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附着升降脚手架
钢结构工程
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成都中环广场36层外悬挑脚手架设计及施工方案
发布时间:2014-12-24 阅读:2947次  
四川华山建筑有限公司    苏茂兵
  四川理工学院              胡莲君
“成都中环广场工程”位于成都市**繁华的盐市口附近的上东大街,高35层,裙楼5层,是双子塔工程,为成都市的标志性建筑。2006年2月18日至6月10日,我公司顺利完成成都中环广场36层(屋面)局部的外挑脚手架及外装饰工程,深得业主及总承包单位的好评。
一、  工程内容:
在两栋楼的临街面的顶楼外立面安装4个中环标记(由香港景华装饰标志工程有限公司提供)及铝百页,本工程的外架就是为安装这4个中环标记及安装铝百页服务,另外不临街的4个外挑脚手架就仅为安装铝百页服务。
二、    工程特点及难度分析:
由于该工程的玻璃幕墙已经施工完毕,用于外墙施工的钢管、扣件、型钢已经全部清运出工地,室内电梯已验收交付使用,工程需用材料只能通过货运电梯运送2.9M以下的材料;同时,由于上下铝百叶之间的设计空隙很小,仅6CM。因此,施工现场只能采用¢48的钢管做悬挑件。
由于钢管抗弯曲能力差,2.9M以下的钢管搭设出来的脚手架整体性又差,并且玻璃幕墙已全部施工完毕,要在110M以上的高空局部搭设悬挑外脚手架安装标记及铝百页难度非常大,对玻璃幕墙等成品保护要求高;而该工程地处成都市**繁华的盐市口,大楼下面街道的行人车辆川流不息,并且不允许封闭街道。因此,对脚手架的搭拆要求非常严格,一颗螺帽都不准掉下来。
我公司及相关单位经过反复设计,不断与总监理工程师探讨,耗时50天,才定下方案。
三、    外挑脚手架说明:
我公司设计安装的本高层建筑外挑脚手架主要由普通脚手脚、承重桁架、连墙杆、挑架、斜撑杆以及安全网、架板、竹胶板等组成。
本外挑脚手架根据甲方提供的成都中环广场标志及铝百页窗安装工程施工图的具体结构及外形而组织搭设。在搭设过程中,严格遵照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2001)执行。
外挑脚手架的架体结构和挑架支承结构按照“概率极限状态法”进行设计计算,承载力设计表达式为:
γoS≤R
式中:γo —— 结构重要系数 0.9;
      S — 荷载效应;
R —结构抗力。
   
外挑脚手架设计中荷载标准值按使用状况按以下规定分别确定:
1、          恒载标准值 Gk
包括架体结构、围护设施、作业层设施和其他设备、装置的自重,其值按现行《建筑结构荷载规范》(GBJ9)确定。取自重标准值为0.35KN/ M2。
2、          施工荷载标准值Qk
包括施工人员、材料及施工机具等自重;结构施工按二层同时作业计算,使用状况时按每层3 KN/ M2计算。
装修施工按三层同时作业计算,使用状态况时按每层2 KN/ M2计算。
3、          风荷载标准值Wk按下式计算:
Wk=K·μs·μz·Wo
式中:K—风压折减系数,在取当地基本风压值时,取0.7;
μs —脚手架风荷载体型系数取0.3;
μz —风压高度变化系数取0.7;
Wo —基本风压取0.25KN/ M2   本工程风压值取0.3KN/m2
 
 
一、     设计依据:
1、          香港景华装饰标志工程有限公司提供提供的相关标志安装图及百叶窗安装方案
2、外挑脚手架的技术指标
3、我公司的施工特点和人员素质,以及近年来总结的经验教训。
 
五、方案设计:
1、34层玻璃幕墙在加斜撑处需拆除,每个脚手架设置8根斜撑,由总承包协调处理。同时,该处是搭拆操作工人重要的通道口,既是搭设的起点又是拆除的终点,尤其解决了工程验收后,架工拆除外脚手架完毕后,如何回来的问题。
2、见图(一)外挑脚手架外立面图、图(二)外挑脚手架内立面图, 架体内排立杆高度8m,外排立杆高度约为8.5米,架体共计4.5步架,步高1.7m,中部桁架高1.7m,采用单排杆和单斜杆;为尽量减少悬挑长度,增加安全性,双排架宽度取700mm。架体外侧封闭密目安全网和钢丝网;底部采用50mm厚架板和竹胶板封闭。挑架安装详见图(三)外挑脚手架挑架安装图, 斜撑杆安装详见图(四)外挑脚手架斜撑杆连墙杆安装图。
本工程单个脚手架重量及施工荷载****4吨,本工程需校核地方:
斜撑杆稳定性计算:
≤f
式中,f=205N/mm2,Φ取0.806,A=233.11mm2。
经计算N≤38517.36N,取旋转扣件承载力设计值N=8KN。本工程共采用斜撑杆6根,每根承载8KN,共计承载48KN,约4.8吨。
挑架受力验算:
计算式:≤δ

