型钢悬挑式脚手架在工程中的应用

建筑施工技术 型钢悬挑式脚手架在 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中的应用 王琦 � 刘怀林 � 张有才 (陕西省第六建筑工程公司 � 712000� 咸阳 ) 摘 � 要:在高层建筑施工外架中采用型钢悬挑式脚手架,与落地式脚手架相比,增强了架体的安全系数, 减少了 钢化设施料投入,降低了工程成本。现以紫薇田园都市 E区 22#、23#、25#楼为例,介绍型钢悬挑式脚手 架应用技术。 关键词:型钢;悬挑式脚手架 1. 工程概况: 紫薇田园都市 E区 22#、23#、25#楼为三栋十八层 高层住宅楼,剪力墙结构, 建筑物总高 54m, 层高 3m, 三层以上外架围护面积为 5650m2。 2. 外架设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 : 2. 1脚手架构造 为确保施工安全,减少设施料投入, 降低工程成 本,本工程三层以上外架采用型钢悬挑式双排钢管扣 件脚手架, 每四层悬挑一次, 架高 12m, 围护面积 1412. 76m 2 ,每栋楼投入两次悬挑架体材料,以便周转 使用。 悬挑脚手架主要由悬挑钢梁和双排钢管架体、连 墙杆、脚手板、踏脚板、防护网等组成。 悬挑钢梁采用 [ 16a槽钢制作, 刷两道防锈漆。 钢梁长 4m,一端固定于预埋在结构板内的 �14钢筋 环上, 一端伸出外墙皮 1. 35m (阳台处伸出梁边 1. 2m ), 分别在距槽钢端头 100、1000 ( 850、960 ) mm处 上表面各焊一根 150mm长 �25钢筋, 钢梁构造和安 装位置详见附图。 双排钢管架采用 �48 � 3. 5钢管和扣件搭设,其 内外排立杆分别承插在钢梁上表面钢筋上,纵向扫地 杆距槽钢上表面不大于 200mm, 立杆纵距不大于 1500mm, 横距不大于 900mm, 内排立杆距墙不大于 350mm,每步架高 1500mm, 总高 12m, 立杆与纵向水 平杆之间连接采用十字扣件,立杆和纵向水平杆接长 全部采用对接扣件连接,相邻杆接头不得在同一跨内 且应错开 500mm,接头位置应避开跨中 1 /3设置。横 向水平杆用十字扣件固定在纵向水平杆上, 距主接点 不大于 150mm处必须设置一个横向水平杆, 其它小 横杆位置应根据铺设架板需要设置; 外架所有转角处 均设置剪刀撑, 剪刀撑宽度为 6m, 转角宽度不足 6m 处满设,剪刀撑由底至顶连续设置, 剪刀撑斜杆的接 长采用搭接,搭接长度不小于 1m,采用不少于 2个旋 转扣件固定, 端部扣件板的边缘至杆端距离不小于 100mm, 剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在小横杆或立杆 上,固定点距主接点不大于 150mm。外架阴角处第一 跨第一步架均设纵横向斜撑, 以保证角部架体刚度, 角部用 �20钢丝绳斜拉在结构上。位于阳台部位的 悬挑架,在建筑物每层用钢管斜撑和拉杆进行卸载, 以减轻底部钢梁对阳台的压力。 连墙杆采用 �48 � 3. 5钢管,一端用扣件与架体 纵向水平拉接 (连接点距主接点不大于 150mm ), 另 一端与墙体连接牢固, 连墙杆按二步三跨菱形设置, 连墙杆安装必须水平。 脚手板采用竹串片, 架子底层和作业层满铺, 脚 手板使用前先用铁丝捆绑加固,铺设时脚手板底不少 于 3道小横杆,小横杆位置和脚手板对接, 脚手板用 铁丝绑在小横杆上。 踢脚板采用 9mm 厚竹胶板制作, 踢脚板高度 200mm, 外立面用黄、黑油漆间隔刷成 45o图案, 踢脚 板用铁丝固定在外排立杆上。 外架外立面均满挂密目网,密目击者网用尼龙绳 绑在纵向水平杆上, 作业层密目网内加一层小孔 (孔 径 30mm )安全网, 架体内非作业层每楼层平挂一道 24 陕西建筑 � � � � � � � � � � � 2009年 8月总第 170期 安全网,内排立杆与墙之间应平挂一道安全网进行防 护。 外架作业层均设置防护栏杆, 防护栏杆用钢管搭 设,纵向固定在外排立杆上距踢脚板上口高度 600mm 处,顶层设两道防护栏杆,分别距踢脚板上口 600mm、 1200mm。 