悬挑外架施工方案

悬挑外架施工 一、概况: 本工程建筑面积90793.03M2,地下一层,地上29-31层,其中裙楼二层。1#楼屋顶女儿墙顶标为101.90m、2#楼屋顶女儿墙顶标高为95.90m、3#楼屋顶女儿墙顶标高为92.90m、4#楼屋顶女儿墙顶标高为102.90m、5#楼屋顶女儿墙顶标高为99.900m。各塔楼均为古典式造形建筑,所有窗为凸窗,凸窗出外墙面600。塔楼外墙面局部与地下室外墙面平,局部外墙在裙房屋面缩进,塔楼外墙大多数在地下室顶板缩进,有利于外架搭设。 二、编制依据: 1.本方案根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ-130-2001及相关技术规范、技术资料编制。 2.#####景园建筑、结构施工图。 三、外墙脚手架搭设方案:根据本工程立面高度的不同,外架分别采用不同的搭设方案。裙楼外墙周边局部与地下室外墙平,部分在地下室顶板上,总高度仅十多米高,因此,裙楼外墙脚手架采用落地双排脚手架,从地下室基坑或地下室顶板开始一直搭设到裙房屋面。主楼高度较高,分两段搭设,采用落地式双排脚手架和外挑式顶拉双排脚手架;第一段从地下室顶板开始搭设,搭设高度为地下顶板至十五层(47.600m);在三层和二十一层楼面分两段外挑,第一段外挑架为3-20层,总高度75.6M,分别在七层、十二层和十七层楼面进行顶拉卸荷;第二段外挑架为21-33层,总高度67.3M,分别在二十六层和三十一层楼面进行顶拉卸荷。(D)轴线外在裙房屋面高度有采光雨棚,为了不影响今后雨棚施工,该轴线外挑架从八层楼面开始外挑搭设。 外墙挑架搭设顺序:预埋铁件、吊环及短钢筋――搭设临时支撑――制作及安装工字钢挑梁――立杆――第一步小横杆、大横杆――第二步小横杆、大横杆(逐层上升)――连墙杆――剪刀撑-铺脚手板――外排立杆的栏杆及挡脚板――挂安全网――达到卸荷楼层时搭设顶拉卸荷杆件。 工字钢挑梁制作及安装:工字钢根据计算选用,安装前按钢梁平面布置图中确定的长度制作好,并按挑梁制作大样将拉环及连接立杆的短钢管焊好。当结构楼层施工完外挑楼层的顶板后可以进行外挑钢梁安装,钢梁的外挑长度严格按钢梁平面布置图的长度安装,每个方向先安装两端的钢梁,然后拉线安装中间的钢梁,钢梁的间距同立杆纵向间距,确保钢梁的外挑长度和水平高度一直。钢梁的外挑端用钢丝绳与吊环拉牢,另一端放在结构边梁上,并在梁上预埋∩短钢筋,钢梁校正好后短钢筋与工字钢梁焊牢,防止钢梁向内滑移。当外挑钢梁与结构柱交时,在结构柱的外侧预埋铁件,并制作成钢牛腿(预埋件及牛腿做法见附图),外挑钢梁放于牛腿上并焊牢。在建筑物四角的阳角上无挑梁,四角的外架采用钢丝绳斜拉,钢丝绳对应的结构柱上预埋钢筋吊环,在外挑部位和顶拉卸荷部位均对四角外架斜拉。 挑架立杆搭设:立杆采用Φ48*3.5钢管,立杆纵向间距1500,立杆横向间距1050,内立杆距结构面的距离分别为:(1)和(8)轴距结构面的距离为900MM,(D)轴距结构面700MM,(A)轴距结构的距离为350MM 或700MM。立杆接长必须采用对接扣件连接,立杆的接头应交错布置,两根相邻立杆的接头不得设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500,各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。 挑架大、小水平横杆搭设:水平横杆采用Φ48*3.5钢管,水平横杆的步距为1800,小横杆的纵距为1500;小横杆内端距结构面约200,外端出外立杆60,整个外立面保持一致;大横杆放于立杆内侧和小横杆上,大横杆纵向接头采用对接扣件,对接扣件应相互错开布置,两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。第一道大、小横杆从立杆的底部开始,大、小横杆距挑梁的距离不大于200。 连墙杆搭设:连墙杆采用Φ48*3.5钢管,连墙杆竖向间距3900(为各层层高),连墙杆的纵向间距4500(保证为立杆纵距的倍数)。