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装配式型钢悬挑脚手架施工工法 1、前言 随着我国建筑业的飞速发展，高层建筑及超高层建筑越来越多，建筑外脚手架的选择成为施工组织设计中的一件大事，施工者除了考虑施工工艺及安全防护外，脚手架的经济效益也成为一个重要的考虑指标。装配式型钢悬挑脚手架，它以构造简单，操作方便，减少钢管的投入量、节约人工费等优点，赢得了广大用户，且建筑物越高越经济。 我单位施工的XXX市行政服务综合楼为地下一层，地上七层的框架结构，建筑高度29.45m，平面尺寸101m?72m，层高3.9m。由于工期紧张主体结构与地下室外防水及回填土同时施工，因此外脚手架采用悬挑脚手架。根据工程实践总结出一套装配式型钢悬挑脚手架的施工工法，达到了缩短工期，节约三钢用量及人工费用预期目标，具有明显的经济效益和社会效益。 2、工法特点 2.1 采用型钢制作的悬挑梁作为装配式型钢悬挑脚手架承力构件，并辅以悬挑梁稳定件，确保该脚手架在施工中的安全。 2.2通过高强钢丝绳二次斜拉卸载大大提高了悬挑型钢梁的支承能力。 2.3不需要地面及坚实基础作为脚手架的支承。 2.4便于装配式型钢悬挑脚手架的安装与拆除。 3、适用范围 本工法适用于普通工业与民用建筑的主体结构工程及外墙装饰工程施工的外脚手架搭设和使用。特别适用于不便于搭设落地式外脚手架的工程和高层建筑。 4、工艺原理 利用预埋在主体结构梁板上的预埋环固定型钢制作的悬挑梁，并辅以悬挑梁斜拉钢丝绳稳定件作为钢管外架的承力构件，搭设钢管外架。搭设高度不宜超过24m，超过24m应分段搭设。 5、施工流程及操作要点 5.1工艺流程 工艺流程(见图5.1-1) 1 备齐材料 设置悬挑梁预埋件 设置脚手架预埋件 悬挑梁的固定 安装悬挑梁 设置卸料平台 在悬挑梁之上搭设脚手架 对装悬挑脚手架进行加固 图5.1-1 工艺流程图 <8000<800017001500<8000<8000<8000<8000图5.1-2装配式型钢悬挑脚手架正立面示意图 2 3001100预埋16吊环150018钢丝绳密目网H<24m小横杆750立杆1500护身拉杆1200护身栏杆防护网1200预埋16钢筋环1500150050016号工字钢150016吊环图5.1-3装配式型钢悬挑脚手架剖面示意图 3 5.2、操作要点 5.2.1 设置悬挑梁预埋环 装配式型钢悬挑脚手架搭设前须预先设置悬挑梁预埋环。 2001依据施工平面布置图确定脚手架立杆位置同时确定预埋位置。 1002预埋环采用16,18圆钢制作。 3每道悬挑梁的末端预埋环不得少于16与板筋绑扎两道。 5001205004预埋环设置的间隔应保证悬挑梁的固端长度为悬伸长度的1.5倍。 图5.2.1-1悬挑梁预埋环 5预埋环锚固一定要压在楼板下层钢筋下面并与板筋绑扎，要保证两侧50cm以上锚固长度。 5.2.2 安装悬挑梁(见图5.2.2-1) 设置悬挑梁作为脚手架搭设的基础 1依据施工平面布置图及预埋件位置放置悬挑梁。悬挑梁的长度应取悬挑长度的2.5倍，悬挑支承点应设置在结构梁上，不得设置在外伸阳台上或悬挑板上(有加固的除外)。，悬挑端应按梁长度起拱0.5,1,。 2在指定位置上将悬挑梁放入预埋环内。预埋环与工字钢之间用木楔楔紧。 3如悬挑梁的位置与施工图指定位置偏离超过0.2m、悬挑梁有交叉重叠现象或悬挑梁固端长度留置不足，必须采取可靠措施进行解决。 DN25短钢管与钢梁焊接长200mm悬挑梁预埋环悬挑型钢-100 150 10图5.2.2-1悬挑梁安装做法示意图 5.2.3 设置悬挑梁稳固件 在每个悬挑梁上应设置悬挑梁稳固件，稳固件一般选用钢丝绳，用花兰螺栓调紧。