外墙脚手架施工方案综述.docx
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外墙脚手架施工方案综述.docx
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外墙脚手架施工方案综述
外墙脚手架施工方案
一、工程概况:
广州市萝岗区气象观测场建设工程位于萝岗区北二环高速公路以东、长平村以南,场地为山丘,地势较高,工程项目用地面积28847平方米,总建筑面积1499平方米;主要包括:
信息中心1幢3层1404平方米,设备房1幢1层95平方米以及基本要素观测区和特种气象观测站各一个(面积分别为2500平方米和3468平方米)工程。
二、脚手架方案拟定
根据该工程的设计特点及现场的实际情况,从经济、适用、安全和可行的要求出发,在施工中采用独立双排脚手架,施工垂直运输设备设于脚手架内侧自成一个体系,不影响外脚手架搭设与使用。
三、 材料准备
1、钢管
钢管采用φ48厚3.5mm,高频焊接钢管,材质应符合《普通碳素结构钢技术要求》GB700-88中的Q235钢的技术要求,弯曲变形、锈蚀钢管或者已被打过孔眼的钢管不得使用。
2、扣件
脚手架所使用的扣件,应符合JGJ22-85《钢管脚手架》的规定,材质应符合GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》中的KT33-8的技术要求。
3、脚手板
脚手板采用竹笆片,竹笆片采用φ10制成。
一般规格为2000×300mm。
4、安全网
按市安全部门有关规定,采用密目式安全网。
5、花蓝螺丝
花篮螺丝选用〇〇型3.0,允许荷载≤30KN。
四、 脚手架构造
1、平面布置
外脚手架从原土层地面(碾压密实)开始搭设,立杆纵向间距1500mm,横向间距1000mm,内排立杆距建筑物净距为300~500mm,立杆在转角及短边处按具体尺寸进行分档,立杆与的横杆用直角扣件扣紧。
立杆的直接接头应相互错开50%。
立杆的接头、相邻杆要错开,并布置在不同步距内,其接头距大横距离不要大于步距的1/3。
2、立面布置
大横杆步距1800mm,剪刀撑要求满设,与水平杆夹角在45°—60°之间。
各剪刀撑要求连成整体,其搭接长度不少于1200MM。
3、脚手板
考虑施工方面,每层楼板面标高左右均需搭设一道脚手板,采用竹笆片(φ10和竹笆片制成。
一般规格为2000×300mm。
),同时在靠脚手架外侧需做一道200MM高左右的通长的挡板,以防杂物外泄。
4、安全网
采极绿色的密目式安全网,铺在架手架外侧,与各立杆用12号镀锌铁丝绑扎。
施工过程中,保证外观及环保要求,应时常做好清洁工作。
五、脚手架搭拆步骤
(1)脚手架的搭设,落地式脚手架应搭设斜跑道,通道口处还应按要求设置防护棚。
(2) 脚手架逐渐拆卸,但承载装置不拆除,卸下来的材料及时清理堆放整齐。
(3) 主体结构施工完毕,工程进入内外装修阶段时,脚手架随外装修施工完成后,由上而下逐渐拆除,拆除顺序:
先拆除横杆,再拆除立杆。
六、脚手架节点构造
1、连接杆
外脚手架与建筑物之间的连接是通过连接杆来实现的,连接杆构设置做法如下:
(1)连接杆用短钢管制成,水平间距4.5m,垂直间距每层楼均应设置,连接杆应上下错开,成菱形布置。
(2)连接杆应尽可能设在立杆与大小横杆的连接处,如在规定的位置上设置有困难,应在邻近点处补足。
2、吊环
吊环是吊索与建筑物的连接件,用Ⅰ钢筋制成,,预埋套管在混凝土内,水平间距1.5m。
七、外脚手架搭设的技术要求与允许偏差
项次
项目
技术要求
允许偏差
1
地基基础
表面
坚实平整
地基土质
符合技术要点
排水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动
2
立杆垂直度
<1/200架高
3
间距
步距偏差
±20mm
柱距偏差
±50mm
排距偏差
±20mm
4
大横杆高差
杆两端
±20mm
同跨同一横截面内的高差
±10mm
5
扣件安装
中心节点处各扣件距中心节点
≤150mm
两根相邻立柱对接扣件高差
—50mm
扣件螺栓拧紧扭力矩
6
剪力撑斜杆与地面的偏差
7
手板外伸偏差、搭接
—50mm
八、脚后架安全防护装置
