外墙挂架专项方案.docx
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外墙挂架专项方案
一、编制依据
1、国家和北京市现行安全管理规定及其它相关地方法律法规。
2、首座御园三期9#、10#、13#、15#住宅楼施工图纸。
2、图纸
序号
名称
编号
1
9#、15#楼结施00至结施16
结施
2
9#、15#楼建施00至建施28
建施
3
10#、13##楼结施00至结施09
结施
4
10#、13##桉建施00至建施32
建施
5
首座御园三期工组织设计
3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
6、现行《建筑施工规范大全》
二、工程概述
1、本工程位于北京市大兴区团河农场内，东临东环路，南临枣园二路，西至广平大街，北至科苑路，本建筑为三期工程，单元板式和塔楼式高层住宅楼。
2、工程建设概况
序号
项目
内容
1
工程名称
首座御园三期9#、10#、13#、15#住宅楼
2
工程地址
北京市大兴区团河路
3
建设单位
北京市民政局住房合作社
4
设计单位
北京中景昊天工程设计有限公司
5
监理公司
北京曙晨工程建设监理有限责任公司
6
施工单位
北京川岩建设工程有限责任公司
7
结构类别
钢筋混凝土剪力墙结构
8
工程类别
住宅
9
建筑面积
9#、15#楼32522.3㎡；10#、13#楼38908.98m2
10
主要使用性质
普通住宅
11
耐火等级
一级
12
工期
开工日期2012年6月15日,竣工日期2013年12月31日.）
三、外脚手架的设计、施工
1、结构施工外脚手架的选择
按照项目总体的施工部署，根据本工程建筑外立面形式的实际特点，结构施工阶段采用承重外挂架。
2、外挂架设计
本工程为剪力墙结构，结构施工过程中部分使用承重外挂架，作为外脚手架，利用上排大模板的穿墙螺栓孔为一组，用钢管连接成为一个整体，搭设高度为一层半，最上排水平杆高于作业面1.2米，脚手架外侧用密目安全网封闭，底部用大眼水平封闭（详见图一）。
3、外挂架的施工
1、）为满足分段流水施工的需要，全部采用单跨升降，每跨长度均小于6m。
2、）外挂架由提升架、钢管及扣件等组成，用钩头螺栓及承压块挂在已浇筑的混凝土外墙上。
外挂架节点图图一
3、）提升架为一榀钢桁架，由支撑挂架、底座、调节螺栓、附墙装置等组合成上下操作平台。
4、）外挂架利用塔吊提升，利用大模穿墙螺栓孔眼，以Φ32钩头螺栓与墙体并接固定，不再另行预留孔洞。
5、）建筑物外墙间距小于2m的部位及连体空调板处，采用Φ48×3.5钢管搭设操作平台，阳台部位利用阳台作为操作平台，挂架外围用单片钢管防护架全封闭围挡。
6、）外挂架之间的距离应小于20cm，架体最下端与结构主体最大距离应小于5cm。
7、）因本工程采用大模内置外墙外保温做法，为避免在外挂架提升、安装及使用过程中损坏保温板，架体上下端与外墙保温面接触部位均预先垫焊300~500mm长[120×50槽钢（腹板朝向墙面），以增大与保温板接触面积、分散局部压应力，并横向加装100mm*100mm的方木。
8、）阳台外防护架
采用在阳台板上预埋Φ16钢筋拉环，上下层以钢管同时拉结而形成外挑单片防护架。
9、）外挂架组装
三角型外挂架，是由槽钢与钢管焊接而成，架的一侧设有2个附墙支座。
挂架螺栓采用φ25圆钢制作，每个三角型架上附墙支座设1根，挂架螺栓型状为T形，一端有T25*4螺纹，配T25*4双螺母和80*80*8垫板。
架体总高度6.00m，宽度1.50m；操作平台设置18cm高以上踢脚板，1.2m高防护栏杆，脚手板采用δ=50mm厚度的木板，并根据规范要求搭设剪刀撑及底部支承框架等结构；所有钢管必须按规范搭设，扣件必须按规定拧紧。
4、外挂架提升
1、）作业条件：
地上二层结构施工前应将外挂架及防护架施工完毕，各层外挂架提升须本层墙体混凝土强度达到7.5MP以上方可实施安装、提升。
2、）提升方法：
提升前解开支承架间的接缝板、立网等连接物，操作人员进入下平台，拆除下挂钩并离开平台后（吊钩采用φ16钢筋做吊环），方可发信号。
先稍绷紧吊环，操作人员从室内将挂钩螺母松开推出，并使钩盒离墙。
塔吊起吊时，不得碰撞墙面和其他设施，摘除支架时要从最端部的墙角开始，逐个按顺序进行。
