架子方案.docx
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架子方案
1.编制依据
1.1.施工图纸
图纸名称
图纸编号
设计单位
太阳宫新区（太阳星城）B区1＃、2＃、3#楼工程图纸
结施01—18
北京中建建筑设计院
建施01—22
1.2.施工组织设计
施组名称
编制日期
编制人
太阳宫新区（太阳星城）B区1＃、2＃、3#楼施工组织设计
2008.2
赵安隆
1.3.主要规范、规程
序号
规范、规程名称
规范、规程编号
1
《建筑施工手册》
GBJ50108-2001
2
《建筑工程模板施工手册》
1997年1月
第一版
3
DBJ01-53-2001
4
DBJ01-16-94
2.工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
太阳宫新区（太阳星城）B区1＃、2＃、3#楼工程
2
工程地址
北京市太阳宫乡十子口村
9
工程
概
况
建筑规模
建筑面积
地下面积
2041m2
72091m2
地上面积
47890m2
层数
地上26层，地下2层
建筑檐高
80.00m
标高
±0.000
42.20m
室外
41.6m
基底
-8.35
建筑功能
地下二层为人防、屋面顶部为电梯机房、水箱间
结构类型
现浇剪力墙，外墙厚度为300mm、250mm
基础形式
板式筏基
根据本工程结构特点，主体结构墙体采用大模板施工，外墙周圈脚手架采用全钢三角形外挂架。
3.工程特点与施工难点分析
2.1.外墙形状呈“锯齿”型，各边墙体收缩多样呈规则矩形和梯形，且部分凸凹部位过短，墙体外立面飘窗及空调板多等。
2.2.外墙门洞口过大支撑点受力点加长等。
2.3.空调板及飘窗随结构一起施工。
4.外挂架搭设方案
4.1.外挂架设计
4.1.1.挂架的设计要求
外挂架采用双道定型角钢L50×5焊制加工而成，宽度为1360㎜，高为2120㎜。
利用大模板拆除后预留Φ32穿墙孔安装“L”型螺栓穿入孔内，外侧为弯钩，勾入三角架的槽钢内，内侧用150×150×15㎜的钢垫片，再拧紧2DM58螺母，三角架上满铺50mm厚木板，且用双股8#铅丝与三角架上面绑扎牢固，不许出现探头板、飞跳板现象。
外侧用Φ48竖向钢管防护，间距不大于1300mm，且比上一层大模板操作平台高出1200mm并设两道Φ48钢管护身栏杆,两杆件交接处用管卡扣牢固,立杆内侧满挂安全网,挂架之间用Φ48水平钢管进行连接。
整个外挂架从首层周转到二十六层,凡转角悬挑处必须利用三角架上的Φ48钢管搭成三角形.外挂架沿外墙预留孔逐个布置,其间距不大于1300mm。
4.1.2.外挂架搭设部位及方法
外挂架搭设部位详见附图，外挂架构造详见附图
4.2.外挂架的搭设
（注：
墙体混凝土强度必须达到7.5Mpa以上时方可挂架）
4.2.1.利用大模板拆除后预留的Φ32穿墙孔,将Φ28勾头螺栓穿入孔内。
将外挂三角架挂在勾头螺栓上,墙内侧加设150×150×15mm钢垫片,拧紧双螺母。
4.2.2.每2～5个三角架组成一个外架单元体,每个单元体长度不大于6000mm。
4.2.3.外挂架上铺设5㎝厚的木脚手板,并用8#铅丝与三角架绑扎牢固,用钢管将各三角架连成一个外挂架单元体。
4.2.4.外挂架立杆长7米,间距为1～1.3m，具体视三角架间距而定。
4.2.5.外侧大横杆设置7道,在工作面上设置一道护身栏。
（详见附图）
4.2.6.工作面上要满铺木脚手板,不得有探头板和飞跳板,并设18㎝高的挡脚板。
4.2.7.在立杆内侧悬挂密目安全网,用尼龙绳将密目网固定在横杆上。
4.2.8.外挂架最底层设一道水平安全网。
4.2.9.外挂架外侧立面设一组剪刀撑。
4.2.10.各个外挂架单元体组装完成后,须与相邻外挂架或网片连接,以保证稳定性。
4.2.11.第一次搭设外挂架时，要求外架在负载600Kg/m2情况下持续4个小时,各结构部位无异常方可上人施工。
4.3.外挂架的提升与拆除
4.3.1.外挂架的提升
4.3.1.1.待上层结构楼板施工完成后,且墙体混凝土强度达到7.5Mpa,方可进行外挂架的提升。
4.3.1.2.架子工提前从墙外向墙里插入螺栓,里侧架子工垫好垫片,并拧上螺母。
4.3.1.3.提升前,解开架体间的接缝板、立网等连接物,架子工挂好吊钩并离开平台后,方可发信号开始吊运,吊钩要兜住三角挂架。
4.3.1.4.稍绷紧吊绳,里侧架子工从室内将螺母松开并将螺栓向外稍微推出,使钩盒离墙。
4.3.1.5.塔吊起吊时,不得碰撞结构和其他相邻外挂架。
4.3.1.6.上层结构里侧,架子工使螺栓弯钩向上.挂架达到高度时,专人指挥塔吊,缓落架体,使外挂架的槽钢挂在螺栓上。
4.3.1.7.挂完后,要求里侧架子工拧紧双螺母,且螺栓凸出螺母2㎝以上.
