外挂架施工计划含计算.docx
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外挂架施工计划含计算
1、编制依据
序号
名称
编号
1
国家地理信息科技产业园8B地块8B-3#、8B-4#楼结构、建筑施工图纸
/
2
国家地理信息科技产业园8B地块工程施工组织设计
/
3
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
4
建筑施工高处作业安全技术规程
JGJ80-91
5
钢管脚手架扣件
GB15831-2006
6
建筑脚手架用焊接钢管
YB/T4202-2009
7
建筑施工工具式脚手架安全技术规程
JGJ202-2010
8
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
9
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJ130-2002
10
北京市建筑工程施工现场安全管理标准
DBJ01-62-2002
11
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ46-2005
2、工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
国家地理信息科技产业园8B地块工程8B-3#、8B-4#、8B-7#、8B-10#、8B-11#楼工程
2
建设单位
国家地理信息科技产业园有限公司
3
设计单位
沈阳市建筑设计院
北京市住宅建筑设计研究有限公司
4
监理单位
北京星舟工程管理有限公司
5
建筑面积
57428平米（主楼）
6
工程地点
北京市顺义国门商务区
7
结构类型
钢筋混凝土剪力墙结构
8
质量标准
结构长城杯
9
计划工期
332日历天；开工日期：
2012年11月26日，
竣工日期：
2013年11月21日。
3、外挂架的施工准备
3.1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、
4、外挂架施工方法
4.1承重外挂架
4.1.1外挂架设计（见图）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，搭设高度为两层半，最上排水平杆高于作业面1.5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）。
4.1.1.1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。
4.1.1.2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。
4.1.1.3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。
4.1.1.4外挂架利用塔吊提升，利用大模穿墙螺栓孔眼，以Φ30钩头螺栓与墙体并接固定，不再另行预留孔洞。
外挂架节点图图一
4.1.1.5建筑物外墙间距小于2m的部位，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。
4.1.1.6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。
4.1.1.7主体结构施工时所用的施工电梯应紧随在外挂架的下面，主体完毕后拆除外架。
4.1.1.8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。
4.1.2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。
4.2外挂架组装
外挂架以50×5三角支承架为骨架，架体采用钢管扣件搭设、连接，架体总高度8.00m，宽度1.50m；操作平台设置18cm高以上踢脚板，1.2m防护栏杆，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。
4.2.1外挂架提升
4.2.2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。
4.2.3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。
4.2.4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。
4.2.5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。
4.2.6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。
4.3主要安装工序施工措施
4.3.1外挂架安装、提升作业程序
外挂架安装、提升作业程序
4.3.2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。
4.3.3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。
4.4外架防护的搭设
a、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。
b、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。
c、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证良好的接触面。
d、扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。
e、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。
f、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。
g、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。
h、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。
i、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；
j、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。
k、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。
4.5阳台外防护架防护措施
4.5.1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。
4.5.2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。
4.6外挂架、防护架拆除
4.6.1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。
4.6.2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。
4.6.3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。
5、外挂架、防护架施工安全技术、管理措施
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5.4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。
5.5外挂架穿墙螺栓扭矩不得小于1500NM。
5.6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；
5.7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。
5.8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。
5.9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。
6、外挂架、防护架的检查、维修与保养
6.1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。
6.2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。
6.3一般穿墙螺栓在正常周转使用100次以后，即应进行更换。
6.4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。
7、外挑架计算
脚手架荷载计算表（单位：
kg）
序号
材料名称
内立杆载荷
外立杆载荷
1
立杆
8.4×3.84=32.26
8.4×3.84=32.26
2
大横杆
1.5×6×3.84=34.56
1.5×6×3.84=34.56
3
小横杆
1.35×0.5×6×3.84=15.56
1.35×0.5×6×3.84=15.56
4
剪刀撑
—
1.5×1.414×3.84=8.15
5
扣件重
18×1.5=27
（18+2）×1.5=30
6
木脚手板
0.5
0.5
自重合计
109.88
121.03
脚手架载荷计算按三层高（6步架）高8.4m计算自重，计算单元长度为立杆间距1.5m、排距1.0m。
1.载荷计算
1）计算静载
内立杆计算静载：
121.03×9.8×1.2=1.30kN
式中1.2为静载系数
外立杆计算静载：
152.98×9.8×1.2=1.43kN
2）内外立杆各承受一层半的活荷载
内、外立杆承受活载：
3×1.2×1.5×0.5/2×1.5×1.4=2.84kN
式中3kN为结构活荷载，1.4为活载系数
3）荷载组合
每根内立杆产生的最大载荷组合值：
Pb=1.30+2.84=4.14kN
每根外立杆产生的最大载荷组合值：
Pc=1.43+2.84=4.27kN
2.横杆所受最大应力和挠度
Φ48钢管，壁厚3.5mm，平面参数如下：
截面积：
A=π（D2-d2）/4=π（482-412）/4=489mm2
对主轴惯性距：
I=π（D4-d4）/64=1.2187×105mm4
弹性模量：
E=2.06×105N/mm2
lDE=（28002+13502）1/2=3109mmtgθ=13.5/28cosθ=0.9006
sinθ=0.4342
设DE段压力为N，则由图乘法：
1）自乘部分：
DE杆：
NlDE/（EA）=N3109/（EA）
AD杆轴力：
Nsin2θlAD/（EA）=Nsin2θ2550/（EA）
AD杆弯距：
（1550Ncosθ×1550×（2/3）×1300cosθ）/2EI+（1550cosθ×1000×（2/3）×1300cosθ）/2EI
=5.139×109cos2θN/3EI
2）互乘部分，轴力为零
AD杆弯距：
-[（14×106×1000/2）×（2/3）×1350cosθ+（11.57×106×1000）/2×（2/3）×1350cosθ+（14-11.57）×106×350/2×（1000+350×2/3）cosθ=-1.2031×1013cosθ/EI
∴有（2550sin2θ/EA+3109/EA+5.139×109cos2θ/3EI）N=1.2031×1013cosθ/EI
即：
（3590/489.3+1.3894×109/1.2187×105）N=8.891×107
解得：
N=2750N=2.75kN
3.计算DE杆稳定性是否满足
DE杆受压力为2.75kN
Ncr=π2EI/（μl）2=π22.06×105/（1.5×2973）2=4.04kN>2.75kN
Ncr——临界应力
μ——长度系数，取1.5
∴满足要求。
4、扣件抗滑计算
斜撑轴向力：
Ncd=2.75kN＜5kN
因此，符合要求。
8、附图
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