外脚手架施工方案.docx
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外脚手架施工方案
威海国际文化交流中心工程
外脚手架施工方案
一工程概况：
本工程地处威海市环翠区，东临海滨南路面对大海，西临青岛路，西北临威海市国际会展中心的繁华地段，由威海市城建项目开发有限责任公司投资兴建，德国BSP建筑设计事务所北京正东国际建筑工程设计有限公司设计，山东佳益工程咨询有限公司进行项目管理的市政项目。
本工程主要使用性质以会议功能为主，满足不同会议性质和会议规模的使用要求，内设置一个1020座的主会议厅，一个200座的中会议厅，3个100座的小会议厅，一个100人的多功能会议厅，17个50-100人的讨论室、贵宾厅及贵宾接待厅的大型公共建筑。
本工程设计构思主要为：
尊重环境、尊重历史、尊重现状，以大海为主题，体现海的风格，海的神；采用新技术、新材料的具有浓郁海洋气息和强烈现代风格的建筑。
本工程基地面积约34899.64m2，地下建筑面积为：
13005.72m2，地上建筑面积：
19982.22m2，总建筑面积约32381.30m2，建筑占地面积为8254.04m2，地下两层，地上四层，建筑总高度31.00米，为框剪结构。
本工程主体结构合理使用为年限50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，抗震设防类别为乙类，地下防水为一级，屋面防水为二级。
设计标高±0.000相当于绝对标高11.400米。
本工程特点：
工期特别紧张、工程质量要求高（泰山杯）、工程量大、工程结构复杂技术含量高、工程影响面大社会效应深。
二、施工部署：
考虑本工程的实际情况，从最合理的途径选择本工程的外架布置：
悬挑钢管脚手架，其理由如下：
1、本工程为两层地下室，±0.000以下的附属工程量太多，主要有：
外墙面防水；汽车坡道；采光井以及回填土等作业工序交叉穿插进行。
2、本工程工期特别紧张，按正常施工程序在回填土作业完成后再进行外架搭设至少延误将近45天的工期。
3、本工程采用悬挑脚手架费用与正常落地式外架相比：
增加将近10.3万元，增加部分主要是工字钢、斜拉钢丝绳以及为固定工字钢的预埋件费用。
4、增加的10.3万元费用能换来将近45天的工期。
综上所述：
本工程采用悬挑钢管脚手架。
本工程±0.00以下结构施工外架采用落地架。
悬挑外架起来后，拆除落地外架，立即进行外墙防水、采光井墙施工，然后进行回填。
三、外架搭设要求
1、悬挑架材料要求：
钢管为φ48×3.5钢管，无锈蚀；底座为10#工字钢（国标），刷蓝色漆，架子斜拉及卸荷采用油性14#钢丝绳（国标：
6X19+1），预埋拉环为φ20圆钢（国标），绳卡与钢丝绳配套，手拉葫卢（两个）1.5T。
2、搭设要求：
1）、底座工字钢间距为1.5米，根据建筑物外形按要求布置，如附图示。
立杆间距：
从支座排起，随建筑物外形均匀布置，立杆的纵距1.50米，立杆的步距1.50米，外排钢管刷黄色漆。
工字钢刷蓝色漆。
2）、架宽为0.80米，步距为1.5米，内立杆离外墙处为30cm。
3）、小横杆出安全网为10cm，卸荷层所有小横杆应与结构物刚性连接后方可进行卸荷。
4）、外架剪刀撑要求连续布置，刷红白相间油漆（300X300）。
5）、脚手板制作安装要求：
脚手架采用条状竹笆片制作，要求作业层及作业下一层封闭，以下每四步封闭，条状竹笆片铺放后要求用细铁线与大横杆绑扎固定。
6）、踢脚板制作布置要求：
踢脚板采用5厚木胶合板制作，宽180外侧面刷红白相间（300）油漆，每三步一道。
斜跑楼梯按每跑布置。
7）、安全网要求：
采用合格密目安全网内挂。
悬挑层、卸荷层安全网根部应钉压脚板。
8）、连墙杆要求：
按二步二跨设计，浇筑楼层砼前沿外边梁预埋钢管位置与立杆相平，该预埋钢管可兼作楼层周边防护栏杆的立杆之用。
9）、工字钢底座布置及节点大样
底座布置详见平面图
节点大样
1外架搭设大样
2工字钢悬挑及斜拉
3剪刀撑布置
4卸荷层刚性连接与斜拉
3、外架的搭设要点:
（1）.构架材料的技术要求
①钢管杆件：
包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑等，在作业层设置的、用于拦护的平杆也称为“栏杆”。
钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管或同规格的无缝钢管。
钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢，用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜撑的钢管长度为4～6米为宜，小横杆长度1.2～1.5米。
②扣件：
扣件为钢管的连接件，分为直角扣件（用于两根呈垂直交叉钢管的连接）、旋转扣件（用于两根呈任意角度交叉钢管的连接）、对接扣件（用于两根钢管对接连接）；扣件的技术要求有：
扣件应采用机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造，铸铁不得有裂纹、气孔，不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷；扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好；扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应不小于1mm；当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
扣件表面应进行防锈处理。
（2）搭设作业程序：
安装立杆底垫→放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫荡地杆并与立杆固定（应吊线确保立杆垂直），每边竖起3～4根立杆后，即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和小横杆（与大横杆扣接固定）、校正立杆垂直和横杆水平使符合要求，按40～60N.m力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。
交圈后，再全面检查一遍构架的质量，符合要求后→设置连墙杆→按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步……→随搭设进程及时装设连墙壁件和剪刀撑→铺脚手板和栏杆→挂安全网。
（3）.立杆：
相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近在横杆的距离不宜大于步距的三分之一，立杆大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏；立杆的偏差应不大于架高的1/300，本工程中，立杆的绝对偏差值为不大于75mm。
（4）.大横杆：
上下横杆的的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近立杆的距离不大于纵距的三分之一；同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架的总长度的1/250，且不大于50mm；相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减少立杆偏心受载情况。
（5）小横杆：
贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，在相邻立杆之间根据需要加设1根，在任何情况下，均不得拆除作为基本构架结构杆件的小横杆。
（6）剪刀撑：
