外墙脚手架工程施工设计方案.docx

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外墙脚手架工程施工设计方案

外墙脚手架工程施工设计方案

第一节工程基本情况

工程名称：

柠檬公寓

建设地点：

西安市含光路

建设单位：

陕西煜丰置业有限公司

勘察单位：

陕西工程勘察研究院

设计单位：

中国建筑西北设计研究院

第二节工程概况

本工程为高层商住宅楼，建筑面积26558平方米，钢筋混凝土框架剪力墙结构，地下二层，地上主体二十八层、裙楼3层，最大檐口高度87.75米，主要功能有住宅、商店用房、办公用房、设备用房、车库等，为大型综合性建筑。

本工程±0.000相当于绝对高程410.95米。

第三节挑架设计

为确保施工安全，结合结构形式，切实做好文明施工，本工程外脚手架采用钢管搭设下撑式型钢悬挑式脚手架,四周满挂绿色密目网，起到减少施工灰尘外扬和美化施工环境的作用。

脚手架必须分段挂牌验收，合格后方可使用，且每层必须悬挂可视度较好大小的层数标牌。

，采用附着于主体结构的工字钢梁支撑的悬挑式钢管脚手架。

整个扣件式钢管脚手架的设计与施工，将完全遵照国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）执行。

i.外墙挑架的设计

根据本工程的特点，计划在五层时首先在南面和东面使用挑架即15.240米（相当于±0.000），西面和北面先将外架立于群楼顶上，在九楼27.240米时开始和东南面一起搭设挑架。

每次高度不大于五层。

由于本工程的窗台多伸出外墙0.6米，阳台伸出墙1.0米，所以挑架按下列参数搭设。

1.1搭设方式与主要参数

脚手架用φ48×3.5钢管和扣件搭设成双排架，其横距为0.8m，纵距为1.5m，步距为1.8m；

脚手架立杆下部支承在用14号工字钢制作的水平悬挑梁上。

脚手架搭设高度共7步，计12.6m高；

里立杆离墙面0.8m；

每2步设一个竹笆板；

施工作业层按2层计，每层活荷载为3KN/m2，作业层设栏杆和挡脚板；

脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工；

剪刀撑应在外侧立面整个长度与高度上连续设置；

其他搭设要求遵照JGJ130-2001执行。

1.2荷载取值与组合

脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）:

