外挑式及落地式施工方案.docx

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外挑式及落地式施工方案

外架施工方案

一、工程概况：

本工程建筑面积84312M2，地下四层，地上三十三层，其中裙楼七层。

主楼总高度151.9M，主楼层高3.9M，主楼平面为长方形，截面轴线尺寸58.8M*28.7M；裙楼总高度32.5M，裙楼层高为5.0M、4.8M等，裙楼平面为长方形，截面轴线尺寸58.8M＊23.5M。

主楼外墙装饰面距结构面的距离分别为：

（1）和（8）轴装饰面距结构面的距离为750MM，（D）轴装饰面距结构面550MM，（A）轴装饰面距结构的距离为200MM或550MM。

二、编制依据：

1．本方案根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ－130－2001及相关技术规范、技术资料编制。

2．地铁大厦建筑、结构施工图。

三、外墙脚手架搭设方案：

根据本工程立面高度的不同，外架分别采用不同的搭设方案。

裙楼外墙周边均为地下室顶板，总高度又不高，因此，裙楼外墙脚手架采用落地脚手架，从地下室顶板开始一直搭设到屋面。

主楼高度较高，采用外挑式顶拉脚手架；在三层和二十一层楼面分两段外挑，第一段外挑架为3－20层，总高度75.6M，分别在七层、十二层和十七层楼面进行顶拉卸荷；第二段外挑架为21－33层，总高度67.3M，分别在二十六层和三十一层楼面进行顶拉卸荷。

（D）轴线外在裙房屋面高度有采光雨棚，为了不影响今后雨棚施工，该轴线外挑架从八层楼面开始外挑搭设。

外墙挑架搭设顺序：

预埋铁件、吊环及短钢筋――搭设临时支撑――制作及安装工字钢挑梁――立杆――第一步小横杆、大横杆――第二步小横杆、大横杆（逐层上升）――连墙杆――剪刀撑－铺脚手板――外排立杆的栏杆及挡脚板――挂安全网――达到卸荷楼层时搭设顶拉卸荷杆件。

工字钢挑梁制作及安装：

工字钢根据计算选用，安装前按钢梁平面布置图中确定的长度制作好，并按挑梁制作大样将拉环及连接立杆的短钢管焊好。

当结构楼层施工完外挑楼层的顶板后可以进行外挑钢梁安装，钢梁的外挑长度严格按钢梁平面布置图的长度安装，每个方向先安装两端的钢梁，然后拉线安装中间的钢梁，钢梁的间距同立杆纵向间距，确保钢梁的外挑长度和水平高度一直。

钢梁的外挑端用钢丝绳与吊环拉牢，另一端放在结构边梁上，并在梁上预埋∩短钢筋，钢梁校正好后短钢筋与工字钢梁焊牢，防止钢梁向内滑移。

当外挑钢梁与结构柱交时，在结构柱的外侧预埋铁件，并制作成钢牛腿（预埋件及牛腿做法见附图），外挑钢梁放于牛腿上并焊牢。

在建筑物四角的阳角上无挑梁，四角的外架采用钢丝绳斜拉，钢丝绳对应的结构柱上预埋钢筋吊环，在外挑部位和顶拉卸荷部位均对四角外架斜拉。

挑架立杆搭设：

立杆采用Φ48＊3.5钢管，立杆纵向间距1500，立杆横向间距1050，内立杆距结构面的距离分别为：

（1）和（8）轴距结构面的距离为900MM，（D）轴距结构面700MM，（A）轴距结构的距离为350MM或700MM。

立杆接长必须采用对接扣件连接，立杆的接头应交错布置，两根相邻立杆的接头不得设置在同步内，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500，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1／3。

挑架大、小水平横杆搭设：

水平横杆采用Φ48＊3.5钢管，水平横杆的步距为1800，小横杆的纵距为1500；小横杆内端距结构面约200，外端出外立杆60，整个外立面保持一直；大横杆放于立杆内侧和小横杆上，大横杆纵向接头采用对接扣件，对接扣件应相互错开布置，两根相邻纵向水平杆的接头不得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小于500，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1／3。