外架上的人行斜道坡度为 1: 1. 60,踏步用钢管做 龙骨, 上铺 50mm厚板,两侧设防护栏杆、扶手和踢脚 板,搭设斜道处钢梁用 � 20钢丝绳斜拉在结构主体上 卸载。 2. 2、脚手架构配件材料要求 、脚手架钢管采用 �48 � 3. 5钢管,必须符合国 家标准 !碳素结构钢∀GB /T700中 Q 235# A级钢的规 定,钢管质量必须符合 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求。 ∃ 、脚手架采用的扣件, 其材料应符合现行国家 标准!钢管脚手架扣件 ∀ ( GB15831)的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 。扣件螺 栓拧紧扭力矩不小于 65N % m。 & 、竹脚手板每块重量不宜大于 30Kg,应采用毛 竹或楠竹制作。 ∋、密目网和安全网应符合国家标准规定。 2. 3、脚手架设计计算 双排脚手架均按规范搭设, 架子稳定性及杆件强 度、刚度不需计算,仅对钢梁和连墙杆进行验算。 2. 3. 1悬挑钢梁验算 ( 1)、荷载计算 � � � � � � � � � � � � � � N2 � � � � N1 、恒荷载标准值 GK = H i( gk1 + gk3 ) + n1 la /2gk2 gk1 # # # # 以每米架高计的构件基本杆件自重计 算基数; gk2 # # # 以每米立杆纵距 ( la)计的作业层材料的 自重计算基数; gk3 # # # 以每米架高计的外立面整体拉接杆件和 防护材料的自重计算基数; la# # # 立杆纵距 (取 1. 5m ) ; n1 # # # 同时存在的作业层设置数 (取 n1 = 4) 查表得: gk1 = 0. 1187kN /m gk2 = 0. 3587 kN /m gk3 = 0. 0753kN /m 则外排立杆恒荷载标准值为: GK1 = 12 � ( 0. 1187 � 0. 5+ 0. 0753) + 4 � 1. 5 � 0. 3587 � 0. 5= 2. 692kN 内排立杆恒荷载标准值为: GK2 = 12 � 0. 5 � 0. 1187+ 4 � 1. 5 � 0. 3587 � 0. 5 = 1. 788kN 槽钢自重产生的均布荷载标准值: q= 17. 24 � 9. 8= 169N /m ∃施工荷载标准值计算 Qk = n1 la /2qk 式中 Qk # # # 脚手架施工荷载标准值; qk# # # 按每米立杆纵距 la计的作业层施工荷载 标准值的计算基数: n1# # # 作业层数 查表得: qk = 1. 35kN /m 则外排立杆的施工荷载标准值为 Qk1 = 2 � 1. 5 � 1. 35 � 0. 5= 2. 025kN 内排立杆的施工荷载标准值为 Qk2 = Qk1 = 2. 025kN 水平风荷载标准值为: �K = 0. 7 z s�0 式中 �K # # # 风荷载标准值 z# # # 风压高度变化系数,按高度 50米取 0. 83 s# # # 脚手架风荷载体型系数, U s = 1. 0� = 1. 0 � 0. 5= 0. 5 �0 # # # 基本风压,取 0. 25 则 �K = 0. 7 � 0. 83 � 0. 5 � 0. 25= 0. 0726kN /m2 &、荷载设计值计算 外排立杆荷载设计值计算 N1 = 1. 2GK1 + 1. 4Qk1 = 1. 2 � 2. 692+ 1. 4 � 2. 025= 6. 065kN 内排立杆荷载设计值 N2 = 1. 2GK 2 + 1. 4Qk 2 = 1. 2 � 1. 788+ 1. 4 � 2. 025= 4. 981kN 均布荷载设计值 q1 = 1. 2 � q= 1. 2 � 169= 203N /m 水平风荷载设计值 �K1 = 0. 85 � 1. 4 � �K = 1. 4 � 0. 0726 = 0. 