查（JGJ130-2001）规范（以下简称规范）表A-1得：

NG1K=12.6×0.1248=1.5725KN

构、配件自重

外立杆

a、竹笆板，按2步设一层计，共3层，单位荷重按0.10KN/m2计：

NG2K-1=（3×0.8×1.5×0.10）/2=0.18KN

b、栏杆、挡脚板（挡脚板按三层计）查表4.2.1-2

NG2K-2=3×0.14×1.5+2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132

=0.9132KN

c、安全网

NG2K-3=12.6×0.15×0.01=0.189KN

d、合计

NG2K=0.18+0.9132+0.189=1.2822KN

内立杆

e、竹笆板

NG2K-1=4×0.8×1.5×0.10/2+0.8×1.5×2×0.10=0.48KN

f、纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用）

NG2K-2=2×2×1.5×0.0384+2×2×0.0132=0.2832KN

g、合计

NG2K=0.48+0.2832=0.7632KN

施工荷载

外立杆NQK=2×1.5×0.8×3/2=3.6KN

里立杆NQK=3.6+0.8×1.5×2×3=10.8KN

垂直荷载组合

h、外立杆

N1=1.2×（1.5725+1.2822）+1.4×3.6=8.4656KN

i、里立杆

N2=1.2×（1.5725+0.7632）+1.4×10.8=17.9228KN

1.3水平悬挑梁设计

a、最大弯距

M=8.4656×1.6+17.9228×0.8+0.205×1.2×1.62/2

=28.1935Nm

b、选用14号I字钢：

WX=147.2cm3，I=1031m4自重q=0.205KN/m

根据钢结构设计规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。

本悬臂梁跨长1.6m折算成简支梁，查附表1.3用插入法求得Φb=1.37>0.6,改查附表1.2，得Φ`=0.852。

则悬挑梁弯曲应力为：

f=28.1935×106/（0.852×140.9×103）=234.8542N/mm2>205/mm2,不安全。

1、挠度＝N1l3/3EI＋N2a2（3l－a）/6EI

＝（8.4656×16003）/（3×2.06×105×1031×104）

＋（17.9228×8002）（3×1600-800）/（6×2.06

×105×1031×104）

＝5.44+3.60=9.04mm>1600/250=6.4mm

得出结论；悬挑不能满足设计要求，须斜拉。

1.4斜拉后，斜拉须承受N2的荷载，16工字钢的挠度仅由N1产生Δ=3.63mm

取一个单进行计算

允许挠度为6.4mm

核算斜拉位压强度

tgα=3/1.6=1.875α=61.9。

斜拉的轴向力：

N=N2/sin61.9。

=8.4656/0.882=9.598KN

拟采用6×19的钢丝，Φ为15.5，其破断拉力总和为：

Pg=160KN

查表的：

钢丝绳破断拉力换算系数为0.85

安全系数K=8

则钢丝绳容许拉力为：

F=0.85×160/8=15.11KN>9.598KN

故斜拉是安全的

挠度

f=0.0093×N1l3/EI+ql4/8EI

=0.0093×17.9228×103×16003/（2.06×105×

1031×104）+1.2×16004/8×2.06×105×1031×104

=0.32+0.46

=0.78mm<6.4mm

斜拉后挠度满足设计要求。

1.5立杆强度及稳定性计算。

按无风载考虑，立杆最大垂直力为17.9228KN

立杆步距1.8m

立杆计算长度l0=1.155×1.5×180=311cm

细长比λ=311/1.58=196.8

查附录C，φ=0.188

立杆的轴向压应力

f=17922.8/（0.188×489）=194.957N/mm2<205N/mm2安全

考虑风荷载时

基本风压值w0=0.3KN，140-21=119米高处，高度变化系数为2.491（A类）。

作用在脚手架的水平风荷载标准值：

wk=0.7×0.3×2.491×（1.3×0.5445）=0.3703KN/m

由风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw

Mw=0.85×1.4×0.3296×1.5×1.82/10=0.1712KNm

组合风载时，立杆轴向力N

N=1.2×（1.5725+1.2822）+0.85×1.4×3.6=7.7097KN

综合应力

1.6连墙件设计

按照常规的做法连墙件二端分别用一个扣件与立杆和墙体埋件连接，按照规范公式进行多次试算，一个扣件所传递轴向力设计值均大于一个直角扣件、旋转扣件的抗滑承载力设计值8KN，故决定采用2个扣件进行连接，即连墙杆一侧分别与里、外立杆同时连接，另一侧在建筑物的内、外墙面各加两只直角扣件扣紧，或者在建筑物上预埋钢板，在预埋钢板上焊上一短钢管，通过两只旋转扣件与连墙件连接；这样，连墙件所能传递的轴向力设计值可达2×8=16KN。

脚手架高度在50m以下，采用两只扣件连接时，连墙件按3步3跨设置，连墙件的轴向力设计值按公式计算为：

W50=1.4×0.7×0.30×（1.3×0.5445）×1.6×（4.5×5.4）+5

=13.091KN<16KN,安全

1.脚手架高度在51-100m并同时用两只扣件连接时，连接件按3步2跨设置,连墙件的轴向力设计值为:

