外架施工方案.docx
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外架施工方案
目录
1、工程概况…………………………………………………………..1
2、施工布署……………………………………………………………………..2
3、施工方法……………………………………………………………………..3
4、扣件式钢管脚手架的验收与保养…………………………………………..7
5、扣件式钢管脚手架的拆除…………………………………………………..8
6、架子受力分析与验算………………………………………………………..9
7、扣件式钢管脚手架搭设的技术要求和允许偏差…………………………..13
8、附图一………………………………………………………………………..14
9、附图二………………………………………………………………………..15
1工程概况
该工程为六层框架结构,除一层层高为3.0m外,其他各楼层层高均为2.8m,±0.000相当于绝对标高9.9m。
1.1施工目标
1.1.1满足施工操作工艺要求:
本方案外架的高度、宽度和长度满足结构和装饰施工操作和堆放材料、设备的需要。
1.1.2满足安全施工的要求:
外架要求稳定和牢固,能在整个结构和装饰施工期间各种规定荷载最不利组合作用下和在各种恶劣气候条件下不变形、不倾斜、不摇晃,使在架上施工的人员和物体(材料、设备等)处于安全稳定的状态。
1.1.3满足施工环境的要求:
对建筑物的周围形成封闭,形成一个对周围施工环境有利的设施,包括保护下层产品不受损坏和污染的设施,同时外架要求搭设整齐、美观、美化市容。
1.1.4满足节约的要求:
外架应尽可能在满足施工工艺和安全要求的前提下使用期最短、使用费用最少。
1.2施工方案选择
地面至三层楼面采用落地式双排扣件钢管脚手架,二层楼面至屋面女儿墙采用悬挑式双排扣件钢管脚手架,扣件式钢管脚手架由项目部专业架工班负责施工。
1.3施工组织
在项目经理领导下,生产副经理严格按审批后的方案组织实施,项目技术负责人对整个施工过程进行技术指导,架子施工工长直接组织施工。
安全员对整个外架搭设、使用和保养过程严格按审批后的方案及现行验收规范和安全操作规程进行安全检查、监督和指导。
1.4施工准备
1.4.1技术准备
针对工程各层外围平面图及特点,编制外架施工方案。
方案和作业指导书的编制与报审,审批后组织对班组作业人员进行交底,并作好交底记录。
有关材料和机具按有关规定进行检验试验,合格后方可投入使用。
1.4.2材料准备
施工员根据施工方案编制外架搭设所需材料、构配件和机具需用计划,审批后由物资设备部及时组织进场,并出具材料合格证。
准备必要的搭设工具,如扳手、安全带等。
1.4.3主要施工用材料计划
序号
材料名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
钢架管
φ48×3.5mm
t
350
2
扣件
个
62000
3
竹芭
1000×1800
m2
4000
4
钢丝绳
φ12,6×19
m
1600
5
挡板
宽250
m
2400
6
拉环
φ14
个
200
7
安全网
密目1.8×6.0m
m2
4500
8
槽钢
14#
t
15
2施工方法
2.1材料选用
2.1.1钢管采用φ48mm、壁厚3.5mm的高频焊接钢管,材质符合《普通碳素结构钢技术条件》GB70079中A3的技术条件,管材符合《低压液体输送用焊接钢管》GB3092-93中焊接钢管的规定。
有严重锈蚀、弯曲、压偏、损伤和裂纹者应剔除。
2.1.2扣件采用直角扣件、旋转扣件、对接扣件,应符合《钢管脚手架扣件》GB15831的规定,材质符合《可锻铸铁分类及技术条件》中KT3308的技术条件。
