外挂架施工方案
青建集团股份公司施工方案
韩洼社区农民经济适用房项目
外挂架施工方案
批准：
审核：
编制：
青建集团股份公司
2016年03月
目录
一、设计依据 (2)
二、工程概况 (2)
2.1工程信息 (2)
2.2外防护架结构 (2)
三、外防护架搭设方法 (3)
3.1工艺流程 (3)
3.2预留孔清理 (3)
3.3外防护架与主体结构连接 (3)
3.4脚手架构造要求 (5)
3.5操作平台安装 (5)
3.6外防护架提升 (5)
3.7搭设标准 (6)
四、使用要求及安全防护 (6)
4.1使用要求 (6)
4.2安全防护 (7)
五、安全注意事项 (7)
一、设计依据
1、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2011）；
2、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
3、《钢结构设计规范》（GB50017）；
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；
5、《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）
二、工程概况
2.1工程信息
韩洼社区农民经济适用房工程位于青岛市城阳区定园路南侧，双万路西侧。工程总建筑面积15969m2,包括三个单体。其中，1#楼为网点，地下一层，地上二层，建筑高度7.55m。2#、3#楼为住宅地上十一层（带阁楼），建筑高度分别为35.10m,36.10m。建设单位：棘洪滩街道韩洼社区居民委员会，设计单位：青岛市建筑设计研究院，监理单位：青岛恒生源建设监理有限公司。
2.2外防护架结构
外防护架采用L50*5的角钢进行架体的焊接，三角形架体采用5号槽钢；设置钢管防护采用φ48.3×3.6钢管，扣件采用普通直角扣件。还需准备模板、密目网等一般脚手架所用的材料。
脚手架操作平台设置，在相邻每榀三脚架间采用L50*5角钢焊接成骨架，骨架之间采用每隔30cm设置HRB400Φ18的级钢筋与角钢骨架焊接如（图1），上部满铺15mm厚模板脚手板；外挂架上安装安全铁网（图2）。
图1 过程施工 图2（完成后外架)
三、外防护架搭设方法
3.1工艺流程
预制墙板预留M28通孔清理→本层墙体安装完毕→外防护架安装
3.2预留孔清理 在搭设外防护架前先对照图纸对墙体预制构件的预留孔洞进行清理，保证其通顺、位置正确；检查无误后方可进行外防护架搭设。
3.3外防护架与主体结构连接
三角挂架靠墙处采用4.8级M28螺母与预制墙体进行连接。三角挂架靠墙处下部直接支顶在结构外墙上。安装时首先将外防护架用螺母与预制墙体进行连接，使用钢板垫片与螺帽进行连接并拧紧。
螺栓与墙体固定节点图
挂墙点剖面图
3.4脚手架构造要求
外防护架防护采用钢管进行维护：在临边处搭设高度为1.2m的钢管防护，设置2m(按最大墙体算）一个立杆，水平杆设置三道，并悬挂安全密目网；立杆与外防护架体采用焊接的方式进行连接。在离操作平台20cm范围内设置挡脚板。
3.5操作平台安装
铺设15mm模板，用12#铁镀锌铅丝与钢筋骨架绑扎牢固。离墙不应有缝隙。模板应对接铺设，对接接头处设置钢筋骨架加强，两步架体水平间距不大于5cm。两步架体外防护处应用钢管进行封闭。
挂架分组安装完毕后，应检查每个挂架连接件是否锁紧，检查组确认相交处连接钢管是否交叉，确认无误后方可进行下步施工。
3.6外防护架提升
操作人员在穿钢丝绳挂钩过程中需要挂好安全带，在提升过程中外防护架上严禁站人。
第3、4层外架提升时应在地上组装好外架（按图纸长度组装），检查外架是否
与图纸有偏差、吊点和外架焊接是否牢固。如发现有问题及时处理、处理好后再进行提升外架作业。挂架提升时，外墙上预留洞口必须先清理完毕。
