外墙修缮脚手架搭设方案

物产大厦外墙修缮脚手架搭设方案

1、工程概况

物产大厦南立面外墙全长约40m，裙房5层，框架结构，每层层高5m，屋顶标高约25m，主楼23层，标准层6~23层（包括设备层），每层层高3m，标准层楼板为单向无粘结预应力楼板，沿西大街（即南立面）均为悬挑板，板端设预应力锚具封闭圈梁，建筑总标高达80m，室内外高差约1.2m。本脚手是为外墙修缮而搭设。该脚手不同于常规立体结构施工脚手，有其特殊性：

A、该立面地处西大街，紧靠健康路，人流车流繁忙，不能封闭道路，高空坠落任何一微小物体，均会产生安全事故。

B、物产大厦客房因营业需要，不能全部打开沿街窗户，故脚手架的联墙拉结不能按正常脚手架规范设置，对脚手整体稳定和抗风能力大大削弱，换言之，该外脚手必须采取特殊的稳定和抗风载技术措施。

C、该脚手搭设总高达80m以上，不能按结构脚手搭设时采取分层卸载，造成立杆承压较大，必须按规范采用双立杆，故投入的钢管、扣件材料较大。

D、由于客房须正常营业，主楼电梯不能用于建材的垂直运输，故该外脚手的垂直必须设在外墙面，人货施工电梯扶墙要求更为严格，这又不同常规，其技术 处理十分困难。

2、搭设方案设计

针对物产大厦结构的特点和现场踏勘的实情分析研究，该外墙修缮脚手架设计原则：主楼三排立杆，裙房四排立杆的钢管扣件脚手。同时采取下述整体刚度和稳定的多项技术措施。

A、立杆横向间距为1.05m，纵向间距1.5m，步高1.8m（见平面图），第一排立杆高主楼外墙面距离0.2m，通过计算，立杆均为双立杆，最底盘脚手立杆横向设双排、纵向设一排扫地杆，立杆支承在16号槽钢和50厚垫木上。

B、利用东西立面无客房的墙和窗洞设置扶墙拉结点，转角处设水平加强斜杆。 C、第三、第四排立杆与水平杆之间按纵距设置水平与竖向斜杆，使其形成整片钢构架，以增强第一、第二排（操作架）的刚度。

D、在第四排立杆南侧，设2台钢管井架，以解决垂直运输。钢管井架应与主体框架或ф16钢筋植筋水平拉结，确保其自身稳定。井架东西外侧设水平斜拉杆至第二排立杆，以增加整体脚手的刚度。

E、打开第六层（技术层）、第12层、第18层窗户，将脚手架水平杆与框架柱用抱箍连接紧密，同时在9层顶、15层顶、20层顶及屋顶（女儿墙）的圈梁或

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压顶内设ф16@1500钢筋植筋，该植筋应与第二排立杆拉结，同时设ф16花兰螺栓吊柱第二排立杆的水平横杆，起到卸荷作用。

F、第四排立杆和井架外侧设安全竹筏和安全网，从5层起每隔5层设水平挑网，以防止高空坠物。

G、沿脚手外搭设≥6m宽双层防护架，作为西大街行人通道，该双层防护架底层满铺50厚木板和油布，上层满铺竹筏，通道口两端设红色警告灯。

3、脚手验算

3.1.单根立杆允许搭设高度

脚手架的计算规定：本脚手施工荷载的标准值取2KN/㎡，允许不超过3层同时作业。脚手与主体连结点，不同于普通架子，其竖向间距分别为6m、10m、7m、10m，水平距离1.5m，6×1.5=9㎡，10×1.5=15㎡，7×1.5=10.5㎡；如果改为水平距离3m，则6×3=18㎡，10×3=30㎡，7×3=21㎡。

