东湖大郡五期B标工程悬挑脚手架的设计及施工.docx

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东湖大郡五期B标工程悬挑脚手架的设计及施工

东湖大郡五期B标工程悬挑脚手架的设计及施工

概述

该工程为短肢剪力墙结构，主楼地上十八层或二十五层，建筑总高52.2M\72.50M,十八层的1#/2#/13#由五层搭至十八层分两次悬挑。

二十五层的14#/15#/16#由六层搭至二十五层分三次悬挑。

本工程脚手架主要用于主体结构围护、部分结构施工平台及外装饰施工平台。

本工程在五层或六层楼面上设外挑工字钢，工字钢上架槽钢基座，在槽钢上搭设双排扣件式脚手架，形成悬挑脚手架。

1、材料选择

1．1　钢管

1．1．1　钢管尺寸：

钢管外径48mm，壁厚3.5mm，以游标卡尺测量，允许偏差-0.5mm；立杆，纵向水平杆长为6m，横向水平横杆长为1.2m～3m。

1．1．2　钢管两端面平齐：

以直角尺、塞尺测量，切斜偏差1.7mm；

1．1．3　钢管外表面锈蚀深度，以游标卡尺测量，允许偏差0.5mm；

1．1．4　钢管初始弯曲不大于3/1000。

1．1．5　钢管不得有袭裂缝等严重破损现象。

1．1．6　配套扣件：

包括直角扣件，旋转扣件和对接扣件。

扣件螺栓在拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

1．2工字钢

经设计计算采用Ⅰ20b型工字钢。

1．3槽钢

经设计计算采用[14或[16型槽钢。

1．4　脚手板

采用0.95m×1.8m竹笆片。

绑扎用铁丝为单根16#铁丝或双股20#铁丝。

1．5　连墙件

采用Φ48×3.5mm钢管刚性连接。

1．6　安全网

采用1.8m×6.0m密目安全网。

绑扎用铁丝为单根16#铁丝或双股20#铁丝。

2、脚手架的设计验算

2．1　脚手架构架的设置方案

2．1．1　脚手架步距（h）根据楼层层高综合考虑，以方便材料运输。

扫地杆高0.15m-0.20m，各步高为1.80m。

2．1．2　脚手架横距（Lb）0.95m。

2．1．3　脚手架纵距（La）1.4m-1.6m。

2．1．4　内立杆离建筑外立面b1=30cm。

2．1．5　装饰期间同时进行装饰的施工层数为3层，操作层满铺竹笆片，外围满挂密目安全网围护。

2．1．6　连墙件以两步三跨呈菱形布置。

即竖向间距约为3.60m（设置于每两层楼面标高部位），水平间距约为4.5m。

2．1．7　外脚手架设置纵横向扫地杆。

2．1．8　脚手架满设剪刀撑。

每5-6根立杆设置一道，与地面约成45°～60°,剪刀撑的搭接长度不得小于1m，接头不应在同一个水平面上。

2．1．9　设置横向斜撑，布置在拐角处和中间每隔6跨一道。

2．1．10　挡脚板、栏杆均应搭设在外立杆内侧。

上栏杆上皮高度应为1.2m。

中栏杆居中设置。

挡脚板高度为0.2m。

2．2　脚手架设计的基本参数

2．2．1　施工荷载标准值Qk=2.0KN/m2。

2．2．2　竹笆片脚手板自重标准值0.35KN/m2。

2．2．3　栏杆、挡脚板自重标准值0.14KN/m2。

2．2．4　钢管的抗拉、抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm5；弹性模量E=2.06×105N/mm5；

2．2．5　对接扣件抗滑承载力设计值3.20KN；直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.00KN。