2.1.3钢丝绳夹采用Y-12型产品,产品符合GB5976-86的有关规定,材质一般为KT350-10可锻铸铁或QT450-10球墨铸铁。
2.1.4钢丝绳采用直径φ12mm、6×19的纤维芯钢丝绳(最小破断拉力为69.80KN),应符合GB1102-74的有关规定。
2.2外架构造参数表:
步距
柱距
排距
距外墙间距
1.80m
1.50m
1.1m
0.25m
2.3外架搭设
2.3.1脚手架的构造和搭设要求
(1)、脚手架斜撑钢管底上来1m用钢管将所有斜撑杆件连成一体,转角处立杆加密,转角如遇角柱,柱外两侧埋设预埋铁件两块,以便搭设外脚手架作加固斜撑时当撑脚用。
(2)、脚手架立杆采用对接扣件连接,相邻接头应错开不小于50㎝,且不在同一步距内。
纵向水平杆接长用对接扣件连接,上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50㎝,同一步内两根纵向水平接头也应错开,并不在同一跨内。
(3)里立杆距墙0.3m,小横杆伸出外立杆连接点外0.10m,离外墙面0.10m。
(4)、脚手架纵向两端和转角处起,满载脚手架外侧每隔12m(水平距离)左右用斜杆搭成剪刀撑,自上而下循序连续设置,并每隔四层用大剪刀撑将各道剪刀撑连成整体。
剪刀撑用长钢管与脚手架底部成45º~60º度夹角,剪刀撑的宽度不小于4跨。
(5)、脚手架和墙体之间的间隙必须铺设木板,每隔3步铺设一道隔离层,不得有空头板。
(6)、脚手架与物体的拉接,竖向不大于4m,水平不大于6m设拉接点,拉结点设置在梁或柱上,拉结采用刚性连接。
必须保证拉结的牢固、稳定。
(7)、脚手架每排设置防护栏杆、踢脚杆,防护栏杆设置高度为1.2m,防护栏杆搭接应当严密,不得留有间隙。
踢脚杆设置高度20cm。
(8)、钢管架的防护栏杆必须使用钢管,严禁使用竹竿或钢竹混搭。
扣件必须拧紧。
拧紧力距在45-55N·m范围内,不得低于45N·m或高于60N·m。
(9)、脚手板铺设。
所有作业层均要满铺竹脚手板,搭接处加小横杆,竹脚手板绑在大横杆和小横杆上,每片绑扎点不得小于4点,不得有挑头板,并要求严密。
(10)、立杆、大横杆的搭接应错开,立杆搭接不可以在同一水平上。
剪刀撑搭接长度不小于100cm,并不得小于3只扣件固定。
(11)、同一立面的小横杆,应对等交错设置,同时立杆应上下对直。
2.3.2安全技术措施
(1)、必须有完善的安全防护措施,按规定设置安全网、安全栏板。
安全网与安全网搭接处用绳连接起来,不得留有间隙,尤其在外墙拐角处更应搭接严密,安全网内的碎块、木材等物应及时清理。
(2)、搭设脚手架,必须由经培训且考试合格有上岗证的架子工搭设,凡患有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。
(3)、上架人员必须扣好安全带、戴好安全帽、工具及零配件要放在工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。
严禁酒后上班。
(4)、上架人员不得在架上打闹,物体严禁高处抛掷。
(5)、靠近电源搭设脚手架,必须切断电源或将电线迁移,脚手架上如要搭设临时线路必须用绝缘材料保护,由专业电工操作。
(6)、脚手架离附近的低压输电线路不少于2.5m,本工程安全距离内无高压线路。
整体脚手架搭设时用扁钢将脚手架与建筑物接地主筋相接,做两到三处防雷接地。
(7)、横跨人行道和出入口做防护棚,应加铺木板和竹笆封闭,以防落物伤人,具体做法见附图2。
(8)、五级以上大风、雾、暴雨以及夜间照明不足,不准在脚手架上操作。
雨雾后上架要有防滑措施。
(9)、严禁在脚手架上堆放模板、木材等多余的材料等,以确保脚手架畅通及防止超载。