在每层边梁的楼板下预留Φ60的孔,间距与连墙杆纵向间距相同。连墙杆的内端穿过预留孔,在梁的内外侧各设两个扣件,将连墙杆与梁卡紧;连墙杆的外端分别与内外立杆连接,连墙杆要靠近主节点设置,连墙杆偏离主节点的距离不大于300。当连墙杆与柱交时,在柱的外侧连墙杆位置预埋铁件,铁件规格为150 *150*15,连墙杆与预埋铁件焊牢。 剪刀撑搭设:剪刀撑采用Φ48*3.5钢管,每道剪刀撑宽度为7.5M,剪刀撑斜杆与地面的夹角为500,剪刀撑沿整个高度和长度连续设置。剪刀撑用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150。剪刀撑斜杆接长必须采用搭接,搭接长度为1M,搭接长度内至少2个旋转扣件固定。 铺脚手板:脚手板采用竹笆脚手板或钢筋跳板,脚手板最多只允许铺四道,减少架体重量。铺脚手板的作业层,纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上,并应等距离设置,间距不大于400。采用竹笆脚手板时其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设,且采用对接平铺,四个角应用直径1.2MM的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上;采用钢筋跳板时,跳板纵向垂直于纵向水平横杆布置,两端应用直径1.2MM的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。 栏杆及挡脚板搭设:栏杆采用Φ48*3.5钢管,栏杆在每步架的外立杆1/2高度处设置。挡脚板采用18厚胶合板制,并涂上黄色油漆,每两个步距设一道挡脚板,档脚板紧靠脚手架外立杆设置,并用16#铁丝与立杆绑牢。 挂安全网:安全网选用安全监督站批准的品牌,安全挂在脚手架外立杆的外侧,外脚手架满挂安全网,安全网与脚手架的立杆或水平杆用20#铁丝绑牢,保证不被风吹坏。挑架最下面一道用18厚胶合板满铺,并用安全网将底部全封闭,防止上面杂物伤人。 顶拉卸荷杆件:斜顶撑杆件采用Φ48*3.5钢管,在卸荷层的下层楼面预埋两根短钢筋,外架内外两根立杆分别设斜顶撑钢管,斜顶撑钢管的下端套入短钢筋,上端用扣件扣住卸荷层横向水平杆和立杆,内外斜顶撑沿高度每间隔1.2M设一道水平杆,水平杆与外架立杆和紧靠边梁内侧设置的立杆连为一体,增强斜顶撑的刚度。斜拉杆采用钢丝绳,钢丝绳直径同挑梁拉杆,斜拉杆分别在脚手架卸荷层内外立杆的主连接点设置;在卸荷层的上层边梁外侧预埋钢筋吊环,斜拉杆一端拴住吊环,一端拴住卸荷层的横向水平杆与立杆的主连接点,并在内外立杆主连接点上增加两个扣件将主连接点扣件压紧压牢,防止横向水平杆上滑。卸荷层横向水平杆属水平压杆,在顶拉杆件受力时,横向水平杆有向内水平移动的可能,因此,卸荷层横向水平杆应延长至结构面,使横向水平杆抵牢结构面。 卸料平台搭设:卸料平台采用Φ48*3.5钢管,每层楼在(D)轴外架两端各设一个卸料平台,卸料平台几何为6M长*4.5M(宽)。卸料平台从楼面高度外挑,挑出外架外侧4.5M,平台横向水平杆间距1500,在平台横向水平杆位置的楼面上预埋短钢筋,横向水平杆上应钻孔穿过短钢筋或与短钢筋焊牢,防止横向水平杆内外滑动,纵向水平间距500;平台横向水平杆下设三道斜撑,斜撑的纵向间距同平台横向水平杆间距,斜撑与楼面夹角为450 -700,斜撑底部的楼面上预埋短钢筋,防止斜撑滑动,斜撑的水平杆间距1200,水平杆与外架连为一体,增强其刚度。平台两端的横向水平杆外端用钢丝绳与上层楼面预埋吊环斜拉,增强平台的承受能力。(平台搭设示意图见附图) 四、外脚手架的荷载组合: 根据外脚手架搭设方案,每4层或5层进行一次卸荷,为了计算简单,只取大值进行计算。本工程取5层一段进行计算,5层的计算总高度为19.5M。 1、不组合风荷载时: N=1.2(NG1K+NG2K)+1.4∑NQK=1.2(2.43+6.428)+1.4×8.325=22.28KN N-计算立杆段的轴向力值。 