2．2．6　纵、横向水平杆受弯构件的容许挠度ν=L/150，且小于10mm；悬挑受弯杆件ν=L/400。

2．3　脚手架搭设高度的结构验算

2．3．1　按上述设计单立杆双排脚手架允许搭设高度是多少：

2．3．1．1　由Qk=2.00KN／m2；h=1.80m，竖向连墙件间距H1=2h=3.60m，b=0.95m，查《建筑施工安全技术手册》（中国建筑工业出版社）表3-176，取ψAf=50.00KN；

2．3．1．2　b=0.95m，La=1.40m，脚手板铺设层数为6层，查表3-12-1取：

NGK2=4.00KN。

2．3．1．3　由b=0.95m，La=1.40m，Qk=2.00KN／m2，考虑两个施工层同时操作，所以Qk=4.0KN／m2，查表3-12-2得，NQK=8．40KN。

2．3．1．4　由h=1.80m，La=1.40m，查表3-172得NGKl=0.44KN。

2．3．1．5　将以上各数据列入以下公式：

注；上述公式中脚手架采用单根立杆：

KA=O.85。

（6）允许搭设高度：

（7）因本工程脚手架搭设高度约为20.3m，11步，能满足要求。

2．4　悬挑脚手架设计

挑梁工字钢截面选型：

本工程挑架工字钢挑梁布置间距为2.5m，工字钢上布置槽钢梁。

根据型钢梁的设计原则和设计经验，设计型钢梁截面主要依据型钢梁所受最大弯矩。

计算公式如下：

2．4．1　工字钢挑梁设计：

2．4．1．1　工字钢挑梁计算简图：

2．4．1．2。

　荷载F的计算：

脚手架基本构架自重荷载：

（按立杆纵距1.50m，步距1.8m计取）查《建筑施工脚手架实用手册》P396，表15-34，gk1＝0.135kN/m2。

查《建筑施工脚手架实用手册》P397，表15-37，gk2＝0.033kN/m2。

脚手架作业面上施工荷载标准值：

按两层结构同时施工或三层装饰同时施工考虑，查《建筑施工脚手架实用手册》P384，表15-26，qk1＝2×3.00kN/m2。

作业层架面和防护材料荷载：

架面材料竹笆片脚手板自重荷载，查《建筑施工脚手架实用手册》P403，表15-45，qk2＝0.34kN/m2。

作业层防护栏杆二道自重荷载，查《建筑施工脚手架实用手册》P403，表15-46，qk3＝0.147kN/m。

脚手架搭设步数：

搭设步数为10步。

则，F＝[1.2×11×（0.135+0.033+0.34+0.147）+1.4×2×3.00]×2÷2

＝16.26kN

2．4．1．3　最大弯矩Mx的计算：

Mx＝－[Fa+F（a+b）]

＝-[16.26×0.4+16.26×（0.4+0.95）]

