悬挑外架方案.docx

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悬挑外架方案

一、工程概况

重庆科技学院新校区教职工住宅楼六标段工程，C1~C4栋楼18+1层，剪力墙结构，车库1-1为单层框架结构，总建筑面积36276.5㎡。

主楼层高为3m，女儿墙高1.4m，建筑总高度58.4m。

C1~C4栋楼一～十八层结构平面布置相同。

结构平面布置的主要区别自在于6～9/A~K轴地下一层与车库1-1相联的地方不一致。

二、外架方案选用

根据工程实际情况，外架搭设方案如下：

主楼1－2层搭设落地式双排外架。

主楼2层（标高+6.000m）以上搭设型钢悬挑式钢管外架，每6层为一个外挑单位，共设3个单位，每单位外挑高度为3×6+1.5=19.5m。

悬挑型钢分别设置在标高+6.000m层、+24.000m层和+42.000m层。

结构施工阶段下部两个外挑单位以单排外架为主，局部搭设双排外架；最上面的外挑单位全部搭设双排外架。

装饰阶段全部搭设双排外架。

三、外架施工

（一）、悬挑外架设计及施工依据

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）

（二）、施工准备

1）劳动力准备

搭设阶段需架子工10名，维护阶段需架子工2名，拆除阶段需外架工10名。

所有架子工均需持证上岗。

架子施工队组由劳务公司提供。

组织技术交底和安全交底。

施工人员熟悉图纸。

搭设阶段安排1名测量放线工弹线配合预埋钢梁的钢筋套箍。

2）材料准备

本工程外架、卸料平台所用的钢管、扣件由租赁公司提供。

脚手板、密目式安全网由工地自行采购。

所有钢管质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，并有产品出厂合格证。

扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其质量应符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，并有出厂合格证。

扣件在螺栓拧紧扭矩达65N·m时，不得发生破坏。

型钢悬挑梁：

采用I16工字钢或［16a槽钢，其质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，并有产品出厂合格证。

脚手板：

采用毛竹或楠竹制作的竹片板。

安全网：

采用每100cm2不少于2300目的密目安全网。

3）工器具准备

搭、拆架子所需工器具主要有钢管切割机、架子扳手、吊线垂、安全帽、安全带等。

4）技术准备

施工前由技术负责人、安全员按施工方案及规范要求向架子队组作好安全技术交底，并有书面记录。

（三）、外架搭设

1）设计尺寸

1～2层按常规落地式双排脚手架搭设，采用φ48×3.5的钢管扣件系统，立杆纵距1.8m，内外排间距1.5m，每步高1.8m，外挂密目式阻燃安全网。

悬挑架立杆纵距1.8m，横距0.8m，内排架步距1.8m，外排架步距0.9m。

外排架内侧和悬挑架底座设全封闭密目式安全网，安全网规格为6m×1.8m，每段悬挑架高19.5m。

悬挑型钢梁具体布置详见平面布置图。

2）搭设顺序

放置悬挑钢梁，焊立杆底座，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣件固定后，装设横向扫地杆，并也与立杆固定，每边竖起3~4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。

校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按45~55Nm力拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一部架交圈完成。

交圈后，再全面检查一遍构造质量，严格确保设计要求和构架质量，设置连墙件，按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步．．．．．．，随搭设过程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆、铺设脚手架板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。

3）纵向水平杆

扫地杆距钢架面150㎜。

纵向水平杆设置在立杆内侧，长度不小于三跨。

接长宜使用对接。

对接扣件交错布置，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小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

接长如采用搭接，搭接长度不小于1m，等间距设置3个旋转扣件固定。

本工程使用竹串脚手板，纵向水平杆作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。

4）横向水平杆

作业层上非主节点处的横向水平杆，支承在纵向水平杆上，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不大于纵距的1/2。

每块脚手板必须有三根横向水平杆支承。

脚手板平铺对接处的两条横向水平杆间距不能大于300㎜。

横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

每根立杆在每步架交接处设置一根小横杆，小横杆距主接点处的距离不大于150mm，以保证架体的整体稳定性。

横向水平杆伸出外立杆的距离为100mm，横向水平杆靠墙一端外伸长度不小于250mm，以满足铺一块脚手板的要求。

靠墙一端离外墙装饰面距离不大于100mm。

5）立杆

内立杆距外墙边300mm。

立杆底必须套在悬挑架上100mm高的φ55×2.5mm套管上。

立杆接长必须用对接扣件，相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内。

下端第一根立杆交错用6m杆和3m杆相互错开。

6）脚手板、挡脚板

作业层脚手板应铺满、铺稳，架体内铺3块，外架与外墙间铺一块。

脚手板应设置在三根横向水平杆上。

脚手板的铺设可对接平铺，也可搭接铺设，搭接时接头必须支在横向水平杆上。

作业层端部脚手板探头长度取150mm，板长两端应与支承杆可靠固定。

施工作业层必须在外排立杆内侧设同脚手板宽的踢脚板，底层脚手板要用胶合板铺设，防护要到边，防止石头等物品掉下伤人。

架子的最底层、施工层必须满铺脚手板，中间每3层用平网挂设；悬挑架的底层铺密目安全网，脚手板铺设必须用14号铁线绑牢，不得有空隙及探头板，架体与楼层的缝隙用竹板封盖，其上满铺安全密目网。

