超高层建筑整体爬升外脚手架的设计与施工范本.docx

超高层建筑整体爬升外脚手架的设计与施工在超高层建筑的主体施工中，整体爬升脚手架有明显的优越性,它用料少，只安拆一次,爬升快 捷方便,经济效益显著,是一种很有推广使用价值的超高层建筑外檐脚手架,被建设部列入重点推 广的10项新技术之一。第1章 超高层建筑整体爬升外脚手架的设计整体爬升外檐脚手架以电动葫芦为提升机，使整个外脚手架沿建筑物外墙或柱整体向上爬升。 搭设高度依建筑物标准层的层高而定,一般取建筑物标准层4个层高加1步护身栏的高度为架体的 总高度。脚手架为双排,宽以0.81nl为宜,里排杆可距建筑物外皮0. 4、0.6m。脚手架的横杆和立杆 间距不宜超过1.8叫可将1个标准层高分为3步或2步架，以此步距为基数确定架体横、立杆的间距。架体最下一步为整个架体的承力桁架（图2-16-1）,承力桁架仍是整个架体的一局部,只不过 在每个节间内都有斜腹杆,且上下弦杆、斜腹杆均采用双管。承力桁架两端坐落在用型钢制作的承 力托上。承力桁架承受上部架体传下的全部荷载,并将其传递给承力桁架两端下面的简支点（承力托） 上。在进行架体设计计算时可将架子沿建筑物外围分成假设干单元,每个单元的宽度参考建筑物的开 间而定,一般在59nl之间,不宜大于9m。在架体单元与单元相连处的下面安装承力托,所以承力托的 间距也是59%承力托作为每个单元架体的简支点。荷载传递路线为每单元架体上部的全部荷载传 递给承力桁架,再由承力桁架传递给承力托。从偏于平安考虑,承力桁架按简支计算。以型钢制作的承力托里端用螺栓与建筑物外墙或边梁、柱固定,外端用斜拉杆与上层的相同部 位固定,承力托外端的斜拉杆为主要受力杆件。架体的提升动力使用710t电动葫芦，电动葫芦挂在用型钢制作的挑梁上。挑梁与建筑物的固 定方式与承力托相同,挑梁固定的位置与承力托上下相对,与承力托相隔2个层高（图2-16-2）。电动 葫芦下面的吊钩吊在承力托的花篮吊架上。架体每次爬升1个层高。在爬升前先拆开承力托与建筑 物的连接点，此时架体荷载由电动葫芦及挑梁承受。设计时，这条传力路线上的所有构件、焊接点 均应通过计算。架体爬升到位后安装承力托，架体使用期间，架体荷载由承力托承受，并通过斜拉 杆等传递给建筑物,这条传力路线上的所有构件和焊接点亦应通过计算。.架体爬升到位后，使用期间拆下电动葫芦及挑梁,用滑轮或手动葫芦倒至上一层相同部位并固 定，以备下一次爬升。使用期间架体还应与建筑物有足够的拉结点,拉结点的个数根据风载计算确定。在爬升过程中 ,因这些固定拉结点均须撤除,所以还应设有滑动拉结点或滑轮缆绳拉结点,在爬升过程中起拉结 作用。在爬升过程中，为防止架子内倾与建筑物产生摩擦,还应设有爬墙（柱）轮。第2章安装前的准备工作1.按平面图先确定承力托及电动葫芦挑梁安装的位置和个数,在相应位置上的混凝土墙或梁 内预埋螺栓或预留穿螺栓的孔眼。各层的螺栓位置要求上下相一致,误差不超过土 10mm。2,加工制作型钢承力托、挑梁、斜拉杆。准备电动葫芦、钢丝绳、脚手管、扣件、平安网、 木板等材料3.因整体爬升脚手架的高度为4个标准层层高,而建筑物的首层层高往往与标准层不一致,所 以一般在建筑物主体施工到56层时才能从，3层开始安装、搭设爬升脚手架。此时要先搭设广2层的落地外脚手架，作为安装爬升架子承力托和搭设爬升架子的操作面。第3章 整体爬升脚手架的安装1 .先安装承力托,承力托内侧用C2530mni的螺栓与混凝土边梁固定,承力托外侧用斜拉杆与 上层边梁拉结固定,用斜拉杆中部的花篮螺栓将承力托调平。2 .在承力托上面搭设架子,先竖承力托上的立杆,然后搭设最下一步的承力桁架,桁架下弦管 的接头如用接头扣件连接,架子受荷后接头处会拔开,故须用帮焊钢筋连接。搭设时承力桁架上下 弦管应中间起拱3cm。承力桁架内的各杆件宜用双管。3 .