钢丝绳不得参与架体的受力计算。 4 梁主筋现浇板16预埋吊环70框架边梁70图5.2.3-1预埋吊环 预埋 16吊环1500o-o型花篮螺栓钢丝绳悬挑型钢图5.2.3-2悬挑梁稳固件 5.2.4 脚手架的搭设 脚手架搭设除满足普通落地钢管脚手架施工要求外，还必须注意以下要点: 1脚手架步距为1.7m，脚手架立杆纵距与立杆横距依专项施工组织设计确定，立杆横距以0.9m,1.1m、纵距以1.5m,1.8m为宜。 2在同一直线方向上的纵向水平杆必须用对接扣件通连在一起。 3纵向水平杆必须与相交的所有立杆用扣件连接。 4脚手架应在外侧立面沿整个长度和高度上设置连续剪刀撑，每道剪刀撑跨越立杆根数为5,7根，距离不得大于8m，剪刀撑水平夹角为45?,60?，将构架与悬挑梁(架)连成5 一体。 5构架底部与悬挑结构应连接牢靠，不得滑动或窜动。构架底部应设置纵向和横向扫地杆，扫地杆应贴近悬挑梁(架)，纵向扫地杆距悬挑梁(架)不得大于20cm;首步架纵向水.5m。 平杆步距不得大于16架体结构在下列部位应有加强措施 1)架体立面转角处; 2)架体与塔吊、电梯、物料提升机、卸料平台等设备需要断开或开口处; 3)其它特殊部位; 7所有架体必须设置两道搁栅，以便竹脚手板的铺设。 5.2.5 连墙件的设置 图5.2.4-1架体底部做法 脚手架的连墙件不仅起到防风荷载与倾覆的作用也大大提高了脚手架的整体稳定性。 1脚手架连墙预埋件的预埋 连墙预埋件采用钢管 1)连墙钢管的预埋沿每一个楼层对应主框架的位置建筑物梁上预埋一道，预埋钢管的长度不得小于0.4m，埋深不得小于0.25m，距建筑物的边缘不得小于0.2m。 2)在脚手架卸料平台处对应的楼面的建筑物梁上必须预埋两道预埋钢管，预埋间距为1.8m，预埋方法同上。 2连墙件的设置 图.2.5-1连墙件示意图 悬挑架架体应采用刚性连墙件与建筑物牢靠连接，连墙件应设置在与悬挑梁相对应的建筑物结构上。脚手架每两步三跨或脚手架架体立面投影面积每27?以内应设置一道刚性连墙件。严禁采用钢筋铁丝等柔性连墙件。 5.2.6 防护设施的搭设 1安全网的铺设 1)沿脚手架外侧立面全高用密目安全网全封闭，且安全网必须挂在外排钢管的内侧。 2)脚手架离墙间距应控制在0.20m,0.30m之间，架子底部必须铺设兜底安全网且必须铺设至建筑物墙面。 2脚手架架体结构必须铺设竹制脚手板，在结构施工中每三层铺设一道，竹笆片四周需用铁丝扎牢;首步架须满铺竹笆片。 3脚手架作业层必须设置高1200mm、600mm两道防护栏杆及高180mm踢脚板，踢脚板应用铁丝与脚手架立柱扎牢。 5.2.7 施工电梯破断口处脚手架的搭设 当脚手架不能连续时，如因施工电梯的存在及电梯卸料平台必须独立设置，脚手架不能6 形成闭合的整体，为防止脚手架在断口处可能发生的沉降，沿电梯两侧应单独设置悬挑梁而不受立杆纵距的限制，且须单独设置连墙件。 号工字钢图5.2.7-1电梯井及楼梯间脚手架搭设示意图 5.3 脚手架的交用验收: 当装配式型钢悬挑脚手架每段搭设完毕，应对脚手架进行交用验收，交用验收包含以下几个内容。 电梯井及电梯间脚手架搭设平面图5.3.1 技术资料的检查验收 5.3.2 悬挑梁系安装质量 5.3.3 架体搭设质量 5.3.4 架体防护措施质量 验收合格后，脚手架交付施工方进行使用。 5.4 装配式型钢悬挑脚手架的日常维护保养: 5.4.1 定期检查悬挑梁的锚固状况。 5.4.2 定期检查脚手架连墙件与横向水平杆的维护状况。 5.4.3 定期检查主节点处扣件的质量状况。 