天涯庭苑外架方案.docx

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天涯庭苑外架方案

“天涯庭苑”经济适用房工程

外

脚

手

架

专

题

施

工

方

案

“天涯庭苑”经济适用房工程项目部

二00五年十一月五日

目录

第一章编制依据1

第二章工程概况及特点1

第三章外脚手架种类选择及搭设准备2

一、种类选择2

二、搭设准备2

第四章双排落地架设计与搭设2

一、双排落地架设计2

二、双排落地架搭设3

第五章外悬挂型钢挑架设计与搭设4

一、外悬挂型钢挑架设计（如下图）4

二、外悬挂型钢挑架搭设5

第六章脚手架拆除6

第七章脚手架设计计算书6

一、双排落地架设计计算书6

1、验算架子结构的整体稳定性与单杆局部稳定性。

7

2、大、小横杆验算8

3、连墙件计算9

4、立杆地基承载力验算9

二、外悬挂型钢挑架设计计算书10

1、验算架子结构的整体稳定性与单杆局部稳定性。

10

2、大、小横杆验算11

3、连墙件计算12

4、外悬挂型钢挑架型钢挑梁强度、刚度验算13

“天涯庭苑”经济适用房外脚手架

专题施工方案

第一章编制依据

1、“天涯庭苑”经济适用房施工图、施工场地、周边环境情况。

2、现行建筑安装工程施工及验收规范：

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

《碳素结构钢》GB/T700

《钢管脚手架扣件》GB15831

《建筑结构荷载规范》GBJ9

《建筑地基基础设计规范》GBJ7

《钢结构设计规范》GBJ17

3、建设部颁发的《建设工程项目管理规范》和《建筑工程施工现场管理规定》。

4、四川省、成都市政府部门制定的有关建筑安装工程施工的法律、法规及标准。

5、我司的综合实力和多年的施工经验。

第二章工程概况及特点

“天涯庭苑”经济适用房工程由四川省省级单位住房制度改革办公室开发建设，华西集团有限公司第十二建筑工程公司承建，位于成都市武城大街与天涯石北街交汇处。

该建筑为地下1层，地上18层，带局部跃层且一层为商铺的商住楼。

总建筑面积为49665.9㎡，地下7400㎡，地上42265.9㎡，建筑总高度58.5m，建筑结构为框架-剪力墙结构。

第三章外脚手架种类选择及搭设准备

一、种类选择

1、根据本工程楼层高度、结构特点和施工进度计划安排，一层至十层（±0.000~+28.450）和屋面机房、水箱、楼梯间等的施工用外脚手架采用双排落地架，十层至屋面（+28.450~+58.450）采用型钢挑架。

2、脚手架必须要具有足够的强度、刚度与稳定性，在各种荷载作用下均不发生失稳、倒塌以及超过允许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，确保安全施工。

二、搭设准备

1、由专人负责本工程外脚手架设计、验算、制作、搭拆与维护方案，并经公司审核批准后方可实施。

2、由方案编制人对项目部各级管理人员及操作人员进行详细的技术、质量、安全及文明施工交底，主要讲述施工工艺、施工要点、施工难点及其注意事项。

3、项目综合技术组根据本方案编制出材料、机具、劳动力的需用计划，并及时提供给项目领导。

4、项目领导根据需用计划组织有关人员落实材料、机具、动力的供给渠道，尽快订立供给关系或合同，保证按时进场。

5、项目部应加强对拟采用的材料、机具进行检查、验收，合格后方可使用。

6、架工必须体检合格，持证上岗，穿带整洁，文明礼貌，团结互助，不打架斗殴。

7、项目部应制定严格的质量、安全奖罚制度，将各项具体工作落实到人，明确各级管理人员及操作人员的责任与权力。

第四章双排落地架设计与搭设

一、双排落地架设计

1、落地架采用钢管（48×3.5）和扣件搭设。

立杆横距b=1.0m，内排立杆距结构b1=0.35m，立杆纵距L=1.8m，扫地大横杆距地面0.2m，以上大横杆步距h=l.8m，小横杆间距L1=0.9m，端头距结构b2=0.1m。

2、落地架与结构拉结：

水平间距L1=3L=5.4m,竖向间距Hl＝2h＝3.6m。

3、落地架外立面转角、端头及沿纵向整个长度和高度连续设置剪刀撑，剪刀撑宽度不小于6m，斜杆与水平方向夹角呈45º~60º，剪刀撑斜杆两端和夹角处采用旋转扣件与架体连接，并在其中间增加2~4个扣结点。

