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1、工具式型钢扣件钢管外脚手架施工工法 目 录 1. 前言: . 1 2(工法特点:. 1 3(适用范围:. 2 4(工艺原理 . 2 4.1脚手架基本组成 . 3 4.2脚手架设计计算书 . 5(施工工艺流程及操作要点 . 8 5.1工艺流程 . 8 5.2操作要点 . 8 6、 材料与设备. 13 6.1材料 . 13 6.2主要机具设备 . 19 7、 质量控制 . 21 8. 安全措施 . 23 9. 环保措施 . 25 10. 10.效益分析 . 26 11、应用实例 . 29 工具式型钢扣件钢管外脚手架施工工法 1.前言: 当前，随着建筑业的不断发展和市场经济的需要，高层建筑越来越多，
2、外脚手架的需要量也随之增大，选用何种外脚手架，在保证安全的前提下做到经济、适用、简便，促使我们研制形成了“工具式型钢扣件钢管外脚手架”施工工法，经过“上海华敏翰尊国际办公楼外装工程脚手架(建筑面积72000平方米，建筑高度165米)”、“泰和佳园工程外脚手架(建筑面积38000平方米，建筑高度59.8米)”、“华润置地?翡翠城住宅工程2期5,标段外脚手架(建筑面积36560平方米，建筑高度66米)”、“东苑小区一期7,、8,楼工程外脚手架(建筑面积86000平方米，建筑高度102.4米)”、“大渡河梯级电站调度中心工程外脚手架(建筑面积74267平方米，建筑高度82.9米)”等四、五十余个大中
3、型项目近百万平方米的外脚手架应用，取得了较好效果，经四川省建筑工程质量检测中心在施工现场对 “外墙脚手架支承系统”力学试验检测，鉴定合格。 2(工法特点: “工具式型钢扣件钢管外脚手架”采用型钢作主要承力构件，搭设扣件钢管脚手架。型钢承力构件分规格制作，可重复使用、灵活组合，形成工具式的全套脚手架体系，具有安全、合理、组装灵活、适用方便、经济等特点。与传统的落地双排外脚手架相比，可以节约成1 本、缩短工期、保证安全和质量等。 3(适用范围: 本工法适用于四川地区的建筑施工外脚手架以及建筑物周边场地狭小或受到条件限制的外脚手架。如: 3.1工程基础或地下室施工未完成不具备基础验收条件而未进行基础
4、土方回填，工程又必须搭设外脚手架进行主体工程上升时。 3.2主体结构周围有裙房时; 3.3建筑物为高层或超高层，不宜采用落地式外脚手架时。 3.4分段搭设高度不超过24m的外脚手架，或搭设高度虽超过24m但经设计计算满足要求的其它脚手架。 4(工艺原理 工具式型钢扣件钢管外脚手架的工艺原理是:利用建筑主体水平/竖向结构，通过工具式型钢梁、钢丝绳、扣件、钢管等安装、拉结构造措施等组成施工外脚手架体系。即先在建筑物外围四周结构体上预埋锚环等预埋件、预留孔，再将事先加工成型的规格型钢梁一端伸入锚环安装于外墙四周结构体上，另一端通过钢丝绳、对拉螺栓、卸扣、绳卡等构配件与建筑物连接，在型钢梁上立立杆搭设
5、扣件钢管脚手架，使脚手架上的荷载传递给建筑主体结构，满足建筑工程安全施工要求。 2 4.1脚手架基本组成 主要由已加工成型的工具式型钢梁、钢管、扣件、钢丝绳、穿墙环和锚环等预埋件、连接件、脚手板、挡脚板、密目安全网、安全平网及避雷装置等构配件组成。 4.1.1脚手架采用I工字钢作为主受力型钢梁，17.5钢丝绳14斜拉。 4.1.2脚手架搭设高度?24m，采用483.5mm扣件式钢管双排脚手架，脚手架立杆纵距1.8m，立杆横距1.0m，脚手架步距1.8m，外立杆距型钢梁外端50mm，内立杆距建筑350mm;外立杆每步中间增加一道护身栏杆，外立杆内侧满挂2000目绿色密目安全网。 4.1.3连墙杆
6、件按二步三跨设置。 4.1.4剪刀撑跨越6根立杆按45?,60?角度连续搭设。 4.1.5脚手架按两层操作面施工荷载设计，施工均布荷载为23.0KN/m，(结构主体)脚手板共铺设三层，两层水平兜网。装饰装2修按三层操作面设计，施工均布荷载为2.0KN/m。 24.1.6成都地区风荷载取0.35KN/m。 4.1.7型钢梁长2500mm，其中建筑物外梁段长度 1400mm，建筑物内安装长度1100mm。 脚手架的基本组成详下示意图。 3 外架大横杆脚手板穿墙螺栓外架立杆外架小横杆密目网?150绳卡钢丝绳封闭底架连墙件,拉结点,层高卸扣预埋钢筋锚环吊耳定位钢筋挡板型钢梁肋板100300700350
