某29层写字楼外挑型钢扣件式钢管脚手架施工方案

筑龙网层写字楼工程外脚手架施工方案一、外脚手架工程概况：某29层写字楼砼框筒结构，总高131m，建筑面积7.8万平方米。建筑物平面成正方形。工程位于沿海地区，其风荷载影响较大。为便于施工根据建筑物的结构特点及施工需要，采用外挑型钢做基础的钢管扣件脚手架，如下布置：1、外脚手架均采用双排扣件式钢管脚手架，沿建筑物外沿满搭全封闭。2、塔楼部分：由于建筑物高度为139.45m，外架分6段搭设：第一段外架为落地架与悬挑外架组合，落地架由地下室顶板搭至L6层楼面（标高28.90m）下0.2m处，搭设高度约为30m；悬挑外架为NA轴处地下三层上空，由L2层楼面（标高6.50m）板出挑，至L6层楼面（标高28.90m）下0.2m处，搭设高度22.4m；第二段为悬挑外脚手架从L6层楼面（标高28.90m）搭设至L12层楼面（标高54.1m）下0.2m处，搭设高度为25.0m；第三段为悬挑外脚手架从L12层楼面（标高54.1m）搭设至L18层楼面（标高79.3m）下0.2m处，搭设高度为25.0m；第四段为为悬挑外脚手架从L18层楼面（标高79.30m）搭设至L24层楼面（标高105.1m）下0.2m处，搭设高度为25.6m；第五段为悬挑与落地组合外脚手架从L24层楼面（标高105.10m）搭设至L28层楼面（标高123.20m）上1.2m处；因结构板面在24层以上东西两个立面收进了1.80m，故东西两个立面搭设落地外架。搭设高度为19.3m第六段为落地外脚手架从L28层楼面（标高123.20m）搭设至结构顶（标高139.45m）上1.2m处，搭设高度为17.45m。3、裙房部分：采用落地外架，回填时拆除，装修时根据需要重新搭设。筑龙网二、搭设材料及其基本要求：2.1、钢管：钢管包括立杆、大横杆、小横杆、剪刀撑、附墙杆等。钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm，其材质符合GB700-79《普通碳素结构钢技术要求》中Q235钢的技术要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用。筑龙网、扣件：扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件T型螺栓、螺母、垫圈等。扣件及其附加应符合GB978-67《可锻铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合GB700-79中A3钢的规定，螺纹应符合GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合GB95-76《垫圈》的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能够灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于1mm，扣件表面应进行防锈处理。2.3、钢丝绳：钢丝绳选用6×19φ15.5光面钢丝绳，强度极限≥1400MPa，破断拉力总和≥15150Kg。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。2.4、型钢：外挑长度小于等于1550悬挑外架用型钢采用I16，截面特征如下：An=26.1cm2，i=6.85cm，Wx=141cm3，Ix=1130cm3外挑长度大于1550悬挑外架用型钢采用I20a，截面特征如下：An=35.5cm2，i=8.15cm，Wx=237cm3，Ix=2370cm3型钢外挑部分焊接两根竖向25用于固定立杆钢管，固定端与预埋在楼板内两根一级钢φ20钢筋套环顶紧并焊接固定。外挑型钢部位采用脚手板满封闭。2.5、脚手板：脚手板采用φ6钢筋网板，型钢出挑部位脚手板采用20mm厚木夹板。2.6、安全网：按照深圳市安全质量监督总站的有关规定，本工程中的安全网采用密目式安全网。三、双排钢管外脚手架构造：3.1、平面布置：立杆纵向间距1500mm，排距1000mm，内排立杆距离建筑物的距离为450~550mm，下端设置扫地杆。