4.3.1.8.摘掉塔吊挂钩,进行其他挂架的提升。
4.3.1.9.将一个流水段的外挂架体全部安装好以后,即可接缝板、立网，将相邻挂架用短杆连成整体。
4.3.1.10.出现层步差时，搭设临时护身栏。
4.3.2.外挂架的拆除
4.3.2.1.待全部施工完毕后，拆除所有的外挂架。
拆除时先用吊绳挂住外挂架，稍绷紧绳后，里侧架子工从室内将挂钩螺母松开，并将挂钩稍微推出，将挂架吊至地面。
4.3.2.2.在地面上拆除各个杆件及安全网，清理后分类别摆放整齐。
5.施工注意事项
5.1.当外墙混凝土强度达到7.5Mpa以上，方可进行外挂架的安装。
5.2.安装架子的人员必须持证上岗，并具体体检合格证明，严禁酒后作业，工作时必须戴好安全帽，系好安全带，穿防滑鞋。
5.3.信号人员必须持证上岗。
确保架子安装及塔吊运行的协调、安全。
5.4.每个外挂架安装后，必须检查“L”型螺栓与外挂架钢架的连接情况，以及内侧螺母、垫板拧紧情况（相邻两外挂架最大水平间距不大于1.30m）,且保证各外挂架之间Φ48水平钢管的交圈封闭及其牢固性.外挂安全网必须从上至下封闭严密,并与脚手板下脚封死。
5.5.架子安装时,若遇特殊情况,如:
大风、雨、雪、雾时，应停止作业。
5.6.外挂架搭设完毕并自检合格后，第一次上报公司安全及技术部门验收合格方可使用。
5.7.外挂架拆除时，需将塔吊卡环（2个）安装于外挂架，当“L”型螺栓经专人检查完全脱离固定后，方准进行吊运。
5.8.架组装完毕后，须经公司技术、安全部门检查验收合格后方可投入使用。
5.9.每次提升安装完毕后，经由经理部组织有关人员验收后，合格方可使用。
5.10.脚手板铺设严密，绑扎牢固，无探头板和飞跳板。
5.11.各架体之间缝隙不得大于15㎝。
6.外墙挂架的计算
已知条件：
外挂架宽度按1.4m计算，外挂架最大间距按1.8m计算，挂钩螺栓采用φ28圆钢，外挂架材料水平杆、斜杆为φ48×3.5钢管，竖杆为10#槽钢，采用焊缝成型外挂架。
6.1荷载计算：
以每榀外挂架承重1.8m范围荷载计算：
1、模板自重：
以外模高度按2800mm计算，模板重量按1350N/m2，荷载为2.8×1.8×1350=6804N=6.8KN。
2、操作人员荷载：
1.8m间距内最多允许３人同时操作，每人按750N计，总计2.25KN。
3、自重及工具荷载：
外挂架自重、脚手板、护栏钢管、零星材料等，最大重量按３ＫＮ计。
6.2计算简图：
1、模板自重考虑为主要分布于脚手架内侧荷载，将均布荷载化为节点集中荷载：
Ｆ1=2.8×1.8×1.35/2=3.4KN
2、
操作人员及工具荷载视为在外挂架宽度方向均匀分布荷载，化为3个节点集中荷载：
Ｆ２=（2.25+3）/3=1.75KN
计算简图如下图所示：
即：
ＦA=Ｆ1+Ｆ２=5.15KN，ＦB=Ｆ2=1.75KN，ＦC=Ｆ2=1.75KN
6.3内力计算：
按桁架进行计算，各杆件内力值：
RAH=（FB×0.7+FC×1.4）/2.2=2.75KN
RAV=FA+FB+FC=8.65KN
RBH=（FB×0.7+FC×1.4）/2.2=2.75KN
RBV=0
N1=Fctg32°=1.09KN
N2=N1=1.09KN
N3=N4Cos32º=2.67KN
N4=RBH/sin32º=3.15KN
N5=Fc/cos32º=2.06KN
N6=FB=1.75KN
N7=0.98KN（根据节点力的平衡求得）
N8=0.06KN（根据节点力的平衡求得）
6.4截面验算：
（１）、杆件①②③⑦⑧皆为拉杆。
最大内力N3=2.67KN，③杆为10#槽钢A3=1274mm2（允许应力乘以0.9折减系数）。
①②杆件为φ48×3.5钢管，Ａ＝489mm2。
强度：
σ1=N1/Ａ1=1090/489=2.23N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
σ3=N3/Ａ3=2670/1274=2.09N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
（２）、杆件④⑤⑥为压杆，最大内力N4=3.15KN，杆件④计算长度为L0=1303mm，回转半径I4=24.5mm
杆件长细比：
λ=L0/I=1303/24.5=53.18<[λ]=150（稳定）
强度计算：
σ=N/Ａ=3150/489=6.44N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
6.5焊缝强度验算：