第3、4层外防护架提升前，必须先挂好吊钩，然后提升架体，提升时设一道“安全绳”，确保操作人员安全，当架体吊到相应外墙预留穿墙孔洞时停稳后，在用穿墙螺母拧紧，确认固定后在取钢绳。坠落范围内设警戒区专人警戒。
当5~21层外防护架提升前，必须先挂好吊钩，然后提升架体，最后拧出穿墙螺母。提升时设一道“安全绳”，确保操作人员安全，坠落范围内设警戒区专人警戒。
严格控制各组挂架的同步性，不能同步时必须在外防护架楼层设置防护栏杆、挂安全网进行封闭。
外防护架提升前必须进行安全交底。
3.7搭设标准
立杆垂直度偏差：纵向偏差≤H/400;横向偏差H≤H/600,且≤50mm；
纵向水平杆水平偏差不应大于总长度的1/300，且≤20mm；横向水平杆偏差≤10mm。
脚手架的步距、立杆横距偏差≤20mm；立杆纵距偏差≤50mm。
与结构连接数量、位置正确，连接牢固、无松动现象。
四、使用要求及安全防护
4.1使用要求
4.1.1脚手架搭设好后，由工长组织，经安全、技术部门验收合格后使用；每提升一层挂架后应有安全人员验收合格后方能使用。
4.1.2在主体结构施工时，外防护架为操作人员提供操作面，禁止堆放其他质量相对较大的材料和施工机具。
4.1.3挂架安装过程中，当连接件未与挂架固定好时，吊索不允许脱钩。
4.1.4施工人员不得在架子上集中停留或跑跳嬉戏、攀登架子上下。
4.1.5外架经验收投入使用后，任何人不得擅自拆改，确因施工需要改动应经施工负责人批准，架子工负责操作。
4.1.6动力线和照明线不得直接搭在架子上，应设置木支架。
4.17六级以上大风、大雾、大雨和大雪天气应暂停在挂架上作业。
4.1.8使用过程中随时检查，发现问题及时解决。
4.2安全防护
4.2.1建筑物楼层临边四周无维护结构时。必须设置高1.2m的两道防护栏杆。
4.2.2挂架外侧和下口均用安全网封严，与结构外墙留缝隙。
4.2.3建筑外立面门窗洞口低于1.2m的均应设置1.2米高的防护栏。
4.2.4所有外侧模板拆除时必须在有防护架方可作业，并且在外架拆除前将所有模板及支撑拆除干净。
4.2.5跳板铺设不得有探头板、单跳板。高处作业严禁抛掷物料。
五、安全注意事项
1把好材料质量关，加强对架设工具的管理和维修保养工作，避免使用质量不合格的架设工具和材料。
2脚手架使用的钢管、卡扣、三角架及穿墙螺栓等必须符合施工技术规定的要求。
3三角挂架之间用钢管扣件链接牢固，避免挂架转动，保证挂架的稳定性。
4加强对架设工具材料的统一管理，严格执行发放和入库制度。避免或减少在搭、拆、运输和存放过程中造成的损坏。及时进行维修保养，剔除不合格品（不能保证安全使用者）。
5严格按照施工方案规定的尺寸进行搭设，并确保节点连接达到要求。
6操作平台要铺满、铺平脚手板，并用12#铅丝绑牢，不得有探头板。
7搭设完毕后应进行检查验收，检查合格后才能使用，每次外防护架提升后应认真进行检查，验收合格后方可继续使用。
8外防护架允许负荷最大不得超过2.22KN/m2，脚手架上严禁堆放物料，严禁将模板支设在脚手架上，人员不得集中停留。
9要有可靠的安全防护措施，其中包括：两道护身栏，作业层的外侧面应设密目安全网，安全网应用铅丝与脚手架绑扎牢固，架子外侧应设档脚板，挡脚板高度应不低于18cm。
10设专人负责28螺栓的定期检查：垫铁是否齐全、螺丝是否拧紧。
11应严格避免以下违章作业：利用脚手架吊运重物；非架子工的其它作业人员攀登架子上下；推车在架子上跑动；在脚手架上拉结吊装缆绳；随意拆除脚手架部
件和连墙杆件；起吊构件和器材时碰撞或扯动外防护架；提升时架子上站人。
12六级以上大风、大雾、大雨和大雪天气应暂停外防护架作业面施工。雨雪过后上外防护架平台操作要采取防滑措施。
13吊装就位要平稳、准确、不碰撞、不兜挂。