5.4.4 定期对钢管、扣件、安全网、脚手板进行维护与更换。 5.4.5 定期对脚手架进行安全检查。 5.5 脚手架的稳定性验算: 5.5.1 悬挑梁的稳定性计算 稳定性计算公式:Mx/bWx?f b:型钢整体稳定系数，热轧槽钢简支梁的计算公式b=570bt/(Lh)?(235/fy) H型钢的计算公式可参照钢结构设计规范(GBJ17-2003)进行计算，计算公式如下: b=b(4320/y2)?Ah/Wx,1+(yt1/4.4h),1/2+b?(235/fy) b:型钢翼板宽度 t:型钢翼板厚度 L:简支梁的型钢的两支点长度 h:型钢高度 fy:型钢的抗压强度设计值为215N/mm2 该式子是按照弹性工作阶段导出的。对于钢梁，应考虑到残余应力影响，当b,0.6时，梁以进入弹塑性工作阶段，其临界弯矩有明显的降低，此时，应按下式算出与b相应的值7 b/，来代替梁整体稳定性计算公式的值b b=1.07,0.282/b?1 H型钢梁如果b,0.6，也参照上式进行验算 5.5.2 架体稳定性计算，可转化为较简单的立杆稳定性计算 1不组合风载荷时， 立杆稳定式:N/A?f 强度设计值 f 轴心受压杆件的稳定系数 A 立杆截面积 N 计算立杆段的轴向力设计值 2组合风荷载立杆稳定式:N/A，MW/W?f 风荷载的计算:K=0.7SZZO k风载标准值 O基本风压O=0.6KN/m2(本地区最大风压) S风荷载体型系数S=1.0?0.6=0.6 Z风压高度变化系数Z=2.09 3砼强度的验算 依据设计计算本工法规定当锚固处砼强度达到C10以上，方许可在悬挑梁上搭设脚手架。 验算式:F1?0.6ftumh0 F1锚固件作用力 当混凝土强度等级为C10时，其抗拉强度值为ft=0.65N/mm2。 Ftum距局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处的周长 6、材料与机具设备 6.1主要材料见表6.1-1 表6.1-1 序号 材料名称 备注 1 钢管 采用外径48毫米、壁厚3.5毫米，其材质应符合GB700-79 3号钢的技术条件 2 扣件 铸铁扣件，应采用 KT-33-8 3 木脚手板 4 竹笆片脚手板挡板 5 密目安全网 ML1.8?6;1.5kg 6 钢丝绳 符合国家标准GB8918-2006 7 悬挑梁 符合国家标准GB706-88 6.2 主要操作工具见表6.2-1 表6.2-1 序号 名称 数量 型号 1 活动扳手 搭设人员一人一把 2 手拉葫芦 4各 HS-V1 3 切割机 2台 J3G2-400/2.2KW 4 锤子 搭设人员一人一把 5 电焊机 2台 BX1-315 8 7、质量要求 7.1脚手架架设与安装质量必须符合建设部JGJ5999建筑施工安全检查标准、建筑施工悬挑式脚手架安全技术若干规定(试行)关于悬挑式脚手架的要求。 7.2挑脚手架还必须满足表7.2-1规定: 表7.2-1 项目 要求 说明 支承悬挑梁的主体结构 混凝土梁板结构 板厚?, 悬挑梁 工字钢 符合GB/T 706-2008标准 超过时应分段搭设，架体所处架体高度 ?, 高度?, ?, 装修用 作业层活荷载标准值 , , 结构用 ?,层 装修用 作业层数 ?2层 结构用 作业层垂直高度大于, 脚手板层数 ?,层 时，应铺设隔层脚手板或隔层安全网 -1 7.3设的技术要求,允许偏差与检验方法见表7.1表7.3-1 容许偏差检查方法与工项次 项目 技术要求 (mm) 具 最后验收垂直度偏经纬仪或吊线立杆垂直度 H/400 ?100 差 和卷尺 步距偏差 ?20 1 间距 钢板尺 柱距偏差 ?50 排距偏差 ?20 水平仪或水平2 纵向平杆高差 ?20 尺 横向平杆外伸3 外伸500mm ?50 钢板尺 长度偏差 主节点处扣件距节a?150mm 钢板尺 点的距离 同步立柱上两个相 扣件安装 ?500mm 邻对接扣件的高差 4 立柱上的对接扣件 ?h/3 钢卷尺 距主节点的距离 纵向水平杆上的对 钢卷尺 接扣件距主节点的?L/3 距离 4 扣件安装 扣件螺栓拧紧扭力扭 力扳 手 40,50 矩(N?m) 角尺 5 剪力撑斜杆与地面的倾角(?) 