大观国际外架工程专项施工方案.docx

1、大观国际外架工程专项施工方案 外脚手架专项施工方案1.编制依据 1.1建筑施工计算手册（第二版） 1.2建筑施工手册（第四）版） 1.3国家标准建筑结构荷载规范（GBJ50009-2001） 1.4建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 1.5高空作业操作技术规程JGJ80-91 1.6国家行业标准建筑施工安全检查标准JGJ59-99 2.工程概况 本工程位于郑州市金水区，东临燕东路，北为沈庄北路，南邻沈庄路，西侧为规划三期用地。由16#、17#、19#楼及北地下车库组成。北地下车库将整个建筑地下部分连为一体，总建筑面积为20909.9，地下一层高度为3.9米，地下二层高度

2、为3.6米； 16#楼地上1134层，地下二层，地上建筑面积为25585.6，建筑总高度为99.15米；17#楼地上34层，地下二层，地上建筑面积为9316.22，建筑总高度为99.80米；19#楼地上30层，地下二层，地上建筑面积为25303，建筑总高度为88.5米；本工程总建筑面积为85208.47。 本工程设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数为1.0，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第一组，建筑物场地类别类。地下车库结构形式为框架结构，基础类型为独立承台桩基础，承台间设拉梁及抗水板，抗震等级为三级抗震； 16#

3、、17#楼和19#楼基础型式为筏板桩基础，主体结构为剪力墙结构，计算抗震等级二级，构造抗震等级为一级。 3.施工部署 根据本工程楼层高度、结构特点、施工进度安排要求，设计外脚手架具体搭设方案如下： 16#楼I区基础顶至四层顶处沿结构外延搭设落地双排脚手架，其高度为21.49m;四层顶处至11层顶处采用型钢悬挑脚手架，其高度为20.3m。 16#楼II区基础顶至三层顶处沿结构外延搭设落地双排脚手架，其高度为18.15 m 三层顶至十层顶处、十层项至十六层项处、十六层顶至二十二层顶处、二十二层顶 至二十八层顶处、二十八层顶处至三十四层顶处型钢悬挑脚手架。其高度分别为20.3 m；17.4 m；17

4、.4m；17.4m；17.4m。 17#楼基础顶至三层顶处沿结构外延搭设落地双排脚手架，其高度为18.29 m； 三层顶至十层顶处、十层项至十六层项处、十六层顶至二十二层顶处、二十二层顶至二十八层顶处、二十八层顶处至三十四层顶处型钢悬挑脚手架。其高度分别为20.3 m；17.4 m；17.4m；17.4m；17.4m。 19#楼基础顶至三层顶处沿结构外延搭设落地双排脚手架，其高度为18.14m； 三层顶至十层顶处、十层项至十七层项处、十七层顶至二十四层顶处、二十四层顶至三十层顶处型钢悬挑脚手架。其高度分别为20.3m；20.3 m；17.4m； 17.4m。 地下车库外延搭设落地双排脚手架。

5、屋顶花架等部分的脚手架外延部分根据结构施工的防护需要可从外脚手架体继续接高搭设，增加相应的卸荷措施。其它部分从外屋面起根据结构施工的防护需要搭设落地式双排脚手架 。 根据文明施工及安全要求，采用满挂密目式安全网实行全封闭式施工。 4.施工准备 4.1组织现场技术人员、脚手架班组长研究确定总体施工方案。 4.2组织预算人员估算材料需用量及用工量。 4.3材料准备 4.3.1钢管 选用外径48mm，壁厚3.5mm的高频焊接钢管。其质量应符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T700）中的Q235-A级钢的规定。有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者均不得使用。 钢管的长度应符合安全技术规范要求，横向水平

6、杆不大于2.200m，其它不大于6.500m。每根钢管的最大质量不大于25kg。钢管在脚手架上所处的部位和所起的作用，可分为：立杆、大横杆、小横杆、栏杆、剪刀撑、斜撑、抛撑。 4.3.2扣件 扣件式钢管脚手架所用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准钢管脚手架扣件（GB15831）的规定，注意脚手架所采用的扣件，不得发生破坏。 扣件有三种类型：直角扣件、旋转扣件、对接扣件。 4.3.3连墙杆 建筑施工用脚手架的安全度，特别是外脚手架的安全度，很大程度取决于脚手架与建筑结构连接的牢固程度。本工程连墙杆采用刚性连接，连接杆采用48钢管。 4.3.4其他 a.竹笆：竹笆分踢脚板与垫铺笆。在每步