外挂脚手架以每组为单位随结构施工逐层提升，在每层楼板浇筑完毕后使用塔吊提升，提升时注意内外配合作业，架体提升就位时，将所有钩头螺栓固定并检查无误后方可摘钩。
3、）安装方法：
从墙外向墙内插入螺杆，拧上螺母，外支承架提升到此处时伸出螺杆，使支承架的三角桁架上的钩盒挂在螺杆上，挂实后拧紧室内双螺母，插上销钉后摘掉挂钩，待一个流水段的支承架全部装好（包括相互间的连接及墙角处的连通道）后，即可连上支承架间立网，出现层步差时，要绑好护身栏。
整个支承架提升到同一层时，各流水段防护应连成整体。
4、）每层挂架就位后，各组挂架之间用脚手管临时拉结，外侧安全网封严。
遇外墙窗洞口较大处、挂架下部无附墙支撑点时，利用窗口上下墙体绑抱口架，外挂架支撑在抱口架上。
5、）在塔吊附墙或其它对外架升降造成影响时，在架体搭设过程中应用短钢筋搭设，采取局部临时搭拆的方法，使架体越过障碍，正常升降。
5、主要安装工序施工措施
1、）外挂架安装、提升作业程序
三角支承架安装调整
提升架架体搭设
铺操作平台脚手板
安全网封闭、下口防护
检查验收、投入使用
外挂架分段提升、防护
分段验收、挂牌使用
2、）根据大模板穿墙螺栓孔距离确定三角支承架之间的间距，每榀支承架的间距根据外挂架长度及设计承载力标准作适当调整。
3、）安装时应注意随时调整挂架架体的垂直度和平台水平度，并按规定拧紧挂钩穿墙螺栓，采用双螺帽。
4、外架防护的搭设与拆除
1、外架防护的搭设
1、）防护架钢管采用Φ48×3.5钢管，其化学成分及机械性能应符合《普通碳素钢技术条件》（GB700-88）的规定，不得使用严重锈蚀或变形的钢管；钢管应按使用规格分类，长短一致，并涂刷防锈漆两道。
2、）扣件应符合《可锻铸铁系列及技术规程》（GB978-67）的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造性能；扣件附件采用的材料应符合《普通碳素钢技术条件》（GB700-88）中有关A3钢的规定，螺纹应符合《普通螺纹》（GB196-81）的规定，垫圈应符合（GB95-86-85）的规定。
3、）扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证良好的接触面。
4、）扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。
5、）扣件活动部位应转动灵活，旋转扣件两旋转面间隙不小于1mm。
6、）立杆间距不应大于1.20m，立杆最大轴向偏差应小于200mm，相邻立杆接头不应在同一步架上。
7、）大横杆步距1.80m，上下横杆接头应布置在不同的立杆纵距内，最下层大横杆搭设时应起拱3~5cm。
8、）小横杆贴近立杆布置，搭于大横杆之上，外侧伸出立杆100mm，内侧伸出立杆100~400mm，内侧悬臂端可铺脚手板。
9、）架体外侧必须搭设剪刀撑，倾角45~60度，架内脚手板应满铺，并与架体绑扎牢固，脚手板之间不得有大于100mm的空隙；
10、）外挂架底部及阳台下部张设水平大眼网及密目网兜底并封闭，架体外侧张设密目网进行封闭式围护，围护时要保证横平竖直，密目网与架体连接牢固。
11、）架体搭设完毕后，必须进行空载与加载试验，合格后方可进行验收、使用。
2、阳台外防护架防护措施
1、）阳台外防护架支设完毕后，为保证架体稳定，应用短钢管与相邻的外挂防护架拉结牢固；短钢管间距同大横杆步距（1.80m），并在平台上1.20m设置一道，外侧用密目网张挂严密。
2、）阳台侧面与外挂架平台板距离应不大于20cm，并对其下部以密目网加一道大眼网进行封闭防护。
3、外挂架、防护架拆除
1、）准备工作
a、组织现场施工、技术、安全管理人员及劳务队安全员、外架操作人员等进行安全、操作交底。
b、项目部安全负责、劳务队安全员及各班组长要明确分工，做到职责分明、到岗到位、认真负责。
c、拆除前彻底清理架体、平台及水平兜网内的垃圾、杂物。
d、各项准备工作完毕后，及时报项目部批准，接到正式通知及批准书后，方可进行拆除作业。
2、）拆除工作程序
a、针对工程现场实际情况，认真研究、制定拆除方案，确定具体空中拆除或地面拆除措施；
b、拆除作业人员必须戴好安全帽、系好安全带，不得穿硬底鞋或拖鞋上班；
c、拆除区域内应设立明显警示标志，划清警戒线，并配备安检、巡逻等人员；
d、仔细检查外挂架及防护架各部位的情况，如发现异常应及时汇报，待妥善处理后方可拆除。
3、）外挂架拆除作业