45,60 角尺 脚手板外伸长对接 100a?150 6 卷尺 度(mm) 搭接 a ?100 扣件连接质量检查:扣件紧固质量用扭力扳手检查,抽样按随机均布原则确定,检查数量与质量判定标准见下表,不合格者必须重新拧紧并达到紧固要求。 9 扣件拧紧质量,抽样数目及判定标准见表7.3-2 表7.3-2 项目 检查项目 抽检数量(n) 合格判定数(Ao) 不合格判定数(Ao) 1 连接立杆与纵(横)向平杆或50 5 6 剪刀撑的扣件;接长立杆,纵向平杆或剪刀撑的扣件 2 连接横向平杆与纵向平杆的50 10 11 扣件 8、安全要求 8.1、安装 8.1.1装配式型钢悬挑脚手架搭设之前，方案编制人员和专职安全员必须按专项施工方案和安全技术措施的要求对参加搭设人员进行安全技术书面交底，并履行签字手续; 8.1.2装配式型钢悬挑脚手架搭设过程中，应保证搭设人员有安全的作业位置，安全设施及措施应齐全，对应的地面位置应设置临时围护和警戒标志，并应有专人监护。 8.1.3装配式型钢悬挑脚手架的底部及外侧应有防止坠物伤人安全网。 8.1.4应按专项施工方案的要求准确放线定位。并应按照规定的尺寸构造和顺序进行搭设。 8.1.5搭设过程中应将脚手架及时与主体结构拉结或采用临时支撑，以确保安全。对没有完成的外架，在每日收工时，应确保架子稳定，必要时可采取其它可靠措施固定。 8.1.6搭设过程中应按要求及时校正步距、纵距、横距及立杆垂直度。每搭设完10,12m高度后应按要求进行安全检查，检查合格后方可继续搭设。 8.2、使用 8.2.1装配式型钢悬挑脚手架搭设完毕投入使用之前，应组织方案编制人员和专职安全员等有关人员按专项施工方案的要求进行验收，验收合格方可投入使用。 8.2.2装配式型钢悬挑脚手架在使用过程中，架体上的施工荷载必须符合设计要求，结构施工阶段不得超过2层同时作业，装修施工阶段不得超过3层同时作业，在一个跨距内各操作层施工均布荷载标准值和不得超过6kN/m2，集中堆载不得超过300kg;架体上的建筑垃圾及其它杂物应及时清理。 8.2.3严禁随意扩大装配式型钢悬挑脚手架的使用范围。 8.2.4使用过程中，严禁进行下列违章作业: 利用架体吊运物料;在架体上推车;任意拆除架体结构件或连接件;任意拆除或移动架体上的安全防护设施;其它影响装配式型钢悬挑脚手架使用安全的违章作业。 8.2.5在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和安全监护。 8.2.6六级(含六级)以上大风及雷雨、雾、大雪等天气时严禁继续在脚手架上作业。雨、雪后上架作业前应清除积水、积雪，并应有防滑措施。夜间施工应制订专项施工方案，提供足够的照明及采取必要的安全措施。 8.2.7装配式型钢悬挑脚手架在使用过程中，应按规程要求定期(一个月不少于1次)进行安全检查，不合格部位应立即整改。 8.3、拆卸 8.3.1拆卸作业前，方案编制人员和专职安全员必须按专项施工方案的要求对参加拆卸人员进行安全技术书面交底，并履行签字手续。 