102kN /m 2 ( 2)、钢梁验算 252009年 8月总第 170期 � � � � � � � � � � � 陕西建筑 、钢梁强度验算 支座弯矩 MA = # N1m1# N2m2 # 0. 5 � q1 l2 = - 6. 065 � 1. 25- 4. 981 � 0. 35- 0. 5 � 203 � 1. 25 2 = - 9. 484kN% m [ 16a截面抵抗矩 W = 1 /( 6H ) [ BH 3 # ( B# b) h3( = 1 /6 � 160 � [ 63 � 1603 # ( 63# 6. 5) � 1473 = 81848mm 3 != M /W = 9. 484 � 106 /81848= 115. 9N /mm2 fm = 215N /mm 2 安全系数 K = fm /!= 215 /115. 9= 1. 86> 1. 5 故强度满足要求。 ∃ 、钢梁刚度验算 �c = N1 1m1 2 l( 1+ ∀1 ) / ( 3EI) + N 2 1m 22 l( 1+ ∀2 ) / ( 3E I) + q1 l 2 m( # 1+ 4∀1 + 3∀1 3 ) / ( 24EL) 式中: I= 1 /12[ BH 3# ( B# b) h3( = 1 /12[ 63 � 1603# ( 63# 6. 5) � 1473( = 6. 548 � 106 N 1 1 = GK1 = 2. 692kN N 2 1 = GK2 = 1. 788kN ∀1 = m1 / l ∀2 = m2 / l �c = [ 2692 � 12502 � 2550 � ( 1+ 1. 25 /2. 55) + 1788 � 3502 � 2550 � ( 1+ 0. 35 /2. 55)( ( 3 � 206000 � 6. 548 � 106 ) + 203 � 25502 � 1250 � ( - 1+ 4 � 1250 / 2550+ 3 � 12503 /25503 ) / ( 24 � 206000 � 6. 548 �106 ) = 4. 16mm [ � ] = 2m1 /400= 6. 25mm �c < [ � ] 施工荷载产生的挠度 �c1 = QK1m1 2 l( 1 + m 1 / l) + QK2m2 2 l ( 1 + m1 / l) / 3EL = [ 2025 � 12502 � 2550 � ( 1 + 1250 /2550 ) + 2025 � 3502 � 2550( 1+ 350 /2550)( / ( 3 � 206000 � 6. 548 � 106 ) = 3. 1mm [ � ] = 2m1 /300= 8. 3mm �c1 < [ � ] 钢梁刚度满足要求。 ( 3)、吊环验算 支座反力 RB = # ( N1m1 + N 2m2 ) /1 + 0. 5 � q1 l( 1 - ∀1 ) = - ( 6. 065 � 1. 25+ 4. 981 � 0. 35 ) /2. 55 + 0. 5 � 203 � ( 1# 1. 25 /2. 55) = # 3. 46kN 吊环承受拉力 F= 3. 46kN �14钢筋吊环拉应力 != F /A = 3657 /154= 22. 5N /mm 2 [ f] = 210n /mm 2 安全系数 k= [ f] /!= 210 /22. 5= 9. 33> 1. 5 故吊环强度满足要求。 ( 4)、连墙杆验算 连墙杆所用 �48 � 3. 5钢管强度不需验算, 仅对 扣件抗滑承载力进行验算, 连墙杆所受轴向力 N = 3 � 4. 5 � 0. 102+ 5= 6. 377kN 扣件抗滑承载力设计值为 [N ] = 8. 00kN, N< [ N] 扣件抗滑承载力满足要求。 3.脚手架搭设 工艺流程: 预埋吊环 )制作、安装钢梁)安装架体杆件并加 固)铺底层脚手板 )铺设作业层脚手板、安踢脚板、 搭设防护栏杆、挂安全网 )检查验收。 3. 1、按设计要求,在浇筑现浇板砼时预埋 �14吊 环, 安装位置偏差不大于 2cm。 3. 