立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏，且立杆的直接头应相互错开0.5节长，其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。3.2、立面布置：大横杆步距1800mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆仅操作层水平设置于每步架1.2m高处，中栏杆高度0.6m处，踢脚板设置于每步架0.20m高处。剪刀撑满设，并沿架高连续布置，间距6000，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角在60°之间，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须用搭接，搭接长度不小于1000mm，且不少于三个扣件，除在两头与立杆和大横杆筑龙网连接外，中间还增加2~4个节点。立杆和大横杆交点处一定设小横杆。剪刀撑横跨立杆数不得小于4跨。3.5、脚手板布置每段挑架内共设4步脚手板，型钢出挑部位采用木脚手板满封闭，上部施工层铺设3步φ6钢筋网脚手板。中间步不设脚手板，施工时周转使用。3.4、马道搭设：马道坡度为1:3，净宽度不小于0.90m，马道脚手板应铺严，上面钉上间距不大于300mm的防滑木枋，转弯处搭设休息平台，宽度不小于1.0m，护栏高度1.2m。马道设置在便于人员通行的脚手架外侧，用安全网封闭，外设踢脚板，通道两侧设置剪刀撑，进出口搭设防护棚，并悬挂标识牌。3.4、节点构造：3.4.1、连墙件：为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置刚性连墙件，设置说明如下：连墙件根据立杆间距在每层边梁上预留螺杆孔，采用φ12高强螺杆与短钢管组合拉结于主体结构上，短钢管用十字扣件与外架固定。50m以上连墙件每立杆间每结构层设置，竖向间距4200，纵向间距1500。须采用三扣件夹固。50m以下时连墙件竖向间距4200，水平间距3000（隔跨设置）。在框架柱上增加抱箍作连墙件，按每层每柱布置一处，由主节点伸出与框架柱采用短钢管环抱固定。3.4.3、卸荷措施：为增加脚手架安全保障，悬挑脚手架在用单根钢丝绳（选用6×19φ15.5光面）在架体的外立杆根部卸荷。钢丝绳卸荷布置@3000，一端拉在挑出工字钢端头，另一端通过φ22的花篮螺栓拉结与结构上预埋的φ20钢筋环上。并在外架四角处每两主体结构层加设一次钢丝绳拉结卸荷。落地外脚手架不用卸荷，直接搭设。3.4.4、型钢型钢在外挑长度1550内采用工字钢I16，外挑长度超过1550者（转角区域和部分特殊区域）采用工字钢I20a。3.4.5、型钢套环及吊环：型钢套环是外挑型钢固定端的主要承力构件，吊环是卸荷钢丝绳与结构的连接件，均采用用φ20钢筋制成，预埋在结构混凝土内，按立杆间距排布。3.4.6、剪刀撑设在脚手架外侧，与地面夹角为45~60°，宽度不小于6m，沿脚手架全高连续设置；脚手架内同一节间转角部位、端部及中部每6跨，沿脚手架全高每步设横向“之”字横向斜撑。筑龙网四、双排扣件式钢管脚手架设计计算：本设计计算主要依据行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001、J84—2001）和《建筑施工脚手架手册》（中国建筑工业出版社）。4.1、计算说明计算单元取第四段悬挑外脚手架从L18层楼面（标高78.30m）搭设至L24层楼面（标高105.10m）下0.2m处，搭设高度为25.6m。本脚手架验算包括受力构件验算、抗风荷载验算、稳定性验算三部分，所采用的公式及验算步骤根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001、J84—2001）进行取用。有关构造参数如下：4.1.1、搭设参数为：搭设高度25.6m（14步），立杆间距1.5m，排距1.0*m，大横杆步距1.8m每步设4根，距结构外边沿0.45-0.55m。