外腳手架方案

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一、工程概況
二、腳手架的用材和規(guī)格
1、選用φ48×3.0的鋼管及其配套的扣件。
2、用于立桿、大橫桿和斜桿的鋼管長度以4-6m為宜，小橫桿采用1.8m為宜。
3、軋頭等鋼管扣件和質(zhì)量應符合建設部《鋼管腳手架扣件標準》要求，并且扣件與鋼管貼面接觸良好?？奂够禂?shù)以扣件進場后實際測試結(jié)果為準。
4、懸挑支承梁采用20#槽鋼，斜拉鋼絲繩選用6×19繩芯1的φ17鋼絲繩。所用材料均有出廠證明和合格證。
三、外腳手架方案的確定
本工程有裙房3層，主樓13層。裙房采用落地式腳手架，橫距1.0m，縱距1.6m，東北面圓弧處離墻距離為1.1m, 其余各面為0.25m。主樓1~7層采用落地式腳手架，橫距1.0m，縱距1.6m，南北兩面離墻距離為0.75m，東西兩面離墻距離為0.25m，南北兩面中部與裙房相連部分，外架從裙房屋面(標高14.400m)開始搭設；上部采用懸挑腳手架，懸挑起步第一次在7層~11層(25.200~43.200)，橫距1.0m，縱距1.6m，南北兩面離墻距離為1.05m，東西兩面離墻距離為0.25m，第二次在12層~屋面機房(43.200~59.700)，橫距1.0m，縱距1.6m，南北兩面離墻距離為1.30m，東西兩面離墻距離為0.25m，具體方案及安全計算書如下：
四、外腳手架的設計與計算：
1、落地式腳手架
裙房及主樓1~7層采用雙排落地式外腳手架，立桿橫距B=1.0m，縱距l(xiāng)=1.6m，步距h=1.8m，小橫桿挑出b=0.2m，連墻桿縱向間距l(xiāng)0=3.6m（2步架），水平間距3.6m，考慮腳手片四層，作業(yè)層二層，腳手架按15步、26.40m(外架實際高)計。
1)、立桿承載力的驗算：
   由于內(nèi)立桿所承擔的荷載較外立桿大(多一個小橫桿的挑出部分)，所以驗算底層內(nèi)立桿的受壓承載力。
a、不考慮風荷載
施工荷載
P1 =(B/2+b)×l×q1×n1
  =(1.0/2+0.2)×1.6×3.0×2=6.72kN
式中  q1——施工荷載，q1=3.0kN/m2；
      n1——同時作業(yè)層數(shù)，n1=2.0。
腳手板荷載
P2 =(B/2+b)×l×q2×n2
  =(1.0/2+0.2)×1.6×0.35×4=1.568kN
式中  q2——腳手板荷載，q2=0.35kN/m2；
n2——腳手板鋪設層數(shù)，n2=4.0。
腳手架自重
P3 =n3[q3(h+l+B/2+b)+Q]
  =15×[0.033(1.8+1.6+1.0/2+0.2)+0.020] =2.329kN
式中  q3——鋼管自重，q3=0.033kN/m(φ48×3.0)；
     Q——扣件重，按二個直角扣件計算，Q=0.020kN；
n3——立桿步數(shù)；n3=15
底層每根立桿所承擔的軸心壓力N
N=[γG(P2+P3)+ γQP1]
=[1.2×(1.568+2.329)+ 1.4×6.72]=14.084kN
立桿的計算長度為連墻桿的間距l(xiāng)0=kμh
l0=1.155×1.5×1.8=3.119
I=3.14×(4.84－4.24)/64=10.78cm4
A=3.14×(4.82－4.22)/ 4=4.24cm2
i=(I/A)1/2=1.59cm
長細比λ=l0/I=3119/15.9=196  
查表得φ=0.188
N/φA=14084/（0.188×424）
=177N/mm2 <f=205N/mm2, 此腳手架安全。
2)、考慮風荷載作用時腳手架的結(jié)構(gòu)計算
N=1.2(P2+P3)+0.85×1.4P1