7、501000工具式型钢扣件钢管外脚手架示意图剪刀撑架底水平剪刀撑平面示意图4.2脚手架设计计算书 脚手架严格按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)要求搭设，因为脚手架搭设高度?24m，故对双排脚手架立杆、大小橫杆、连墙件的受力可不用计算，仅计算工字型钢梁承力系统是否满足要求即可。 4.2.1计算单元 4 参数及构造要求详4.1 计算单元n*1800n*1800立面示意图 4.2.2计算简图 4.2.3荷载组合 N=1.2(N+N)+1.4 N0G1KG2KQK (引用于建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001) 经计算: 4.2.3.1脚手架结构自
8、重标准值产生的轴向力NG1K (1)外立杆4.4KN 5 (2)内立杆2.76KN 4.2.3.2构配件自重标准值产生的轴向力NG2K (1)脚手板自重标准值:1.29KN (2)栏杆及安全网重量:0.39KN 4.2.3.3施工荷载标准值产生的轴向力 N QK2按两层每层3KN/m计算，内外立杆各计算1/2，为:5.4KN N=14.86KN 1N=12.42KN 24.2.4工字钢梁验算 4.2.4.1工字钢梁抗弯压验算 22=N/A+Mmax/rWx=30.23N/mm,f=215N/mm满足要求。 maxx4.2.4.2工字钢梁抗剪验算 22Imax=VS/Ixtx=12.15N/mm
9、,f=215N/mm满足要求。 4.2.4.3工字钢梁挠度验算 V=5ML/48EW?(h/2)=0.47mm,1350/250=5.4mm 4.2.5钢丝绳受力验算 T?aPg/K1 Pg?TK1/a=138.2848KN 则选用6x37，17.5的钢丝绳，其Pg=156KN,138.2848KN，安全。 4.2.6吊耳抗剪、焊缝验算 22Q=T/A=50.19N/mm,f=215N/mm满足要求。 6 t最小角焊缝高度h?1.5=5.6mm f取h=8mm f焊缝长度Iw=90mm 正应力: 22w=TSin66?/hIw=26.75N/mm,f=160N/mmfff 侧应力: 22w=T
10、Cos66?/hIw=11.9N/mm,f=160N/mm fff拉力T产生的应力: 22w2，v/1.22，,24.9,f=160N/mm满足要求。 fff4.2.7档板、焊缝验算: 档板厚8mm，焊缝长度Iw=100mm t焊缝高度h=1.5=4m，选取6mm f侧应力: 22w=N/hlw=14.28N/mm,f=160N/mm满足要求。 fff4.2.8穿墙环(螺栓)抗剪验算 22Imax=T/A=67.07N/mm,f=215N/mm满足要求。 4.2.9销扣 与吊耳连接的销扣选用D型:M25(5t) 结论:选用以上构件及配件满足要求。 4.2.10边梁验算 螺杆垫板按长10cm计算
11、，局部受压应力 = 0.9MPa满足要求。 17 如果按螺杆接触面积，长度按5cm计算，局部受压应力 =18.39MPa即C20混凝土以上即可。 2结论:通过以上计算，该脚手架系统能满足要求，安全可靠。 具体详细设计计算详附件一工具式型钢扣件钢管脚手架设计计算书。 5(施工工艺流程及操作要点 5.1工艺流程 施工准备?建筑物外墙四周结构施工预埋锚环、预留孔洞等?工具式型钢梁安装?扣件钢管脚手架搭设?连墙件安装?水平、立面剪刀撑搭设?斜拉钢丝绳安装?型钢梁调平?架底水平封闭?立面安全网铺设?操作层架板铺设?检查验收?脚手架使用、维护?脚手架拆除。 5.2操作要点 5.2.1工具式型钢扣件钢管外脚
12、手架搭设要点: 5.2.1.1脚手架搭设之前应作好施工准备工作，准备好材料、机具、劳动力等，进行脚手架平面布置设计，编制脚手架施工方案并按程序完成相关审批手续。在起始搭设楼层混凝土浇筑时，按脚手架平面布置设计在建筑物外墙四周结构体上预埋锚环等预埋件、预留洞。在型钢梁安装支座端(距末端100,200范围内)预埋16钢筋锚环(净高16cm)，用以固定型钢梁安装支座端。 8 5.2.1.2穿结构梁(墙)的穿墙环预留套管时，套管中心线应与下面的型钢梁中心线对齐，套管中心线距结构梁底的距离应?150mm。 5.2.1.3型钢梁安装时，由于上层楼面还没有形成，斜拉钢丝绳的工作还不能完成，故梁外端只能利用下
