外爬架施工组织设计.docx

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外爬架施工组织设计

第一章

施工部署2

1.

工程概况2

2.

爬架的选择2

3.

国力爬架简介2

4.

方案设计3

5.

爬架施工流程图4

6.

液压爬架的安装5

7.

液压爬架的升降7

8.

液压爬架工况状态下的使用10

9.

液压爬架的维修与保养10

10.

液压爬架的拆除11

11.

液压爬架的安全措施12

12.

液压爬架的防坠措施13

第二章

爬架计算书14

第三章

附图24

第一章施工部署

1.工程概况

2.爬架的选择

F座地上部分结构施工期间，外爬架采用中建一局研制生产的附着液压升降脚手架。

3.液压升降爬架简介

在我国高层建筑大量建设的情况下，附着升降脚手架（爬架）技术获得了迅速的发展，其升降功能、工程适应性和经济性是其它形式的脚手架所不能比拟的，在超高层建筑中使用的效果更加明显。

曾荣获中建总公司十项重点科技成果推广之一、九八年科技进步三等奖的爬架已在几十个工程中应用，并不断地进行改进、提高和完善。

今又与中国建筑科学研究院建筑机械化研究所合作，研制出了爬架的第三代产品——液压升降爬架，并在北京高层住宅工程中成功应用，使用前景十分广阔。

液压升降爬架所采用的升降设备为液压提升设备，且实现分体单跨升降。

以带导轨主框架为骨架所搭设的脚手架体整体稳定性好。

可伸缩的杆式附着支撑构造，在大悬挑工程结构中，尤显其独特的优越性。

液压爬架具有使用安全可靠、操作方便灵活、设计合理、经济适用等突出优点，完全符合建设部制定的有关爬架的规定和要求。

4.方案设计

4.1平面设计见附图一

4.1.1爬架采用单跨升降，共设计46榀主框架，分23个提升单元。

4.1.2爬架提升方式均采用液压升降的提升方式，配2套液压升降装置，可以同时进行两跨架体的升降操作。

4.1.3爬架的附着支承构造分为：

A型用于剪力墙部位，支座宽度为0.5m；B型用于阳台宽度1.8m部位，支座宽度为2.1m，以上两种形式均采用液压升降的提升方式。

4.1.4在塔吊附墙或其它对爬架升降造成影响时，在架体搭设中应用短钢管搭设，采取局部临时拆搭的办法，使架体越过障碍，正常升降。

4.2爬架预留孔剖面设计见附图二、三。

4.2.1建筑结构剪力墙部位地上第2层开始预留孔，第3层结构砼各项强度达到C10时，即可安装主框架搭设架体。

第1、２、3层结构施工时需搭设悬挑外架，第4层施工时就可用爬架进行主体施工。

当施工第4层以上，并第4层砼各项强度达到C15以上时，即可把上支座提升到第4层同时可对架体进行提升。

阳台部位的留孔与主框架安装次序同剪力墙部位，区别在于阳台部位从标准层开始留孔、安装使用。

（因F座北侧与俱乐部相连接，而俱乐部为三层，所以F座北侧爬架在剪力墙上从第四层开始留洞）。

4.2.2爬架体以主框架为骨架采用扣件钢管搭设，架体高度12.8m，宽度0.9m，每步架高度1.8m.，根据图搭设剪刀撑和底部支承框架等机构，所有钢管必须按规范搭设，扣件必须按规定拧紧。