NG1K-脚手架结构自重标准值产生的轴向力: NG1K=0.1489KN/M×19.5M = 2.43KN NG2K-构配件自重标准值产生的轴向力: NG2K=0.35KN/M2×1.85M×1.5M×2道+0.14KN/M×19.5M+0.06KN/M2 ×1.5M×19.5M = 6.428KN 0.35KN/M2-脚手板自重标准值。 0.14KN/M-栏杆、挡脚板自重标准值。 0.06KN/M2-脚手架上吊挂安全网标准值。 ∑NQK-施工荷载标准值产生的轴向力总和(同一位置只允许一个工作面)。∑NQK=3KN/ M2×1.85M×1.5M = 8.325KN 3KN/M2-施工荷载标准值。 2、组合风荷载时: N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQK =1.2(2.43+6.428)+0.85×1.4×8.325 = 20.536KN N-计算立杆段的轴向力设计值。 NG1K-脚手架结构自重标准值产生的轴向力: NG1K=0.1248KN/M×19.5M = 2.43KN NG2K-构配件自重标准值产生的轴向力: NG2K=0.35KN/M2×1.85M×1.5M×2道+0.14KN/M×19.5M+0.06KN/M2 ×1.5M×19.5M = 6.428KN 0.35KN/M2-脚手板自重标准值。 0.14KN/M-栏杆、挡脚板自重标准值。 0.06KN/M2-脚手架上吊挂安全网标准值。 ∑NQK-施工荷载标准值产生的轴向力总和(同一位置只允许一个工作面)。∑NQK=3KN/ M2×1.85M×1.5M = 8.325KN 3KN/M2-施工荷载标准值。 五、外脚手架工字钢挑梁选型: 不组合风荷时立杆的轴向力大于组合风荷载时立杆的轴向力,取不组合风荷载时的立杆轴向力进行挑梁计算。 N3=38.66KN N1=N2=22.28KN N2 570 R1=12.14KN R2=32.42KN 1400 1100 180 挑梁受力图 1、反力计算: R1=N1×(1.28÷2.68)+N2(0.18÷2.68)= 22.28×(1.28÷2.68)+22.28×(0.18÷2.68)= 12.14KN R2=N1×(1.4÷2.68)+N2(2.5÷2.68)=22.28×(1.4÷2.68)+22.28×(2.5÷2.68)= 32.42KN 2、工字钢梁承受的最大弯矩: 本钢梁上有两个集中力,最大弯矩出现在集中力处,分别计算两集中力处的弯矩,取其大值。 MN1=R1×1.4=12.14×1.4=16.99KN.M MN2=R1×2.5-N1×1.1=12.14×2.5-22.28×1.1=5.84KN.M 钢梁承受的最大弯矩: M = MN1 = 16.99KN.M 3、工字钢选型: 本工程外架最大挑出跨度为2.68M,最大弯矩为16.99KN.M,根据钢结构计算手册查表确定外架工字钢梁选用16#工字钢,16#工字钢3M跨度可承受弯矩25.1KN.M。 六、钢丝绳选型: 1、钢丝绳承受的拉力: 由钢梁计算简图知:钢丝绳与钢梁的夹角为570,夹角对应的支座力R2=32.42KN,求钢丝绳拉力N3=? N3=R2/Sin570=32.42÷0.8387=38.66KN 2、钢丝绳选型: 根据本工程实际情况,外挑架所有斜拉钢丝绳选用6×19+1,直径21.5MM,破断拉力不小于P=253.3KN,求钢丝绳允许拉力: [S]≤P/K=253.3÷6=42.22KN [S]-允许拉力。 P-钢丝绳破断拉力。取P=S*a=298KN*0.85=253.3KN K-安全系数。取K=6 ∵ N3=38.66KN < [S]=42.22KN ∴选用直径21.5MM钢丝绳满足要求。 七、吊环及拉环选用: 吊环及拉环按附图要求进行制作、预埋和安装,吊环及拉环承受的拉力N3=38.66KN,吊环及拉环选用圆钢,圆钢设计值f=210N/MM2,确定吊环及拉环的最小截面积: N=fA → A=N/f=38.66×103÷210=185MM2 N-吊环及拉环承受的拉力。N=N3=38.66KN A-吊环及拉环所需的最小截面积。