安全网网与网之间必须严密，采用尼龙绳绕孔眼与钢管拉结牢固。

7）拉结点和连墙杆

连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，按照两步三跨的间距布置。

为了施工安全，本工程采用刚性连墙件和柔性连墙件（楼面预埋Φ12圆钢）相结合的连接方式，连墙件水平方向沿每根框架柱设置。

当框架柱间距超过4.5m时，可在楼板上（尽量选择在梁处）预埋钢管做为刚性连接点（钢管埋入砼中300mm，外露部分不少于300mm），高度方向隔步设置；遇到剪力墙时，其连墙件在水平方向按4.5m间距预留拉结洞（洞口尺寸为100mm×100mm），待剪力墙拆摸后再用钢管穿过预留洞拉结。

外剪力墙预留的拉结洞在拆架的同时用模板封模，采用比原砼强度等级高一等级的细石砼浇灌密实，施工缝要凿毛。

柔性连墙件采用在砼梁板预埋钢筋的形式，其锚固长度不小于200mm，同时在该连墙件附近用小横杆顶住砼立面，即“一拉一顶”。

连墙杆内外两个受力方向均采用不少于两个直角扣件固定。

8）剪刀撑

剪刀撑在外侧立面两端各设置一道，斜杆与地面的倾角按45°～60°控制。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨。

剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。

搭接长度不小于1m，等间距设置3个旋转扣件固定。

首、未两个旋转扣距钢管弯头的距离要大于100mm，剪刀撑钢管涂红、白相间油漆，间距500mm。

9）扣件

螺栓拧紧扭力矩不应小于

，且不应大于

。

主节点处固定横向水平杆、直角扣件的中心点距离立杆不得大于150mm。

对接扣件开口应朝上或朝内。

各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

10）悬挑钢梁

悬挑主梁采用16号工字钢或16a槽钢，悬挑段长度为1.2m，锚固段长度1.5m。

尾部用直径14mm圆钢固定在主体结构上。

型钢挑梁的临边垫一块300×200mm（长×宽）的胶合板，避免损坏未达到强度的新浇筑混凝土。

11）上人斜道

结构施工阶段，因室内楼梯受施工影响不能正常使用，在架体内搭设钢管临时简易上人斜道，其部位为D~E/4~5轴或D~E/10~11轴，宽度为0.8m，每层楼面兼做楼梯休息平台。

斜道两侧设栏杆扶手，上栏杆上皮高1.2m，挡脚板用竹脚手板，高250mm，中栏杆居中设置。

斜道底面用密目安全网兜底。

12）安全通道

采用φ48钢管搭设，顶部搭设间隔为300mm的上下双层防护面，满铺脚手板，并在上层满铺密目安全网。

每根立杆底部应设置200mm×200mm方木垫。

相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内。

下端第一根立杆交错用6m杆和3m杆相互错开。

立杆的剪刀撑按每道宽度不应小于4跨，斜杆与地面的倾角按45～60度控制设置。

剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。

搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。

13）安全防护棚、安全通道

在9层（标高+27.000m）设置水平大防护棚一道。

水平防护棚用钢管搭设，钢丝绳斜拉在主体结构上，底部满铺竹跳板，侧面挡板高度600。

具体搭设方法及相关计算另详专项方案。

14）卸料平台

每栋楼作业层设三个卸料平台，平面布置位置详外架平面布置图。

卸料平台采用型钢制作，与外架完全分开。

卸料平台具体设计及计算另详专项方案。

（四）、外架拆除

1）拆除脚手架前的准备工作

全面检查脚手架的扣件连接，连墙杆、支撑系统等是否符合构造要求。

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。

单位工程技术负责人做拆除安全技术交底。

清除脚手架上的杂物及地面障碍物。

2）拆除脚手架

拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上、下同时作业。

连墙杆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除脚手架，分段拆除不大于两步。

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，再拆除连墙杆。

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杆和横向斜撑加固。

卸料时应符合下列规定：

各构、配件严禁抛掷至地面。

运至地面的构、配件应按规定及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时堆码存放。

（五）、安全施工措施

1）组织措施

建立健全安全生产保障体系，成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，本工程安全部门主持日常安全检查和监督指导工作。