13、层的外架搭设通长水平杆临时支撑固定，型钢梁支撑点应尽量靠近下层外架立杆处。通长水平杆临时支撑应待斜拉钢丝绳安装好后拆除。 5.2.1.4型钢梁安装时，型钢梁支座端应伸入16预埋钢筋锚环内，并用硬木楔由外向内塞紧;安装时，应使型钢梁外端比内端(即安装支座端)高50,100mm。 5.2.1.5脚手架严格按照建筑施工扣式钢管脚手架安全技术规范JGJ130进行搭设。 5.2.1.6脚手架搭设立杆纵向间距1.8m，横向间距1.0m，步距1.8m。脚手架搭设时扣件螺栓抗扭力矩应控制在40N.m,65N.m，扣件抗滑荷载8KN。 5.2.1.7脚手架搭设时，先搭设3根立杆的双排架形成母体架，该母体架搭设一
14、道扫地杆，两步水平杆，并在型钢梁面100,200mm高处搭设水平剪刀撑以保证母体架的稳定性。然后从母体架两端向两侧延伸搭设整个外脚手架系统。 5.2.1.8 脚手架搭设时纵向水平杆应设置于小横杆之上，在立杆的内侧，并采用十字扣件与立杆相扣。纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内，相邻接头应错开500mm以上。如采用旋转扣件时，应使用3个扣件对接。每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用9 十字扣件扣在立柱上;每一个小横杆处的纵向杆必须使用十字扣件。 5.2.1.9连墙杆件按二步三跨设置，且应按规范要求搭设稳固。连墙点的节点中心至外架主节点的距离应不大于300mm。当搭设第一层架子时由于上部主
15、体结构还未完全形成，还不具备连墙杆件安装的条件，故采用预埋钢筋锚环固定钢管斜支撑作临时连墙件连接脚手架，钢管斜支撑与地面的倾角为45?,60?，钢管临时斜支撑应在连墙杆件搭设后方可拆除。 5.2.1.10脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置立面剪刀撑，每道剪刀撑跨越6根立杆与地面成45?,60?夹角连续搭设，所有扣件一律采用旋转扣件，并扣在立杆上。 5.2.1.11钢丝绳紧固时应让型钢梁刚好脱离下层水平杆支撑，绳卡卡固时，螺帽应设在非钢丝绳收头一侧，螺丝应拧紧。钢丝绳绳卡应按相关规定进行正确布置和使用。钢丝绳绳卡共设置四颗，第一颗应紧靠穿墙杆的环边10mm左右，然后按140mm的间距排第
16、二颗、第三颗，第四颗应设置在距第三颗绳卡500mm处。绳卡卡固时，应将第三、第四颗之间的末端钢绳放松，让其拱起20mm高形成“安全弯”，然后再拧紧。在使用过程中应观察起拱20mm的钢丝绳是否被拉伸，以确定钢丝绳是否有滑移现象。当钢丝绳有滑移时，“安全弯”即被拉直，这时应立即采取措施将钢丝绳绳卡重新卡固牢固。 5.2.1.12斜拉钢丝绳时，应使型钢梁脱离下面的水平杆支撑，在外架不断上升，荷载不断加大，钢丝绳逐渐被拉紧的同时，会产生少量的位移变形，这样最初安装型钢梁时外端被提高的50,100mm距10 离可平衡钢丝绳变形所产生的下降位移，使型钢梁调整成水平状态，以保证外架体系搭设到设计高度时，脚手
17、架系统不会形成外倾现象。 5.2.1.13脚手架搭设时应注意架体的水平及垂直度，防止架体变形扭转及架体中部下垂和外倾。 5.2.1.14脚手架应在型钢梁面上100,200mm高处的小横杆上设置一道水平剪刀撑，示意图详附件二工具式型钢扣件钢管脚手架设计构造图，并进行水平全封闭安全防护，以加强架体的整体稳定和操作层的作业安全，防止作业层有人或物坠落。 5.2.1.15脚手架立面围护采用密目安全网，并用网绳与大横杆绑扎牢固。 5.2.1.16架子的外侧应设1200mm高的防护栏杆，操作层设置180mm高挡脚板。脚手板按三层铺设，铺设好后四角应用14#的铁丝扎牢，严禁出现跷头板。 5.2.1.17特殊位置的构造措施 (1)当外墙有空调挑板时，立杆应尽量错开空调板的位置布置，若不能避开时，在有空调板的位置由内立杆向外移400mm避开空调板，该外架实际宽度由1000mm变为600mm，详附件二工具式型钢扣件钢管脚手架设计构造图。 (2)在转角等位置受力薄弱处，应加设钢丝绳上拉卸载以减轻转角处钢管受力,特别是在阳台等处的脚手架。详附件二工具式型钢扣件钢管脚手架设计构造图。 (3)门架、塔吊及分片脚手架开口处的构造措施 11 第 12 页 共 12 页