外墙挂架专项方案.docx
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外墙挂架专项方案.docx
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外墙挂架专项方案
一、编制依据
1、国家和北京市现行安全管理规定及其它相关地方法律法规。
2、首座御园三期9#、10#、13#、15#住宅楼施工图纸。
2、图纸
序号
名称
编号
1
9#、15#楼结施00至结施16
结施
2
9#、15#楼建施00至建施28
建施
3
10#、13##楼结施00至结施09
结施
4
10#、13##桉建施00至建施32
建施
5
首座御园三期工组织设计
3、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)
6、现行《建筑施工规范大全》
二、工程概述
1、本工程位于北京市大兴区团河农场内,东临东环路,南临枣园二路,西至广平大街,北至科苑路,本建筑为三期工程,单元板式和塔楼式高层住宅楼。
2、工程建设概况
序号
项目
内容
1
工程名称
首座御园三期9#、10#、13#、15#住宅楼
2
工程地址
北京市大兴区团河路
3
建设单位
北京市民政局住房合作社
4
设计单位
北京中景昊天工程设计有限公司
5
监理公司
北京曙晨工程建设监理有限责任公司
6
施工单位
北京川岩建设工程有限责任公司
7
结构类别
钢筋混凝土剪力墙结构
8
工程类别
住宅
9
建筑面积
9#、15#楼32522.3㎡;10#、13#楼38908.98m2
10
主要使用性质
普通住宅
11
耐火等级
一级
12
工期
开工日期2012年6月15日,竣工日期2013年12月31日.)
三、外脚手架的设计、施工
1、结构施工外脚手架的选择
按照项目总体的施工部署,根据本工程建筑外立面形式的实际特点,结构施工阶段采用承重外挂架。
2、外挂架设计
本工程为剪力墙结构,结构施工过程中部分使用承重外挂架,作为外脚手架,利用上排大模板的穿墙螺栓孔为一组,用钢管连接成为一个整体,搭设高度为一层半,最上排水平杆高于作业面1.2米,脚手架外侧用密目安全网封闭,底部用大眼水平封闭(详见图一)。
3、外挂架的施工
1、)为满足分段流水施工的需要,全部采用单跨升降,每跨长度均小于6m。
2、)外挂架由提升架、钢管及扣件等组成,用钩头螺栓及承压块挂在已浇筑的混凝土外墙上。
外挂架节点图图一
3、)提升架为一榀钢桁架,由支撑挂架、底座、调节螺栓、附墙装置等组合成上下操作平台。
4、)外挂架利用塔吊提升,利用大模穿墙螺栓孔眼,以Φ32钩头螺栓与墙体并接固定,不再另行预留孔洞。
5、)建筑物外墙间距小于2m的部位及连体空调板处,采用Φ48×3.5钢管搭设操作平台,阳台部位利用阳台作为操作平台,挂架外围用单片钢管防护架全封闭围挡。
6、)外挂架之间的距离应小于20cm,架体最下端与结构主体最大距离应小于5cm。
7、)因本工程采用大模内置外墙外保温做法,为避免在外挂架提升、安装及使用过程中损坏保温板,架体上下端与外墙保温面接触部位均预先垫焊300~500mm长[120×50槽钢(腹板朝向墙面),以增大与保温板接触面积、分散局部压应力,并横向加装100mm*100mm的方木。
8、)阳台外防护架
采用在阳台板上预埋Φ16钢筋拉环,上下层以钢管同时拉结而形成外挑单片防护架。
9、)外挂架组装
三角型外挂架,是由槽钢与钢管焊接而成,架的一侧设有2个附墙支座。
挂架螺栓采用φ25圆钢制作,每个三角型架上附墙支座设1根,挂架螺栓型状为T形,一端有T25*4螺纹,配T25*4双螺母和80*80*8垫板。
架体总高度6.00m,宽度1.50m;操作平台设置18cm高以上踢脚板,1.2m高防护栏杆,脚手板采用δ=50mm厚度的木板,并根据规范要求搭设剪刀撑及底部支承框架等结构;所有钢管必须按规范搭设,扣件必须按规定拧紧。
4、外挂架提升
1、)作业条件:
地上二层结构施工前应将外挂架及防护架施工完毕,各层外挂架提升须本层墙体混凝土强度达到7.5MP以上方可实施安装、提升。
2、)提升方法:
提升前解开支承架间的接缝板、立网等连接物,操作人员进入下平台,拆除下挂钩并离开平台后(吊钩采用φ16钢筋做吊环),方可发信号。
先稍绷紧吊环,操作人员从室内将挂钩螺母松开推出,并使钩盒离墙。
