悬挑外脚手架施工方案1z最新.docx

悬挑外脚手架施工方案1z最新.docx

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悬挑外脚手架施工方案1z最新

外脚手架施工方案

一、工程概况

本工程为钰泰·九龙苑B-2＃楼工程，该工程为地下一层，地上十二层,建筑的设计使用年限为50年，本工程建筑建筑高度36.95m，建筑面积6492.1m2.

结构体系为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，剪力墙抗震等级为二级。

基础为：

筏板基础，基础厚度1.2m，地下室底板及外墙采用级配密实的防水混凝土，混凝土强度C30，抗渗等级S6。

其它部分各构件各部位混凝土强度等级：

标高筏板顶～30.55m梁板、剪力墙、柱混凝土C30，标高30.550m以上剪力墙、柱、梁板混凝土C25；裙房梁、板、柱C25。

二、脚手架工程设计及搭设参数

1．本工程外脚手架。

（附楼及主楼三层搭设落地式脚手架）三层以上设置悬挑脚手架，在三、十楼面设槽钢悬挑并用钢丝绳斜拉。

在四、七、十一层设钢丝绳斜拉卸荷结构；

2．脚手架钢管选用A48×3.5；外挑槽钢采用[16，长度约为2.9m，固定槽钢用2道A16钢筋加工成“几”字型预埋在楼面混凝土内，分别距外墙边为0.3m、1.4m。

立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙或阳台边0.5m，外立杆距外墙面或阳台边为1.4米，大横杆间距为1.8米，小横杆长度为1.2～1.3m。

脚手架与建筑物的连墙拉结采用楼面预埋C25钢筋，然后利用钢管扣件将外架内外排立杆与预埋钢筋进行刚性拉结，连墙件水平距离4.5m，竖向距离为3.6米。

2．卸荷钢丝绳吊点水平间距以2个立杆间距为准，即1.5×2=3.0m；钢丝绳张拉高度为两步架高，即1.8×2=3.6m，吊点距墙面1.4m，斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α的正切值tanα=3.6/1.4=2.571。

3.三层以上悬挑架高21米,本方案仅仅以悬挑架为例对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。

（见附图1、附图2）

三、  扣件式钢管脚手架搭设工艺：

（1）搭设顺序：

定位通长纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（栅格）→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→搭防护栏杆→绑扎安全网→⋯⋯

（2）搭设方法：

根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆距墙距离，并做好标记。

用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并做好标记。

在搭设首层脚手架的过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。

当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直至连墙件搭设完毕后方可拆除。

双排架宜先立里内排立杆，后立外排立杆。

每排立杆宜先立两头，再立中间的一根，互相看齐后再立中间部分各立杆。

双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。

立杆接长时，应先立外排，后立内排。

（3）扣件螺栓抗扭力矩40N.m以上，但不大于65N.m，扣件抗滑荷载7KN。

（4）拉杆不设接头，与楼层预埋件必须有交叉点。

（5）要注意架体悬挑部分的水平及垂直度，防止架体变形扭转及架体中部下垂和外倾。

（6）纵向水平杆设置于小横杆之上，在立杆的内侧，并采用十字扣件与立杆相扣。

（7）纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内。

如采用旋转扣件时，应使用3个扣件对接。

纵向水平杆步高1.8m，设4道纵向水平杆。

架子的外侧应设1.2m高的防护栏杆，操作层设置20cm高挡脚板，挡脚板应刷黑黄格相间油漆。

（8）每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用十字扣件扣在立柱上；每一个小横杆处的纵向杆必须使用十字扣件。

（9）脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆3～5根。

斜角与地面成45°～60°的夹角。

所有扣件一律采用旋转扣件，并扣在立柱上。

（10）脚手架内立杆与建筑物的间距为300mm，故此处应用木板封闭。

立面围护采用密目安全网，并用网绳与大横杆绑扎牢固。

（11）脚手架每次搭设时，应高出施工层1.2m～1.8m。

四、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计

3.1悬挑架荷载的取值与组合

3.1.1计算基数：

计算高度H=21m　　　　　步距h=1.8m

立杆纵距la=1.5m　　　　　立杆横距lb=0.9m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：

钢管自重G1=0.0384KN/m　　　　挡脚板自重G2=0.0132KN/m，

安全网自重G3=0.01KN/m　　　　外立杆至墙距ld=1.40m，

施工活荷载qk=2KN/m2　　　　内立杆至墙距lc=0.45m。

3.1.2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《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1248KN/m