7、1.2m高处做一道扶手，25-30mm高设一道踢脚板，在底层、施工层及施工层下层满铺竹笆片，并采用20号铁丝与大横杆绑扎牢固。 b.安全密目网、平网：使用合格安全网。脚手架的外表面满挂安全网，同时作业层以下设安全平网（每五步一道，高度不超过3层高度），以防材料下落伤人和高空操作人员坠落。 5.扣件式钢管脚手架的施工 5.11脚手架材料的有关力学参数 钢管截面特性 格 规 48抗拉、抗压和 抗弯强度设计值 2) f(N/mm 截面积A 2 (mm) 回转半径 i(mm) E (N/mm弹性模量 2) 截面抵抗 3矩W（mm） 截面惯 性矩I 4(mm) 3.5 205 489 15.8 2060

8、00 5080 121900 5.1.2荷载效应组合 计算项目 荷载效应组合 纵横向水平杆强度与变形 永久荷载+施工均布活荷载 脚手架立杆稳定 永久荷载+施工均布活荷载 永久荷载+0.85（施工均布活荷载+风荷载） 连墙杆承载力风荷载+5.0KN 5.2扣件式钢管脚手架的搭设顺序 筏板基础放置纵向扫地杆立柱横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆连墙件第二步纵向水平杆第二步横向水平杆 5.3脚手架的基础 着地搭设的建筑施工用脚手架，脚手架的自重及其上的施工荷载均由脚手架基础传至地基。因此，要使脚手架保持稳定、牢固和安全，必须首先要有一个牢固的脚手架基础。 5.4扣件式钢管脚手架的搭设 建筑施

9、工用的扣件式钢管脚手架搭设的基本要求是：横平竖直，整齐清晰，图形一致，平竖通顺，连接牢固，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。 扣件式钢管脚手架搭设的施工顺序如下： 脚手架搭设是在脚手架基础完成后进行的。首步脚手架的步高为1800，离底部200mm处设置一道大、小横杆（地杆），以保持脚手架底部的整体性。底部的立柱应间隔交叉用不同长度的钢管，将相邻立柱的对接接头位于不同高度上，使立柱受荷的薄弱截面错开。脚手架搭设时先立立柱，立柱架设先立里侧立柱，后立外侧立柱，立立柱时要临时固定。临时固定方法可与建筑物结构临时连接，也可设临时斜撑。架设脚手架时，切勿单独一人操作，要防止脚手架倒塌伤人。立柱立

10、好后，即架设大、小横杆，当第一步的大、小横杆架设完毕后，即在其上铺设脚手板，做好固定件，以方便操作者上去架设第二步脚手架。同时，在立柱的外侧的规定位置及时设置剪刀撑，以防止脚手架纵向倾倒。剪刀撑的设置应与脚手架的向上架设同步进行。 脚手架的小横杆，上下步应交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱的受荷偏心小。在搭设脚手架时，每完成一步都要及时校正立柱的垂直度和大、小横杆的标高和水平度，使脚手架的步高、横距、纵距始终保持一致。 建筑施工用脚手架的搭设进度，应高出施工面一步，使在操作面的施工人员在可靠的安全围护，又保证脚手架在搭设中的稳定。 建筑施工用脚手架,一般是随着结构进度分段搭设的。在每段脚手架搭设

11、完毕后应进行验收,验收合格后并办妥验收手续方可使用。 扣件式脚手架搭设的技术要求与允许偏差见后表。 5.5建筑施工用脚手架与建筑物结构的连接 外脚手架与建筑物结构的连接，是保证脚手架的稳定性和垂直度的重要杆件。按下述规定设置： a.连接杆的间距，水平方向每三根立柱设一点，垂直方向每两步设一点，作菱形布置。外脚手架的断口处（即井架处）两端应每步设置连接。 b.连接杆应既能承受向外的拉力，又能承受向内的压力。一般应做成工具式，以利重复使用。可采用483.5mm的钢管，伸入墙长度在600mm左右，一端用直角扣件与脚手架内侧立杆扣紧，另一端用直角扣件与埋入建筑物结构内的钢管固定。 c.连接件应允许有适

12、当的调整余地。 d.如在规定位置设置连接点有困难时，应在邻近节点处补足。 e.连接点必须从第二步大横杆处开始设置。 5.6落地脚手架计算： 落地式扣件钢管脚手架计算书（生根土上） ）。JGJ130-2001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（计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为21.49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1.80米。采用的钢管类型为483.5，连墙2，同时施工2米。施工均布荷载为3.0kN/m3跨，竖向间距5.4米，水平间距4.5件采用3步层，脚手板共铺设4层。 一、大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁

13、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=0.3500.800/3=0.093kN/m 活荷载标准值 Q=3.0000.800/3=0.800kN/m 静荷载的计算值 q1=1.20.038+1.20.105=0.172kN/m 活荷载的计算值 q2=1.40.900=1.260kN/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