（1）由h=1.8m，H=5h=9m，b=1.05m。

查表4-4-10得：φAf=23.925（按最小计） （2）脚手板铺设6层，查表4-4-5，GK2=4.185KN

（3）QK=2.5KN/㎡（介于结构与装修之间），按两个操作层同时施工，所以按QK =5KN/㎡，查表4-4-6，NQK=10.5KN。

（4）查表4-4-4，QGK1=0.442KN。 （5）将上述数据代入公式：

KφAf-1.3(1.2NGK2+1.4NQK) H= A ·h

1.2NGK1 0.85×23.925-1.3(1.2×4.185+1.4×10.5) = ×1.8

1.2×0.442 20.336-1.3×19.722

= ×1.8=18m

0.5304

最大允许搭设高度：

H 18

Hmax≤ = =15.25m<80m

1+H/100 1+18/100

根据上述计算结果，只允许搭设15.25m。现实际要求搭设80m高，必须自上而下，即由架子顶往下放15.25m至80m之间，采用双排钢管作立杆，同时要采用适当的卸载和增加刚度措施。

3.2.验算架子结构的整体稳定与单杆局部稳定

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脚手架顶部向下15.25m为单立杆，其折合步数n1=18.25/1.8=8步下部双立杆的高度为80-14.4=65.6m，折合步数nˊ=65.6/1.8=37步。实际按37步搭设，其上23步为三排双立杆，再往下14步为4排双立杆。

（1）验算脚手架的整体稳定公式为

N/φA≤f 1）求N值

最底部压杆轴力最大，为最不利（注：本脚手架第二、第三排立杆为操作层，每排立杆受力不均等，但为简化计算，所有立杆按均匀受力）。

3排双立杆，每一步高一个纵距脚手架的自重为N′GK1 N′GK1= NGK1+4×1.8×0.0376(钢管增重)+0.014(扣件增重)×10

=0.442+0.27+0.14=0.853KN

4排双立杆，每一步高一个纵距脚手架的自重为N″GK1 N″GK1= NGK1+6×1.8×0.0376+0.014×12 =0.442+0.406+0.168=1.016KN

则N=1.2(n1NGK1+ n2N′GK1+ n3N″GK1+N GK2)+1.4 NQK =1.2(8×0.442+23×0.853+14×1.016+4.185)+1.4×10.5 =1.2(3.536+19.619+14.224+4.185)+14.7 =1.2×41.5+14.7=49.88+14.7=.57KN 2）计算φ值

因H1=9m，超出格构式压杆长细比查表的范围，按插入法或叠加法得： λx=11.43+5.75=17.18

另按公式λx=H1/(b/2)计算，λx=9/(1.05/2)=18/1.05=17.14，两种求法结果基本相同。

查表4-4-9，换算长细比系数μ=12.5，但表中仅列出竖向连接点为4h，则按近似插入法，5h时μ=12.5。

∴λ由λ

0x=μ

λx=12.5×17.14=214.25

表，φ=0.158。

0x=214.25，查表轴心受压构件的稳定系数φ

3）验算底步立杆稳定 将N、φ、KH、KA代入公式

N/φA=(.57×103)/0.158×4.3×102×8=104.40N/m㎡单根钢立杆的最不利步距位置，是由顶往下数14.4m处往上的一个步距（即由顶往下数8步），最不利的荷载情况是在14.4m，作为一个操作层，往上还有一个操作层，六层随手板均在14.4m处往上位置铺设，最不利的立杆为内立杆。

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N

按公式 1 +б

φ1A1

N1 MW

≤f或 + ≤f计算 M

φ1A1 W

式中MW为计算立杆段由风载设计值产生的弯矩 按公式MW =0.85×1.4 MWK=(0.85×14ωklah2)/10计算 而式中MWK为风载标准值产生的弯矩

ωk为风荷载标准值，应按ωk=0.7μZ·μS·ω0，计算 该式中，μS为脚手架风载体型系数。

查GB5009-2001《建筑结构荷载规范》无锡地区50年一遇，基本风压（KN/㎡）ω0为0.45KN/㎡。

查GB5009-2001《建筑结构荷载规范》，μZ风压高度变化系数为1.35。 查JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录表A-3脚手架的挡风系数为φ=0.0。