NG1K=H×gk1=21×0.1248=2.6208KN

3.1.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

⑴外立杆

笆板，按2步设一层计，共14层，单位荷重按0.14kN/m2（按实计）：

NG2K-1=（14×la×lb×0.103）/2×103

=（14×0.9×1.5×0.14）/2×103=1323N

②栏杆、挡脚板（按14层计，栏杆每步架1根）

NG2K-2=（2×14×la×G1+14×G2）×103

=（2×14×1.5×0.0384+14×0.0132）×103=1797.6N

③安全网

NG2K-3=H×la×G3×103=43.1×1.5×0.01×103=646.5N

④合计

NG2K=1323+1797.6+646.5=3767.1N

⑵内立杆

笆板

NG2K-1=（14×la×lb×0.14）/2×103+（14×la×lc×0.14）/2×103

=（14×0.9×1.5×0.14+14×1.5×0.4×0.14）/2×103

=1911N

②纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用）

NG2K-2=14×la×G1=14×1.5×0.0384×103=806.4N

③合计

NG2K=1911+806.4=2717.4N

3.1.4施工均布活荷载

按规范要求，取最不利情况，按荷载最大的装修脚手架考虑，即同时3

层作业层施工：

外立杆NQK外=3×la×lb×qk/2=3×1.5×0.9×2/2=4.05kN

内立杆NQK内=3×la×lb×qk/2+3×la×lc×qk

=4.05+3×1.5×0.45×2=8.1kN

3.1.5垂直荷载组合

⑴外立杆

N1=1.2×（NG1K+NG2K）+0.9×NQK外

=1.2×（5.3788+3.7671）+0.9×4.05=14.62kN

⑵内立杆

N2=1.2×（NG1K+NG2K）+0.9×NQK内

=1.2×（5.3788+2.7174）+0.9×8.1=17.005kN

3.2水平悬挑梁设计

本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用[16槽钢，长2.9m，1#、2＃楼在二层楼面上预置安装槽钢，3＃楼分别在二层、十三层预置安装槽钢，固定槽钢用2A12的圆钢加工成“几”字预埋在楼面混凝土内距外墙边1.3m。

由于3＃楼架体分别在二层和十三层分再次搭设，其架体高度比1＃2＃楼低，故以1＃、2＃楼为例根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：

计算模型：

计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力

作为安全储备。

1[16槽钢截面特性：

Wx=152.2×103mm3,I=1369.9×104mm4,自重q=0.2299kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=70mm，翼缘平均厚度δ=10.5mm，高度h=160mm。

2最大弯矩

Mmax=N1×1.35+N2×0.45+q×1.52/2

=14.62×1.35+17.005×0.45+0.2299×1.52/2=27.648kN·m

⑶强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx----截面发展系数，对[形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=152.2×103mm3。

f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

σ=27.648×106/（1.05×152.2×103）=173.005N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

3整体稳定验算

根据钢结构设计的规范《钢结构设计规范》（GB50017—2002），轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二），本悬臂梁跨长1.35米折算成简支梁，其跨度为2×1.40=2.7米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）·235/σs

=[570×65×10.5/（2700×160）]×235/215=0.9843

则悬挑梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ×Wx）

=27.648×106/（0.9843×152.2×103）=184.553N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑸刚度验算

ω=N1l3/3EI+N2a2（3l-a）/6EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

E----弹性模量，E=206×103N/mm2。

I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

ω=（15.166×103×14003）/（3×2.06×105×1369.9×104）+[18.390×103×3502×（3×1400-350）]/（6×2.06×105×1369.9×104）

=5.428mm＜L/250=1400/250=5.6mm，满足要求。

6[16号槽钢后部锚固钢筋设计

固钢筋的承载力验算

锚固选用2A12圆钢预埋在二层平板上，吊环承受的拉力为：

N3=Mmax/1.3=27.928/1.3=21.48KN

吊环承受的拉应力为：

σ=N/A=21.48×103/（2×0.785×162）=53.45N/mm2＜[σ]=215N/mm2

∴满足要求。

②锚固钢筋的焊缝验算

σ=F/（lW·δ）

F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=F3=17297N；

lW----焊缝的计算长度，取lW=160-10=150mm。

δ----焊缝的计算厚度，取16mm。

σ=21.48×103/（150×16）=8.95N/mm2＜[σ]=160N/mm2

∴满足要求。

⑺由计算结果可知，当挑梁采用[18号槽钢时，其强度、挠度、稳定性均符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。

五、立杆稳定性计算

4.1无风荷载时，立杆稳定性计算：

N/（∮A）≤f

N——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=18.390kN；

∮——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附

录C表C取值；根据第5.3.3条规定：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×180=312cm

