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，G K2=4.185KN

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

（4）查表4-4-4，Q GK1=0.442KN 。

（5）将上述数据代入公式：

H= ·h

= ×1.8

= ×1.8=18m

最大允许搭设高度： H max ≤ = =15.25m<80m

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K A φAf-1.3(1.2N GK2+1.4N QK ) 1.2N GK1 0.85×23.925-1.3(1.2×4.185+1.4×10.5) 1.2×0.442 20.336-1.3×19.722 0.5304 H 1+H/100 18 1+18/100

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

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= N GK1+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= N GK1+6×1.8×0.0376+0.014×12

=0.442+0.406+0.168=1.016KN

则N=1.2(n1N GK1+ n2N′GK1+ n3N″GK1+N GK2)+1.4 N QK

=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

=1.2×41.564+14.7=49.88+14.7=64.57KN

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。

∴λ0x=μλx=12.5×17.14=214.25

由λ0x=214.25，查表轴心受压构件的稳定系数φ表，φ=0.158。

3）验算底步立杆稳定

将N、φ、K H、K A代入公式

N/φA=(64.57×103)/0.158×4.893×102×8=104.40N/m㎡

（2）验算上部单根钢立杆的局部稳定

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。

按公式 +бM ≤f 或 + ≤f 计算

式中M W 为计算立杆段由风载设计值产生的弯矩

按公式M W =0.85×1.4 M WK =(0.85×14ωk l a h 2)/10计算

而式中M WK 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=0.089。

∵μZ ω0d 2=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M W =(0.85×1.4×0.51×1.5×1.82)/10=0.29 KN/㎡

组合风载时

N 1=1.2(n 1N GK1+ N GK2)+0.85×1.41N QK

=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=0.489，A 1=489m ㎡，ω=15.8mm

+ = +

=45.50+18.354=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

N 1 φ1A 1 M W W 10.88×103 0.489×489 0.29×103 15.8 N 1 φ1A 1 N 1 φ1A 1 M W W

N lW =1.4·ωK ·A W 计算

式中A W 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A W =3×10㎡。

N lW =1.4×0.29×3×10=12.18KN 。

∵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=1.4l ωK =1.4×1.5×0.29=0.609KN/m

M= = =6.166KN·m

= =6.0N/m ㎡

则N/φA+M/( l b ·A 1)=104.40+6=110.4N/m ㎡

4、搭设（和拆除）方法要求

4.1.连墙点设置

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

qH 12 8 0.609×92(最大) 8 M l b ·A 6.166×106 1.05×489×2(根)×103

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