8.3.2拆除脚手架前应全面检查脚手架的扣件、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求，10 同时应清除脚手架上的杂物及影响拆卸作业的障碍物。 8.3.3拆卸作业时，应设置警戒区，严禁无关人员进入施工现场。施工现场应当设置负责统一指挥的人员和专职监护的人员。作业人员应严格执行施工方案及有关安全技术规定。 8.4.4拆卸时应有可靠的防止人员与物料坠落的措施。拆除杆件及构配件均应逐层向下传递，严禁抛掷物料。 8.4.5拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。 8.4.6拆除脚手架时连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架。 8.4.7当脚手架采取分段、分立面拆除时，事先应确定技术方案，对不拆除的脚手架两端，事先必须采取必要的加固措施。 9、节能环保措施 此工法符合国家节能环保及本地强制性条文要求。 9.1施工前要编制环境保护实施计划。 9.2加强对现场施工人员环境保护意识教育。 9.3将施工现场和作业限制在建设允许范围内，合理布置，规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识明确，施工现场整洁文明。 9.4合理安排施工活动，夜间不进行影响居民休息的有噪声作业。 9.5施工现场的建筑垃圾和职工生活区的生活垃圾等废弃物要集中堆放，定期外运进行处理。 10、效益分析 10.1 提高了脚手架的稳定性: 传统的悬挑式脚手架采用钢管、扣件作为悬挑支承机构，稳定性较差，不能满足建筑施工安全生产的要求。采用型钢材料作为脚手架悬挑支承机构，悬挑梁的稳定性大大提高，可以满足建筑施工安全生产要求 10.2 节省材料: 在高层建筑中使用装配式型钢悬挑脚手架，由于装配式型钢悬挑脚手架是分段搭设的脚手架，因此可以将下一段搭设的脚手架拆除翻转至上一段进行搭设，可大大减少施工中架设材料的使用量。 选取周长为150m、200m、250m的典型建筑，分别按高度15层、20层、25层、30层作如下比较，装配式型钢悬挑脚手架每段搭设5层，层高3m计: H=15层 钢材一次投入量 周长(m) A(吨) B(吨) a% 150 72 135 46.7% 200 96 180 46.7% 250 120 225 46.7% H=20层 钢材一次投入量 周长(m) A(吨) B(吨) a% 150 72 180 60% 200 96 240 60% 250 120 300 60% 11 H=25层 钢材一次投入量 周长(m) A(吨) B(吨) a% 150 72 225 68% 200 96 300 68% 250 120 375 68% H=30层 周长(m) 钢材一次投入量 A(吨) B(吨) a% 150 72 270 73.3% 200 96 360 73.3% 250 120 450 73.3% A:装配式悬挑脚手架耗用钢管量 B:双排钢管外脚手架耗用钢管量 a:钢管降低率a=(B-A)/B?100% 可以得出这么一个结论:建筑物高度越高，使用装配式悬挑脚手架的经济效益越明显。 11、工程实例 层数及建工程名称 工程地点 结构型式 开竣工日期 实施效果 工作量(?) 筑高度 XXX市行政服河南省XXX7层 框架 良好 37329.5 务综合楼 市 29.45高 XXXX高层住河南省XXX17层 框架 良好 9232.63 宅 市 52.2m高 XXXX高层河南省 15层框架 良好 12244.68 住宅 XXX市 45.9m高 12 第 18 页 共 18 页