第一道大、小横杆从立杆的底部开始，大、小横杆距挑梁的距离不大于200。

连墙杆搭设：

连墙杆采用Φ48＊3.5钢管，连墙杆竖向间距3900（为各层层高），连墙杆的纵向间距4500（保证为立杆纵距的倍数）。

在每层边梁的楼板下预留Φ60的孔，间距与连墙杆纵向间距相同。

连墙杆的内端穿过预留孔，在梁的内外侧各设两个扣件，将连墙杆与梁卡紧；连墙杆的外端分别与内外立杆连接，连墙杆要靠近主节点设置，连墙杆偏离主节点的距离不大于300。

当连墙杆与柱交时，在柱的外侧连墙杆位置预埋铁件，铁件规格为150＊150＊15，连墙杆与预埋铁件焊牢。

剪刀撑搭设：

剪刀撑采用Φ48＊3.5钢管，每道剪刀撑宽度为7.5M，剪刀撑斜杆与地面的夹角为500，剪刀撑沿整个高度和长度连续设置。

剪刀撑用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150。

剪刀撑斜杆接长必须采用搭接，搭接长度为1M，搭接长度内至少2个旋转扣件固定。

铺脚手板：

脚手板采用竹笆脚手板或钢筋跳板，脚手板最多只允许铺四道，减少架体重量。

铺脚手板的作业层，纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等距离设置，间距不大于400。

采用竹笆脚手板时其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2MM的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上；采用钢筋跳板时，跳板纵向垂直于纵向水平横杆布置，两端应用直径1.2MM的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

栏杆及挡脚板搭设：

栏杆采用Φ48＊3.5钢管，栏杆在每步架的外立杆1／2高度处设置。

挡脚板采用18厚胶合板制，并涂上黄色油漆，每两个步距设一道挡脚板，档脚板紧靠脚手架外立杆设置，并用16＃铁丝与立杆绑牢。

挂安全网：

安全网选用安全监督站批准的品牌，安全挂在脚手架外立杆的外侧，外脚手架满挂安全网，安全网与脚手架的立杆或水平杆用20＃铁丝绑牢，保证不被风吹坏。

挑架最下面一道用18厚胶合板满铺，并用安全网将底部全封闭，防止上面杂物伤人。

顶拉卸荷杆件：

斜顶撑杆件采用Φ48＊3.5钢管，在卸荷层的下层楼面预埋两根短钢筋，外架内外两根立分别设斜顶撑钢管，斜顶撑钢管的下端套入短钢筋，上端用扣件扣住卸荷层横向水平杆和立杆，内外斜顶撑沿高度每间隔1.2M设一道水平杆，水平杆与外架立杆和紧靠边梁内侧设置的立杆连为一体，增强斜顶撑的刚度。

斜拉杆采用钢丝绳，钢丝绳直径同挑梁拉杆，斜拉杆分别在脚手架卸荷层内外立杆的主连接点设置；在卸荷层的上层边梁外侧预埋钢筋吊环，斜拉杆一端拴住吊环，一端拴住卸荷层的横向水平杆与立杆的主连接点，并在内外立杆主连接点上增加两个扣件将主连接点扣件压紧压牢，防止横向水平杆上滑。

卸荷层横向水平杆属水平压杆，在顶拉杆件受力时，横向水平杆有向内水平移动的可能，因此，卸荷层横向水平杆应延长至结构面，使横向水平杆抵牢结构面。

卸料平台搭设：

卸料平台采用Φ48＊3.5钢管，每层楼在（D）轴外架两端各设一个卸料平台，卸料平台几何尺寸为6M长＊4.5M（宽）。

卸料平台从楼面高度外挑，挑出外架外侧4.5M，平台横向水平杆间距1500，在平台横向水平杆位置的楼面上预埋短钢筋，横向水平杆上应钻孔穿过短钢筋或与短钢筋焊牢，防止横向水平杆内外滑动，纵向水平间距500；平台横向水平杆下设三道斜撑，斜撑的纵向间距同平台横向水平杆间距，斜撑与楼面夹角为450－700，斜撑底部的楼面上预埋短钢筋，防止斜撑滑动，斜撑的水平杆间距1200，水平杆与外架连为一体，增强其刚度。