逐步搭起4层高的整个架体,随搭随设置拉结点,并设剪刀撑。4 .在比承力托高2层的相同位置安装工字钢挑梁,挑梁与混凝土边梁的连接方法与承力托相同 o电动葫芦挂在挑梁下。将电动葫芦的吊钩挂在承力托的花篮提梁上。5 .在架体上铺板,每个层高满铺一层,宜用厚约30mm的轻质木板。架体外面满挂小眼网，小眼网 应从架体底部兜满。6,位于电动葫芦挑梁处2个单元架子搭接处的里排横杆应使用短管,提升时暂时撤除有阻碍的 几根,待挑梁通过后再重新连接。第4章提升步骤检查电动葫芦是否挂妥,挑梁是否安装牢固。撤出架体上所有活荷载和施工荷载。短暂开动电动葫芦,将电动葫芦与承力托之间的吊链拉紧，使其处在初始受力状态。松开架体与建筑物的固定拉结点（此时滑动拉结点仍起作用）。6 .松开承力托与建筑物相连的螺栓和斜拉杆,观察架子的稳定状态（此时架体已经悬空,荷载 由电动葫芦系统承受）。6.开动电动葫芦开始爬升,爬升过程中应随时观察架子的同步情况,如发现不同步应暂时停机 进行个别调整。每次爬升一个层高，爬升时间广2h。7,爬升到位后,先安装承力托与混凝土边梁的紧固螺栓,并将承力托的斜拉杆与上层边梁固定 ,然后安装架体上部与建筑物的各拉结点（此时脚手架处于稳定状态）。待检查脚手板等符合平安要 求后，脚手架即可开始使用，进行上一层的主体施工。8 .在新一层主体施工期间,将电动葫芦及其挑梁摘下，用滑轮或手动葫芦倒至上一层重新安装 ，为一下层爬升做准备。第5章使用及平安考前须知架子安装完毕,须经平安部门检查合格后方能使用。9 .主体施工时模板的支撑系统不能支在该脚手架上,模板、脚手管等不能存放在该脚手架上， 砌外墙时外脚手架上不宜存放机砖、砌块、砂浆桶等，外檐装修时可存放局部装饰材料，但不能超 过设计计算时确定的施工荷载。10 进行脚手架设计时,施工荷载可取每平方米投影面积45kN,且应为均布荷载。11 架子外围和兜底应全部用小眼平安网封严,每个层高满铺一层板。12 由专人组成爬升架子操作班，负责架子的安装、爬升、维修和平安监护，他人不得改动架子6.平安员要经常检查承力托、挑梁等处的焊缝是否开焊，检查承力桁架上、下弦杆上的扣件是 否滑扣等,发现异常情况随时修整。第6章计算实例某大厦平面呈方形，每边边长35nb每面5个开间，最宽的架体单元取7m,架体高18. 2m、13步。 横、立杆间距取1.4m,双排架子宽0.8m。第1节承力椅架内力计算承力桁架为每个单元架体最下面一步架，承受架体上部传来的荷载P,承力桁架被承力托简支 （图2-16-3）。L荷载P计算:P由脚手架自重、脚手架附设构件重量（脚手板、平安网、护栏）、施工荷载3部 分组成。查高层建筑施工手册（中国建筑工业出版社出版，以下简称手册）表4-4-4,用插入法 算得，由一步一个纵距脚手架自重产生的1个立杆内的轴力为0.388kNo架体为 13步，故轴力NGK1 =0. 388X13=5. 044kN。查手册表4-4-5,用插入法算得由1个立杆纵距的架子附设构件重量产生的轴力（铺5层板） NGK2=3. 33kNo查手册表4-4-6,用插入法算得由施工荷载（取5kN/m2）产生的轴力NQR=9.8kN。故总轴力N= 1. 2（5. 044+3. 33. ）+1. 4X9. 8=23. 769kNo因N是作用在双排架子上的，故单片桁架1个立杆纵距上的荷载P=N/2=1L 885kNo杆件内力计算：由平衡方程求得每单元架体承力托处支反力分别为YA=35. 66kN, YB=35. 66kN。用结点平衡法计算出：受拉力最大的杆为中间的下弦杆，N1=35. 65kN;受压力最大的杆为中间的上弦抨，N2=35. 65kN;斜腹杆中压力最大的为边跨腹杆，N3=33. 64kNo杆件强度及稳定计算:上、下弦杆强度验算：。=Nl/An=35650 + 489=72. 