a、先用塔吊对提升架进行机械预紧，并注意吊点平衡，防止穿墙螺栓松开时主体失稳下坠；
b、拆卸所有穿墙螺栓及外架间连接件；
c、将提升架整体吊至平地；
d、拆卸提升架主框架，妥善保存好各部件。
4、）外挂架、防护架施工安全技术、管理措施
5、）每层每段外挂架及防护架提升前，都必须做到“先防护，后提升”，先对外架操作平台侧面防护到位，经项目部检查合格后方可进行提升作业。
6、）外架提升工作完毕后，劳务队必须组织自检及交接检，再报项目部检查，验收合格并挂牌标识后，方可投入使用；提升或防护不到位，不得进入下道工序施工。
7、）外挂架在静止工作状态下，上层平台荷载4KN/M2（或转化为端部集中荷载2KN），下层平台荷载2KN/M2；应严格按此限载要求组织施工，不得超载使用，不得使用体积较小而重量过大的集中荷载，如设置灰槽、水箱及堆放大模板等。
8、）外挂架只能作为施工人员的操作防护架，不得作为外模板、钢筋等材料的堆放架。
外挂架平台及阳台上严禁直接吊放材料，木工支模临时材料应及时清理。
9、）外挂架穿墙螺栓扭矩不得小于1500NM。
10、）使用过程中，应禁止下列违章操作：
a、擅自拆除外挂架及防护架的任何部件及穿墙螺栓；
b、起吊构件、材料时碰撞或扯动挂架、防护架；
c、以防护架体作为模板支撑；
d、在架体上安装转料平台，或利用架体堆置重物；
11、）各段外挂架提升完毕，应对施工缝处外架高低跨用钢管搭设防护栏杆，外围张挂密目网；并对操作平台临边及平台、阳台下的防护措施认真进行检查，确保防护到位，不留死角。
12、）每组外挂架预留的穿墙螺栓眼必须在一个水平线上，防止受力不均。
外挂架施工安全的关键是悬挂、起吊点各部位的安全参数。
在加工制作过程中应精心制作，每个吊环、每条焊缝都要严格把关，所用材料必须有合格证；组装、吊装及提升应严格执行国家规范和操作规程。
4、外挂架、防护架的检查、维修与保养
1、）施工期间，定期对架体及钩头连接螺栓进行检查，如发现钩头螺栓脱扣或架体变形、脱焊，应及时修整、处理；严禁带病使用。
2、）每次提升、使用前，都必须对穿墙螺栓、螺帽等进行严格检查，如发现裂纹或螺栓损坏，必须予以更换。
3、）一般穿墙螺栓在正常周转使用100次以后，即应进行更换。
4、）每次提升施工前，应及时清理架体、平台及水平兜网内的垃圾、杂物，防止坠落伤人。
5、脚手架安全防护措施
1、）搭拆脚手架必须由经按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规程（GB5036）》培训并考核合格的持证架子工承担；并经常进行体格检查，凡患有高血压、心脏病等不适于高空作业者，不得上脚手架操作。
2、）搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件应放入工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。
3、）架子安装后，应经上级主管部门验收合格后方准使用。
4、）遇有恶劣气候（如风力在六级以上）影响施工安全时，不得进行高空脚手架搭拆工作和高空作业。
5、）施工现场中的脚手板、斜道板、跳板和交通运输道路，都应该随时清扫；雨期施工中必须采取适当的防滑措施。
6、）脚手板必须使用50mm厚的坚固木板，凡是腐朽扭挠、破裂和横向透节的木板都不能使用。
6、安全要求
本方案一经确认不得擅自变更，确需变更时，由技术部审核，总工审批后方可实施。
1、）负责架子施工的工长，必须按架子方案及现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》有关要求拟定书面操作要求，并向班组进行安全技术交底，班组必须按操作要求和安全技术交底施工。
2、）架子完成后，应由制定架子方案的技术、安全、施工、使用等有关人员按分段部位的搭设、拉接、防护等项目进行检查、验收，并填写验收单，合格后办理验收手续后方可使用。
3、）在挂架安装过程中，如需使用，必须由施工负责人组织有关人员进行检查，符合要求，方可上人。
4、）架子未经检查验收前，除架子工外，严禁其他人员攀登，验收后任何人不得拆改，需做局部拆除时，须经施工负责人同意，由架子工操作。
五、附图
六、外挂架计算书
已知条件：
外挂架宽度按1.4m计算，外挂架最大间距按1.8m计算，挂钩螺栓采用φ25圆钢，外挂架材料水平杆、斜杆为φ48×3.5钢管，竖杆为10#槽钢，采用焊缝成型外挂架。