长细比：

λ=l0/i（钢管回转半径）=312/1.58=197.5，

查附录C，∮=0.185

A——立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：

A=489mm2

立杆稳定性计算：

N/（∮A）=18390/（0.185×489）=203.28N/mm2

4.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：

N/（∮A）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

⑴由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：

B类地区，脚手架高35.35m，查表得：

μz=1.495；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.8×1.5×0.089=0.2403m2

密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，脚手架综合挡风面积为：

（1.8×1.5-0.2403）×0.5+0.2403=1.47015m2

其综合挡风系数为∮=1.47015/（1.8×1.5）=0.5455

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数

为1.3∮，即：

μs=1.3×0.5455=0.7092；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.45。

ωk=0.7×0.45×1.495×0.7092=0.334KN/m

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.334×1.5×1.82/10

=0.1932KN.m

⑵立杆稳定性计算

N/（∮A）+MW/W=18390/（0.185×489）+0.1932×106/（5.08×103）

=241.31kN/mm2＞f=215kN/mm2,不满足要求。

结论：

经计算，架体稳定性不能满足要求，不能直接将脚手架搭设到顶，

应采取卸荷措施。

本工程拟在6层、11层楼面设置钢丝绳斜拉并设钢管斜撑卸荷结构，卸荷高度：

4×2.9=11.6m。

因此，架体稳定性计算时最大垂直力设计值取：

N=15.023KN（9层以下荷载）。

N/（∮A）+MW/W=15023/（0.185×489）+0.1932×106/（5.08×103）

=204.09kN/mm2＞f=215kN/mm2,安全。

六、连墙件计算

连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳

固。

连墙拉筋用A6钢筋拉到剪力墙上,顶撑用A48×3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3.6米，

5.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.334KN（同脚手架稳定计算数值）

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

N1w=1.4ωkAw=1.4×0.334×3.6×4.5=7.575KN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN

连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=7.575+5=12.575KN

2A6拉筋的承载力：

N=2[fy]s=2×210×3.14×3.252=13.93KN＞N1w=12.575KN

所以连墙件拉筋用2A6筋满足要求。

5.2连墙设置的注意事项：

①确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。

②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。

③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。

七、斜拉钢丝绳并钢管斜撑卸荷计算

6.1构造设计及措施

⑴钢丝绳吊点水平间距以2个立杆纵距为准，即1.5×2=3.0m。

⑵为减少斜拉引起的水平力，避免立杆与小横杆连接扣件发生滑移，而引起立杆内侧弯曲变形，应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角α尽量大，一般tanα≥2.5-4.5为宜。

本工程钢丝绳张拉高度3.6m，吊点距墙面1.4m，tanα=3.6/1.4=2.571。

⑶斜拉钢丝绳做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同，避免钢丝绳受力不均匀。

⑷吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交点处，钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。

⑸在吊点下方及内立杆与小横杆节点下附加斜撑杆，与钢丝绳共同受力。

⑹每个斜拉点设水平杆支撑在建筑物水平梁上，抵消斜拉钢丝绳水平方向拉力，防止脚手架水平方向变形。

见附图2、附图3：

6.2荷载的取值与组合

6.2.1计算基数：

计算高度H=11.6m　　　步距h=1.8m

立杆纵距la=1.5m　　　立杆横距lb=0.9m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：

钢管自重G1=0.0384KN/m　　　　挡脚板自重G2=0.0132KN/m

安全网自重G3=0.01KN/m　　　　外立杆至墙距lc=1.40m

施工荷载qk=3KN/m2　　　　　　　　　　　内立杆至墙距lc=0.35m

6.2.2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《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1284KN/m