14在吊装时必须使用满足荷载的吊具。
15经常检查穿墙拉杆，安全网，外架吊具是否损坏，松动时必须及时更换。
16外防护架在提升过程中加防脱钩装置，安装必须牢固，架工在每次提升前要进行检查。
附：计算书
计算书：
本计算书参考《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130－2011），《建筑施工计算手册》（江正荣编著），JGJ202-2010建筑施工工具式脚手架安全技术规范。外挂架示意图如下所示：
（一）参数信息:
1、基本参数
因墙板最大为4.2米，三角架纵向间距la最大为：2m；所以4.2米墙上有3个三角架；三角架宽度为：0.70m；外防护架搭设高度：1.20m；立杆步距：1.5m；横杆间距：0.50m；三角架高度h：0.70m；两个螺母最大防护距离为2m，即最大外防护架。矩形外架角钢踏板：（0.7*2+2*2）*3.77=20.358kg（L50角钢 3.77kg/m）;三角架重量：（0.7*2+0.7*1.414）*12*2=57.355kg（槽钢12kg/m）；钢管重量：（1.2*2+2*3）3.84=32.256kg；模板自重：2*0.7*0.015*500=10.5kg；上人活荷载：200kg。
2、材料参数
三脚架采用5mm厚槽钢进行焊接，上部采用L50*5的角钢进行焊接，内配18的三级钢间距500形成骨架，骨架面层铺设15mm模板，进行满铺。焊接时焊缝必须饱满。
3、荷载参数
本外架使用过程中，三角架外架的自重荷载为120.469kg，上人活荷载200kg，施工均布荷载为（120.469+200）*9.8/（0.7*2）/1000=2.243kN/m2。
4、挂架对墙体的影响
本工程挂架是墙体后浇带浇筑完成后进行外防护挂架的提升，由于墙体已经连成整体，此种情况下外防护挂架只存在自重，对于墙体不存在影响。
（二）外防护架计算
外防护架计算，以单榀三角架为计算单元，将挂架视为桁架，视各杆件之间的节点为铰接点，各杆件只承受轴力作用。计算时将作用在挂架上的所有荷载转化为作用在节点上的集中力，进行计算。
1、荷载计算
（1）操作人员荷载q1=1.4kN/m2。（上面只走人，不准堆放任何材料）；
（2）外防护架荷载
外防护架完成后荷载q2=120.469*9.8/（0.7*2）/1000=0.843 kN/m2；
（3）安全网自重q3=1.2×2×0.005/（2×0.70）=0.0086kN/m2；
总荷载为q=1.2×（q2+ q3）=1.022kN/m2；
2、计算简图
计算时考虑两种情况
第一种情况：挂架上的荷载为均匀分布，化为节点集中荷载，则为：
P1+P2 =q×0.7×la /2=（2.05×0.70×2)/2=1.435kN；
第二种情况：荷载的分布偏于外防护架外侧时，单位面积上的荷载化为节点集中荷载，P1=P2=q×0.7×la /2=(2.05×0.70×2)/2=1.435kN；
3、杆件内力计算
其中，第二种情况为最不利的情况，以该情况下的杆件内力进行强度校核。
计算过程及结果如下：
（1）挂架的支座反力
RAV=P1+P2=2.87kN，
RAH=RBH=[P1×0.7+P2×0.35]/h=[1.161×0.7+1.161×0.35]/0.700=1.7415kN；
（2）各杆件的轴向力计算，用截面法，求出桁架中各杆件的轴向力。
根据桁架各杆件的几何关系可知：
θ=arctg(H/l)=45.0°，
S1=S2=P×ctgθ=8.279kN（拉杆）；
S3=-P/sinθ=-11.709kN（压杆）；
S4=RBH×tanθ=2.62297kN（拉杆）；
（3）截面强度验算
对于①、②杆件，杆件承受拉力，S1=S2=8.279kN，采用的材料5#双槽钢，截面
面积为A=13.86cm2。