4.2.3在建筑四周搭设的爬架之间距离应小于或等于200mm，架体最下端１层应与结构的最大距离不大于100mm。

4.2.4主体结构施工时所使用施工电梯应追随在爬架下面，装修时随电梯逐层的拆除，爬架可逐层降落。

装修时用吊篮。

5.爬架的施工流程

安装流程图

提升流程图

6.液压爬架的安装

6.1主框架的组装

6.1.1爬架组装设置情况见附图九，提升情况见附图五。

6.1.2用垫木把主框架下节、中节和上节垫平，穿好螺栓（M16*50、M16*80），垫圈，并紧固所有螺栓。

注意：

拼接时要把每两节之间的导轨及方钢主肢找正对齐。

6.1.3把导向装置从主框架上节的导轨滑进去至中节。

注意：

导向装置辊轮及轴要加润滑油；辊轮轴要加平垫、弹垫，并紧固。

6.1.4把下支座（固定附着支承构造）固定在下节连接位置上，并紧固。

6.1.5把上支座（滑动附着支承构造）固定在导向装置的连接位置上，并紧固。

6.1.6用8#铁丝固定上支座，保证上、下支座间距约为标准层层高。

6.1.7把三角挂架安装固定在上节的安装孔内，并紧固。

6.1.8主框架拼接、组装完毕后，检查是否合格。

质量要求：

上、中、下三节各连接部位的主肢要对齐，不能错位；各处螺栓均达到标准扭紧力。

6.2主框架的吊装：

6.2.1用起重设备把拼接好的单榀主框架吊起，吊点设在上部1/3位置上。

6.2.2把上支座（滑动支承构造）安装固定在三层的预留孔位置上，用专用T型螺栓及专用平垫铁紧固。

注意：

紧固时，专用紧固扳手须加加力杆，紧固后，把铁丝松开。

6.2.3把下支座（固定附着支承构造）安装固定在二层的预留孔位置上，用专用T型螺栓及专用平垫铁紧固。

6.2.4调整铅垂度（要求：

预留孔预埋左右偏差不超过20mm）和水平位置，并按规定扭力紧固穿墙螺栓。

单榀主框架安装完毕，可以指挥摘钩。

6.3脚手架体的搭设：

6.3.1脚手杆采用Φ48*3.5的焊接钢管，不得使用严重锈蚀或变形的钢管。

6.3.2扣件应符合《可锻铸铁系类及技术规定》（GB978—67）的规定，机械性能不低于KT33—8的可锻铸铁制造。

扣件附件采用的材料应符合《普通碳素钢技术条件》（GB700—88）中A3的规定。

螺栓上的螺纹应符合《普通螺纹》（GB196—81）的规定。

垫圈应符合（GB95—86—85）的规定。

6.3.3扣件与钢管贴合面必须严格整形，保证良好接触面。

6.3.4扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。

6.3.扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件两旋转面间隙不小于1mm。

6.3.6立杆纵距≤1500mm，立杆轴向最大偏差应小于200mm，相邻立杆接头不应在同一步架内。

6.3.7外侧大横杆步距900mm，内侧大横杆步距1800mm，上下横杆接头应布置在不同立杆纵距内。

最下层大横杆搭设时应起拱30~50mm。

6.3.8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。

6.3.9架体外侧必须搭设两道剪刀撑，倾角45~60゜，架体内侧应搭设一道剪刀撑。

剪刀撑应与所有立杆进行连接。

6.3.10架体内可以搭设马道，但具体搭设事宜必须和厂家进行协商后方可进行搭设。

6.3.11脚手板最多可以铺设四层，最下层脚手板距离外墙不超过100mm或用翻板封闭。

6.3.12架体内水平向应有二道以上大眼网与墙体进行密封性连接；架体底部应有大眼和密眼网双层网进行兜底并封闭；架体外侧应有密眼网进行封闭式围护，围护时要保证横平竖直，应有尽可能多的点与架体进行连接。

6.3.13架体搭设完毕以后，必须进行空载及加载试验，合格后方可进行验收及使用。

6.3.13.1加载试验

加载试验用于检验爬架在正常使用状态下的承载能力，要求分别

做标准荷载试验和超载试验，其方法如下：

加载试验要求，其方法如下：

荷载要求：

标准荷载试验3KN/m2

超载试验4.5KN/m2

加载方法：

爬架操作面投影面积×试验荷载值

试验步骤：

取任意一跨已安装好的架体，按标准荷载值的要求（3KN/m2）进行加载，达到标准荷载值后静止1小时，观察架体的变形情况，若无异常，则继续加载直到达到超载试验的荷载要求（4.5KN/m2），再静止1小时，观察架体的变形情况，无异常情况后可进行下一步操作。