2、截 4m长 [ 16a槽钢, 按要求焊接 �25钢筋, 四周围焊,焊缝高度不小于 10mm, 加工完后刷防锈漆 两道,将加工好的钢梁通过墙体预留洞穿进吊环内并 固定牢靠,钢梁悬挑端应高出固定端 2# 3cm。 3. 3、安装架子立杆及扫地杆, 并搭设第一步架 纵、横向水平杆, 每层架子应边搭设边安装连墙杆和 剪刀撑,以防架体变形和倾覆, 用于连接的扣件螺栓 拧紧扭力矩不小于 40N% m。 3. 4、底层脚手板应铺设严密, 并平铺一层密目 网, 不得有任何孔洞,作业层脚手板应根据施工需要 满铺,脚手板铺设应符合设计和规范要求。 3. 5、安装踢脚板, 在作业层搭设防护栏杆, 挂设 密目网进行防护,作业层密目网内加挂一层小孔安全 网。 3. 6、架子搭设完后, 应组织人员进行检查验收, 验收合格后方可投入使用。 4.脚手架使用 4. 1、脚手架设计时按满铺四层竹架板考虑,使用 时架板铺设不得超过四层。 26 陕西建筑 � � � � � � � � � � � 2009年 8月总第 170期 4. 2、施工活荷载按两层同时作用考虑,且每层按 3kN /m 2计算,施工荷载不得超过设计值。 4. 3、不得在架子上堆放任何材料, 模板支撑等严 禁与外架连接。 4. 4、塔吊吊运模板、钢筋等材料时, 不得碰撞冲 击架体,以防损坏架体。 4. 5、未经允许任何人不得随意拆除架体杆件、连 墙杆及安全防护设施等。 4. 6、架子使用中应定期进行检查, 安排专人维 修、保养。 5. 脚手架的拆除 脚手架拆除从上向下逐层拆除,拆除顺序与安装 顺序相反。拆除时应注意以下事项: ( 1)、脚手架拆除时设专人统一指挥, 严格按顺序 拆除。 ( 2)、连墙杆待其上部杆件拆除完后才能松开拆 去。 ( 3)、松开扣件的平杆件应随即撤下, 不得松落在 架上。 ( 4)、拆除长杆件时应两人协同作业, 以避免单人 作业时的闪失事故。 ( 5)、拆下的杆配件应吊运, 不得向下抛掷。 6. 技术经济分析 6. 1、型钢悬挑式脚手架搭拆方便, 安全可靠, 确 保了施工进度和安全。 6. 2、经济效益分析 ( 1)型钢悬挑式脚手架费用计算 ( 1栋楼 ) 钢管租赁费: 36 t � 3. 2元 /天 % t � 158天 = 18201. 6元 扣件租赁费: 7316个 � 0. 006 /天 %个 � 158天 = 6935. 57元 竹脚手板摊销费: 650块 � 16元 /块 � 30% = 3120元 安全网摊销费: 2825m2 � 2元 /m2 � 50% = 2825 元 槽钢摊销费: 9. 5t � 3500元 / t� 10% = 3325元 与落地脚手架相比增加搭拆人工费: 2825m2 � 5 元 /m 2 = 14125元 合计费用: 48532. 17元 ( 2)落地式脚手架费用计算 钢管租赁费: 108t� 3. 2元 / t% d � 158d= 54604. 8元 扣件租赁费: 21948个 � 0. 006元 /d%个 � 158d = 20806. 7元 竹脚手板摊销费: 1300块 � 16元 /块 � 30% = 6240元 安全网摊销费: 5650m2 � 2元 /m2 � 50% = 5650 元 合计费用: 87301. 5元 ( 3)型钢悬挑式脚手架与落地式脚手架相比, 可 节省费用 ( 87301. 5元 - 48532. 17元 ) � 3= 116308元 结束语: 型钢悬挑式脚手架在本工程中应用后, 确保了施工安全、降低了工程成本、取得了较好的经 济效益,建议在高层施工中推广应用。 (上接第 16页 ) 规范各指标的前提条件下, 如何做到结构安全、可靠、 经济、合理, 就成为我们每一个建筑结构工程师必需 考虑的问题,否则难以满足开发商和业主的要求,也 就难于立足当今市场。 依据标准及参考文献: [ 1] 国家标准 !建筑抗震设计规范 ∀ ( GB 50011 - 2001( 2008年版 ) ) [ 2] 行业标准 !高层建筑混凝土结构技术规程∀ ( JGJ 3- 2002) [ 3]国家标准 !混凝土结构设计规范 ∀ ( GB 50010- 2002) 272009年 8月总第 170期 � � � � � � � � � � � 陕西建筑