=1.2(1.568+2.329)+0.85×1.4×6.72=12.673
Wk=βzμsμzW0
式中 Wk——風荷載標準值（KN/m2）；
βz——Z高度處的風振系數(shù)，取βz=1.0；
μs——風荷載體型系數(shù)，取μs=0.35；
μz——風壓高度變化系數(shù)；
W0——基本風壓（KN/m2）取W0=0.4KN/m2。
因底層立桿所受軸壓力最大，所以對此桿件進行驗算。
選用離地面5m處的風壓值，μz=0.54
Wk=βzμsμzW0=0.35×0.54×0.4=0.0756KN/m2
立桿的縱距l(xiāng)=1.6m，故作用在每根立桿上的風荷載值
q=l×Wk=1.6×0.0756=0.121KN/m
Mw=0.078ql02=0.078×0.121×3.122=0.092KN•m
立桿的截面面積A=424mm2
截面抵抗矩W=4492mm2
長細比λ=l0/i=196
故立桿的歐拉臨界力
Ne=π2EA/λ2=π2×2.0×105×424/1962=22.44KN
立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.188
N/φA+ Mw/W=12673/0.188×424+92000/4492=
179.47N/mm2<f=205N/mm2
腳手架安全
2、懸挑腳手架：
本工程主樓上部采用懸挑腳手架，采用20#槽鋼加鋼絲繩(6×19繩芯1)斜拉。第一次在7層~11層(25.200~43.200)，搭設高度18m，橫距1.0m，縱距1.6m，南北兩面離墻距離為1.05m，有關參數(shù)及計算書如下：
參數(shù)：
（1）φ48，厚3.0mm鋼管
截面面積A=4.24×102mm2
截面慣性矩：I=(D4-d4)3.14/64=10.78×104mm4
回轉(zhuǎn)半徑：i=1.59cm
抗拉、抗壓和抗彎的容許應力f=205N/mm2
扣件抗滑移承載力Nvc=6KN/只
施工荷載Qk=3KN/m2，風荷載ω0=0.4KN/m2
立桿縱距：l=1.6m，橫距b=1.0m，步距1.8m
步數(shù)n=10步，H0=1.8×10=18m
鋪腳手片層數(shù)n1=10步
鋼管自重=33.3N/m，扣件自重=15.5N/個
腳手片自重=300 N/m2，擋腳板=36 N/m
護欄=37.6KN/m，安全網(wǎng)=40 N/m
（2）20#槽鋼
截面面積：A=28.8×102mm2
截面抵抗矩：W=178×103mm3
每米自重：q=0.26KN/m
（3）鋼絲繩6×19繩芯1
鋼絲繩極限強度為1400Mpa
（1）、立桿承載力的驗算：
   由于內(nèi)立桿所承擔的荷載較外立桿大(多一個小橫桿的挑出部分)，所以驗算底層內(nèi)立桿的受壓承載力。
a、不考慮風荷載
施工荷載
P1 =(B/2+b)×l×q1×n1
  =(1.0/2+0.2)×1.6×3.0×2=6.72kN
式中  q1——施工荷載，q1=3.0kN/m2；
      n1——同時作業(yè)層數(shù)，n1=2.0。
腳手板荷載
P2=(B/2+b)×l×q2×n2
  =(1.0/2+0.2)×1.6×0.35×4=1.57kN
式中  q2——腳手板荷載，q2=0.35kN/m2；
n2——腳手板鋪設層數(shù)，n2=4.0。
腳手架自重
P3=n3[q3(h+l+B/2+b)+Q]
=10×[0.033(1.8+1.6+1.0/2+0.2)+0.020] =1.55kN
式中  q3——鋼管自重，q3=0.033kN/m(φ48×3.0)；
     Q——扣件重，按二個直角扣件計算，Q=0.020kN；
n3——立桿步數(shù)；n3=10
底層每根立桿所承擔的軸心壓力N