平台两端的横向水平杆外端用钢丝绳与上层楼面预埋吊环斜拉，增强平台的承受能力。

（平台搭设示意图见附图）

四、外脚手架的荷载组合：

根据外脚手架搭设方案，每4层或5层进行一次卸荷，为了计算简单，只取大值进行计算。

本工程取5层一段进行计算，5层的计算总高度为19.5M。

1、不组合风荷载时：

N＝1.2（NG1K+NG2K）+1.4∑NQK＝1.2（2.43+6.428）+1.4×8.325=22.28KN

N－计算立杆段的轴向力设计值。

NG1K－脚手架结构自重标准值产生的轴向力：

NG1K＝0.1248KN/M×19.5M=2.43KN

NG2K－构配件自重标准值产生的轴向力:

NG2K=0.35KN/M2×1.85M×1.5M×2道+0.14KN/M×19.5M+0.06KN/M2

×1.5M×19.5M=6.428KN

0.35KN/M2－脚手板自重标准值。

0.14KN/M－栏杆、挡脚板自重标准值。

0.06KN/M2－脚手架上吊挂安全网标准值。

∑NQK－施工荷载标准值产生的轴向力总和（同一位置只允许一个工作面）。

∑NQK＝3KN／M2×1.85M×1.5M=8.325KN

3KN／M2－施工荷载标准值。

2、组合风荷载时：

N＝1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK

=1.2（2.43+6.428）+0.85×1.4×8.325=20.536KN

N－计算立杆段的轴向力设计值。

NG1K－脚手架结构自重标准值产生的轴向力：

NG1K＝0.1248KN/M×19.5M=2.43KN

NG2K－构配件自重标准值产生的轴向力:

NG2K=0.35KN/M2×1.85M×1.5M×2道+0.14KN/M×19.5M+0.06KN/M2

×1.5M×19.5M=6.428KN

0.35KN/M2－脚手板自重标准值。

0.14KN/M－栏杆、挡脚板自重标准值。

0.06KN/M2－脚手架上吊挂安全网标准值。

∑NQK－施工荷载标准值产生的轴向力总和（同一位置只允许一个工作面）。

∑NQK＝3KN／M2×1.85M×1.5M=8.325KN

3KN／M2－施工荷载标准值。

五、外脚手架工字钢挑梁选型：

不组合风荷时立杆的轴向力大于组合风荷载时立杆的轴向力，取不组合风荷载时的立杆轴向力进行挑梁计算。

N3=38.66KN

N1＝N2＝22.28KNN2

570

R1=12.14KNR2=32.42KN

14001100180

挑梁受力图

1、反力计算：

R1＝N1×（1.28÷2.68）+N2（0.18÷2.68）=22.28×（1.28÷2.68）+22.28×（0.18÷2.68）=12.14KN

R2＝N1×（1.4÷2.68）+N2（2.5÷2.68）=22.28×（1.4÷2.68）+22.28×（2.5÷2.68）=32.42KN

2、工字钢梁承受的最大弯矩：

本钢梁上有两个集中力，最大弯矩出现在集中力处，分别计算两集中力处的弯矩，取其大值。

MN1＝R1×1.4＝12.14×1.4＝16.99KN.M

MN2＝R1×2.5－N1×1.1＝12.14×2.5－22.28×1.1＝5.84KN.M

钢梁承受的最大弯矩:

M=MN1=16.99KN.M

3、工字钢选型：

本工程外架最大挑出跨度为2.68M，最大弯矩为16.99KN.M，根据钢结构计算手册查表确定外架工字钢梁选用16＃工字钢，16＃工字钢3M跨度可承受弯矩25.1KN.M。