∵μZω0d2=1.35×0.45×0.0482=0.0014≤0.002，且H/d>25

查GB5009-2001《建筑结构荷载规范》表7.3.1第36项（b）得μS=1.2 ∴ωK=0.7×1.35×1.2×0.45=0.51KN/㎡

则MW =(0.85×1.4×0.51×1.5×1.82)/10=0.29 KN/㎡ 组合风载时

N1=1.2(n1NGK1+ NGK2)+0.85×1.41NQK =1.2×(8×0.442+4.185)+0.85×1.4×10.5 =1.2×(3.536+4.185)+12.495=21.76KN 内立杆承担N′的一半，即10.88KN轴力

λ=h/i=1800/15.8=114，查表φ1=0.4，A1=4m㎡，ω=15.8mm

MW N1 0.29×103 10.88×103

+ = +

W φ1A1 15.8 0.4×4

=45.50+18.3=63.85N/m㎡（3）验算连墙点抗风强度

风载对每个连墙点产生的拉力或压力按公式 NlW =1.4·ωK·AW计算

式中AW为连墙点（即拉结点）覆盖面积内脚手架外侧面的迎风面积，本脚手最大AW=3×10㎡。

NlW =1.4×0.29×3×10=12.18KN。

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∵水平小横杆至少有2只扣件，每只扣件的抗滑能力设计值为6KN； ∴最高处8个步架，尽管双排单立杆也可抵抗风载不产生扣件滑移。 （4）验算架子整体稳定

1）计算作用于格构式压杆的风载q q=1.4lωK=1.4×1.5×0.29=0.609KN/m

qH12 0.609×92(最大)

M= = =6.166KN·m

8 8 M 6.166×106 = =6.0N/m㎡ 3lb·A 1.05×4×2(根)×10

则N/φA+M/( lb·A1)=104.40+6=110.4N/m㎡本工程外架连墙采用φ16钢筋植筋，采用优质粘结胶，植入圈梁外侧，水平距离1.5m，竖向距离较大，该植筋必须由专业施工队伍施工，且要做现场试拉，达到要求后方可大批施工。

4.2.整体性拉结杆件设置

由于架高>25m，应于外侧面设剪刀撑。剪刀撑的斜杆与水平面的交角宜在45℃～60℃之间，水平投影宽度应不小于2跨或4m和不大于4跨或8m，斜杆与脚手架基本构架杆件加以可靠连接，且斜杆相邻连接点之间杆段的长细比不得大于60。在脚手架立杆底端之上100～300mm处一律通设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固。

4.3.安全防（围）护

距地面高度≥2.5m时，在其外边缘设置挡护高度≥1.1m的栏杆和挡脚板，且栏杆间的净空高度应≤0.5m。

在脚手架落物影响范围内，采用外立面全封闭。

上下脚手架的坡道等也应设置扶手、栏杆和其它安全防（围）护措施，并清除通道中的障碍，确保人员上下的安全。

5、脚手架搭设质量的检查验收规定

5.1.节点连接可靠，扣件的拧紧程度应控制在热力矩达到40～60N·m。 5.2.脚手架立杆垂直度应≤1/300，同时控制其最大垂直偏差≤75mm；纵向钢平杆的水平偏差应≤1/250，且全架的水平偏差值≤50mm。

6、脚手架的使用规定

6.1.作业层每㎡架面上实用的施工荷载（人员、材料和机具重量）不得超过以

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下的规定值或施工设计值。

6.2.脚手板上砂浆和容器总重不得大于1.5KN，施工设备单重不得大于1KN。 6.3.凡操作层至少设4根大横杆，脚手架应确保小斗车道通畅。 6.4.禁止在脚手板上加垫器物以增加操作高度。

6.5.在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本架杆件、整体杆件、连接结固件和连墙件。确应操作需要临时拆除时，必须经工地技术负责人同意，采取相应弥补措施，并在作业完成后，及时予以恢复。

7、脚手架的拆除规定

本脚手的拆除按后搭先拆的原则，自上而下用人工传递，具体要求按国家《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99。

江苏正方园建设集团有限公司

王胜天 编制 二OO二年十二月二十五日

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