Ｍ100=1.4×0.7×0.30×（1.3×0.5445）×2.09×5.4×3.0+5

=12.044KN<16KN安全。

2.脚手架高度在101-140m连墙件仍按3步2跨设置：

Ｍ150=1.4×0.7×0.30×（1.3×0.5445）×2.2176×5.4×3.0+5

=13.398KN<16KN，安全。

ii.脚手架构造：

本工程钢管脚手架均采用双排脚手架，排距Lb选用0.8m，步距h选用1.8m，最大柱距Lmax选用1.8m，连墙件每两步三跨设一点，横向水平杆间距宜选用步距的1/2。

1.立柱构造要求：

立柱接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，对接、搭接应符合以下要求：

（1）立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

（2）立柱的搭接长度不应小于1m，不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

2.纵向水平杆构造要求：

（1）纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣件扣紧在横向水平杆上。

纵向水平杆在操作层的间距不宜大于400mm。

（2）纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。

（3）纵向水平杆一般宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。

搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置三个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。

3.横向水平杆的构造要求：

双排架的横向水平杆两端采用直角扣件固定在立柱上，靠墙一侧的外伸长度不应大于15-20cm

4.竹笆脚手板的构造要求：

（1）竹笆板主筋应垂直于纵向水平杆方向铺设，应采用对接平铺，四个脚应用直径为1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

（2）自顶层操作层的脚手板往下计，宜每隔3.6m铺一层脚手板。

5.连墙件布置及构造要求：

（1）连墙件应采用花排均匀布置，连墙件宜靠近主节点设置，并采用刚性节点，偏离主节点的距离不应大于300mm。

（2）连墙件垂直间距、水平间距一般不应大于6m，连墙件必须从底步第一根纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定。

（3）当脚手架下部不能设连墙件时可采用抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度至60度之间，连接点中心距主节点的距离不应大于300mm，抛撑在连墙件大赦后方可拆除。

（4）连墙件中的连墙杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起。

6.剪刀撑与横向支撑的构造要求：

（1）每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5—7根之间。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度—60度之间。

（2）24m以下的双排脚手架，必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置；中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

（3）剪刀撑斜杆的接头除顶层可采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接，搭接要求跟以上构造要求同。

（4）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（5）横向支撑的斜杆应在1—2步内，由底至顶层呈之字形连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

（6）一字型、开口型双排脚手架的两端必须设置横向支撑，中间宜每隔6跨设置一道。

7.门洞构造要求：

（1）洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点的距离不应大于150mm。

（2）洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部；增设的短斜杆端部应增设一个安全扣件。

8.之字型斜道构造要求及斜道脚手板构造要求：

（1）斜道宜附着在外脚手架或建筑物上，但斜道杆件要独立设置，人行斜道宽度不应小于1m，坡度宜采用1：

3（高：

长），拐弯处宜设置平台，宽度不应小于斜道宽度。

（2）斜道两侧平台外围均必须设置栏杆及挡脚板，栏杆高度为1.2m，挡脚板高度不应小于150mm；

（3）斜道脚手板横铺时，应在横向水平杆上增设纵向支承斜杆，斜杆间距不应大于500mm。

（4）脚手板顺铺时，接头宜采用搭接，下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处应用三角木填顺。

（5）人行斜道的脚手板上应每隔250—300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜采用0—30mm。

3安全管理

（1）脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理细则》（GB5036）考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

（2）搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

（3）脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范规定进行检查验收，合格后方准使用。

（4）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。

不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂超重设备。

（5）当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。

（6）脚手架的安全检查与维护，应按规范规定进行。

安全网应按有关规定搭设与拆除。

（7）在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

主节点处的纵、横向水平杆，纵横向扫地杆；连墙件。

（8）不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。

（9）脚手架外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

（10）在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

（11）工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行。

（12）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。

3脚手架的拆除

（1）拆除脚手架前的准备工作应符合下列规定：

应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；

应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；

应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；

应清除脚手架上杂物及地面障碍物。

（2）拆除作业时应符合下列规定：

拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

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脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。

（3）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。

（4）当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应按规定设置连墙件和横向斜撑加固。

（5）卸料时各配件严禁抛掷至地面，运至地面的构配件应按规范规定及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放。