考虑到杆件之间连接的焊缝有一定的偏心，其容许内力乘以0.95的折减系数。
σ=S1/A=8279/1386=5.97N/mm2 <0.95f=0.95×215=204.250N/mm2。
①、②杆件材料的强度能够满足要求。
对于杆件④，杆件承受拉力，S4=2.62297kN，采用的材料是双槽钢，截面为5号槽钢，截面面积为A=13.86cm2。
④杆件材料的受拉应力σ=S4/A=2622.97/1386.00=1.892N/mm2 <0.95f=0.95×215=204.250N/mm2。
④杆件材料的强度能够满足要求。
杆件的计算长度为：l0=H =0.7×1000=700mm，
材料的长细比λ=l0/i=36<[λ]=400 (GB 20017-2003,P57)。
④杆件材料的长细比方面能够满足要求。
对于③杆件，杆件承受压力，其最大内力S3=-11.709kN，采用的材料是5#槽钢，截面面积为A=13.86cm2。
根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003），该杆件在平面外的计算长度为：
l0=h/sinθ=990mm，
回转半径为 i=1.53cm，
杆件材料的长细比λ=l0/i=65<[λ]=150 (GB 20017-2003,P57)。
查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录C表C-2，
得φ=0.90，
σ=13.202/（φ×A）=15.297N/mm2<0.95f=0.95×215=204.250N/mm2。
故③杆件在强度和容许长细比方面均满足要求。
4、焊缝强度验算
取腹杆中内力最大的杆件s
7进行计算，s
7
=9.335kN，根据《钢结构设计规范》（GB
50017-2003）表3.4.1-3，焊缝的轴心拉力或压力应满足以下条件
σ = N/(l
w ×t') ≤ f
f
w
其中： N --杆件内力值，N=s
4
=2.62297kN；
l
w
--焊缝的长度，
f
f
w --角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值，取为160N/mm2，
t' --焊缝的有效厚度。t'=0.5×t=5.000mm。
σ=2.62297×1000/（40.00×5.000）=13.1149N/mm2<160 N/mm2。所以焊缝的强度满足要求。
5、支座强度验算
（1）支座A采用Ф28挂架螺栓强度等级为4.8，挂架螺栓面积为 A = πd2/4
A=πd2/4=615.44 mm2，
对挂架螺栓受拉验算：
R AH =3.71kN，N
tb
=170.000kN，
N t = R
AH
/A=3710/615.44=6.028N/mm2<170.000N/mm2；
螺栓的受拉应力满足要求。对挂架螺栓受剪验算：
R AV =4.948 kN，N
vb
=120.000kN，
N v =R
Av
/A=4948/615.44=8.04N/mm2<120.000N/mm2；
螺栓的受剪应力满足要求。
对于同时承受杆轴方向拉力和剪力的普通螺栓，应满足以下条件：
[(N
v /N
v
b)2 + (N
t
/N
t
b)2]1/2≤ 1
公式中，N
t ，N
v
--普通螺栓所承受的拉力和剪力
N
tb ，N
vb
--普通螺栓的受拉和受剪承载力设计值
将数据代入公式计算得到 0.141 <1；
螺栓的综合应力满足要求。
（2）A支座处混凝土的局部受压验算
安装挂架时墙体的混凝土强度为f=1.200N/mm2；
R
AH
=3.71kN，钢垫板的面积为A=10000.00mm2；
则此时的混凝土抗压承载力为：
σ=R
AH
/A=3710/10000.00=0.371N/mm2