4.1.2、脚手架连墙点用短钢管刚性拉结，每层每排立杆设置，竖向间距@4200,水平间距@1500。另附加与框架柱拉结抱箍。4.1.3、外挑部分型钢：悬挑用型钢采用I16、I20a，长3.0-5.6m，外挑1.45-3.75m，固定端采用预埋在楼板内两根φ20钢筋套环与型钢顶紧并焊接固定，截面特征如下：An=35.5cm2，i=8.15cm，Wx=237cm3，Ix=2370cm3计算简化系统如下图：筑龙网、荷载取值4.2.1、施工均布活荷载标准值：结构脚手架取标准值为3KN/m2，装修脚手架取标准值为2KN/m2；结构施工时考虑1层作业层同时作业，装修施工时考虑2层同时作业。4.2.2、采用木脚手板和钢筋脚手板：每段挑架内共设4步脚手板，型钢出挑部位采用木脚手板满封闭，自重标准值：0.35KN/m2；上部施工层铺设2步钢筋脚手板，自重标准值：0.10KN/m2；在该段外架腰部设一步钢筋脚手板保护，其余步内不设脚手板施工时周转使用。4.2.3、栏杆、木脚手板挡板自重标准值：栏杆和挡板设置位置同上条，自重标准值0.14KN/m；4.2.4、钢管自重：38.4N/m；4.2.5、扣件自重：按每件13.2N、18.4N、14.6N计算；4.2.6、立杆每米自重：按步距1.8m，立杆纵距1.5m，取立柱每米自重标准值：0.1248KN/m。4.2.7、安全网自重：0.02KN/m24.3大横杆验算取受施工荷载作用下，取一步为计算对象，因脚手板放置于每步4根大横杆上，验算该步内大横杆结构安全性：根据扣件脚手架安全技术规范对φ48X3.5钢管物理特性：An=4.89cm2，Wn=5.08cm3，ix=1.58cm，Ix=12.19cm3252/1006.2,205mmNEN/mmf×==根据规范规定，将大横杆简化为三跨等距连续梁计算，计算简图如下：脚手板自重：0.35KN/m2×1.0m/3=0.117KN/m；钢管自重：38.4N/m；恒载：q1=（0.117+0.0384）N/m×1.2=0.186kN/m；活载：q2=3KN/m2×1.0*m/3×1.4=1.40kN/m；q=q1+q2=0.186kN/m+1.400kN/m=1.586kN/m。筑龙网支座反力为：P1=0.4ql=0.4x1.586x1.5=0.9516kNP2=(06+0.5)ql=1.1x1.586x1.5=2.617kN4.3.1、抗弯验算：φ48×3.5钢管净截面抵抗弯矩：Wn=5.08×103mm3查施工手册结构计算表：223maxmax2233maxmax22max222max12057010085357020556100852850357.051586.1100100285.051586.10800800N/mmfN/mm..WMσN/mmfN/mmmm.mkN.WMσmkN..qla.MmkN..qla.Mnn=−=×−====×⋅==⋅=××−=−=⋅=××==抗弯强度满足要求。4.3.2、挠度验算：[]mmlvmmcmmmNmmkNEIqlva1015015001501.219.12/1006.21005.1/586.1667.0100677.042544max====×××××==满足要求故，根据以上计算可知大横杆为安全杆件。4.4、小横杆验算考虑将脚手架内侧外伸长度和外侧处踢脚栏板加入，则小横杆上受大横杆上集中力作用，P为单位跨度内，大横杆上传下荷载。小横杆简化为简支梁结构进行计算，计算简图如下：大横杆、脚手板、踢脚板、施工荷载传至小横杆上集中力,取大横杆支座最大反力P为：P=2.62kN,R=2P=5.24kN则，mkNPM⋅=×=×=87.0333.062.2333.0max4.4.1、抗弯验算：筑龙网σn==⋅==抗弯强度满足要求。4.4.2、挠度验算：()()[]mmlvmmcmmmNmkNalEIPav1015015001503.435.0405.1319.12/1006.22435.062.24324224252max2====×−××××××=−=4.4.3、扣件抗滑验算：4.4.3、扣件抗滑承载力验算：小横杆与立杆采用直角扣件连接，连接点荷载值为：V=R