集团公司生产安全部门派人指导、督促安全生产工作。

健全安全生产岗位职责，责任落实到相关部门及各级管理人员。

按（集团）公司规定执行安全生产检查、考核奖惩制度，提高每一位施工人员的安全意识。

建立安全生产检查实施制度，做到班组岗位日查、项目周查，公司每月查。

脚手架必须严格按照施工方案搭设，要有严格的技术交底。

脚手架在投入使用前，必须由项目施工负责人组织搭设和使用脚手架的负责人及安全人员共同进行检查，履行交接验收手续。

2）防外架垮塌措施

结构脚手架同时作业层数为1层，每1m2架面上施工荷载不得超过3KN/m2；装修脚手架同时作业层数为2层，每1m2架面上施工荷载不得超过2KN/m2。

在外架使用过程中，严禁随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件和连墙体。

确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。

连墙杆件必须与钢筋混凝土结构可靠连接，不允许连接在填充墙砌体或模板支撑架上。

不得将模板支架、缆绳、泵送砼和砂浆的输送管等固定在外脚手架上，严禁悬吊起重设备。

不得用外架作转料平台，转料平台承受的荷载应直接传递至主体结构，并与外架完全分开。

不得用外架作结构的支撑架。

3）防高处坠落措施

搭拆外架操作人员必须持有特种作业操作证。

搭拆外架施工，操作人员必须正确使用安全带，雨雪后上架操作要有防滑措施。

凡遇5级及以上大风，雷雨天气时，不得进行搭拆外操作架作业。

外架搭设后应及时栓挂安全网和兜底网，否则，不准其他人员上架操作。

操作层和最下一层外架应满铺脚手板。

作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物以增加操作高度。

工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞，闪推和落物。

严禁在架上戏闹或在架上休息。

施工人员上下脚手架必须走专门搭设的安全通道和施工便道楼梯，严禁攀援脚手架上下。

4）防物体打击措施

搭拆外架施工中，应使用工件包，防止工器具失手坠落伤人，严禁抛丢物件。

搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员进入搭拆危险区域。

尽量避免上下重叠作业，当不可避免时，应先作好隔离防护措施。

在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。

在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至室内；每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐，垃圾清运出去。

在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品。

在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。

5）其它安全措施

在脚手架上进行电、气焊接时，必须有防火措施设置每100平方米四个灭火器和专人看守。

外操作架应作好防雷接地。

外架防雷接地示意图

防雷接地措施：

1、在外架的四角竖四根ф16镀锌园钢，长度高出外架1.5米，一头磨尖，把四根园钢固定在外架上面，尖头朝上，另一头用16平方铜芯线直通地下，下面用角钢打连桩一组，同大地连接。

2、经常测试电阻，要求电阻保证在规范允许范围内，如果发现有达不到要求的，必须采取另外措施，保证防雷击安全。

四、悬挑式外架计算

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为19.5米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.8米，立杆的横距为0.8米，立杆的步距为1.8米；

内排架距离墙长度为0.30米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为130米；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6米，水平间距5.4米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载（kN/m2）:

2.000；脚手架用途:

装修脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处重庆省重庆，查荷载规范基本风压为0.390，风荷载高度变化系数μz为1.250，风荷载体型系数μs为0.718；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:

0.1337；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.150；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

3层；

脚手板类别:

竹串片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2米，建筑物内锚固段长度1.5米。

与楼板连接的螺栓直径（mm）:

14.00；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1.8/3=0.21kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.8/3=1.2kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.21+1.4×1.2=1.978kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=1.978×0.82/8=0.158kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=31.151N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=31.151N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.21+1.2=1.448kN/m；

最大挠度V=5.0×1.448×8004/（384×2.06×105×121900）=0.308mm；

小横杆的最大挠度0.308mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm，满足要求！

三、大横杆的计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.8=0.031kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×0.8×1.8/3=0.168kN；

活荷载标准值:

Q=2×0.8×1.8/3=0.96kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.031+1.2×0.168+1.4×0.96）/2=0.791kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.8×1.8=0.01kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×0.791×1.8=0.38kN.m；

M=M1max+M2max=0.01+0.38=0.39kN.m

最大应力计算值σ=0.39×106/5080=76.815N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=76.815N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm

均布荷载最大挠度计算公式如下:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

Vmax=0.677×0.038×18004/（100×2.06×105×121900）=0.109mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.031+0.168+0.96）/2=0.579kN

V=1.883×0.579×18003/（100×2.06×105×121900）=2.534mm；

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.109+2.534=2.642mm；

大横杆的最大挠度2.642mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150=12与10mm，满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.8×2/2=0.031kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.8=0.069kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×0.8×1.8/2=0.252kN；

活荷载标准值:

Q=2×0.8×1.8/2=1.44kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.031+0.069+0.252）+1.4×1.44=2.438kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN），为0.1337

NG1=[0.1337+（0.80×2/2）×0.038/1.80]×19.50=2.940；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=0.35×3×1.8×（0.8+0.3）/2=1.039kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.15×3×1.8/2=0.405kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.8×19.5=0.176kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.56kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=2×0.8×1.8×2/2=2.88kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.39kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Uz=1.25；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.718；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.39×1.25×0.718=0.245kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.56+1.4×2.88=9.504kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.56+0.85×1.4×2.88=8.899kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.245×1.8×

1.82/10=0.17kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=9.504kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=9504/（0.186×489）=104.492N/mm2；

立杆稳定性计算σ=104.492N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=8.899kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5