吊运脚手架、脚手架钢管等必须用专用保险吊勾,堆放要平稳,并严格控制脚手架上的施工荷载<270㎏/㎡,严禁长期集中堆放。
(10)、当天完工后,应仔细检查四周情况,发现留有隐患的部位,应及时进行修复和继续完成至一个程序、一个部位的结束,方可撤离岗位。
(11)、挑架搭设三步后,须进行验收,验收合格挂牌后,方能交付使用,平时定时加强检查,发现问题及时解决,。
2.3.3脚手架搭设注意事项
(1)、杆件的间距和布置按方案规定进行搭设。
(2)、立杆的垂直的偏差不大于架高的1/200。
相邻两根立杆的接头应错开50cm,并力求不在同一步架子中出现。
(3)、大横杆在每一面脚手架范围内的纵向水平高差,不宜超过一皮砖厚度,同一步架内处两根大横杆的接头应相互错开,不宜在同一跨间内存在,在垂直方向相邻的两根大横杆的接头亦应错开,其水平距离不小于50cm。
(4)、剪力撑的搭设将一根斜杆扣在立杆上,另一根斜杆扣在小横杆的伸出部位上,这样可以避免两根斜杆相交时把钢管别弯。
(5)、脚手架各杆件相交伸出端头均应大于10cm,以防止杆件滑落。
2.3.4搭设方法
(1)、施工流程:
安放架体底层悬挑杆→竖立杆→搭设架体底层大横杆和小横杆→搭设第一步大横杆和小横杆→铺设脚手板→向上按步距重复搭设每一步架→与架体搭设同步,在立杆的外侧的规定位置及时设置剪刀撑,或设置防护杆、挡脚板和挂安全网等。
(2)、搭设施工要点
①为保证整体搭设规范,保证上下一致,架体底层挑杆安放时外侧应拉通线布齐,且间距一致(悬挑杆卡环预埋时架工班应派专人负责,架子专业施工员进行监督、检查和指导)。
②立杆搭设时应先立里侧立杆,后立外侧立杆,立立杆时要临时固定。
临时固定方法可与建筑物相连,也可设临时斜撑。
立立杆时切勿单独一人操作,防止架杆倒下伤人;立杆立好后,应随即搭设大、小横杆。
③外侧的大横杆应设置在外侧立杆的内侧,层层设置;小横杆应上下交叉设置于立杆的不同侧面,使立杆在受荷时偏心减小。
大小横杆搭设完毕后即铺设脚手板,作好固定件,以方便上步操作。
④搭设脚手架时,每完成一步都要及时校正立杆的垂直度和大小横杆的标高和水平度,使脚手架的步距、横距和纵距(排距)上下始终保持一致。
⑤立杆、扶手接长应用对接扣件,不宜采用旋转扣件;大小横杆、扶手与立杆连接应采用直角扣件;剪刀撑、斜撑与立杆和大小横杆连接应采用旋转扣件,剪刀撑的接长应采用旋转扣件,不宜采用对接扣件。
所有扣件必须紧固,用力矩扳手实测要求达到40~70KN.M;安装扣件时,所有扣件的开口必须向外,防止闭口缝的螺栓钩挂操作人员衣裤,影响操作和造成伤亡事故。
⑥外架搭设时应与建筑物进行可靠连接,以保证脚手架的稳定性和垂直度,连接杆件按下述要求进行设置:
连续外架在每一层的框架柱(外墙)上设置一道钢管抱箍与建筑物连接;
外架断口处两端应每步设置连接;
连接点应尽可能设在脚手架的立杆与大小横杆连接处附近;
连接点必须从第一步大横杆处开始设置。
2.4外架构造示见附图1
卡环、吊环做法见附图2
建筑物出入口处脚手架的构造处理(见附图3)
建筑物出入口脚手架采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构形式,在开口处两边采用双立柱,悬空立柱下端增设安全扣件,为防止高处物体坠落伤人,在出入口的外侧设置安全防护棚。
3扣件式钢管脚手架的验收与保养
3.1外架可根据施工需要和施工进度分段进行搭设,但投入使用前必须进行分段验收,验收合格挂牌后方可投入使用。
检查的内容应按施工方案中有关的说明和要求以及规范规定进行,一般至少应包括以下一些内容:
步高/立杆的纵横间距,立杆的接头位置和立杆的垂直度/大小横杆的标高、水平度、小横杆的交叉位置/脚手板的固定/安全栏杆的高度和道数/剪刀撑的位置、距离、角度和搭接/隔离设施:
外包安全网和外挑安全网、底网/登高设施。
扣件的紧固程度/连接杆的位置、数量和牢固程度/断口处或出入口的加固/防雷接地/操作人员的技术素质和持证情况/所用材料的材质证明和抽检记录。
脚手架验收前,操作班组应先进行自检,合格后再经专职人员、搭设者和项目部有关人员共同检查验收,验收合格后办妥验收手续,填写验收合格标牌,标牌上注明验收合格的范围(长度、宽度和步数)、验收者、搭设者、验收日期和保养负责人等,并将标牌悬挂于脚手架上醒目位置。
3.2扣件式钢管脚手架的保养
扣件式钢管脚手架验收合格投入使用后,必须进行日常的保养和定期的全面检查和整修,确保其安全使用。
为作好脚手架的保养和整修工作,必须设置专职的保养责任人,负责日常检查、保养和定期的检查与整修。
日常的检查和保养宜每日进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次,如遇强风或雷雨季节和解冻期应加强及时检查,在每次强风、雷雨过后都要认真检查整修后方可使用。
长期停用使用前应经检查鉴定后方可使用,定期检查和专项检查中作好记录备案。
保养的主要内容有:
3.2.1检查脚手架有无不均匀下沉。
3.2.2检查脚手架的整体和局部垂直偏差,如发现异常应即使加固处理。
3.2.3各类扣件的涂油和紧固,涂油时应先将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹再涂油,涂油后再紧固螺栓至规定的力矩范围。
3.2.4检查脚手架板是否松动、悬挑,发现问题应及时纠正。
3.2.5检查与建筑物的连接是否齐全、完好,如因施工需要临时改动或拆除部分架子,应进行荷载验算并报监理工程师审批,及时进行加固或恢复。
3.2.6对外包安全网、外挑安全网、外侧拦板、栏杆、安全隔离措施、登高设施和接地防雷等安全设施进行检查,保证安全设施完整牢固,能充分发挥安全作用,如有损坏应及时调整。
3.2.7如脚手架有开口、断口和出入口,应对这些部位进行重点检查。
3.2.8检查脚手架的荷载情况,发现超设计荷载或架上堆载处于不稳定状态应及时纠正;此外,还应做到每天工完料清。
3.2.9脚手架的日常检查和保养都要作好记录。
4扣件式钢管脚手架的拆除
4.1拆除前准备工作
4.1.1外墙装饰面的最后整修和清理工作完成,且质量验收符合要求后方可拆除。
4.1.2对脚手架进行安全检查,确认不存在影响拆除脚手架的安全隐患,并办理报批手续。
4.1.3对参与脚手架拆除的操作人员、管理人员和检查、监护人员进行施工方案、安全、质量和外装饰保护等措施的交底。
参与拆除脚手架人员的职责要明确,并要明确相互间的关系,要有工作制度和必要的奖惩办法
4.1.4在拆除的脚手架周围,于坠落范围四周设置明显的“禁止入内”标志和围栏,此标志须内外双面都设置,并有专人监护。
4.1.5建筑物外墙门窗都要关紧,并对可能遭到碰撞处给予必要的保护。
4.2脚手架的拆除
上述准备工作经检查符合要求后,并确认建筑施工再也不需用脚手架时就可开始脚手架的拆除。
拆除顺序应从上往下,水平方向一步拆完再拆下一步,分段拆除时,高差不应大于两步;如高差大于两步时,应按脚手架开口进行加固处理。
脚手架的拆除与搭设顺序正好相反,一般脚手架的拆除顺序为:
安全网→挡脚板→脚手板→扶手→剪刀撑(随每一步脚手架拆除)→大横杆→小横杆→立柱。
从脚手架拆下的钢管、扣件及其它材料先向垂直运输设备集中,然后由垂直运输设备向下运送,绝对禁止从高处向下抛掷。
垂直运输设备应固定于建筑物结构上,不应固定于脚手架上。
拆下的脚手架钢管、扣件及其它材料运至地面后,应及时清理,将合格的、整修后可重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。