9N/mm2<f=205;稳定验算取较长的腹杆：N3/6A=33640+（0. 423X489）=162N/mm2<f=205o第2节承力托斜拉杆及连接螺栓的强度计算承力托与建筑物连接处的螺栓承受剪力，斜拉杆承受拉力（图2-16-4）。设p，为由承力桁架传 来的荷载，M为斜拉杆内力，Yc为螺栓承受的剪力。每个承力托承受一个单元架体的荷载，每个架体单元有6根立杆。故P，=6P=11. 885X6=71. 3kN;由平衡方程求得N' =126. 94kN, Yc=43. 88kN选用2根25Q235钢为斜拉杆，选用2根中25的普通螺栓。斜拉杆。二N，/A= 126940+ (2X490. 62)=129. 37<210N/mm2o 螺栓。=YC/A=438804- (2X3. 14X12. 52)=44. 72<130N/mm2o第3节电动葫芦挑梁与建筑物连接强度计算电动葫芦挂在挑梁下，位于双排架子中间，故距建筑物距离为400+500=900mnb设N为斜拉杆内力，w为1个单元架体的荷载，Y，为连接螺栓的剪力(图2-16-5)。由平衡方程算得：W=2P，=2X71. 31=142. 62kNN，z=145. 83kN, Y ” 二0。斜拉杆及螺栓的规格同承力托：斜拉杆。二N7A= 145830+ (2X490. 62)=148. 62<210N/mm2o第4节电动葫芦起重量确实定由于规定了在架子爬升时要卸下所有的施工荷载，故电动葫芦的起重量不必到达沪14.2t,而 只取脚手架自重及附设构件两项荷载。故Nw=l. 2 (5.044+3. 33)=10. 05kN, (1 个立杆纵距的荷载)W，= 10.05X6二60.3kN以限=6.03t确定电动葫芦的起重量即可。附件：工程施工现场应急预案及平安保证措施一、编制原那么1、以人为本，平安第一原那么。把保障人民群众生命财产平安,最大限度地预防和减少突发事件所 造成的损失作为首要任务。2、统一领导，分级负责原那么。在本工程部领导统一组织下，发挥各职能部门作用，逐级落实平安生 产责任,建立完善的突发事件应急管理机制。3、依靠科学,依法规范原那么。科学技术是第一生产力,利用现代科学技术,发挥专业技术人员作用, 依照行业平安生产法规,规范应急救援工作。4、预防为主，防止结合原那么。认真贯彻平安第一，预防为主，综合治理的基本方针,坚持突发事件 应急与预防工作相结合，重点做好预防、预测、预警、预报和常态下风险评估、应急准备、应急队伍 建设、应急演练等项工作。确保应急预案的科学性、权威性、规范性和可操作性。二、编制目的1、应急预案应针对那些可能造成企业、系统人员死亡或严重伤害、设备和环境受到严重破坏的 突发性灾害,如触电事故、泥石流灾害、火灾、环境破坏等。2、应急预案是对日常平安管理工作的必要补充，应急预案应以完善的预防措施为基础，表达“安 全第一、预防为主”的方针。3、应急预案应以努力保护人身平安、防止人员伤害为第一目的，同时兼顾设备和环境的防护，尽 量减少灾害的损失程度。4、应急预案应结合实际,措施明确具体,具有很强的可操作性。5、应急预案应经常检查修订，以保证先进科学的防灾、减灾设备和措施被采用。三、应急组织机构及职责1、应急组织机构为加强平安领导,进行系统化、网络化管理,工程部成立应急预案管理领导小组,工程经理任组长, 工程总工程师、常务副经理、平安总监、工程副经理为副组长，各职能部门负责人、平安环保部平安 员、各施工队专职平安员、施工队队长为组员，负责日常的平安管理工作。2、应急领导小组职责负责重、特大事故的现场应急抢险救援指挥,对施工现场突发性情况进行技术、资金和设备支持， 在施工现场发生重特大事故时以最快的时间到达现场,分析紧急状态和确定风险事故级别，负责分部 和有关地方管理部门、组织、机构联络和报告事故情况，制定抢险救援的方案措施，领导现场应急抢 险救援工作,确定紧急状态的解除,协助事故原因的调查和处理工作。