六、钢丝绳选型：

1、钢丝绳承受的拉力：

由钢梁计算简图知：

钢丝绳与钢梁的夹角为570，夹角对应的支座力R2＝32.42KN，求钢丝绳拉力N3＝？

N3＝R2／Sin570＝32.42÷0.8387＝38.66KN

2、钢丝绳选型：

根据本工程实际情况，外挑架所有斜拉钢丝绳选用6×19+1，直径21.5MM，破断拉力不小于P＝253.3KN，求钢丝绳允许拉力:

[S]≤P/K＝253.3÷6＝42.22KN

[S]－允许拉力。

P－钢丝绳破断拉力。

取P＝S*a=298KN＊0.85=253.3KN

K－安全系数。

取K＝6

∵N3＝38.66KN＜[S]＝42.22KN

∴选用直径21.5MM钢丝绳满足要求。

七、吊环及拉环选用：

吊环及拉环按附图要求进行制作、预埋和安装，吊环及拉环承受的拉力N3＝38.66KN，吊环及拉环选用圆钢，圆钢设计值f＝210N／MM2，确定吊环及拉环的最小截面积：

N＝fA→A＝N／f＝38.66×103÷210＝185MM2

N－吊环及拉环承受的拉力。

N＝N3＝38.66KN

A－吊环及拉环所需的最小截面积。

吊环及拉环所需的最小截面积为185MM2，本工程所有吊环及拉环选用Φ20圆钢，截面积为314MM2，满足设计要求。

八、立杆计算：

1、不组合风荷载时：

N／ψA≤f

N－计算立杆段的轴向力设计值。

不组合风荷载时：

N＝22.28KN

Ψ－轴心受压构件的稳定系数。

根据λ查表得ψ＝0.278

λ－长细比。

λ＝L0／i=2700÷（1.58×10）=170

L0－计算长度。

L0＝Kuh＝1×1.5×1800=2700MM

K－计算长度附加系数，根据注取K＝1。

U－考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，查表取u＝1.5

h－立植步距。

h＝1800MM

i－截面回转半径，查表得i＝1.58CM

A－立杆截面积。

A＝489MM2

f－钢材的抗压强度设计值。

f＝205N／MM2

∵N／ψA＝22.28×103÷（0.278×489）=163.89N/MM2

∵不组合风荷载时立杆满足抗压强度要求。

2、组合风载荷时：

N／ψA＋MW／W≤f

ψ、A、f－同不组合风载荷时的值。

N－计算立杆段的轴向力设计值。

组合风荷载时：

N＝20.536KN

W－截面模量，查表得W＝5.08CM3。

MW－风荷载标准值产生的弯矩。

MW＝0.85×1.4×wK×La×h2/10

＝0.85×1.4×0.21×1.5×1.82/10=0.12KN.M

La－立杆纵距。

La＝1.5M

h－立杆步距。

h＝1.8M

wK－风荷载标准值。

wK＝0.7×uZ×uS×W0=0.7×2.64×0.124×0.9=0.21KN/M2

uZ－风压高度变化系数，查GB50009－2001得深圳150MuZ＝2.64

uS－脚手架风荷载体型系数。

查表得uS＝0.124

W0－基本风压,查GB50009－2001得W0=0.9KN/M2。

∵N／ψA＋MW／W=20.536×103÷（0.278×489）＋0.12×106/5.08×103

=175N/MM2

∴组合风荷载时立杆满足抗压强度要求。

九、横向水平杆的抗弯强度计算：

1、横向水平杆承受的弯矩设计值：

a、脚手板自重产生的弯矩：

MGK＝qL2／8＝0.53×1.052÷8=0.073KN.M

MGK－脚手板自重标准值产生的弯矩。

q－脚手板自重标准值。