484-(48-3.2)4
48
D4-d4
D
式中,W=0.0982        =0.0982            =2619.09

M=1700×F
δ=38kg/mm2
经计算,F≤58.5kg。
本工程共采用挑架9根×3层=27根,挑架总共受力1579.5kg,在不算连结杆受力情况下,本脚手架已能承受6379.5kg荷载,完全满足安全要求。
六、着力点构造措施及受力分析:
本工程脚手架由于受施工条件影响,无法使用2.9m以上的长料及直径48mm钢管以外的其他型钢,设计施工难度很大。本工程脚手架着力点构造措施及受力分析如下:
1、          斜撑杆共设置8根,主要将上部荷载传到34层内三排架的下部。
连接在34层内外架之间的反提拉杆共设置4根,主要将上部荷载传到34层内三排架的上部。具体做法,详见工程图片。
2、36层女儿墙设置9根挑架及5根撑墙杆,由于挑架只能选用直径48mm的钢管,而直径48mm的钢管,承受弯曲力矩的能力很低,因此选用挑架与撑墙杆相结合的方式,在挑架钢管承重超过其能承受的悬挑力,而发生许可变形时,撑墙杆将承受主要荷载。
2、          悬空梁处的9根挑架5根撑墙杆,其受力分析与女儿墙上的一致。
3、          脚手架顶部的连结内外双排架的斜杆共设置6根,将下部荷载传递到内排双排架。
以上4道受力体系均是相互独立的,其中任何一道受力体系均能承受整个架体的所有荷载,因此本工程脚手架是安全的。
 
 
七、架体搭设:
1、   施工流程图:
搭设内脚手架→搭设屋顶挑架→搭设34楼挑架→搭设35楼脚手架→搭设底部承重脚手架→安装中部脚手架→搭设上部脚手架→安装斜撑杆并用安全网封闭架体,同时铺设底部密封层→铺设操作层脚手架和钢丝网→检查验收交付使用。
3、搭设方案
    根据外挑脚手架的特点, 外挑脚手架的搭设采用图(一)(二)所示方法,其中在搭设过程中应注意以下几点问题。
    ①
    外挑脚手架要严格按设计和《建筑安装工人安全技术规程》搭设,其中承重桁架的搭设是关键,搭设时应注意:
    A、横杆必须水平,立杆必须竖直,其倾斜度应控制在L/200(L为立杆总高度)内。
    B、桁架两端****节间腹杆坡向必须正确(按设计),各腹杆长短应适中,并尽量靠近节点。
    C、每跨桁架,特别是较大跨度的桁架中心必须按1/400跨度起搭。
    D、桁架弦杆,必须按设计进行连接如图(三),在搭设时要注意选择杆子的长度,使其接头到桁架节点的距离不小于300mm。
   ②在搭设桁架和下部、上部普通脚手架时,应严格按设计要求采取措施,连接连墙拉杆等加固措施。
    ③搭架钢管必须符合(GB700—88)规定,不得使用严重锈蚀或变形钢管。搭架扣件应符合(GB978—67)的规定。
    ④搭架扣件应符合(GB978—67)的规定。
A、扣件与钢管贴合面必须严格整形, 保证良好接触面。
B、 扣件不得有裂纹、气孔、砂眼、锈蚀及其它影响使用的缺陷。
C、    扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件两旋面间隙小于1mm。
D、    扣件活动部位应能灵活转动,于开口处**小距离应小于5mm.
⑤立杆纵距小于1500mm,横距800mm, 立杆轴向****偏差应小于
20mm,相邻立杆接头不应在同一步架内。
⑥大横杆步距1700mm, 上下横杆接头应布置在不同立杆纵距内,接头与立杆距离不大于纵距三分之一,否则应采取加固措施,使之受力性能不弱于所连接的钢管,同一大横杆水平高差不大于20mm。
    ⑦小横杆贴近立杆布置,搭于大横杆上(采用竹芭脚手板时放于大横杆之下),外侧伸出立杆100mm,内侧伸出立杆100-350mm,当必须伸出较长时,要采取加固措施,内侧悬臂可铺脚手板。
⑧本脚手架需搭设剪刀撑,剪刀撑的倾角
45°-60°,剪刀撑水平投影封闭,外排剪刀撑搭设至架顶。
    ⑨剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆或大横杆扣紧外,在其中部还必须有扣件接点。
    ⑩、在操作层上铺设脚手板,小横杆悬臂端上脚手板应捆牢在立杆上。
    4、使用前必须严格按规程评定验收,方可投入使用,验收采用先由专业公司自检,然后由专业公司主管工程师、总包技术负责人、总监理工程师、业主代表等人员共同验收的方式。
八、架体拆除方案:
1、 施工流程
拆除上部外挑脚手架→拆除中部外挑脚手架→拆除下部承重外挑脚手架→拆除35、34层外脚手架→拆除内脚手架
2、 拆架方案及要求
待标记安装及外装修完毕后,按顺序拆除外挑脚手架。
(1) 拆架前组织现场技术人员、管理人员、操作人员、安全员、等进行技术交底,明确拆除顺序,安全保障措施,特殊构件的拆除方法。
(2)      现场主管、安全员及班组长要明确分工, 职责分明,到岗到位,认真负责。
(3)要严格按《建筑安装工人安全技术规程》及操作规程作业。
① 架体必须从上而下一步一步的拆除,严禁上下同时作业。
②  架体连墙杆必须边拆架边拆连墙杆及安全网。
③ 所有拆除构件必须放置在楼层内,严禁高空扔物。
④  所有外挑脚手架材料拆除后必须及时归库。
⑤ 拆除人员需配套“三宝”,在拆除区设立标志、警戒线及安检员。
⑥ 拆除中,必须检查架体各构件情况,如有异常需妥善处理后方可拆除。
 