＝－28.46kN·m

2．4．1．4　工字钢截面计算：

查《建筑施工脚手架实用手册》P553，附表15-4-2，需选用Ⅰ20b型工字钢。

Wnx＝141cm3。

2．4．2　槽钢梁的设计：

2．4．2．1　槽钢梁的计算简图：

按单跨简支梁进行设计，荷载按作用于最不利位置－－跨中设计。

考虑连续梁的弯矩重分布等，按此设计能确保安全。

F＝16.26kN

a＝2.50m

最大弯矩Mx的计算：

　　　　（3）工字钢截面计算：

查《建筑施工脚手架实用手册》P556，附表15-4-5，需选用[14a型槽钢。

Wnx＝80.50cm3。

满足要求

2．4．4　槽钢梁锚固筋设计：

2．4．4．1　槽钢梁锚固筋的计算简图：

故简化计算简图如下：

2．4．4．2　以A点为支点，MA＝F（a+b）+Fb＝N×c

N=[16.26×（0.95+0.4）+16.26×0.4]÷1.5＝18.97kN

2．4．4．3　工字钢梁锚固筋的选用：

A＝F/fy=16.26÷0.21=77.43mm2

选用φ＝14mm的钢筋作为工字钢的锚固钢筋，该筋截面为153.9，满足计算要求。

3、操作流程

3．1　脚手架搭设流程

设置纵向扫地杆→逐根树立立杆→随即与纵向扫地杆扣紧→安装横向扫地杆并与立杆或纵向扫地杆扣紧→安装第一步纵向水平杆并与各立杆扣紧→安装第一步横向水平杆→安装第二步纵向水平杆→安装第二步横向水平杆→安装1.2m、0.6m高栏杆及0.2m高挡脚板→加设临时斜撑杆→安装第三步纵向水平杆、横向水平杆、1.2m高栏杆、0.2m高挡脚板→设置与楼面齐平的连墙件→接立杆→搭设中间纵向水平杆→搭设剪刀撑→搭设横向斜撑→排竹笆片→加挂外侧密目安全网→循环以上步骤搭建至顶层。

3．2　脚手架拆除流程

清除脚手板上杂物→拆除密目安全网→拆除竹笆片→拆除横向斜撑及剪刀撑→拆除栏杆及挡脚板→拆除连墙件→拆除纵向水平杆→拆除横向水平杆→拆除立杆→循环以上步骤拆除至底层。

注：

脚手架拆除时自上而下逐层进行，不得上下同时进行。

4、施工技术措施

4．1　立杆

4．1．1　立杆按长度6m及3m的钢管呈梅花型交错设置。

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宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。

4．1．2　 立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

搭接长度不小于1m，应采用不少于3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。

立杆顶端宜高出女儿墙上皮1.2m，高出檐口上皮1.5m。

4．1．3　根据施工电梯设置位置，相应地依据施工电梯尺寸调整该处的脚手架纵距。

4．1．4　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一步。

4．1．5　开始搭设时，每6跨设置一根抛撑或拉杆。

上端与第二步纵向水平杆扣紧，在安置两道与墙柱连墙点以后方可拆除。

4．2　水平杆

4．2．1　纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低不应大于1m，靠边坡上的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

4．2．2　纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。

纵向水平杆采用对接扣件连接，弧形部分采用搭接。

纵向水平杆的对接扣件应交错布置。

两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。

纵向水平杆搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，搭接端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。

纵向水平搁栅应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400 mm。

4．2．3　横向水平杆的构造：

主节点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度不应大于400mm。

横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上。

4．3　连墙件

采用脚手钢管与建筑物内预埋钢管连接。

4．4　剪刀撑及横向斜撑：

4．4．1　在双排脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑。

每道剪刀撑跨越立杆的不应少于4跨，且不应小于6m，跨越立杆的最多根数为6根。

剪刀撑斜杆与地面的倾角宜在45°～60°间。

4．4．2　剪刀撑应用旋转扣件作固定在与相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

4．4．3　剪刀撑杆设置时杆与杆之间不得用对接接头扣接，一律采用搭接。

剪刀撑的搭接是将一根斜杆扣在立杆上，另一端斜杆扣在小横杆的伸出部分上，这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。

斜杆头直接与垫板顶牢，斜杆搭接长度不小于1m，用2只旋转扣件扣牢固，以确保架体的稳定性。

脚手架上各杆件相交伸出架体的端头，均应大于lOOmm，以防止杆件滑脱。

4．4．4　横向剪刀撑应在同一跨间，由底至顶层呈之字型连续布置。

4．4．5　剪刀撑、横向斜撑搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

4．5　脚手板及安全网

4．5．1　竹笆片排设时从二步架开始向上均满铺。

竹笆片脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设。

采用对接平铺，四个角应用双股20#镀锌钢丝或16#铁丝固定在纵向水平杆上，中间绑扎2～4点。

4．5．2　作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

作业层外侧应设置挡脚板.

4．5．3　安全网上口、下口与外侧纵向水平杆绑扎，绑扎用铁丝为单股16#或双股20#铁丝，网与网之间用双股20#铁丝扎牢，以防止物体溅出。

4．5．4　脚手