塔吊起吊时,不得碰撞墙面和其他设施,摘除支架时要从最端部的墙角开始,逐个按顺序进行。
外挂脚手架以每组为单位随结构施工逐层提升,在每层楼板浇筑完毕后使用塔吊提升,提升时注意内外配合作业,架体提升就位时,将所有钩头螺栓固定并检查无误后方可摘钩。
3、)安装方法:
从墙外向墙内插入螺杆,拧上螺母,外支承架提升到此处时伸出螺杆,使支承架的三角桁架上的钩盒挂在螺杆上,挂实后拧紧室内双螺母,插上销钉后摘掉挂钩,待一个流水段的支承架全部装好(包括相互间的连接及墙角处的连通道)后,即可连上支承架间立网,出现层步差时,要绑好护身栏。
整个支承架提升到同一层时,各流水段防护应连成整体。
4、)每层挂架就位后,各组挂架之间用脚手管临时拉结,外侧安全网封严。
遇外墙窗洞口较大处、挂架下部无附墙支撑点时,利用窗口上下墙体绑抱口架,外挂架支撑在抱口架上。
5、)在塔吊附墙或其它对外架升降造成影响时,在架体搭设过程中应用短钢筋搭设,采取局部临时搭拆的方法,使架体越过障碍,正常升降。
5、主要安装工序施工措施
1、)外挂架安装、提升作业程序
三角支承架安装调整
提升架架体搭设
铺操作平台脚手板
安全网封闭、下口防护
检查验收、投入使用
外挂架分段提升、防护
分段验收、挂牌使用
2、)根据大模板穿墙螺栓孔距离确定三角支承架之间的间距,每榀支承架的间距根据外挂架长度及设计承载力标准作适当调整。
3、)安装时应注意随时调整挂架架体的垂直度和平台水平度,并按规定拧紧挂钩穿墙螺栓,采用双螺帽。
4、外架防护的搭设与拆除
1、外架防护的搭设
1、)防护架钢管采用Φ48×3.5钢管,其化学成分及机械性能应符合《普通碳素钢技术条件》(GB700-88)的规定,不得使用严重锈蚀或变形的钢管;钢管应按使用规格分类,长短一致,并涂刷防锈漆两道。
2、)扣件应符合《可锻铸铁系列及技术规程》(GB978-67)的规定,机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造性能;扣件附件采用的材料应符合《普通碳素钢技术条件》(GB700-88)中有关A3钢的规定,螺纹应符合《普通螺纹》(GB196-81)的规定,垫圈应符合(GB95-86-85)的规定。
3、)扣件与钢管的贴合面必须严格整形,保证良好的接触面。
4、)扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。
5、)扣件活动部位应转动灵活,旋转扣件两旋转面间隙不小于1mm。
6、)立杆间距不应大于1.20m,立杆最大轴向偏差应小于200mm,相邻立杆接头不应在同一步架上。
7、)大横杆步距1.80m,上下横杆接头应布置在不同的立杆纵距内,最下层大横杆搭设时应起拱3~5cm。
8、)小横杆贴近立杆布置,搭于大横杆之上,外侧伸出立杆100mm,内侧伸出立杆100~400mm,内侧悬臂端可铺脚手板。
9、)架体外侧必须搭设剪刀撑,倾角45~60度,架内脚手板应满铺,并与架体绑扎牢固,脚手板之间不得有大于100mm的空隙;
10、)外挂架底部及阳台下部张设水平大眼网及密目网兜底并封闭,架体外侧张设密目网进行封闭式围护,围护时要保证横平竖直,密目网与架体连接牢固。
11、)架体搭设完毕后,必须进行空载与加载试验,合格后方可进行验收、使用。
2、阳台外防护架防护措施
1、)阳台外防护架支设完毕后,为保证架体稳定,应用短钢管与相邻的外挂防护架拉结牢固;短钢管间距同大横杆步距(1.80m),并在平台上1.20m设置一道,外侧用密目网张挂严密。
2、)阳台侧面与外挂架平台板距离应不大于20cm,并对其下部以密目网加一道大眼网进行封闭防护。
3、外挂架、防护架拆除
1、)准备工作
a、组织现场施工、技术、安全管理人员及劳务队安全员、外架操作人员等进行安全、操作交底。
b、项目部安全负责、劳务队安全员及各班组长要明确分工,做到职责分明、到岗到位、认真负责。
c、拆除前彻底清理架体、平台及水平兜网内的垃圾、杂物。
d、各项准备工作完毕后,及时报项目部批准,接到正式通知及批准书后,方可进行拆除作业。
2、)拆除工作程序
a、针对工程现场实际情况,认真研究、制定拆除方案,确定具体空中拆除或地面拆除措施;
b、拆除作业人员必须戴好安全帽、系好安全带,不得穿硬底鞋或拖鞋上班;
c、拆除区域内应设立明显警示标志,划清警戒线,并配备安检、巡逻等人员;