剪刀撑每隔9根立杆设一道，剪刀撑的斜杆与地面的夹角为50度，剪刀撑沿架高连续布置；斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2～4个扣结点。
（7）连墙件：
采用刚性拉墙点，梅花形布置。
（8）护栏和挡脚板：
在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。
上栏杆高度大于1.2米，挡脚板高度20cm。
（9）安全网：
在外立杆的内侧用密目式安全网全封闭，必须按有关规定悬挂。
（10）层间封闭：
在操作层及以下一层，内立杆与建筑物之间的空隙用水平安全网封闭，其余每三层封闭一次。
（三）受料台的搭设
本工程的转料平台采用悬挂式的转料平台，平台面积2×3米，用16号工字钢及时φ14钢丝绳组成受力体系，与外架完全脱离。
周围用钢管作1.2米高的防护栏杆，再用密目安全网封闭。
具体见下图。
（四）防护棚的搭投
井架、通道出入口防护棚的搭设
搭设要求见下图：
（五）脚手架搭设按工程进度和施工需要分阶段进行，在每一阶脚手架搭设完成后，应经过专业工长、质检员、安全员检查验收合格方可使用。
在施工使用阶段也应定期进行检查。
四、悬挑架搭设注意事项
1、严格按平面布置图进行工字钢固定件预埋和安装工字钢，保证工字钢固定端长度。
2、严格控制工字钢安装水平面标高，保证一致；
3、当混凝土的强度达到75%后方可进行工字钢的铺设、固定；
5、所有工字钢支座全部斜拉完毕架体稳定后，才能搭架。
禁止斜拉一部分，搭架一部分；
6、所有连墙杆必须按设计连接牢固；
7、卸荷层连墙杆必须锚入梁内，焊接钢筋弯头，预埋在梁内；
8、卸荷层钢丝绳斜拉必须按设计要求进行，不得个别遗漏
五、脚手架的使用与维护
1、上架子作业人员上下均应走人行梯道，不准攀爬架子。
2、在架子上的作业人员不得随意拆除脚手架的所有拉结点和脚手板，以及扣件等所有架子部件。
3、架子上作业人员若发现架子防护不完善，作业不方便时要及时找工长反映，由架子工处理架子问题。
4、在从事外墙装修时，外装修工人不得随意拆除装修部位的拉接点，因工程施工需要必须拆除拉结点时，要报工长先采用相应加固措施后再拆除。
5、作业层每1M2架面上施工荷载不得超过以下规定：
结构脚手架为3KN/m2，装修用脚手架为2KN/m2。
6、严禁在架面上码放材料，不影响施工操作和人员通行。
7、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、闪失和落物，严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。
8、每班工人上架作业时应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。
在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业，发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。
12、在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料移至室内，每日收工前应清理架面。
在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。
13、对钢管、扣件、条状竹笆片使用的规定：
（一）新钢管的检查应符合下列规定：
1、应有产品质量合格证；
2、应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》（GB/T228）的有关规定，质量应符合现行标准《碳素结构钢.》（GB/T700）中Q235-A的规定。
3、钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
4、钢管外径、壁厚、等的允许偏差为-.05mm，端面允许偏差为1.70mm。
5、钢管必须涂有防锈漆。
6、钢管上严禁有打孔。
（二）旧钢管的检查应符合下列规定：
1、表面锈蚀深度应小于0.50mm，检查时在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值时不得使用。
2、钢管的弯曲变形在每1.5m长度不得大于5mm。
3、严禁使用打孔的钢管。
（三）扣件验收应符合下列规定：
1、新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
当对扣件质量有怀疑时，应现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB-15831）的对定抽样检测。
2、旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的必须更换。
3、新旧扣件应进行防锈处理。
（四）竹脚手板宜采用由毛竹或楠竹制作。
六、脚手架检查与验收
1、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：
（1）基础完工后及脚手架搭设前；
（2）作业层上施加荷载前；
（3）每搭设完一层高度后；
（4）达到设计高度后；
（5）遇有六级大风与大雨后；
（6）停用超过一个月。
2、脚手架使用中，应定期检查下列项目：
（1）杆件的设置和连接，连墙体、支撑、门洞珩架等的构造是否符合要求；
（2）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓是否松动；
（4）脚手架的立杆垂直度的偏差应符合下表要求
搭设中检查偏差的高度（m）
总高度
50m
40m
20m
H=2m
H=10m
H=20m
H=30m
H=40m
H=50m
±7mm
±20mm
±40mm
±60mm
±80mm
±100mm
±7mm
±25mm
±50mm
±75mm
±100mm
±7mm
±50mm
±100mm
（5）安全防护措施是否符合要求；
（6）是否超载；
七、脚手架的拆除：
1、脚手架拆除应从上向下逐层进行，严禁上下同时作业。
2、拆除时应连墙件随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层拆除后再拆脚手架。
分段拆除的高差不应大于两步，如大于两步应增设连墙件加固。
3、拆除下来的钢管和扣件、脚手板必须人工传递至地面，严禁向下抛掷，当脚手架拆至最后一根立杆的高度，应先搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
八、施工安全
外脚手架的搭设与拆除对安全要求非常高，因此工人在操作时必须严格遵守安全操作规程，严防安全事故的发生。
1、工人在搭设脚手架时必须戴安全带帽，系安全带，穿防滑鞋。
2、当有大风、雾、雨天气时不能进行脚手架的搭设和拆除工作，雨后上架应有防滑措施。
3、脚手架的使用期间，严禁拆除主节点处的纵横水平杆，纵横扫地杆，连墙件。
4、脚手架的搭设与拆除时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，周边2米范围内严禁非操作人员入内。
5、不准在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，必须进行时，应采取安全措施，并报主管部门批准。
6、脚手架的搭设与拆除时，架上的扣件、钢管安放必须稳固，严禁掉落伤人。
7、在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
九、外架受力计算：
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为27.6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，立杆的步距1.50米。