若变形明显，则必须将架体立即拆除并会同厂家的技术人员分析情况解决问题。

6.3.13.2“空载”试验

“空载”试验用于检验爬架在爬升状态下的承载能力，其方法如下：

荷载要求：

0.5KN/m2加载方法同6.3.14.1。

试验步骤：

取任意一跨已安装好的架体，按“空载”试验的荷载值要求（0.5KN/m2）进行加载，达到标准荷载值后对架体进行提升，观察架体的变形情况，无异常情况后可进行下一步操作。

若变形明显，则必须将架体立即拆除并会同厂家的技术人员分析情况解决问题。

7.液压爬架的升降

7.1架体操作的人员组织（单跨提升为一个作业组，作到统一指挥，分工明确，各负其责）。

7.1.1下设组长1名，负责全面指挥；

7.1.2泵站操作人员1名，负责液压装置管理、操作、调试、保养的全部责任；

7.1.3液压缸升降过程中切换高强锁销，每缸1人，负责升降中主框架的监护，及时发出指令，油缸的拆卸、锁销的切换,注意必须使用专用锁销，不得随意更换或代用。

7.1.4在本工程中，根据工期要求，组织几个作业组各自同时对架体进行提升。

作业组完成1跨架体的提升的时间约为30分钟。

7.2液压提升装置的操作步骤：

7.3架体升降前的准备：

7.3.1提升上支座：

以主框架上部的三角挂架为吊点，使用1－1.5t的手拉葫芦把上支座从第三层提升到第四层。

当上支座固定位置的砼强度达到C15以上时即可对架体进行提升。

7.3.2爬架提升前的准备与检查：

由厂家现场负责人对爬架提升的操作人员进行安全技术交底，明确分工，责任落实到位，并记录和签字。

按分工清除架体上的活荷载、杂物与建筑的连接物、障碍物，安装液压升降装置，接通电源，空载试验，准备操作工具（专用扳手、手锤、千斤顶、撬棍等）。

7.4架体的升降操作工艺：

7.4.1安装顶块锁销，调整油缸活塞上下动作，可单缸分别升降动作。

用顶块锁销把升降顶块固定在导轨内侧相应的孔内，锁销要安装到位。

荷载升缸，使架体自重作用在油缸上靠油缸的安全锁把油塞杆锁住。

7.4.2拆除架体与结构的连接物及障碍物；拆除下支座的穿墙螺栓。

7.4.3荷载升缸－提升架体－安装架体锁销－收缸使架体锁销承载架体－拆除顶块锁销。

7.4.4空程收缸－安装顶块锁销－升缸使活塞杆顶住架体－拆除架体锁销。

7.4.5荷载升缸－提升架体（行程450mm）－安装架体锁销。

以此循环进行升缸、收缸动作使架体每次升降450mm，达到爬架升降1个标准层的目的。

7.4.6爬架降落方法与架体提升一样，只是升缸是空程，收缸是荷载架体，使架体降落到一个标准层。

7.5爬架提升后的检查验收：

7.5.1检查拆装后的螺栓螺母是否真正按扭矩拧到位，检查是否有该装的螺栓没有装上；架体上拆除的临时脚手杆及与建筑的连接杆要按规定搭接好，检查脚手杆、安全网是否按规定围护好。