对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管。
5外架受力分析与验算
5.1荷载取值
5.1.1脚手架的结构自重:
包括立杆、大小横杆、剪刀撑和斜撑等自重,脚手架立面每平方米结构自重标准值Gk=0.154KN/m2。
5.1.2施工均布活荷载:
a.脚手板及栏杆、挡脚板均布荷载标准值:
0.30KN/m2;
b.操作层外侧设置的栏杆、挡脚板均布荷载标准值:
0.03KN/m;
c.操作层上的施工均布均布荷载标准值:
2KN/m2;
d.风雪荷载:
下雪天一般不进行施工,雪后施工前先清除积雪,故雪荷载对脚手架影响可不计。
风荷载对施工外脚手架的影响,可将脚手架视为连接点为支座的连续梁,根据有关资料提供的数据,在标准风荷载作用下脚手架杆件内产生的应力尚未达到杆件允许应力的1/100,故只要脚手架与建筑物的连接点能起到支座作用,则风荷载对脚手架的影响可忽略不计。
5.2受力验算
5.2.1小横杆验算
荷载组合:
q1=1.2×(1.5×0.0384×2+0.3×1.5)+1.4×(2×1.5)
=0.68+4.2=4.88KN/m
σ=Mmax/Wn=1/8×q1l12/5.08×103=1/8×4.88×1.12×106/5.08×103
=145N/mm2<205N/mm2
满足要求。
5.2.2大横杆验算
荷载组合:
q2=1.2×(0.5×0.3×1.1+0.03)+1.4×(2×1.1/2)
=0.234+1.54=1.774KN/m
σ=Mmax/Wn=1/8×q1l12/5.08×103=1/8×1.774×1.52×106/5.08×103
=98.2N/mm2<205N/mm2
满足要求。
5.2.3落地架立杆验算(外立杆受力较大,选外立杆进行验算)
从标高-0.6m算至7.8m,计8.4m,共5个步距,考虑二层满铺一层脚手板,即3层脚手板,考虑两个步距同时作业,则外立杆受力N1为:
N1=1.2×(0.154×1.8×1.5×15/2+0.03×1.5×15+0.3×1.5×1.1×8/2)+1.4×(2×1.5×1.1×2/2)
=11.55KN
强度计算:
σ1=N1/A=11.55×103/489=23.62N/mm2<0.785×f=160.9N/mm2
满足要求。
稳定性验算:
σ2=N1/φA=σ1/φ
l0=kμh=1.155×1.5×1.8=3.12
λ=l0/i=3.12÷0.0158=197φ查稳压系数表为0.186
故σ2=σ1/φ=23.62/0.186=127N/mm2<205N/mm2
满足要求。
5.2.4悬挑架验算:
悬挑架从标高7.80m搭至53.30m,计45.50m,共25个步距,为保证外架安全,在22.20m和36.60m处采用钢管下撑与钢丝绳上拉的形式进行卸荷。
施工时考虑二层满铺一层脚手板,即12层脚手板,考虑两个步距同时作业,分段对外架进行验算。
卸荷段验算如下:
外立杆受力N1为:
N1=1.2×(0.154×1.8×1.5×5/2+0.03×1.5×5+0.3×1.5×1.1×3/2)+1.4×(2×1.5×1.1×2/2)
=7.03KN
内立杆荷载计算:
N2=1.2×(0.154×1.8×1.5×5/2+0.3×1.5×1.1×3/2)+1.4×(2×1.5×1.1×2/2)
=6.76KN
外架上段受力简图如下:
∑MB=0:
N2×1.1=1.1×R2×cosc
tgc=0.4/3.6=0.111
则R2=6.76×1.1/1.1×cosc=6.8KN
∑x=0:
Tcosa=R1sinB+R2sinc
Tcos(arctg3.6/1.4)=R1sin(arctg1.5/3.6)+R2sin(arctg(0.4/3.6)