14、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 2=0.314kN.m 1.5001.260) M1=(0.080.172+0.10 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 2=-0.370kN.m 1.5001.260) M2=-(0.100.172+0.117 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： 62 10/5080.0=72.916N/mm =0.3702,满足要求205.0N/mm! 大横杆的计算强度小于 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+0.105=0.143kN/m 活荷载标准值q2

15、=0.900kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 4510/(1000.143+0.9900.900)1500.02.06 V=(0.677121900.0)=1.992mm 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=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.500/3=0.157kN 活荷载标准值 Q=3.0000.900

16、1.500/3=1.350kN 荷载的计算值 P=1.20.058+1.20.157+1.41.350=2.148kN 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: 2/8+2.1480.9000.900/3=0.649kN.m M=(1.20.038)62 10 =0.649/5080.0=127.776N/mm2,满足要求小横杆的计算强度小于 205.0N/mm! 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:

17、 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 4510121900.000)=0.01mm 2.060 V1=5.00.038900.00/(384 集中荷载标准值P=0.058+0.157+1.350=1.565kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 22510/9)/(72900.0-4900.02.06 V2=1565.100900.0(3121900.0)=1.613mm 最大挠度和 V=V1+V2=1.626mm 小横杆的最大挠度小于900.0/150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

18、(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=0.0380.900=0.035kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.3500.9001.500/2=0.236kN 活荷载标准值 Q=3.0000.9001.500/2=2.025kN 荷载的计算值 R=1.20.035+1.20.236+1.42.025=3.160kN 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8.0k

19、N； 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0.1248 NG1 = 0.12521.490=2.686kN 2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为脚手板的自重标准值(kN/m0.35 (2) NG2 = 0.35041.500(0.800+0.300)/2=1.160kN (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 = 0.1501.5004/2=0.450k

20、N 2)；(kN/m0.005 (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网 NG4 = 0.0051.50030.400=0.228kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.624kN。 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 = 3.00021.5000.800/2=3.6kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(kN/m W0 - 基本风压的规 其中定采用：W0 = 0.450 Uz - 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载

21、规范(GB50009-2001)的规定采用：Uz = 1.250 Us - 风荷载体型系数：Us = 1.200 2。1.200 = 0.472kN/m 1.250 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.450 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 2/10 1.4Wklah MW = 0.852)；(kN/m 其中 Wk - 风荷载基本风压标准值 la - 立杆的纵距 (m)； h - 立杆的步距 (m)。 五、

22、立杆的稳定性计算: 0.卸荷计算规范外内容，供参考 卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。 在脚手架全高范围内增加1吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。 计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。 经过计算得到 1=arctg5.00/(0.90+0.30)=1.335 2=arctg5.00/0.30=1.511 。8.64kN最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为和8.64kN 9.411kN。和 最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为9.411kN(kN) 考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为 T1=9.68 T2=9.43 N1=2.26 N2=0.57 NT 其中钢丝绳

23、拉力，钢丝绳水平分力。 所有卸荷钢丝绳的最大拉力为9.678kN。 选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.0009.678/0.850=113.864kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.5mm。满足要求! 吊环强度计算公式为 = N / A f 2； 吊环钢筋抗拉强度，混凝土结构设计规范规定f = 50N/mm 其中f - A -吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。 1/2=16mm。 经过计算得到，选择吊环的直径要至少(19356.9534/3.1416/50/2) 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=9.41k

24、N； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； 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=3.12m； 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； 2； A - 立杆净截面面积，A=4.89cm 3； (抵抗矩),W=5.08cm W - 立杆净截面模量2 )；经计算得到 = 103.60 (N/mm - 钢管立杆受压强度计算值2； 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm f - 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,

25、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=8.77kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； ； i - 计算立杆的截面回转半径， i=1.58cm 确定，l0=3.12m； l0 - 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh ； k - 计算长度附加系数，取1.155 u = 1.50 u - 计算长度系数，由脚手架的高度确定； 2 ； A - 立杆净截面面积，A=4.89cm 3 W=5.08cm；抵抗矩 W - 立杆净截面模量()， MW = 0.273kN.m； MW - 计算立杆段由风荷载设计值产生

26、的弯矩，2 = 150.37 - 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm )；经计算得到 2 ；f - 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm ! 满足要求 Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用双扣件与墙体连接，有独立柱处用钢管与柱刚性连接加固。 连墙件扣件连接示意图 八、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 2)，p = N/A；其中 p - 立杆基础底面的平均压力 (N/mmp = 72.39 N - 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 9.41 2)；A = 0.13 (m A - 基础底面面积2)；fg = 72.50 fg - 地基承载力设计值 (N/mm 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc fgk 其中 kc - 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.50 fgk - 地基承载力标准值；fgk = 145.00 地基承载力的计算满足要求! 5.7出入口防护棚 在建筑物出入口上方要有安全可靠的隔离防护