7.5.2架体提升后，要由爬架施工负责人组织对架体各部位进行认真的检查验收，每跨架体都要有检查记录，存在问题必须立即整改。

检查合格达到使用要求后由爬架施工负责人写出书面报告，爬架方可投入使用。

8.液压爬架工况状态下的使用

8.1升降工作完成后，技术管理人员必须按照规定严格检查后，方能投入使用。

8.2在静止工况状态下，施工荷载为3KN/m2。

8.3爬架不得超载使用，不得使用体积较小而重量过重的集中荷载，如设置装有砼养护用水的水槽，堆放大模板等。

8.4爬架只能作为操作架，不得作为外墙模板支模架。

8.5禁止下列违章作业：

8.5.1任意拆除脚手架部件和穿墙螺栓；

8.5.2起吊构件时碰撞或扯动脚手架；

8.5.3在脚手架上拉结吊装缆绳，在脚手架上安装卸料平台；

8.5.4在脚手架上推车；利用脚手架吊重物。

8.6爬架穿墙螺栓扭矩不得小于1500NM。

检测方法：

两成年劳力靠自身重量以1.5米力矩加力紧固螺栓，拧紧为止。

9.液压爬架的检查、维修与保养

9.1施工期间，每次浇注完砼后，必须将导向架滑轮表面的杂物及时清除，以便导轨自由上下。

9.2工程竣工后，应将爬架所有零部件表面导物清除干净，重新刷漆。

将已损坏的零件重新更换，以待新工程继续使用。

9.3有关液压提升装置的维修与保养，详情请见《爬架液压系统使用说明书》。

9.4施工期间，定期对架体及爬架连接螺栓进行检查，如发现连接螺栓脱扣或架体变形现象，应及时处理。

9.5每次提升，使用前都必须对穿墙螺栓进行严格检查，如发现裂纹或螺纹损坏现象，必须予以更换。

9.6穿墙螺栓正常使用100次后，应进行更换。

9.7对架体上的杂物要及时清理。

9.8当提升工作结束后，液压提升装置应立即拆除并妥善保管。

10.爬架的拆除

10.1拆除前的准备工作：

10.1.1组织现场技术人员、管理人员、操作人员、安全员等进行技术交底。

明确拆除顺序、安全保护措施、特殊构件的拆除方法。

10.1.2现场总指挥、安全员及班组长要明确分工，职责分明，到岗到位，认真负责。

10.1.3清除架体上的杂物、垃圾、障碍物。

10.1.4准备工作完毕后，报上级主管、工地主管、项目负责人批准，接到正式通知及批准书后再进行下列拆除步骤。

10.2拆除步骤：

10.2.1首先制定拆除方案：

方案分空中拆除与地面拆除两种，具体情况可根据施工现场情况经有关部门批准后方可拆除。

10.2.2拆除人员需配戴“三宝”，在拆除区域设立标志，警戒线及安检员。

10.2.3检查爬架各部情况，如有异常需妥善处理后方可拆除。

10.2.4由上至下顺序拆除横杆、立杆及斜杆，超长临边斜杆，最后拆下前应绑上防坠绳。

严禁上、下同时拆除。

10.3主框架的拆除：

10.3.1先用起重机械对主框架进行预紧，防止穿墙螺栓松开时主框架下坠。

10.3.2用铁丝将上支座（滑动支承构造）与主框架相对固定，以防止穿墙螺栓松开时上支座下坠。

10.3.3拆卸所有穿墙螺栓。

10.3.4利用起重机械将主框架吊至平地。

10.3.5妥善保管爬架各部件。

11.液压爬架的安全措施

11.1贯彻“安全第一、预防为主”的原则。

11.2施工人员应遵守《建筑安装工人安全技术操作规程》。

11.3要做到四不升降：

下雨、六级以上大风不升降；视线不好时不升降；没进行升降检查时不升降；分工责任不明确不升降。

11.4升降作业要做好周密劳动组织。

11.5升降作业时应设警戒线，任何人员不得在警戒线内走动。

11.6爬架外侧用密目安全网封闭，架体内用大眼网与墙体进行拉结。

底部用大眼、密眼网进行兜底。

底层爬架与建筑物之间空隙用翻板进行封闭。

11.7爬架每升降一层，由专职安全全面检查一次，提升系统每次提升前按《爬架液压顶升系统使用说明书》检查一次，如有异常须及时处理。

12.液压爬架的防坠措施

12.1升降状态时液压升降机在油路中装有双向锁，可以保证液压缸在工作过程中如遇到任何意外情况面发生危险，自锁能力可达12t以上，完全可以防止液压缸下滑，不会因突然断电、断油或其它情况而发生危险；同时液压升降机装有限载保护装置，可以根据架体自重设定调整液压缸的工作缸的工作顶升重量。

当架体因超重或有障碍而超出液压缸所设定的顶升重量时，液压缸就会停止顶升工作，使架体停在原位。

可避免因强行提升而造成架体损坏和事故发生。

12.2而在正常工作状态时，爬架使用三个T38.4的穿墙螺栓与墙体进行紧固，而起到防坠作用。

第二章爬架计算书

第一节荷载计算

1.荷载计算

1.1永久荷载

1.1.1架体自重

架体高度为13,跨度（即架体的竖直边至边的距离）为8,宽度为0.9,架体的立杆间距为2,小横杆的间距为1.