4、落地杆拐角处及中间每隔6跨设置横向斜撑，横向斜撑由底至顶呈之字型连续布置。

5、落地架按装修脚手架进行设计。

考虑三层作业层，每层施工荷载控制在2KN/m2以内。

主体结构施工时，所有外模和边梁底模支撑不得依附于落地架。

二、双排落地架搭设

1、落地架搭设顺序：

地基处理—→摆放扫地大横杆—→竖立杆—→装扫地小横杆—→安第一步大横杆—→安第一步小横杆—→逐步搭设。

2、位于地上的落地架立杆地基应平整夯实，使其承载力达到100KN/mz以上，并在立杆下铺设500×500的垫板；位于楼板上的落地架在搭设前，必须对楼板的强度与刚度进行验算，满足要求时方可在其上面搭设。

3、落地架立杆脚部应加设垫板，拉线、拉尺按规定间距尺寸摆放，铺设平稳；地面要求有可靠的排水措施，防止积水浸泡立杆基础。

4、内外立杆采取对接接长，内外大横杆采取双扣件搭接接长；有变形的杆件和不合格的扣件不能使用，扣件拧紧程度要适当，随时校正杆件垂直、水平偏差，避免误差过大。

5、相邻立杆接头位置应错开布置在不同步距内，且与相近大横杆距离不宜大于步距三分之一；立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏；立杆垂直偏差不应大于架高的1/200。

6、每步架上、下大横杆接头位置应错开布置在不同立杆纵距内，且与相近立杆距离不宜大于纵距三分之一；每步架上、下大横杆应错开布置在立杆内、外侧，以减少立杆偏心受载情况；每一面架内大横杆纵向水平高低差不应超过一匹普通砖。

7、小横杆置于大横杆之上用直角扣件扣紧，在使用过程中不得拆除主节点的小横杆。

8、设置防雷接地装置，接地电阻≤10Ω；搭设工人必须佩挂安全带和穿胶鞋，禁止穿皮鞋和拖鞋；及时与结构进行拉结或者采取临时支撑，确保搭设过程安全；未搭设完成的脚手架，在每天收工时一定要确保架子的稳定，避免发生意外事故。

9、每4步架以及操作层必须满铺脚手板（进出建筑物的通道处采用16厚胶合板全封闭）和设置≥0.2m高的踢脚板。

脚手板内侧距结构0.1m。

同时，落地架外立面采用符合安检标准的密目式安全网进行全封闭。

10、在落地架搭拆、使用过程中，专职质安员应跟班检查、验收，发现问题及时返工、整改，合格后方可使用。

11、在有阳台挑出的建筑物外立面处，采用单排脚手架（与双排架外立杆平齐），并每隔4步设置一道钢管斜撑，纵向间距3.6m，与结构可靠连接。

第五章外悬挂型钢挑架设计与搭设

一、外悬挂型钢挑架设计（如下图）

1、采用14#工字钢作挑梁，工字钢长l=1.8m，伸出建筑物1.4m。

工字钢上口距外端50mm和1050mm处各焊200mm高Ф35（外径）短钢管支撑脚。

2、采用Ф16钢丝绳和Ф20螺栓连接挑梁和建筑物。

预埋螺栓中心距梁底不小于200mm。

3、为防止挑梁水平方向滑移，在挑梁与结构之间用80×80×10三角钢板作撑脚，并在纵向水平方向加设钢管珩架加固。

4、外悬挂型钢挑架平面布置图详附图

5、脚手架采用钢管（48×3.5）和扣件搭设。

立杆横距b=1.0m，内排立杆距结构b1=0.35m，立杆纵距L=1.8m，扫地大横杆距挑梁0.2m，以上大横杆步距h=l.8m，小横杆间距L1=0.9m，端头距结构b2=0.1m。

6、脚手架与结构拉结：

水平间距L1=3L=5.4m,竖向间距Hl＝2h＝3.6m。

7、脚手架外立面转角、端头及沿纵向整个长度和高度连续设置剪刀撑，剪刀撑宽度不小于6m，斜杆与水平方向夹角呈45º~60º，剪刀撑斜杆两端和夹角处采用旋转扣件与架体连接，并在其中间增加2~4个扣结点。