1、脚手架在施工层楼面必须满铺钢笆片,钢笆片用12#铁丝同大横杆绑扎牢固,脚手架内排立杆与墙面之间铺设通长安全隔断挡板,钢笆片靠外排立杆外设踢脚板。
2、脚手架的外侧满铺密目式安全网,并在外立杆里侧1.2m高处设置防护栏杆。
3、脚手架应搭设安全挡板,平架应外高内低,与水平呈15°,伸出立杆2.5m,斜杆与横杆均用φ48×3.5钢管搭设,上铺夹板与横杆固定牢。
4、脚手架防雷措施,尽可能将建筑上的避雷线引出与各段脚手架承载装置的四角焊接,接地电阻不大于10Ω。
九、脚手架安装、拆卸规定:
(一)一般规定
1、架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》要求的条件,经培训、考核、取得安全操作证并已经体检合格,方可从事脚手架安装、拆卸作业。
2、脚手架安装前,架子工应熟悉图纸,熟悉现场具体情况,了解技术交底意图和施工操作方法,并将符合要求的架杆,扣件等材料运至现场,分类堆放,搭设前应清除障碍物,搭设范围内基础土方必须分层夯实平整,上铺夹板回固,并应做好排水沟或排水措措施。
3、脚手架拆卸前,脚手架上的材料、杂物应清理干净,拆卸通知单应经下达,架子工应了解拆卸技术交底意图和操作方法,拆卸范围内的护栏和警示标志应设置完备。
4、架子工作业时,必须戴好安全帽,系安全带,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋,工具及零件应放在工具包内,服从指挥,集中思想、相互配合,拆卸下来的材料不乱抛乱扔。
脚手架作业下方不准站人,架子不准在脚手架上打闹、开玩笑。
5、凡遇六级以上大风或大雨时,不得进行作业,雨后作业应待脚手架上雨水吹干后进行,防止滑落。
6、在靠近电源处搭拆脚手架时,必须将电源先切断或变更位置,方可进行,不允许将电源线拉在脚手架上,以防漏电伤人。
7、不应在脚手架上附装机械设备、悬挑平台拉缆风绳及搭(接)卸料槽(斗)等。
(二)搭设规定
1、搭设双排脚手架,应先立里排立杆,后立外排立杆,立杆的垂直偏差不得大于1/200架高,相邻两根立杆接头应错开500,并不应在同一步距内。
2、大横杆应架设在立杆内侧,同一水平面的内外大横杆接头应错开一跨间,大横杆水平偏差应控制在50以内。
3、小横杆应放直于大横杆之下,用扣件与立杆紧固连接。
小横杆出大横杆之外,不应小于100,靠墙一面,应距墙面100-150。
小横杆应水平,不得内高外低。
4、剪力撑的位置应根据脚手架的长度决定,当脚手架长度小于30m时,应设置在脚手架两端双跨范围内,大于30m时,除在两端设置外,还应在每隔7.5m净距的双跨内设置。
剪力撑的斜杆应设在立杆的外侧,与大横杆成45°—60°夹角。
5、为保证架子的稳定性,搭设剪力撑时,应将斜杆间隔扣在立杆上和小横杆的伸出部分。
6、吊对接扣件连接大横杆时,扣件的开口应朝向架子的内侧,螺栓朝上,以防雨水进入。
用十字扣件时,开口不得朝下,以确保安全,在安装扣件时,必须将扣件放端正后再宁紧螺栓,拧紧螺栓时,用力要适当,一般控制在40—50N·M。
7、脚手架竹笆片在操作层上应满铺,铺稳,两边用12#铁丝扎在大横杆上,防止滑动,严禁在护身杆外侧铺设站人竹笆片。
8、操作层脚后架应设置栏杆与挡脚板,栏杆高度不低于1.2m,挡脚板用18厘木夹板制成,高度不低于200。
(三)拆卸规定
1、拆卸脚手架应按先上后下的顺序进行,即后安装的先拆,先安装的后拆,同一部位拆除顺序是:
栏杆→脚后钢笆片→剪力撑→小横杆→大横杆→立杆。
2、拆除脚手架,应有专人指挥,上呼下应,左右协作,当拧开有关的扣件时,应提醒对方。
拆除下来的各部位应用滑轮或绳索运送到指定位置,不得从高空向下抛掷。
3、脚手架拆除过程中,不宜中途换人,如必须换人时,应将安全技术要求交底清楚。
十、脚手架使用与保护
1、脚手架使用中必须经常检查,清除架上杂物,严禁在架子上堆积过多的施工材料,或多人挤在一起,以防架子超载。
2、脚手架上施工材料应随用随运,施工荷截不得大于2000N/M2。
使用工具材料等应尽量放在脚手架内侧,以减小倾覆力矩。
3、施工过程中,应有专人负责经常检查脚手架,如发现连接部件有松动、位移现象时,应及时采取加固措施。
附件:
扣件式钢管(双管)脚手架设计计算书
工程名称:
广州市萝岗区气象观测场
编制单位:
广东建工对外建设有限公司
本计算书参考书籍:
(1)《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)(2002年版)
(2)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91);
(3)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99);
(4)《钢结构设计规范》(GB50017—2003);
(5)《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)(2006年版);
(6)《混凝土结构设计规范》(G1350010-2002)
(7)施工图纸。
1.计算参数设定
(1)脚手架参数
脚手架采用Φ48x3.5钢管,脚手架总高度24.00m,内立杆离墙0.20m;立杆步距h=1.80m,立杆纵距la=1.20m,立杆横距=0.90m;连墙件按2步3跨布置,横向杆上有2条纵向杆;双管高度14.00m,单管高度10.00m;冲压钢脚手板:
双管铺8层,单管铺6层。
扣件式双钢管脚手架示意图
(2)钢管截面特征
壁厚t=3.5mm,截面积A=489mm2,惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3,回转半径i=15.8mm,每米长质量0.0384kN/m;Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2,弹性模量E=206000N/mm2。
(3)荷载标准值
1)永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准值0.1094kN/m;
脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.150kN/m2;
栏杆与挡板采用竹笆栏杆,自重标准值为0.0684kN/m;
脚手架上吊挂的安全设施(安全网)自重标准值0.002kN/m2。
2)施工均布活荷载标准值
装修脚手架2.00kN/m2,结构脚手架3.00kN/m2。
3)作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk
脚手架搭设高度为24.00m地面粗糙度按B类;
风压高度变化系数μz=1.00(标高+5m);
单双管交接处风荷载高度变化系数μz=1.14(+15m)
挡风系数
=0.868
背靠建筑物按敞开,框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数
μs=1.3
=1.1284
工程位于广东广州市,基本风压ω0=0.50kN/m2,
双管立杆水平风荷载标准值ωk=0.7×1×1.1284×0.50=0.39kN/m2
单双管交接处风荷载标准值ωk=0.7×1.14×1.1284×0.50=0.45kN/m2
2.纵向水平杆验算
(1)荷载计算
钢管自重GK1=0.0384kN/m
脚手板自重GK2=0.15×0.30=0.05kN/m
施工活荷QK=3.00×0.30=0.90kN/m
作用于纵向水平杆线荷载标准值
q1=1.2GK=1.2×(0.0384+0.05)=0.10kN/m
q2=1.4QK=1.4×0.90=1.26kN/m
(2)纵向水平杆受力计算
每根钢管长约6.00m,按五跨连续梁计算,L=1.20m。
1)抗弯强度验算
弯矩系数KM=-0.105、-0.119
最大弯矩:
=0.105×0.10×1.202+0.119×1.26×1.202=0.23kN.m
抗弯强度σ=M/W=0.23×106÷5080=45.48N/mm2
纵向水平杆抗弯强度σ=45.48N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
2)挠度验算
挠度系数Kυ=0.644、0.973
最大挠度:
=(0.644×0.10+0.973×1.26)×(1.20×103)4÷(100EI)=1.1mm
纵向水平杆挠度ν=1.1mm<[ν]=l/150=8.0mm与10mm,满足要求。
3.横向水平杆验算
(1)荷载计算
钢管自重gk1=0.0384kN/m