九、外挑脚手架使用要求:
1、安装(拆卸)前必须填写“安装(拆卸)方案”,并报公司审批后,方可按方案进行安装(拆卸)。
2、使用前,应组织我公司有关部门检查验收合格后,并填写“验收合格证书”后方准使用。
3、架上严禁超载,必须指派专人负责巡视检查。
4、在每次强风、暴风后要经过检查整修后才能使用。
5、架子在搭拆时,架上严禁非专职人员在架上操作。
6、架子使用活载不大于200kg/m2,为均布荷载,不得使用集中荷载,或偏心荷载,操作层数不得超过两层。
7、作好安全交底记录,操作人员必须保证持证上岗,严格按照安全操作规程操作。
8、上架操作人员必须拴好安全带,戴好安全帽,各种工具应妥善放置,严防下落伤人。
9、严禁人员集中一处, 严禁在脚手架上戏闹、跑跳。
10、未经专职工长同意,不得随意拆改脚手架及架上杆件,下班前,应清除架上的杂物和不用的材料。
11、当外挑脚手架预计停用超过一个月时,停用前施工单位应通知我公司采取加固措施。
12、当外挑脚手架停用超过一个月时或遇六级以上大风后复工时,必须经重新检查验收后方准使用。
十、安全技术保证措施
1、在外挑脚手架搭设完毕,以及平时的日常维护,均有公司组织的专职质安人员和公司领导对架体进行检查。
2、所有人员均为我公司的长期使用人员,并均持证上岗,保证了工作的技术熟练程度。
3、对外挑外挑脚手架的安拆均需对工作人员进行安全技术交底,以增强工人的安全意识。
 
十一、体会:
     成都中环广场36层外悬挑脚手架工程虽然很难,但在专业公司、总承包公司、监理单位以及业主的高度重视下,在未出任何安全事故的前提下,按时保质保量地完成了任务,堪称高难度脚手架施工的典范。为此,我们有以下体会:
1、领导重视
无论业主、监理、总包还是专业公司均对本工程相当重视,相关方人员均全过程参与了方案的设计及现场的施工管理,在搭设****个脚手架时,相关负责人更是全部到场整整一个星期,天天站在楼上守着架工搭架,发现问题及时解决或纠正。
2、认真做好专项方案的编制审批工作
方案的好坏是成败的关键,本工程的方案经相关工程师反复论证,反复推敲,并详细询问工人实际操作的各种细节,对方案中的难点疑点关键点是否理解,执行有无困难。
3、加强过程控制,严格按照专项方案的各项要求施工、验收。
4、选用有类似设计施工的经验的专业公司承包工程。
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