N=[γG(P2+P3)+ γQP1]
=[1.2×(1.57+1.55)+ 1.4×6.72]=13.15kN
立桿的計算長度為連墻桿的間距l(xiāng)0=kμh
l0=1.155×1.5×1.8=3.120
I=3.14×(4.84－4.24)/64=10.78cm4
A=3.14×(4.82－4.22)/ 4=4.24cm2
i=(I/A)1/2=1.59cm
長細比λ=l0/I=3120/15.9=196  
查表得φ=0.188
N/φA=13150/（0.188×424）
=165N/mm2 <f=205N/mm2
b、考慮風荷載作用時腳手架的結(jié)構(gòu)計算
N=1.2(P2+P3)+0.85×1.4P1
=1.2(1.568+1.55)+0.85×1.4×6.72=11.74KN
Wk=βzμsμzW0
式中 Wk——風荷載標準值（KN/m2）；
βz——Z高度處的風振系數(shù)，取βz=1.0；
μs——風荷載體型系數(shù)，取μs=0.35；
μz——風壓高度變化系數(shù)；
W0——基本風壓（KN/m2）取W0=0.4KN/m2。
因底層立桿所受軸壓力最大，所以對此桿件進行驗算。
選用離地面5m處的風壓值，μz=0.54
Wk=βzμsμzW0=0.35×0.54×0.4=0.0756KN/m2
立桿的縱距l(xiāng)=1.6m，故作用在每根立桿上的風荷載值
q=l×Wk=1.6×0.0756=0.121KN/m
Mw=0.078ql02=0.078×0.121×3.122=0.092KN•m
立桿的截面面積A=424mm2
截面抵抗矩W=4492mm2
長細比λ=l0/i=196
故立桿的歐拉臨界力
Ne=π2EA/λ2=π2×2.0×105×424/1962=22.44KN
立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.188
N/φA+ Mw/W=11740/0.188×424+92000/4492
=168N/mm2<f=205N/mm2
立桿承載力滿足要求。
（2）、槽鋼承載力的驗算：
槽鋼外挑2.05m，離墻1.05m，為安全起見，計算槽鋼承載力時不考慮鋼絲繩的拉力，同樣計算鋼絲繩承載力時不考慮槽鋼的抗彎能力。
計算槽鋼與樓面接觸點的受力，圖2：
F1=9.85KN
F2=13.15KN
q=0.26KN/m
N2+F1+F2+q×4.5=N1
F1×2.05+F2×1.05－q×4.5×0.10=N2×2.35
則N2=14.42KN
N1=38.59KN
槽鋼最大受力點為與樓面接觸點
M=F1×2.05+F2×1.05+q×2.15×1.075=34.61KN•m
б=M/W=194.4N/mm2 <f=215N/mm2,
20#槽鋼可滿足抗彎要求。
抗剪驗算：
剪力F=N1=38.59 KN
τ=F/A=38590/2880=13.4 N/mm2<fv=125 N/mm2，
滿足抗剪要求。
（4）、預埋環(huán)驗算
預埋環(huán)采用二根圓鋼φ14鋼筋，fy=210 N/mm2，
φ14圓鋼抗拉能力：
2πr2×fy=64.6KN>N2=14.42KN
滿足要求，但要保證預埋環(huán)有足夠的錨固長度。錨固筋可按下圖施工，如板內(nèi)無上皮筋處應加設附加鋼筋，防止板面裂縫。
（3）鋼絲繩驗算
鋼絲繩與槽鋼的夾角α=59.20
F1×4.4+F2×3.4+q×4.52/2=F3×sinα×4.5
F3=23.74 KN
鋼絲繩抗拉強度設計值fy=1000 N/mm2，
則17mm2的鋼絲繩抗拉能力：
πr2 fy=π×8.52×1000=226.9KN> F3=23.74 KN
能夠滿足要求，槽鋼布署詳見下圖。