4、脚手架拐角处及中间每隔6跨设置横向斜撑，横向斜撑由底至顶呈之字型连续布置。

5、脚手架按装修脚手架进行设计。

考虑三层作业层，每层施工荷载施工荷载控制在2KN/m2以内。

主体结构施工时，所有外模和边梁底模支撑不得依附于落地架。

二、外悬挂型钢挑架搭设

1、按照外悬挂型钢挑架平面布置图在结构上用墨线弹出型钢挑梁的位置，在挑梁需穿过剪力墙或其他结构处应预先留设宽150mm、高200mm的洞口。

2、挑梁悬挑部分置于下层双排落地架水平杆上，外端向上高出里端50mm。

待挑梁上架子搭设到2~3步高时，用Ф16钢丝绳与预埋螺栓连结，调平挑梁并紧固钢丝绳。

3、1轴交D、F轴，33轴交S轴，38轴交B、C、G、S轴，B轴交2、8、11、17、20、26、29、36轴共15个架子阳角处增加一道Ф16钢丝绳斜拉构件将转角处立杆与上一层梁或柱中预埋Ф20螺栓连接。

4、架子高度搭设到24m时，因局部架子需搭设到30m，应在局部采取加固措施，措施为：

24m处增加一道48×3.5钢管斜撑，斜撑纵向间距1.8m，将架子与结构可靠连接，以减轻挑梁的荷载。

5、内外排立杆置于挑梁上焊接的支撑脚上。

6、其余架子搭设同双排落地架。

第六章脚手架拆除

1、脚手架的拆除必须经过质安员、工长、项目技术负责人签字认可。

2、在作业区划出禁区，设置围栏，禁止行人、闲人通行闯入。

3、严格遵守拆除顺序，由上而下，后绑者先拆，先绑者后拆。

一般是先拆除防护栏杆、踢脚板、脚手板、剪刀撑，而后拆除小横杆、大横杆和立杆等，连墙点亦必须与脚手架同步拆除。

4、统一指挥，上下呼应，动作协调。

当解开与另一人有关的结扣时，应先告知对方，以防坠落。

5、材料、工具不得随意抛掷乱扔，要用滑轮和绳索运送。

第七章脚手架设计计算书

48×3.5钢管截面特性：

A——截面面积4.89cm2

i——回转半径1.58cm

w——截面模量5.08cm3

I——惯性矩12.19cm4

E——弹性模量2.06×105N/mm2

一、双排落地架设计计算书

本工程采用的双排落地架架高H=28.45m，立杆横距b=1.5m，纵距L=1.8m，大横杆步距h=1.8m，小横杆间距L1=0.9m。

1、验算架子结构的整体稳定性与单杆局部稳定性。

架子结构的整体稳定性验算转化为单杆（立杆）局部稳定性验算，最不利立杆为底层立杆。

立杆稳定性按下式计算（考虑风荷载）：

　（N/Ø·A）+（MW/w）≦ƒ

N——计算立杆段的轴向力设计值

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK=15.852KN

NG1K——脚手架结构自重标准值产生的轴向力,NG1K=H·gK1=28.45×0.1158=3.295KN

gK1——每米架高脚手架结构自重计算基数，由b=1.0m，L=1.8m，h=1.8m得0.1158KN/m

NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=n·L·gK2+H·gK3=3×1.8×0.3587+28.45×0.0922=4.56KN

gK2——每米立杆纵距L计的作业层面材料的自重计算基数，取0.3587KN/m

gK3——每米架高计的外立面整体拉结杆件、剪刀撑和防护材料的自重计算基数，由L=1.8m得0.0922KN/m

n——脚手架操作层数，取3

∑NQK——施工荷载标准值产生的轴向力，取∑NQK=n·L·b×2×0.5=3×1.8×1.0×2×0.5=5.4KN

Ø——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ选取，0.1635

λ——长细比，λ=l0/i=210.5

l0——计算长度，l0=k·u·h=1.155×1.6×1.8=3.326m

MW——风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.85×1.4wk·L·h2/10=54.13N·m

wk——风荷载标准值，wk=0.7·uz·us·w0=0.0781kN/m2

uz——风压高度变化系数，0.62

us——脚手架风荷载体型系数，0.6

w0——基本风压，0.3kN/m2

ƒ——钢材的抗压强度设计值，205N/mm2

由式（8.1）得（N/Ø·A）+（MW/w）=198.27N/mm2≤ƒ

故:

脚手架整体稳定性和立杆稳定性均满足要求。

2、大、小横杆验算

（1）小横杆强度验算

小横杆计算简图如右:

q1——作业层面材料的自重产生的均布荷载，0.3587KN/m

q2——施工荷载标准值产生的均布荷载，3.6KN/m

均布静荷载q1产生的跨中最大弯矩Mmax1=

=39408N·mm

均布活荷载q2产生的跨中最大弯矩Mmax2=

=395508N·mm

小横杆弯矩设计值跨中最大弯矩Mmax=1.2Mmax1+1.4Mmax2=601000.8N·mm

则小横杆抗弯强度σ=Mmax/w=118.31N/mm2≤ƒ=205N/mm2

故：

小横杆抗弯强度满足要求。

（2）小横杆桡度验算

均布静荷载q1产生的桡度V1=

均布活荷载q2产生的桡度V2

小横杆桡度V=1.2V1+1.4V2=1.596mm≤〖V〗=l/150与10mm=6.67mm

故:

小横杆桡度满足要求。

（3）大横杆强度验算

大横杆计算简图如右:

F1——小横杆自重及作业层自重产生的大小横杆节点处的集中荷载，F1=0.5m·g+0.5q1（l+a）=0.5×3.84×1.2×9.8+0.5×358.7×1.2=267.8N

q1——安全网等防护设施产生的均布荷载，q1=1.815N/m

q2——施工荷载标准值产生的均布荷载，q2=1200N/m

集中静荷载F1产生的跨中最大弯矩Mmax1=0.175F1L=74907N·mm

均布静荷载q1产生的跨中最大弯矩Mmax2=0.08q1L2=470.45N·mm

均布活荷载q2产生的跨中最大弯矩Mmax3=0.08q2L2=311040N·mm

跨中最大弯矩Mmax=1.2×（Mmax1+Mmax2）+1.4Mmax3=525908.94N·mm

大横杆抗弯强度σ=Mmax/w=103.53N/mm2≤ƒ=205N/mm2

故：

大横杆抗弯强度满足要求。

（2）大横杆桡度验算

集中静荷载F1产生的桡度V1=1.146F1L3/100EI=0.633mm

均布静荷载q1产生的桡度V2=0.677q1L4/100EI=0.005mm

均布活荷载q2产生的桡度V3=0.677q2L4/100EI=3.396mm

大横杆桡度V=1.2（V1+V2）+1.4V3=5.52mm≤〖V〗=l/150与10mm=10mm

故:

大横杆桡度满足要求。

3、连墙件计算

连墙件按二步三跨设置,采用扣件连接。

连墙件的轴向力设计值NL=NLW+N0=7.12KN

NLW——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，NLW=1.4wk·Aw=1.4×0.078×2×1.8×3×1.8=2.12KN

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力设计值，双排架取5KN

扣件抗滑承载力设计值RC=8KN

NL≤RC

故：

连墙件的强度、稳定性和连接强度满足要求。

4、立杆地基承载力验算

立杆基础底面的平均压力p=N/A=15.852/0.5×0.5=63.408KN/m2

地基承载力设计值fg=kcfgk

回填土部位fg1=0.4×100=40KN/m2

地下室顶板部位fg2=1.0×（3.5+0.6×18）=14.3KN/m2（消防车道20KN/m2）

P≥fg1p≥fg2

故：

双排落地架地基承载力不满足设计要求。

故在脚手架上部每隔4步架增设一道钢管斜撑以减轻基础的承载力，纵向间距1.8m。

二、外悬挂型钢挑架设计计算书

本工程采用双排外悬挂型钢挑架架高H=30m，立杆横距b=1.0m，纵距L=1.8m，大横杆步距h=1.8m，小横杆间距L1=0.9m。

1、验算架子结构的整体稳定性与单杆局部稳定性。

架子结构的整体稳定性验算转化为单杆（立杆）局部稳定性验算，最不利立杆为底层立杆。

立杆稳定性按下式计算（考虑风荷载）：

　（N/Ø·A）+（MW/w）≦ƒ

N——计算立杆段的轴向力设计值

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK=16.238KN

NG1K——脚手架结构自重标准值产生的轴向力,NG1K=H·gK1=30×0.1158=3.474KN

gK1——每米架高脚手架结构自重计算基数，由L=1.8m，h=1.8m得0.1158KN/m

NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=n·L·gK2+H·gK3=3×1.8×0.3587+30×0.0922=4.703KN