采用的钢管类型为
48×3.5，
连墙件采用2步2跨，竖向间距3.00米，水平间距3.00米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用10号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.10m。
拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
一）、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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800/3=0.040kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.040=0.094kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.094+0.10×1.120）×1.5002=0.269kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.094+0.117×1.120）×1.5002=-0.316kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.316×106/5080.0=62.206N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.040=0.078kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.078+0.990×0.800）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.704mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二）、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/3=0.060kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.200kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.060+1.4×1.200=1.821kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×0.8002/8+1.821×0.800/3=0.489kN.m
=0.489×106/5080.0=96.323N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×800.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.060+1.200=1.318kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1317.600×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=0.954mm
最大挠度和
V=V1+V2=0.962mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
三）、扣件抗滑力的计算:
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8.0kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.800×1.500/2=0.090kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.090+1.4×1.800=2.665kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
四）、脚手架荷载标准值:
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/m）；本例为0.1394
NG1=0.139×27.600=3.847kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×4×1.500×（0.800+0.300）/2=0.495kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×27.600=0.207kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.999kN。
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=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
W0=0.450
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=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.85×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
五）、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.04kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.26；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.60m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=86.02
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.28kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.26；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.60m；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.50
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.190kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=117.48
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
六）、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——风荷载基本风压标准值，wk=0.472kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.00=9.000m2；
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=5.953kN，连墙件轴向力计算值Nl=10.953kN
连墙件
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