五、施工技術要求
1、基土處理：鋼管立桿直接立在硬化地坪上，不再設墊木或砼預制塊。
2、立桿：立桿接頭采用對接，相連兩立桿的接頭錯開并布置在不同的步距內(nèi)，應與地面垂直，垂直度偏差≤1/200，且不大于100mm。
3、小橫桿：間距裙房1.8m，主樓1.5m，與墻面應垂直，水平偏差不大于10mm。
4、大橫桿：步距為1.8m，水平桿接長采用對接，上下相連兩根的接頭位置錯開不小于500mm，同一步內(nèi)外兩根接頭錯開不在同一跨內(nèi)。
5、剪刀撐：為加強腳手架系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，盡量減少扭轉(zhuǎn)變形，應使腳手架外側(cè)與地面成45~60角，全覆蓋式設置鋼管剪刀撐，各個剪刀撐節(jié)點連接縱橫連續(xù)。
6、附墻桿：按水平間距3.60m、豎向間距3.60m,呈梅花狀布置附墻桿。防止腳手架內(nèi)、外移動。附墻桿采用φ14鋼筋焊接于φ48×3.0腳手架桿上，鋼筋一端預埋在結(jié)構(gòu)面層上，另一端用扣件連接腳手架立桿。
7、防護欄：腳手架外立面滿掛密目安全網(wǎng)，形成封閉狀。
8、出入口：建筑物出入口處采用平行弦桁架結(jié)構(gòu)形式，并進行出入口處腳手架加固。在開口處的兩側(cè)采用雙立桿，懸空立桿下端增設安全扣件，此處連接要緊密，每步都須設置。出入口腳手架上方設雙層防護棚，滿鋪腳手片，以保護出入人員的安全。出入口腳手架搭設詳見下圖。
9、防雷措施：○1落地腳手架及懸拉式腳手架在其搭設過程中考慮塔吊的防雷措施及其安全范圍，不再另行設布防雷措施；○2懸拉式腳手架搭設完成后，每幢樓單獨布設防雷措施，布設高度為高出腳手架最大高度1~2m，用電纜線引下來，通過壓片螺絲連接于結(jié)構(gòu)鋼筋上，形成防雷體系。結(jié)構(gòu)鋼筋電阻要求在10歐以下。
10、層間防護：腳手架內(nèi)側(cè)與建筑物之間的空隙，間隔四層：即6層、10層處封閉，以防高空墜落物的打擊。其做法是在內(nèi)排立桿與墻面之間通長布置木板與支承槽鋼扎牢。并且在槽鋼下滿掛密目安全網(wǎng)，全封閉。
六、安全技術要求
1、操作者應有特種作業(yè)上崗證，身體健康，并在接受本工程項目部的安全交底后方可上崗。
2、二步架以上施工時應佩帶安全帶，嚴禁向下拋扣件等物品，上部施工時，地面應有專人警戒守護。
3、作業(yè)人員應衣著靈便，但不準赤膊裸身。應腳穿軟底防滑鞋。
4、高處作業(yè)材料堆放平穩(wěn)，不可放置在臨邊或洞口附近，以防墜落，凡有墜落可能的任何物體，都要一律撤除或加以固定。
5、施工過程中應邊搭邊鋪腳手片，并將腳手片用鐵絲綁扎穩(wěn)固，以防滑脫，安全有效的圍護設施應同步跟上。連墻桿設置也同步跟上。
6、施工中若發(fā)生安全設施隱患或缺陷，務必及時處理或停工，并向上級匯報，班前、班后均應檢查已施工部分的質(zhì)量，安全情況，并按查驗情況逐次以記錄。
7、腳手架的搭設還是拆除，均不得上、下步同時作業(yè)。
8、嚴禁強風、雨、雪及夜間高空搭設和拆除作業(yè)操作。
9、外腳手架搭設后分層分段進行驗收，合格后掛牌使用。
10、各種電線不得直接在鋼管腳手架上纏繞，電線和電動機具必須與腳手架接觸時，應當有可靠的絕緣措施。
11、由于采用 腳手片，尼龍安全網(wǎng)等易燃物，應設置足夠數(shù)量的滅火器，電焊操作時，必須有專人看守，且在焊接下方放置接火裝置，防止火星點燃，不得在腳手架上吸煙，或從室內(nèi)向腳手架上扔煙頭。
12、外墻裝飾時，盡量不安排晚上作業(yè)，若需施工，應設置足夠數(shù)量的碘鎢燈，且照明度適中，不得有陰影死角，以防操作人員與腳手架上某些桿件碰撞，無燈樓層的步架上禁止上人。