架体部分采用的材料规格及截面特参数为:

Φ48X3.5

[-6.3

□60X60X4

A=4.98cm2

A=8.4cm2

A=62-（5.2）2=8.96cm2

I=12.97cm4

I=51cm4

I=（1/12）（645.24）=47.07cm4

W=5.08cm

I=11.9cm4

I=（I/A）1/2=2.29cm4

I=1.58cm

I=1.18cm4

G=7.0336kg/m

G=3.89kg/m

Z=1.36cm

G=6.6kg/m

采用φ4.8×3.5钢管的构件的长度为

立杆:

I=13×3×2=78

大横杆:

I=2×7×8.5=119（每根长度按8.5计算）;

小横杆:

I=9×7×1.2=76（每根长度按1.2计算）;

纵向支撑（剪刀撑）:

I=4×[82+（13/3）2]1/2+4×[42+（13/3）2]1/2=4×9.1+4×6=61（按单片剪刀撑计算）;

架体结构的边柱缀条:

I=41.

架体内的水平斜杆:

I=27

护拦:

I=54.

Ф4.8×3.5钢管的总长为;L=495m.

Ф4.8×3.5钢管的总重为:

GP=1926kg.

槽钢[-6.3的总重量为:

G[=345kg.

所用□60×60×4的总重为G□=185kg

架体结构的自重为G=2510kg

1.1.2脚手板自重:

板宽0.9m,长8m,厚5cm,四步脚手板为800kg/m3的木材.

脚手板的总重量为GP=930kg.

安全网的总重量为:

G=130kg.

固定支座总重量为:

G=130kg.

永久荷载总计:

3700kg.

模板的重量G=800kg.

1.2可变荷载:

1.2.1脚手板上的活荷载设计值：

a正常使用时设计为6kN/m2

b架体升降状态时设计值为50kg/m2

1.2.2风荷载：

根据《建筑结构荷载规范》（GPJ9-87）：

W=0.35KN/m2

第二节架体结构计算

2.1脚手板的计算:

脚手板的容重为800kg/m3;板上活荷载设计值为6KN/m2,q=3.15kN/m

按跨度为1的三跨连续梁进行计算并考虑最不利的活荷载位置

M=240000mm3

σ=1.313N/mm2

（实际应力仅为木材设计强度的12％,安全可靠!

）

挠度计算:

V/1=1/1900<[V/1]=1/150（挠度甚小!

）

2.2大横杆的计算:

2.2.1大横杆按跨度为2,跨中承受一个集中力P的三跨连续梁进行计算,并考虑活荷载的最不利位置。

P=1.58KN（计算值）;

Pn=1.15KN（标准值）;

强度计算:

σ=M/W=132.5N/mm2

安全系数:

K=2.3>1.5

挠度计算:

V/1=1/338<[V/1]=1/150（符合要求!

）

a.爬架的构件中有薄壁型钢构件,故设计方法及设计强度等级分别按各自的规范的规定采用。

b.在容许应力的设计中,"安全系数"是钢材的屈服强度与按标准荷载算得的应力的比值。

本计算取平均荷载系数n=1.3，则安全系数的折算公式为：

K（安全系数）=Nfy/σ

2.2.2大横杆在风荷载的作用下从整体上看，也产生内力，近似地认为相同高度的两根大横杆或脚手板等的共同工作下，如同平行弦桁架的上、下弦杆。

如忽略杆身承受的局部弯矩，可算出大横杆在风荷载作用下产生的轴向力（迎风者受压，被风者受拉），但在大风天高空不能施工，因此脚手板上的活荷载取50kg/m2。

轴向力NW=5.78KN

弯矩WP=0.223KN.m

此时，大横杆属受压构件，应按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18-87）计算其承载力。

σ=74.4N/mm2

安全系数K=4.1>2（安全!

）

2.3架体（脚手架部分）的计算:

2.3.1架体（脚手架部分）的垂直荷载:

永久荷载;（标准值）

Σ=GΦ+Gp+Gn=29.86KN

可变荷载:

标准值按200kg/m2计算,考虑三层脚手板有荷载PO=43.2KN.设计荷载P=32.1KN.