gK2——每米立杆纵距L计的作业层面材料的自重计算基数，取03587KN/m

gK3——每米架高计的外立面整体拉结杆件、剪刀撑和防护材料的自重计算基数，由L=1.8m得0.0922KN/m

n——脚手架操作层数，取3

∑NQK——施工荷载标准值产生的轴向力，取∑NQK=n·L·b×2×0.5=3×1.8×1.0×2×0.5=5.4KN

Ø——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ选取，0.1635

λ——长细比，λ=l0/i=210.5

l0——计算长度，l0=k·u·h=1.155×1.6×1.8=3.326m

MW——风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.85×1.4wk·L·h2/10=81.34N·m

wk——风荷载标准值，wk=0.7·uz·us·w0=0.1172kN/m2

uz——风压高度变化系数，0.93

us——脚手架风荷载体型系数，0.6

w0——基本风压，0.3kN/m2

ƒ——钢材的抗压强度设计值，205N/mm2

（N/Ø·A）+（MW/w）=203.1N/mm2≤ƒ

故:

脚手架整体稳定性和立杆稳定性均满足要求。

2、大、小横杆验算

（1）小横杆强度验算

小横杆计算简图如右:

q1——作业层面材料的自重产生的均布荷载，0.3587KN/m

q2——施工荷载标准值产生的均布荷载，3.6KN/m

均布静荷载q1产生的跨中最大弯矩Mmax1=

=39408N·mm

均布活荷载q2产生的跨中最大弯矩Mmax2=

=395508N·mm

小横杆弯矩设计值Mmax=1.2Mmax1+1.4Mmax2=601000.8N·mm

小横杆抗弯强度σ=Mmax/w=118.31N/mm2≤ƒ=205N/mm2

故：

小横杆抗弯强度满足要求。

（2）小横杆桡度验算

均布静荷载q1产生的桡度V1=

均布活荷载q2产生的桡度V2

小横杆桡度V=1.2V1+1.4V2=1.596mm≤〖V〗=l/150与10mm=6.67mm

故:

小横杆桡度满足要求。

（3）大横杆强度验算

大横杆计算简图如下:

F1——小横杆自重及作业层材料自重产生的大小横杆节点处的集中荷载，F1=0.5m·g+0.5q1（l+a）=0.5×3.84×1.2×9.8+0.5×358.7×1.2=237.8N

q1——安全网脚手架等防护设施产生的均布荷载，q1=1.815N/m

q2——施工荷载标准值产生的均布荷载，q2=1200N/m

集中静荷载F1产生的跨中最大弯矩Mmax1=0.175F1L=74907N·mm

均布活荷载q1产生的跨中最大弯矩Mmax2=0.08q1L2=470.45N·mm

均布活荷载q2产生的跨中最大弯矩Mmax3=0.08q2L2=311040N·mm

跨中最大弯矩Mmax=1.2（Mmax1+Mmax2）+1.4Mmax3=525908.94N·mm

大横杆抗弯强度σ=Mmax/w=103.53N/mm2≤ƒ=205N/mm2

故：

大横杆抗弯强度满足要求。

（4）大横杆桡度验算

集中静荷载F1产生的桡度V1=1.146F1L3/100EI=0.633mm

均布静荷载q1产生的桡度V2=0.677q1L4/100EI=0.005mm

均布活荷载q2产生的桡度V3=0.677q2L4/100EI=3.396mm

大横杆桡度V=1.2（V1+V2）+1.4V3=5.52mm≤〖V〗=L/150与10mm=10mm

故:

大横杆桡度满足要求。

3、连墙件计算

连墙件按二步二跨设置,采用扣件连接。

连墙件的轴向力设计值NL=NLW+N0=7.13KN

NLW——风荷载产生的连墙件轴向力设计值，NLW=1.4wk·Aw=1.4×0.1172×2×1.8×2×1.8=2.13KN

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力设计值，双排架取5KN

扣件抗滑承载力设计值RC=8KN

NL≤RC

故：

连墙件的强度、稳定性和连接强度满足要求。

4、外悬挂型钢挑架型钢挑梁强度、刚度验算

该外悬挂型钢挑架由公司编制标准专题方案，挑梁承载力验算按24m高外架设计，本文不再计算。