q＝0.35×1.5=0.53KN/M

L－横向立杆间距。

L＝1.05M

b、施工荷载产生的弯矩：

MQK＝qL2／8＝4.5×1.052/8=0.62KN.M

q－施工荷载标准值。

q＝3×1.5=4.5KN/M

L－横向立杆间距。

L＝1.05M

MQK－施工荷载标准值产生的弯矩。

横向水平杆承受的弯矩设计值：

M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×0.073+1.4×0.62=0.96KN.M

2、横向水平杆的抗弯强度计算：

δ＝M／W≤f

M－横向水平杆承受的弯矩设计值。

M＝0.96KN.M

W－截面模量。

查表W＝5.08CM3

f－钢管抗弯强度设计值。

查表得f＝205N／MM2

∵M／W＝0.96×106/5.08×103=189N/MM2

∴横向水平杆满足抗弯强度要求。

十、横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力验算：

1、计算横杆传到立杆上的竖向力：

R＝1.2×NGK+1.4×NQK=1.2×0.49+1.4×4.16=6.41KN

R－立杆上的轴向力。

NGK－脚手板自重标准值对立杆产生轴向力。

NGK＝0.35×1.85×1.5/2根=0.49KN

NQK－施工荷载标准值对立杆产生的轴向力。

NQK＝3×1.5×1.85/2根=4.16KN

2、立杆上扣件的抗滑承载力验算：

R≤RC

RC－扣件抗滑承载力设计值。

查表得RC＝8KN

∵R＝6.41KN

∴横向水平杆与立杆连接时,扣件的抗滑承载力满足要求。

十一、连墙杆计算：

在与连墙杆对应结构梁上预留Ф60孔，孔的竖向间距和纵向间距与连墙杆相同，连墙杆采Ф48＊3.5钢管，在连墙杆穿过孔的内外侧各设两个扣件将连墙杆与梁卡紧，连墙杆纵向间距为4.5M，竖向间距同楼层高度（即h＝3.9M）。

1、连墙杆的轴向力设计值：

NL＝NLW＋NO＝5.16+5=10.16KN

NL－连墙杆轴向力设计值。

NO－连墙杆约束脚手架平面外变形所产生的轴向力，取NO＝5KN。

NLW－风荷载产生的连墙杆轴向力设计值。

NLW＝1.4WKAW=1.4×0.21×17.55=5.16KN

WK－风荷载标准值。

同前WK＝0.21KN／M2

AW－每个连墙杆的覆盖面积。

AW＝4.5×3.5=17.55M2

2、连墙杆的强度验算：

∵连墙杆轴向力NL＝10.16KN<立杆轴向力N=20.536KN

∴不需计算可知,连墙杆满足抗压强度要求。

3、连墙杆扣件的抗滑承载力计算：

本工程连墙杆两端分别考虑两个扣同时受力，因此，扣件的抗滑承载力设计值RC＝8×2＝16KN。

∵R＝NL＝10.16KN

∴连墙杆扣件的抗滑承载力满足要求.

十二、卸荷层顶拉杆件计算：

1、顶拉杆件内力计算：

已知立杆轴向力N1＝N2=22.54KN。

N3=23.98N5=26.86KN

N1＝22.54KNN2=22.54KN

700570

700570

N4=-23.89KNN6=-26.86KN

14001100

顶拉杆件受力图

根据受力图各内力计算如下:

N3=N4=N1/shi70=22.54÷0.94=23.98KN

N5=N6=N2/shi57=22.54÷0.839=26.86KN

2、钢丝绳拉杆选用：

∵N3＜N5＜钢梁钢丝绳接拉力38.66KN

∴卸荷钢丝绳拉杆选用同钢梁钢丝绳,即直径22MM钢丝绳.