在上级和有关地方部门进入的 情况下,参与制定抢险救援方案措施，做好应急抢险救援配合工作。I、应急预案的基本要求1、发生人员伤亡事故后，施工现场应急处理措施一般规定当发生事故时，负伤人员或者最先发现事故的人,应立即报告工程经理或专项平安负责人,并应 马上组织人力现场抢救伤害者,根据伤情需要，协助医务人员运送伤者到医院或拨打“120”，请求协 助抢救。1.1 事故发生后，各级人员应保镇静及冷静，切实负起本身责任，主动控制局面。要有组织、有指挥 和结合实际进行妥善处理。1.2 第一时间进行“救死扶伤"采取措施救护受伤（害）人员，对必须在现场进行紧急抢救的，应 采取应急方法如止血、人工呼吸等进行施救。否那么必须立即用工地的交通工具或截出租车将伤者送 到就近医院进行抢救。同时应采取有效措防止事故蔓延扩大。1.3 认真保护事故现场及善后工作。凡与事故有关的物体、痕迹、状态不得破坏，并划出保护区 禁止闲人进入。1.4 因抢救受伤（害）人员，以及疏导交通等原因，需要移动现场某些物体时，必须做好现场标记、 拍照、录像或绘制现场简图，并写出书面记录，妥善保存现场重要痕迹、物证等。2、发生火警、火灾事故时，施工现场应急处理措施一般规定。2.1 应立即了解起火部位及燃烧的物质，积极抢救伤者及使用施工现场所有消防器材进行灭火自 救工作。2.2 迅速准确地拨打119报警。在拨打119时，做到镇静拨号，说清火灾单位的名称、地址、 号码、燃烧部位、燃烧物质的性能等。2. 3报警后,派专人到约定的路口迎接消防队。2.4在消防部门到达前，对易燃、易爆的物质采取正确有效的隔离。根据火场情况,机动灵活地选 择灭火工具。2. 5在扑救现场,应行动统一,如火势扩大,一般扑救不可能时,应及时组织撤退扑救人员，防止不 必要的伤亡。3、利用一切可行的通讯工具按规定时间内将事故情况进行层级上报。4、发生事故层级上报时限。4.1轻伤事故，应在24小时内报告企业负责人、平安管理部门和基层工会组织。4. 2重伤事故,一般情况下,事故单位应在24小时内报上级主管单位，由上级主管单位分XX市有 关部门。对涉外有影响的,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位。4. 3重伤3人或死亡1至2人的事故,事故单位应在事故发生后4小时内如实报上级主管单位, 由上级主管单位分XX市有关部门。1.1 4死亡3人以上重大、特别重大死亡事故应在事故发生后2小时XX市人民政府，同时报上级主 管单XX市劳动行政部门、工会组织、公安部门。4.5 发生急性中毒、中署事故，除报上级主管单XX公司安质部、办公室）外,应同时XX市卫生行 政部门。4.6 发生爆炸物品爆炸事故和火灾事故，除报报上级主管单XX公司质安部、办公室）外,应同时 XX市公安部门。5、防止违章和事故的平安规定5.1未经三级平安教育的新工人,复工换岗的人员未经岗位平安教育，不得进入施工现场的工作 岗位进行操作。5. 2不正确佩戴平安帽及佩戴超过使用年限（2年半）的平安帽,不准进入施工现场。5.3 严禁赤脚或穿高跟鞋、拖鞋进入施工现场。5.4 严禁酒后及带小孩进入施工现场。5.5 不得到禁止烟火的地方吸烟、动火。5.6 不得攀登脚手架。5.7 特种作业人员、机械操作工未经专门平安培训I,无有效专业上岗操作证，不得上岗操作。5. 8脚手架及所有机械设施设备和现浇混凝土模板支撑,搭设安装后,未经验收合格,不得使用。5. 9电源开关箱不准一闸、一漏电、一箱多用。1.1 10未经指派批准,未经作业平安交底或平安交底不清和无平安防护设施,不得盲目操作。5.11 不得违章指挥和违章作业,对违章作业的指令有权拒绝,并有责作制止他人违章作业。5.12 对各种平安检查防护装置、防护设施及警告、平安标志等不得随意撤除和有意挪动。