择钢丝绳的种类

根据《建筑施工手册》钢丝绳的破断拉力计算公式计算所需钢丝绳的最小破断拉力

Fg=KT/a=8×19.418KN/0.82=189.4KN

（K为钢丝绳的使用安全系数，取8.0；α为钢丝绳受力不均匀系数，对6×37钢丝绳取0.82）

由此选择钢丝绳的种类为φ19.5,6×37，钢丝绳的公称抗拉强度1400Mpa，钢丝绳的破断拉力总和为197.5KN，可满足要求。

3吊环的强度计算

4根据《？

结构设计规范GB50010-2002》，每个吊环按2个界面计算的应力为f=50N/mm2，由公式

f=T/2A和螺纹钢的截面积计算公式A=πd2/4

可得d=√4T/（2πƒ）=√4×19418/（2π×50）=15.7mm

选择Ф18的螺纹钢作吊环可满足要求。

5、预埋钢筋环的强度验算

预埋钢筋环选用Ф18螺纹钢，截面积A=254.34mm2，靠近外架的预埋钢筋环仅起固定工字钢的作用，内侧的预埋钢筋环承受向上拉力RA=20.95KN，则ƒ=RA/A=20.95×10³/254.34=82.37N/mm²≤[ƒ]=205N/mm²满足要求。

预埋钢筋环分锚入楼板砼内和梁砼内两种，外露部分环高360mm，环宽150mm，两端锚入砼内的长度各为30d。

注意，当预埋钢筋环锚入楼板砼内时，要将锚脚放入楼板底筋下。

预埋钢筋环详见大样图。

6、工字钢悬挑架或在主体结构梁板上的承载力验算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（2002年版）第5.5.4条：

对搭设在楼面上的脚手架，应对楼面承载力进行验算。

工字钢挑梁在楼面周边均匀布置，靠外架一端预埋于钢筋？

梁内的钢筋环处增加了一个向下压的集中荷载RB，即钢筋梁跨内增加了一个或若干个集中荷载，且而在较大。

工字钢挑梁靠建筑物内预埋于梁或板内的钢筋环在锚脚范围增加一个向上拉的集中荷载RA，即钢筋梁或板跨内增加一个或若干个向上拉的集中荷载，且荷载较大。

为了安全起见，应请本工程原设计单位对工字钢悬挑梁所在的楼面结构或板进行验算。

五、脚手架的检查与验收

1、按规范要求对构配件质量与搭设质量进行检查验收。

采用钢尺和游标卡尺检查工字钢的外观尺寸是否符合有关规范和要求。

采用扭力扳手按规范对扣件螺栓拧紧扭力矩进行检查，看是否符合规范规定。

2、脚手架及其低级基础应在下列阶段进行检查与验收。

①基础完工后及脚手架搭设前；

②作业层上施加荷载前；

③每搭设完10~13m;

④达到设计高度后；

⑤遇到六级大风与大雨后；

⑥停用超过一个月；

⑦检查工字钢挑梁和锚脚的工作情况是否正常，如工字钢挑梁产生的挠度是否超过设计允许值、锚脚是否松动等。

⑧检查工字钢锚脚范围的钢筋砼梁板是否有异常现象发生。

3、脚手架使用中，应定期检查下列项目：

①杆件的设置和连接，连墙件、支撑、们洞架等的构造符合要求。

②地基是否积水，管座是否松动。

立杆是否悬空。

③扣件螺栓是否松动；

④立杆的沉降与垂直度偏差是否符合规范规定；上下两段悬挑梁的杆件和工字钢是否完全分离。

5安全防护措施是否符合要求；

6是否超载。

4、脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法是否符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（2002年版）第8.2.4条的规定。

5、悬挑工字钢梁的斜拉钢丝绳端部采用绳卡固定时，不得少于3个，间距不小于钢丝绳直径的6倍，最后一个绳卡距绳头得长度不得小于140mm。

绳卡滑鞍应放在受力的一侧，不得正反交错设置。

6、脚手架检查与验收资料应齐全。

六、脚手架的拆除方案

1、成立以项目经理为组长、全体管理人员和架子工班组长为组员外架拆除施工小组。

认真进行交底，明确拆除的方法、顺序、安全保证措施和注意事项。

2、在外墙装饰施工完毕检查无问题后进行。

拆除脚手架前，架子上的杂物必须认真清理干净；拆除脚手架前，周围地面应设围栏和警戒标志，并设专人看管，严禁非操作人员入内。

3、拆除脚手架拆除顺序与搭设顺序相反，应从上往下逐层逐步拆除，后绑者先拆，先绑者后拆，先拆栏杆、剪刀撑，而后拆横向水平杆、纵向水平杆、立杆等。

连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架；分段拆除高差大应大于两步，如高差不大于两步，应增设连墙件加固。