0.36T=0.38R1+0.75
∑y=0:
Tsina+R1cosB+R2cosc=N1+N2
Tsin(arctg3.6/1.4)+R1cos(arctg1.5/3.6)+R2cos(arctg0.4/3.6)=13.79
0.93T+0.92R1+6.75=13.79
得:
T=4.9KNR1=2.7KN
考虑钢丝绳的安全系数为7,则钢丝绳的最小破断拉力总和应大于等于34.3KN,查《实用五金手册》有关钢丝绳的技术性能系数,选6×19直径12mm的纤维芯钢丝绳,其最小破断拉力总和F=1.24×69.80=86.552KN≥34.3KN。
满足要求。
选择与钢丝绳配套使用的钢丝绳夹,兜牢立杆与大小横杆的连接接点,钢丝绳套环连接松紧应适宜,每个套环使用钢丝绳夹一般为3个,绳夹间距为10~15cm。
6.2.5预埋吊环验算
吊环采用Ⅰ级钢筋,严禁使用冷加工钢筋作吊环,吊环间距同立杆间距,吊环埋入深度不应小于30d,吊环承受的拉力为4.9KN,有:
吊环钢筋面积A=T/σ=4.9×103÷(2×50)=49mm2,选φ14一级钢筋作吊环,其有效截面积A=79mm2>49mm2
(满足要求)
6.2.6外立杆斜撑验算
强度计算:
σ1=R1/A=2.7×103/489=5.5N/mm2<0.785×f=160.9N/mm2
稳定性验算:
σ2=R1/φA
l0=kμh=1.155×1.5×3.9=6.76
λ=l0/i=6.76÷0.0158=428φ=7320/4282=0.04
故σ2=2.7×103/(0.04×489)=138N/mm2<205N/mm2
满足要求。
槽钢悬挑段验算(受力简图如下所示,槽钢间距同立杆间距)
外立杆受力N1为:
N外=1.2×(0.154×1.8×1.5×7/2+0.03×1.5×5+0.3×1.5×1.1×3/2)+1.4×(2×1.5×1.1×2/2)
=7.5KN
内立杆荷载计算:
N内=1.2×(0.154×1.8×1.5×7/2+0.3×1.5×1.1×3/2)+1.4×(2×1.5×1.1×2/2)
=7.3KN
外架下段计算简图如下:
对B点取矩,得∑MB=0
N内×0.3+N外×1.4-RA×1.4=0
得=9.06KN
槽钢强度验算:
悬挑槽钢选用[14a,Wx=108.3cm3
Mx=9.06×1.4=12.68KN●m
Mx/(γWx)=12.68×106/(1.0×108.3×103)=162N/mm2<[f]=215N/mm2
(满足要求)
卡环计算:
AS=RA/[σ]n=9.06×103×/(50×2)=90.6mm2
选用φ14卡环,As=154mm2>90.6mm2,可满足要求。
为确保悬挑梁的整体稳定性,悬挑梁选用3.0m长在其端部再加一道卡环。
6扣件式钢管脚手架搭设的技术要求和允许偏差
项次
项目
技术要求
允许偏差
检查方法
1
立杆垂直度
验收偏差
Hmax/200
经纬仪或吊线与尺量检查
搭设检查
±25mm
尺量检查
2
间距
步距检查
±20mm
横距检查
±50mm
排距检查
±20mm
3
大横杆高差
杆两端
±20mm
水平仪或水平尺检查
同跨高差
±10mm
4
小横杆外伸长度偏差
外伸300mm
0
-50mm
5
扣件安装
各扣件距中心节点的偏差
≤150mm
尺量检查
两根相临立杆对接扣件高差
≥500mm
-50mm
拉线与尺量检查
扣件拧紧力矩
40~70N.m
扭力扳手检查
6
剪刀撑斜杆水平角偏差
45o~60o
角尺检查
7
脚手架外伸偏差
对接
100mm<a≤150mm
尺量检查
附图一
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