d、仔细检查外挂架及防护架各部位的情况,如发现异常应及时汇报,待妥善处理后方可拆除。
3、)外挂架拆除作业
a、先用塔吊对提升架进行机械预紧,并注意吊点平衡,防止穿墙螺栓松开时主体失稳下坠;
b、拆卸所有穿墙螺栓及外架间连接件;
c、将提升架整体吊至平地;
d、拆卸提升架主框架,妥善保存好各部件。
4、)外挂架、防护架施工安全技术、管理措施
5、)每层每段外挂架及防护架提升前,都必须做到“先防护,后提升”,先对外架操作平台侧面防护到位,经项目部检查合格后方可进行提升作业。
6、)外架提升工作完毕后,劳务队必须组织自检及交接检,再报项目部检查,验收合格并挂牌标识后,方可投入使用;提升或防护不到位,不得进入下道工序施工。
7、)外挂架在静止工作状态下,上层平台荷载4KN/M2(或转化为端部集中荷载2KN),下层平台荷载2KN/M2;应严格按此限载要求组织施工,不得超载使用,不得使用体积较小而重量过大的集中荷载,如设置灰槽、水箱及堆放大模板等。
8、)外挂架只能作为施工人员的操作防护架,不得作为外模板、钢筋等材料的堆放架。
外挂架平台及阳台上严禁直接吊放材料,木工支模临时材料应及时清理。
9、)外挂架穿墙螺栓扭矩不得小于1500NM。
10、)使用过程中,应禁止下列违章操作:
a、擅自拆除外挂架及防护架的任何部件及穿墙螺栓;
b、起吊构件、材料时碰撞或扯动挂架、防护架;
c、以防护架体作为模板支撑;
d、在架体上安装转料平台,或利用架体堆置重物;
11、)各段外挂架提升完毕,应对施工缝处外架高低跨用钢管搭设防护栏杆,外围张挂密目网;并对操作平台临边及平台、阳台下的防护措施认真进行检查,确保防护到位,不留死角。
12、)每组外挂架预留的穿墙螺栓眼必须在一个水平线上,防止受力不均。
外挂架施工安全的关键是悬挂、起吊点各部位的安全参数。
在加工制作过程中应精心制作,每个吊环、每条焊缝都要严格把关,所用材料必须有合格证;组装、吊装及提升应严格执行国家规范和操作规程。
4、外挂架、防护架的检查、维修与保养
1、)施工期间,定期对架体及钩头连接螺栓进行检查,如发现钩头螺栓脱扣或架体变形、脱焊,应及时修整、处理;严禁带病使用。
2、)每次提升、使用前,都必须对穿墙螺栓、螺帽等进行严格检查,如发现裂纹或螺栓损坏,必须予以更换。
3、)一般穿墙螺栓在正常周转使用100次以后,即应进行更换。
4、)每次提升施工前,应及时清理架体、平台及水平兜网内的垃圾、杂物,防止坠落伤人。
5、脚手架安全防护措施
1、)搭拆脚手架必须由经按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规程(GB5036)》培训并考核合格的持证架子工承担;并经常进行体格检查,凡患有高血压、心脏病等不适于高空作业者,不得上脚手架操作。
2、)搭拆脚手架时,工人必须戴好安全帽,佩好安全带,工具及零配件应放入工具袋内,穿防滑鞋工作,袖口、裤口要扎紧。
3、)架子安装后,应经上级主管部门验收合格后方准使用。
4、)遇有恶劣气候(如风力在六级以上)影响施工安全时,不得进行高空脚手架搭拆工作和高空作业。
5、)施工现场中的脚手板、斜道板、跳板和交通运输道路,都应该随时清扫;雨期施工中必须采取适当的防滑措施。
6、)脚手板必须使用50mm厚的坚固木板,凡是腐朽扭挠、破裂和横向透节的木板都不能使用。
6、安全要求
本方案一经确认不得擅自变更,确需变更时,由技术部审核,总工审批后方可实施。
1、)负责架子施工的工长,必须按架子方案及现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)》有关要求拟定书面操作要求,并向班组进行安全技术交底,班组必须按操作要求和安全技术交底施工。
2、)架子完成后,应由制定架子方案的技术、安全、施工、使用等有关人员按分段部位的搭设、拉接、防护等项目进行检查、验收,并填写验收单,合格后办理验收手续后方可使用。
3、)在挂架安装过程中,如需使用,必须由施工负责人组织有关人员进行检查,符合要求,方可上人。
4、)架子未经检查验收前,除架子工外,严禁其他人员攀登,验收后任何人不得拆改,需做局部拆除时,须经施工负责人同意,由架子工操作。
五、附图
六、外挂架计算书
已知条件:
外挂架宽度按1.4m计算,外挂架最大间距按1.8m计算,挂钩螺栓采用φ25圆钢,外挂架材料水平杆、斜杆为φ48×3.5钢管,竖杆为10#槽钢,采用焊缝成型外挂架。