挂鼻焊缝验算：
挂鼻构造详图见《通用钢大模板图册》。
挂鼻焊缝高为8mm，焊缝长为280mm（单侧）。
焊缝抗剪强度：
て=RAV/A=8650/[8/21/2×（280×2-20）]=2.83N/mm2。
焊缝抗拉强度：
σ=RAH/A=2750/[8/21/2×（280×2-20）]=0.89N/mm2。
焊缝强度：
（σ2+て2）1/2=（2.832+0.892）1/2=2.97N/mm2≤[σ]，这里的[σ]是角焊缝的强度设计值，[σ]=160N/mm2。
注：
外挂架弯头栓孔周围混凝土强度由施工方根据实际情况进行验算，以确保安全。
6.6支座A外挂架螺栓验算：
1.采用φ28挂钩螺栓。
受拉：
RAH=1.67KN，A=615mm2
σ=RAH/Ａ=1670/615=2.72N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2。
受剪：
τ=RAV/Ａ=8650/615=14.06N/mm2<[τ]=125N/mm2，满足要求。
7.安全防护方案
7.1.阳台围护架（详见下图）
7.1.1.网片组装：
7.1.1.1.底部采用三角撑，在1.7米的高处和结构的门窗洞拉接。
7.1.1.2.在工作面阳台板外侧50㎝处预埋Φ14钢筋环,用架子管和网片拉接,以增加阳台外脚手架的稳定性。
7.1.1.3.立杆长7.0米,间距1.5米,随大横杆穿墙孔间距而定。
7.1.1.4.大横杆共设5道,和立杆用扣件扣紧。
7.1.1.5.作业层设一道护身栏,高度为1.2米。
7.1.1.6.每个网片设一组剪刀撑。
7.1.1.7.外侧挂密目安全网。
7.1.1.8.与相邻外挂架连接起来。
7.1.2.阳台围护架的提升：
7.1.2.1.待上层顶板施工完毕，且在墙体钢筋绑扎前，和两侧的外挂架同时提升。
7.1.2.2.先用钢丝绳捆好脚手架护身栏两侧的横杆和立杆的交点处，并保证捆绑牢固。
7.1.2.3.派架子工将最低层和结构拉接的杆件从脚手架拆除，再上层和结构拉接的杆件拆除。
7.1.2.4.吊运过程中，避免脚手架的三角支腿碰撞阳台和相邻挂架。
架体间缝隙小于20㎝。
7.2.落地窗及飘窗的固定槽钢支架搭设
本结构设计有落地窗和飘窗（详见附图）。
因没窗台墙体或窗台以下墙体尺寸很小，本公司生产的外挂架安装后，在结构上没有下支点。
所以，必须另行设计固定点详见下图。
拆除后洞口封闭同电梯井洞口封闭方法。
7.3.水平安全网
7.3.1.在二层中间设第一道水平安全网，安全网采用双层网，两层间距40㎝，网宽6米。
7.3.2.在六层、十层、十四层、十八层和二十二层分别设一道水平安全网，采用单层网，网宽3米。
各结构拉接部位用Φ10钢丝绳模板孔固定起来，外侧用架子管斜挑，杆件端部用扣件固定，外侧高于内侧，倾斜角为10～30度。
详见下图
7.3.3.建筑物转角处采用架子管悬挑钢丝绳，上挂水平安全网。
7.3.4.网接口处必须连接严密，与建筑物之间缝隙不大于10㎝。
7.4.出入口护头棚
7.4.1.1#、3#楼的北侧各设一个出入口，2＃楼南侧设一个出入口，具体位置及走向详见右图。
7.4.2.出入口护头棚宽4米，高5米，伸出结构6米。
7.4.3立杆间距1.5米，横杆步距1.5米。
7.4.4.护头棚顶部铺设两层脚手板，中间间隔40㎝。
7.4.5.护头棚每侧设置两道斜撑，两侧用多层板封闭，涂刷城建绿，详见下图。
7.4.6.护头内设一人行坡道、脚手板满铺，并设间距为30㎝的防滑条。
7.5.电梯井架子与防护
7.5.1.2#、3#楼各4部电梯，1#楼6部电梯，每部电楼加工一套整体跟进操作平台，共加工14部。
详见下图
7.5.2.电梯井内地下一、首层搭设防护平台，平台高度与结构标高一致。
首层以上，每四层设一道水平安全网。
7.5.3.电梯井防护用Φ12钢筋、间距15㎝，焊成开启式防护门，用膨胀螺栓进行固定，高度为1.50米,距地0.10米，防护门下0.10米采用木板做挡脚板，涂刷红白道警示。
（详见下图）
7.5.5.结构每上升一层，电梯井内操作平台跟进一层。
7.6.其它部位安全防护
7.6.1.垃圾口、预留洞口，必须按以下规定防护：
7.6.1.1.50×50㎝以下洞口加固定盖板。
7.6.1.2.50×50～150×150㎝的洞口的应预埋通长钢筋网，无条件时可加固定盖板。
7.6.1.3.超过150×150㎝的洞口四周必须支搭两道防护栏杆，中支挂水平安全网详见下图，采光井上面应用木板铺满，并与建筑物固定。
7.6.2.楼梯间安全防护：