剪刀撑的倾角为a=28.44°;sina=0.4673

每根剪刀撑的内力为N1=34.35KN

2.3.2杆件的强度计算:

σ=70.3N/m2

安全系数:

K=4.35>1.5（安全）

第三节架体结构的边柱计算

3.1内力分析:

3.1.1正常使用状态:

荷载:

永久荷载（标准值）:

Σ=G-Gp+Gn=35.70KN

可变荷载（标准值）:

PO=43.2KN

轴心力设计值为:

N=51.7KN

风荷载（Wk=0.35KN/m2）:

qw=1.67KN

3.1.2计算简图及内力分析

为保证本爬架在使用时有足够的安全度,同时也考虑到边柱与支座连接的螺栓的滑动的可能性,偏于安全地认为爬架与支座连接的两个支座一个为滑动铰接连接,另一个为固定铰接连接,则边柱的计算简图如1图所示.

内力分析：

Σy=0VA=N=51.7KN

ΣMA=0HB=47.04KN（B支座受压）

ΣMB=0HA=25.33KN（A支座受拉）

CB:

MX=-0.835X2{X1=0,MC=0;X1=10,MB=-83.5KN}

HX=-1.67X{X1=0,H=0;X1=10,HB上=-16.7KN}

AB:

MX1=-25.33X1-0.835X1.2{X1=0,MC=0;X1=3,MB=-83.5KN.m}

Hxi=25.33-1.67X{X1=0,HA=0;X1=3,HB下=30.34KN}

吊装模板时的状态:

1荷载:

永久荷载（标准值）:

35.7KN,

活荷载（标准值）:

P0=7.2KN,

被吊装的模板重:

PP=8KN,

边柱承受的轴心力设计值Nˊ=30.5KN

边柱顶端承受的偏心弯矩MC=10.2KN.m

风荷载:

qW=0.5KN/m

2

计算简图见图2及内力分析;

内力分析:

ΣY=0VA=Nˊ=30.5KN

ΣMA=0HB=17.48KN;（B支座受拉）

ΣMB=0HA=10.98KN;（A支座受拉）

求弯矩及剪力：

CB段：

MX=-（10.2+0.25X）

{X1=0,MC=10.2KN.m;X1=10,MB=-35.2KN.m}

Hx=-0.5X

{X1=0,Hc=0;X1=10,HB上=-0.5KN}

AB段:

Mx=-（10.98X1-0.25X12）

{X1=0,MA=0;X1=3,MB=-35.2KN.m}

HX=10.98-0.5X1

{X1=0,HA=0;X1=3,HB下=12.48KN}

比较上述两种状态，正常使用状态下弯矩及剪力最大，故以它作为边柱承载能力的根据。

3.2架体结构边柱承载能力的计算:

边柱的几何尺寸及几何参数:

2[6.3a1=313a2=587

2900

1

A=25.76cm2

a1=313mm,a2=587mm

I1=102cm4,I1Y=274.1cm4

I2=I2Y=47.04cm4

i1=2.45cm,i1=i1Y4.04cm,i2=i2Y=2.29cm

IX=47.481cm2iX=42.93cm2

W1X=1378.3cm3W2X=769.5cm3

b.验算边柱的整体稳定

M=83.5KNN=51.7KN

σ=85.2N/mm2

安全系数K=3.59>2.0（安全!

）

c.验算边柱单肢的承载能力:

M=83.5KNm,N=51.7KN

将M及N分别到边柱的两个肢上:

N1=126.5KN（压）,N2=18.0KN（无风受压）,N2=-74.8KN（拉）

验算槽钢肢:

σ=91.5N/mm2

安全系数K=3.34>2（安全!

）

验算方钢肢:

（无风受压时）σ=29.5N/mm2

安全系数K=10>2（安全!

）

（有风受拉时）σ=107.5N/mm2

安全系数K=2.84>2（安全!

）

d.边柱缀条的计算:

a=50.17°,L=1421mm

边柱剪力V=HB下=30.34KN,σ=148N/mm2

安全系数k=2.06<2（安全！

）

第四节架体结构支座的计算

4.1内