1、荷载计算:
以每榀外挂架承重1.8m范围荷载计算:
1、)模板自重:
以外模高度按2.8m计算,模板重量按1350N/m2,荷载为2.8×1.8×1350=6804N=6.8KN。
2、)操作人员荷载:
1.8m间距内最多允许3人同时操作,每人按750N计,总计2.25KN。
3、)自重及工具荷载:
外挂架自重、脚手板、护栏钢管、零星材料等,最大重量按3KN计。
2、计算简图:
1、)模板自重考虑为主要分布于脚手架内侧荷载,将均布荷载化为节点集中荷载:
F1=2.8×1.8×1.35/2=3.4KN
2、)操作人员及工具荷载视为在外挂架宽度方向均匀分布荷载,化为节点集中荷载:
F2=(2.25+3)/3=1.75KN
计算简图
即:
FA=F1+F2=5.15KN,FB=5.15KN,FC=1.75KN
3、内力计算:
按桁架进行计算,各杆件内力值:
N1=Fctg32°=1.09KN
N2=N1=1.09KN
RBH=(FB×0.7+FC×1.4)/2.2=2.75KN
N4=RBH/sin32º=5.19KN
N3=N4Cos32º=4.40KN
N5=FC/cos32º=2.06KN
N6=FB=5.15KN
N7=F1/cos32º=4KN
RAV=FB+N3+N7Cos32º=12.94KN
RAH=N2+N7Sin32º=3.21KN
RBH=N4Sin32º=2.75KN
4、截面验算:
1)、杆件①②③⑦皆为拉杆,最大内力N3=4.40KN,允许应力乘以0.9折减系数。
⑦杆件为φ48×3.5钢管,A7=489mm2。
③杆为10#槽钢A3=1274mm2
强度:
σ7=N7/A7=4000/489=8.17N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
σ3=N3/A3=4400/1274=3.45N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/mm2
杆件⑦计算长度取L7=1130mm,又查表回转半径I7=2.45cm。
杆件③计算长度取L3=2200mm,又查表回转半径I3=1.42cm。
杆件长细比:
λ7=L7/I7=1130/24.5=46.12<[λ]=400。
λ3=L3/I3=2200/14.2=155<[λ]=400。
故在强度和长细比方面均满足要求。
2)、杆件④⑤⑥为压杆,N4=5.19KN,N5=2.06KN
该杆在平面外计算长度:
L0=L1(0.75+0.25N5/N4)=2280(0.75+0.25×2.06/5.19)=1936mm。
杆件长细比:
λ=L0/I=1936/24.5=79.02<[λ]=150
强度:
由长细比查表得稳定系数ψ=0.688
σ=N/ψA=5190/(0.688×489)=15.4N/mm2<0.9f=0.9×215=193.5N/㎜2
3)、杆件⑧为零杆。
5、焊缝强度验算:
节点焊缝验算(节点处取最大内力值验算):
节点
内力值N(KN)
焊缝高度
hf(㎜)
有效焊缝高度
hs=0.7hf(㎜)
焊缝长度
(㎜)Lw=N/hsfwt
实际焊缝长度
(㎜)
是否满足要求
一
N7=4
4
2.8
7.5
200
满足
二
N6=5.15
4
2.8
11.5
180
满足
三
N5=2.06
4
2.8
4.8
160
满足
四
N6=5.15
4
2.8
11.5
210
满足
五
N4=5.19
4
2.8
12.6
220
满足
六
⑧为零杆无需计算
6、支座A外挂架螺栓验算:
1.)采用φ25挂钩螺栓,材料为45#钢。
受拉:
RAH=3.21KN,A=490.87mm2
σ=RAH/A=3210/490.87=6.54N/mm2<0.9f=0.9×600=540N/mm2。
受剪:
τ=RAV/A=12940/490.87=26.36N/mm2<[τ]=355N/mm2,满足要求。
2.)外挂架钩头采用4个M16×40螺栓通过挂板同[10连接,螺栓受剪。
M16螺栓A=201mm2
受剪:
τ=RAV/4A=12940/(4×201)=16.09N/mm2<[τ]=125N/mm2
故满足要求。
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