3、钢管斜撑计算：

斜撑采用Ф48＊3.5钢管，斜撑为内外两排，斜撑水平横杆间距为1800，由内力计算知外排斜撑内力大于内排斜撑内力，所以，只需对外排斜撑进行计算。

N／ψA≤f

N－斜撑轴向力设计值。

N＝26.86KN

Ψ－轴心受压构件的稳定系数。

根据λ查表得ψ＝0.321

λ－长细比。

λ＝L0／i=2286÷（1.58×10）=145

L0－计算长度。

L0＝Kuh＝1.27×1800=2286MM

K－计算长度附加系数，根据注取K＝1。

U－考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，取u＝1.27

h－立植步距。

h＝1800MM

i－截面回转半径，查表得i＝1.58CM

A－立杆截面积。

A＝489MM2

f－钢材的抗压强度设计值。

f＝205N／MM2

∵N／ψA＝26.86×103÷（0.321×489）=171.12N/MM2

∵钢管斜撑满足抗压强度要求。

十三、卸料平台计算：

卸料平横向水平杆间距1500，纵向水平杆间距500，斜撑间距1500，斜撑竖向水平杆步距为1800,施工荷载3KN／M2。

150015001500

N1＝11.16kN

690690600

N2＝11.13kNN3＝N2N4＝6.39kN

卸料平台受力图

1、卸料平台各内力计算：

N2＝N3＝（1.2NG2K+1.4∑NQK）／shi69

＝（1.2×0.79+1.4×6.75）/0.934=11.13KN

N2、N3－斜撑轴向压力设计值。

NG2K－构配件自重标准值产生的轴向力:

NG2K=0.35KN/M2×1.5M×1.5M＝0.79KN

0.35KN/M2－脚手板自重标准值。

∑NQK－施工荷载标准值产生的轴向力总和。

∑NQK＝3KN／M2×1.5M×1.5M=6.75KN

3KN／M2－施工荷载标准值。

N4=（1.2NG2K+1.4∑NQK）/shi60

＝（1.2×0.67+1.4×3.38）/0.866=6.39KN

N－斜撑轴向压力设计值。

NG2K－构配件自重标准值产生的轴向力:

NG2K=0.35KN/M2×0.75M×1.5M+0.14KN/M×1.2M+0.06KN/M2

×1.5M×1.2M=0.67KN

0.35KN/M2－脚手板自重标准值。

0.14KN/M－栏杆、挡脚板自重标准值。

0.06KN/M2－脚手架上吊挂安全网标准值。

∑NQK－施工荷载标准值产生的轴向力总和.

∑NQK＝3KN／M2×0.75M×1.5M=3.38KN

3KN／M2－施工荷载标准值。

N1=N2cos69+N3cos69+N4cos60

=11.13×0.358+11.13×0.358+6.39×0.5=11.16KN

2、卸料平台斜撑计算：

卸料平台斜撑各内力均小于外架立杆轴向压力，因此，卸料平台各斜撑不需进行计算，满足抗压强度要求。

3、卸料平台横向水平杆的拉力计算

N／A≤f

N－横向水平杆拉力。

N＝N1＝11.16kN

A－钢管截面积。

A＝489MM2

f－钢管的抗拉强度设计值。

f＝205N／MM2

∵N／A＝11.16×103/489=23KN/MM2

∴横向钢管水平杆满足抗拉强度要求.

十四、外脚手架注意事项：

1、架工必需持证上岗，在操作过程中应始终坚持正确使用“安全三宝”，严禁酒后上岗，严禁穿拖鞋及硬底鞋上班。

2、本脚手架严格按照方案施工，扣件螺栓应拧紧，扭力矩4－5KG．M，确保整个架体的强度、刚度和稳定性。

3、每天早晚应派专人对外脚手架进行寻视，检查外架的挑梁、斜撑、连墙杆、钢丝绳、剪刀撑和各连接点是否有异常现象，是否有被人损坏，如有异常现象应立即向技术负责人报告，如有被损坏的应立即修复或更换，寻视的情况及处理情况应作好记录。

4、脚手架搭拆过程中，在操作范围的地面上应设警戒线，并设专人警戒，严禁行人随意通过警戒线。

5、本脚手架的使用荷载为：

外架在一个卸荷段内同一竖向位置只考虑了一道施工荷载3KN／M2，因此，装修阶段在同一竖向位置施工荷载的累加和不得超过3KN／M2。

6、拆除本架体时应遵循先搭后拆的原则。