中间纵向水平杆传递支座反力:
R中=1.1×0.10×1.20+1.2×1.26×1.20=1.95kN
旁边纵向水平杆传递支座反力:
R边=0.97kN
(2)横向水平杆受力计算
按单跨简支梁计算,跨度为:
L=0.90m
1)抗弯强度验算
最大弯矩M=q12/8+R中L/3
=0.0384×0.90×0.90÷8+1.95×0.30=0.59kN.m
抗弯强度σ=M/W=587840÷5080=116N/mm2
横向水平杆抗弯强度σ=116N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。
2)挠度验算
集中荷载产生的挠度为
υ1=R中a(3l2-4a2)/(24EI)=1947×300×2070000÷24EI=2.0mm
均布荷载产生的挠度为:
υ2=5ql4/384EI
=5×0.04×9004÷(384EI)=0.01mm
最大挠度υ=υ1+υ2=2.0+0=2.0 横向水平杆挠度ν=2.0mm<[ν]=l/150=6.0mm与10mm,满足要求。 3)横向水平杆与立杆的连接扣件抗滑移验算 R=R中+R边+Gk1×l/2 =1.95+0.97+0.0384×0.90÷2=2.94kN 扣件抗滑移R=2.94kN<Rc=8kN,满足要求。 4.立杆计算 (1)立杆容许长细比验算 计算长度附加系数k=1.0 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50 立杆步距h=1.80m 立杆计算长度 o=kμh=1.00×1.50×1.80=2.70m 立杆长细比λ= o/i=2700÷15.80=170.89 立杆长细比λ=170.89<[210],满足要求。 (2)双管立杆稳定性验算 1)荷载计算 立杆所受荷载包括: 脚手架结构自重、构配件自重及活荷。 其中: a.脚手架结构自重包括: 立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重: gk=0.1094kN/m 脚手架结构自重: NGlk=gk×H=0.1094×(10.00+7.00)=1.86kN b.构配件自重包括: 脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重 脚手板重量: 8×0.60×0.23×0.15=0.16kN 6×1.20×0.45×0.15=0.49kN 栏杆、挡脚板重量: 8×0.60×0.0684=0.33kN 6×1.20×0.0684=0.49kN 安全网重量: 14.00×0.60×0.002=0.02kN 10.00×1.20×0.002=0.02kN 构配件自重NG2k=0.65+0.82+0.04=1.51kN c.活荷载包括: 施工荷载按2层作业计算(其中一层为结构施工,一层装修施工),得NGk=0.60×0.45×5.00=1.35kN 风荷载标准值计算 双管立杆水平风荷载标准值ωk=0.7×1.00×1.1284×0.50=0.39kN/m2 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW=0.85×1.4Mωk =0.85×1.4ωklah2/10 =0.85×1.4×0.39×1.20×1.802÷10=0.18kN.m 2)轴心受压稳定性系数 lo=kμh=1.155×1.5×1.80=3.119m λ=lo/i=3119÷15.800=197.373 =0.186 3)立杆稳定性验算 a.不组合风荷载时 N=1.2(NGlk+NG2k)+1.4ΣNQk =1.2×(1.86+1.51)+1.4×1.35=5.933kN N/( A)=5933÷0.186÷489.00=65.23N/mm2 双管立杆稳定性N/(φA)=65.23N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。 b.组合风荷载时 N=1.2(NGlk+NG2k)+0.85×1.4ΣNQk =1.2×(1.86+1.51)+0.85×1.4×1.35=5.650kN N/( A)+MW/W=5650÷0.186÷489.00+182728÷5080=98.09N/mm2 双管立杆稳定性N/(φA)=98.09N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。 (3)单管立杆稳定性验算 1)荷载计算 立杆所受荷载包括: 脚手架结构自重、构配件自重及活荷。 其中: a.脚手架结构自重包括: 立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重gk=0.109kN/m 脚手架结构自重: NGlk=gk×H=0.109×10.00=1.09kN b.构配件自重包括: 脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重脚手板重量: 6×1.20×0.45×0.15=0.49kN 栏杆、挡脚板重量: 6×1.20×0.068=0.49kN 安全网重量: 10.00×1.20×0.002=0.02kN 构配件自重NG2k=0.49+0.49+0.02=1.00kN c.活荷载包括: 施工荷载按2层作业计算(其中一层为结构施工,一层装修施工)得NGk=1.20×0.45×(2.00+3.00)=2.70kN 风荷载标准值计算 单双管交接处风荷载标准值ωk=0.7×1.14×1.1284×0.50=0.45kN/m2 由风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW=0.85×1.4Mωk =0.85×1.4ωklah2/10 =0.85×1.4×0.45×1.20×1.802÷10=0.21kN.m 2)轴心受压稳定性系数 lo=kμh=1.155×1.5×1.80=3.119m λ=lo/i=3119÷15.800=197.373 =0.186 3)立杆稳定性验算 a.不组合风荷载时 N=1.2(NGlk+NG2k)+1.4ΣNQk =1.2×(1.09+1.00)+1.4×2.70=6.30kN N/( A)=6296÷0.186÷489.00=69.22N/mm2 b.组合风荷载时 N=1.2(NGlk+NG2k)+0.85×1.4ΣNQk =1.2×(1.09+1.00)+0.85×1.4×2.70=5.73kN N/( A)+MW/W=5729÷0.186÷489.00+208310÷5080=103.99N/mm2 单管立杆稳定性N/(φA)=103.99N/mm2<f=205N/mm2,满足要求。 5.连墙件计算 连墙件采用φ10mm钢筋,截面积为78.5mm2,fy=210N/mm2 按每个结构层花排设置,纵向间距取2跨,脚手架搭设高度24.00m 连墙件轴向力设计值N1=N1W+N0,其中: 风压高度变化系数μz=1.141.42(标高+30m),基本风压ωo=0.50kN/m2 挡风系数 =0.868 背靠建筑物按敞开、框架和开洞墙计算,则脚手架风荷载体型系数 μs=1.3 =1.1284 风荷载标准值ωk,=0.7×1.42×1.1284×0.50=0.56kN/m2 N1W=1.4ωkAω=1.4×0.56×3.00×2×1.20=5.65kN 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力,按双排脚手架,取No=5.00kN N1=N1W+N0=5.65+5.00=10.65kN σ=N1/A连墙件=10653÷78.5=135.71N/mm2 钢筋连墙件强度σ=135.71N/mm2<f=210N/mm2,满足要求。 6.立杆地基承载力计算 立杆基础采用混凝土垫块,A=0.16m2 地基承载力为fgk=135kN/m2,kc=1,上部荷载为F=5.65kN 地基承载力fg=kc×fgk=1×135=135.00kN/m2 地基承载力P=F/A=5.65÷0.16=35.31kN/m2. 立杆地基承载力=35.31kN/m2<fg=135.00kN/m2,满足要求。 七、计算结果 脚手架单管高度10.00m,双管高度14.00m,内立杆离墙0.20m 立杆步距1.80m,立杆纵距1.20m,立杆横距0.90m,连墙件按2步3跨布置 平桥脚手板14层
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