NG1K=H×gk1=14.35×0.1284=1.843KN

6.2.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

⑴外立杆

①竹笆板，按2步设一层计，共四层，单位荷重按0.14kN/m2计；

NG2K-1=（4×la×lb×0.14）/2×103

=（4×1.5×0.9×0.14）/2×103=378N

②栏杆、挡脚板（按4层计）查表4.2.1-2

NG2K-2=（2×4×la×G1+4×G2）×103

=（2×4×1.5×0.0384+4×0.0132）×103=513.6N

③安全网

NG2K-3=H×la×G3×103=14.35×1.5×0.01×103=215.25N

④合计

NG2K=378+513.6+215.25=1106.85N

⑵内立杆

①竹笆板

NG2K-1=（4×la×lb×0.14）/2×103+（4×la×lc×0.14）/2×103

=（4×0.9×1.5×0.14+4×0.5×1.5×0.14）/2×103

=588N

②纵向横杆（搁置悬挑部分的竹笆板用）

NG2K-2=4×la×G1=4×1.5×0.0384×103=230.4N

③合计

NG2K=588+230.4=818.4N

6.2.4施工荷载

外立杆NQK外=2×la×lb×qk/2=2×1.5×0.9×3/2=4.05kN

内立杆NQK内=2×la×lb×qk/2+2×la×lc×qk

=4.05+2×0.45×1.5×3=8.1kN

6.2.5垂直荷载组合

⑴外立杆

N1=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK外

=1.2×（1.843+1.1699）+1.4×4.05=9.285kN

⑵内立杆

N2=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK内

=1.2×（1.843+0.8184）+1.4×7.425=13.589kN

6.2卸荷结构计算

6.3.1计算模型

计算时按脚手架外立杆卸荷点以上的荷载由钢丝绳承担，内立杆卸荷点以上的荷载由内斜撑钢管承担，不考虑外斜撑钢管的作用（作为安全储备）。

小横杆支承于砼墙柱上及加上连墙件的拉结，脚手架基本无侧向位移，小横杆支座可按可动铰支座考虑。

如下图所示：

6.3.2钢丝绳的承载力验算

⑴钢丝绳的计算拉力

tanα=3.6/1.4=2.571α=68.746°sinα=0.932

ΣMC=0PX•sinα•0.9-N1•0.9=0

PX=10.230×0.9/（0.9×0.932）=10.976KN

⑵钢丝绳自身的极限承载力

采用A16（6×19）的钢丝绳，按下式求出其理论承载力：

P理=α•Pg/K

α----考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，查表4-4-13

得：

α=0.85；

K----钢丝绳使用安全系数，查表4-4-24得：

K=8；

Pg----钢丝绳破断拉力总和，查表4-4-14得：

Pg=125.0KN。

P理=0.85×125.0/8=13.281KN＞PX=10.976KN

满足要求。

6.3.3内斜撑钢管的承载力计算

⑴斜撑钢管的计算拉力

ΣY=0Pn•sinα2-N2=0

Pn=13.589/sin75.965°=14.007KN

⑵斜撑钢管的承载力验算

ф48×3.5的钢管截面参数：

截面积A=489mm2；回转半径i=15.8mm；自重38.4N/m

①强度验算：

σ=Pn/A=14.007×103/489=28.6N/mm2＜f=215N/mm2

∴满足要求。

②刚度验算：

λ=l0/i=（2500/sin75.965°）/15.8=163.1＜[λ]=200（一般支撑）

∴满足要求。

6.4结论

∵钢丝绳、斜撑钢管的强度、刚度均满足规范规定要求。

∴卸荷结构满足要求，脚手架安全。

八、劳动力、材料及机具配备

7.1劳动力配备：

工程

人数

任务

架子工

20

负责外脚手架搭设及拆除

测量员

2

负责外脚手架垂直度控制

7.2材料配备：

名称

单位

数量

规格

普通钢管

m

32000

A48×3.5mm

脚手板

m3

25

厚15mm，宽200mm

密目安全网

张

3200

2000目

水平安全网

张

300

直角扣件

个

12000

旋转扣件

个

1100

对接扣件

个

1500

镀锌铁丝

kg

450

14＃

钢丝绳

m

1200

16#

锚扣

个

1200

16#

花篮螺栓

个

260

22mm

8质量保证

九、接地、避雷措施

本工程脚手架接地、避雷措施执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）标准。

工程采用避雷针与大横杆连通、接地线与整栋建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。

每栋楼各设置4根避雷针，避雷针采用φ12镀锌钢筋制作，高度1.5m，设置在脚手架四角立杆上，并将所有最上层的大横杆全部连通，形成逼雷网络。

接地线采用40×4的镀锌扁钢，将立杆分别与建筑物楼层内的避雷系统连成一体。

接地线的连接牢靠，与立杆连接采用2道螺栓卡箍连接，螺钉加弹簧垫圈以防止松动，并保证接触面积不小于10mm2，并将表面的油漆及氧化层清除干净，露出金属光泽并涂以中性凡士林。

接地线与建筑物楼层内避雷系统的设置按脚手架的长度不超过50m设置一个，位置尽量避免人员经常走动的地方，以避免跨步电压的危害，防止接地线遭机械破坏。

两者的连接采用焊接，焊接长度大于2倍的扁钢宽度。

焊完后再用接地电阻测试仪测定电阻，要求冲击电阻不大于10Ω，同时注意检查与其他金属物或埋地电缆之间的安全距离不小于3m，以避免发生击穿事故。

十、安全措施：

⑴脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。

⑵每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

⑶底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。

⑷立杆搭设应符合下列规定：

①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，立杆上的对接扣件应交错布置：

两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。

②当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

③顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。

立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

⑸纵向水平杆搭设应