7.6.2.1.在楼梯间搭设1.2m高的防护栏杆，水平杆设置两道，立杆间距为2m。
7.6.2.2.塔楼的外挂架下层满铺脚手板。
板上面及外立面满挂密目网，以作为在塔楼外挂架下面施工的防砸棚。
7.6.3阳台安全防护：
详见下图
8.卸料平台方案
在本工程1#、2＃、3#楼各加工二个卸料平台，卸料平台由项目经理部自加工，其设计与验算如下：
8.1.构造设计
8.1.1.卸料平台采用20号槽钢作为主梁，次梁用14号槽钢，间距100cm，上铺50厚木版，并用铁丝绑牢，形成平台。
8.1.2平台水平钢梁（主梁）的悬挑长度5.30m，悬挑水平钢梁间距（平台宽度）2.60m。
次梁采用[14a号槽钢U口水平，主梁采用[20a号槽钢U口水平，次梁间距1.00m。
容许承载力均布荷载1.50kN/m2，最大堆放材料荷载15.00kN。
8.1.3.护拦部分，立杆和水平扶手采用φ48×3.5钢管；立杆高1.5m，间距90cm。
水平横挡采用φ16钢筋和立杆焊接。
水平横挡间距50cm。
8.1.4.平台四周用15mm厚围护多层板围护，并挂限载1.5吨的标志牌。
具体构造见附图
8.2.次梁验算
1.荷载计算
（1）面板自重标准值：
标准值为0.35kN/m2；
Q1=0.35×1.00=0.35kN/m
（2）最大容许均布荷载为1.50kN/m2；
Q2=1.50×1.00=1.50kN/m
（3）槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m
经计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.35+1.50+0.14）=2.39kN/m
经计算得到，活荷载计算值P=1.4×15.00=21.00kN
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到，最大弯矩计算值M=2.39×2.602/8+21.00×2.60/4=15.67kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——截面塑性发展系数，取1.05；
[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
经过计算得到强度
=15.67×106/（1.05×80500.00）=185.39N/mm2；次梁槽钢的抗弯强度计算
<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]8.3主梁的计算
1.荷载计算
（1）栏杆自重标准值：
标准值为0.30kN/m
Q1=0.30kN/m
（2）槽钢自重荷载Q2=0.22kN/m
经计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.30+0.22）=0.63kN/m
经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为
P1=（1.2×（0.35+1.50）×0.50×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=1.67kN
P2=（1.2×（0.35+1.50）×1.00×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=3.11kN
P3=（1.2×（0.35+1.50）×1.00×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=3.11kN
P4=（1.2×（0.35+1.50）×1.00×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）+21.00/2=13.61kN
P5=（1.2×（0.35+1.50）×1.00×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=3.11kN
P6=（1.2×（0.35+1.50）×1.00×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=3.11kN
P7=（1.2×（0.35+1.50）×0.15×2.60/2+1.2×0.14×2.60/2）=0.66kN
2.内力计算
卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。
悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图（kN）
主梁支撑梁弯矩图（kN.m）
主梁支撑梁变形图（mm）
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为14.03kN
最大弯矩Mmax=14.38kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——截面塑性发展系数，取1.05；
[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
经过计算得到强度
=14.38×106/1.05/178000.0+11.48×1000/2883.0=80.89N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到
b=570×11.0×73.0×235/（5300.0×200.0×235.0）=0.43
经过计算得到强度
=14.38×106/（0.432×178000.00）=187.02N/mm2；
主梁槽钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
8.4钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=18.13kN
8.5钢丝拉绳的强度计算:
钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU均取最大值进行计算，为
RU=18.128kN
钢丝绳的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；
计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径（mm）；
——6×19钢丝绳取0.85
K——钢丝绳使用安全系数，取8.0。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×18.128/0.850=170.616kN。
选择6×19钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径19.5mm。
8.6锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=14.062kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[14062×4/（3.1416×50×2）]1/2=14mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
8.7焊缝计算
8.7.1.次梁与主梁采用手工电弧焊，E43焊条，焊缝厚度10mm，焊缝长度150mm.。
8.7.2.验算拉力N=fwfheIW=160×7×150=168KN（满足要求）
（其中he=0.7hf=0.7×10=7mm）
9.安全注意事项
9.1.各部位钢结构之间的焊接点必须符合JGJ81《建筑钢结构焊接规程》有关规定和要求。
9.2.吊环与主梁间采用手工电弧焊，E43焊条，吊环为A3号钢直径Φ20钢筋，与主梁双面焊接，焊缝厚度10毫米，焊缝长度150毫米。
9.3.木版与其下钢骨架之间采用铁丝绑扎牢固，并满铺。
9.4.平台每侧设两根钢丝绳，钢丝绳一端穿过主梁，用四个卡环卡住，和墙上的锚环相连，锚环螺杆设双垫片、双螺母。
连接端部至少设四个卡环，不得直接用吊钩钩挂吊环。
9.5.钢丝绳固定时应注意整个平台的表面水平，不得扭曲或发生倾斜。
平台主梁伸入室内的端部，开孔Φ50，并穿Φ48的钢管，然后固定立杆和顶托，顶托上加10×10方木，调整顶托，顶紧楼板底部。
横钢管水平向加方木，顶紧在墙角上。
9.6.平台在使用过程中要经常检查，发现钢丝绳锈蚀、损坏，及时更换，焊缝脱剂要及时补焊牢固。
9.7.平台上要标明允许荷载值（1.5吨），使用中操作人员和物料的总重量不允许超过设计的允许荷载，并由安全员进行监督检查。
9.8.在使用过程中，卸料平台上的重物要均匀放置，不得出现两侧不均匀的现象或集中放置在同一个地方，以免失稳。
9.9.卸料平台的起吊与安装，由专人负责，确保安全。
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