1、荷载计算：
以每榀外挂架承重1.8m范围荷载计算：
1、）模板自重：
以外模高度按2.8m计算，模板重量按1350N/m2，荷载为2.8×1.8×1350=6804N=6.8KN。
2、）操作人员荷载：
1.8m间距内最多允许３人同时操作，每人按750N计，总计2.25KN。
3、）自重及工具荷载：
外挂架自重、脚手板、护栏钢管、零星材料等，最大重量按3KN计。
2、计算简图：
1、）模板自重考虑为主要分布于脚手架内侧荷载，将均布荷载化为节点集中荷载：
F1=2.8×1.8×1.35/2=3.4KN
2、）操作人员及工具荷载视为在外挂架宽度方向均匀分布荷载，化为节点集中荷载：
F2=（2.25+3）/3=1.75KN
计算简图
即：
FA=F1+F2=5.15KN，FB=5.15KN，FC=1.75KN
3、内力计算：
按桁架进行计算，各杆件内力值：
N1=Fctg32°=1.09KN
N2=N1=1.09KN
RBH=（FB×0.7+FC×1.4）/2.2=2.75KN
N4=RBH/sin32º=5.19KN
N3=N4Cos32º=4.40KN
N5=FC/cos32º=2.06KN
N6=FB=5.15KN
N7=F1/cos32º=4KN
RAV=FB+N3+N7Cos32º=12.94KN
RAH=N2+N7Sin32º=3.21KN
RBH=N4Sin32º=2.75KN
4、截面验算：
１）、杆件①②③⑦皆为拉杆，最大内力N3=4.40KN，允许应力乘以0.9折减系数。
⑦杆件为φ48×3.5钢管，Ａ7＝489mm2。
③杆为10#槽钢A3=1274mm2
强度：
σ7=N7/Ａ7=4000/489=8.17N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
σ3=N3/Ａ3=4400/1274=3.45N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
杆件⑦计算长度取L7＝1130mm，又查表回转半径I7=2.45cm。
杆件③计算长度取L3＝2200mm，又查表回转半径I3=1.42cm。
杆件长细比：
λ7=L7/I7=1130/24.5=46.12<[λ]=400。
λ3=L3/I3=2200/14.2=155<[λ]=400。
故在强度和长细比方面均满足要求。
２）、杆件④⑤⑥为压杆，N4=5.19KN，N5=2.06KN
该杆在平面外计算长度：
L0=L1（0.75+0.25N5/N4）=2280（0.75+0.25×2.06/5.19）=1936mm。
杆件长细比：
λ=L0/I=1936/24.5=79.02<[λ]=150
强度：
由长细比查表得稳定系数ψ=0.688
σ=N/ψＡ=5190/（0.688×489）=15.4N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
3）、杆件⑧为零杆。
5、焊缝强度验算：
节点焊缝验算（节点处取最大内力值验算）：
节点
内力值N（KN）
焊缝高度
hf（㎜）
有效焊缝高度
hs=0.7hf（㎜）
焊缝长度
（㎜）Lw=N/hsfwt
实际焊缝长度
（㎜）
是否满足要求
一
N7=4
4
2.8
7.5
200
满足
二
N6=5.15
4
2.8
11.5
180
满足
三
N5=2.06
4
2.8
4.8
160
满足
四
N6=5.15
4
2.8
11.5
210
满足
五
N4=5.19
4
2.8
12.6
220
满足
六
⑧为零杆无需计算
6、支座A外挂架螺栓验算：
1.）采用φ25挂钩螺栓，材料为45#钢。
受拉：
RAH=3.21KN，A=490.87mm2
σ=RAH/Ａ=3210/490.87=6.54N/mm2<0.9f=0.9×600=540N/mm2。
受剪：
τ=RAV/Ａ=12940/490.87=26.36N/mm2<[τ]=355N/mm2，满足要求。
2.）外挂架钩头采用4个M16×40螺栓通过挂板同[10连接，螺栓受剪。
M16螺栓A=201mm2
受剪：
τ=RAV/4Ａ=12940/（4×201）=16.09N/mm2<[τ]=125N/mm2
故满足要求。
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