拆至最下一根立杆时须适当加设抛撑加固，再拆除连墙件及拆除其他架子。

4、工字钢挑梁所在楼层外架拆除顺序：

拆至工字钢挑梁上一层时，拆除连墙件的同时松脱斜拉钢丝绳，将该步外架上的脚手板移至下一步外架横向水平杆上铺满铺牢−−拆除上一步外架的横向水平杆−−拆除当步安全网及上一步横向水平杆−−松脱剪刀撑扣件−−将该步外架的脚手板移至下一步外架横向水平杆（即工字钢挑梁上的小横杆）上铺满铺牢−−拆除上一步外架的横向水平杆，工字钢挑梁下一步外架的立杆错开100mm沿本步纵向水平杆高一步过渡立杆与本步纵向水平杆、上一步纵向水平杆采用扣件连接−−拆除上一步外架的安全网−−拆除剪刀撑及固定在工字钢管座上的内外全部立杆−−拆除上一步外架的纵向水平杆−−拆除本步外架的脚手板下的兜网，将本步外架的脚手板移至下一步外架横向水平杆上铺满铺牢−−拆除后升上去的过渡立杆−−拆除上一步横向水平杆−−拆除上一步纵向水平杆−−割除工艺钢挑梁末端的钢筋套环−−拆除工字钢挑梁

5、拆除脚手架时应统一指挥，上下呼应，动作协调。

拆除脚手架时严禁上下同时作业。

6、拆除的外架材料用井架或施工电梯运输下来，采用绳索吊运下来，各构配件严禁直接往下抛掷至地面。

7、拆除窗边外架时一定要特别小心，不得破坏铝窗等成品。

8、施工电梯或井架处得外架留下内外四到五跨外架滞后拆除。

9、连墙件、防雷连接等应随脚手架同步拆除、同步修补，各工种密切配合。

工字钢挑梁拆除后，工字钢挑梁下部的外架应至少升高一段防护栏的高度用于预留洞得修补。

10、临时放在外架上的构配件要及时运至指定地点分类堆放好。

11、拆下来的外架构配件要及时运至指定地点分类对方好。

七、脚手架的安全管理措施

1、脚手架施工人员必须具有特种作业上岗证培训合格、交底完毕方可持证上岗作业。

严禁酒后上架作业。

2、搭拆脚手架人员必须系好安全带、戴好安全帽、穿防滑鞋。

3、脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件。

①主节点处的纵、横向水平杆，纵、横扫地杆；

②连墙件

4、脚手架使用期间应按规范检查和维护。

安全网应按有关规定搭设或拆除。

5、不得在脚手架基础及临近处进行挖掘作业。

6、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

7、脚手架搭设应有现场管理人员、架子工检查工字钢挑梁及预埋钢筋套环等的工作状况。

若发现问题要及时汇报、处理，确保安全。

8、当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

9、脚手架上的堆放荷载≤2KN/㎡，不得超载。

拆除脚手架时，拆下的钢管、扣件、安全网要及时运到指点分类堆放好。

10、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按照现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ-46）的有关规定执行。

本工程外架较高，且处于桂林西城区雷电多发区，悬挑外架与本工程防雷设计图纸的防雷系统电焊连接以满足防雷要求。

当施工到最高一层外架时，最高一圈外架钢管纵向水平杆采用电焊连接，使之形成防雷回路。

每层外架搭设完毕后都要遥测一次架体接地电阻，保证架体防雷接地电阻不大于10欧姆。

11、脚手架检查与验收资料安全管理资料应同步齐全。

八、脚手架安全应急预案

1、施工过程中若发线外架架体倾斜超过规范规定，应立即对脚手架体进行垂直校正。

若外架向外倾斜，可先用钢丝绳拉住架体后松开连墙件的扣件，然后拉回架体校正垂直度，最后再扭紧连墙体的扣件。

若外架向内倾斜，可先用钢管撑住顶住架体后松开连墙件的扣件，燃后将架体校正，最后再扭紧连墙件的扣件。

2、施工过程中若发现工字钢挑梁尾部的预埋钢筋套环松动，应立即将斜拉钢丝绳索锁紧，使钢丝绳与工字钢挑梁共同受力。

3、施工过程中若钢丝绳断丝现象超过规范规定，应立即增加一道钢丝绳。

4、施工过程中若发现工字钢挑梁产生的绕度太大向下弯曲后被下部的外架杆件顶住，应立即将斜拉钢丝绳锁紧并马上降低下部的外架杆件，使下部的外架杆件与工字钢完全分离，避免两段外架的荷载共同作用在一根工字钢挑梁上。