钢丝绳斜拉悬挑外架方案

钢丝绳斜拉脚手架施工方案

一、工程概况

社科组团工程位于安徽大学新校区内，为钢筋混凝土框架结构，5～6层，局部地下一层，主体高度23.55m ，建筑面积约22389㎡。一层层高3.9m ，以上各层层层高3.6m 等，建筑外围需搭脚手架沿边总长约700m 。根据工程施工需要，从二层楼面（标高+3.860m）开始，采用钢丝绳斜拉脚手架施工方案。本钢丝绳斜拉脚手架考虑搭到屋面。

二、施工要点

1. 本工程采用钢丝绳斜拉扣件式钢管脚手架，搭设高度为20m ～25m 。搭设示意详附图。

2. 在二层钢筋混凝土楼面结构上，沿建筑物四周按要求位置埋设ф16钢筋拉环，间距1.5m ，在主体结构施工时预埋，距建筑物边1.5m 左右。距建筑物外边线约60cm 预埋ф14钢筋拉环固定悬挑钢管。悬挑钢管总长约3.3m 。搭设脚手架时先将钢管穿过拉环，悬挑出1.4m 固定牢靠。

3. 在三层钢筋混凝土楼面结构上，沿建筑物四周按要求在相应的粱板砼外侧位置预埋ф14钢筋吊环，同立杆纵距每1.5m 设置两个钢筋吊环。吊环埋入深度不应小于30d 并应焊接或绑扎钩住结构主筋。脚手架的内外立杆节点分别用ф14钢丝绳作斜拉，钢丝绳与悬挑钢管处的立杆节点及上一层ф14钢筋吊环拉结固定。实际搭设时，在一层及以上各层沿脚手架周边用斜撑钢管加固架子，支撑点设在立杆的节

点上，间距同立杆。

4. 斜拉钢丝绳必须拉紧，做到所有钢丝绳的拉紧程度基本相同，避免钢丝绳受力不均匀。吊点必须设在立杆与大小横杆的交点处，钢丝绳必须由底部将大小横杆及立杆兜紧。吊点处除悬挑钢管作为小横杆外，另外设一小横杆与建筑物顶紧，承受斜拉引起的水平力。

5. 悬挑钢管间距1.5m ，立杆纵距同悬挑钢管，横距900 mm。大横杆步距（竖向间距）不大于1.8m ，小横杆间距同立杆纵距为1.5m ，小横杆直接扣接在立杆上。脚手架内立杆距外墙面300mm 。搭设过程中，应注意搭好脚手架的填挡、扶手，并铺好脚手板或竹笆。

6. 操作层应满铺脚手板或竹笆，外侧设300mm 高挡板，操作层防护拦杆不低于1.2m 。

7. 脚手架内立杆与建筑物楼层面之间，设置隔离层。脚手架外侧四周设密目式防护平网一道。脚手架按竖向每3.6m 左右，水平每4.5m 左右，设一道拉结钢管与建筑物拉结。

8. 脚手架搭设要交圈进行，同时在脚手架外侧要挂满密目安全网进行围护。脚手架上的活荷载不得大于3KN/m2，对杂物必须不定期检查清理。

9. 必须在脚手架外侧立面的两端各设置一道间断式剪刀撑，由底到顶连续设置，中间每道剪刀撑的间距为9～10m ，而且每片架不少于三道剪刀撑。剪刀撑的角度为45～60°。

三、搭设与拆除安全措施

脚手架的搭设与拆除必须符合现行国家相应安全技术规范。

1、架搭设安全措施

（1）脚手架搭设必须由专业人员完成，应持证上岗戴安全帽、系安全带，安全带必须高挂低用，所有工具必须放在工具袋内，不良气候、不良条件禁止上架操作，脚手架的操作与检验，均按现行规范和操作规程的规定要求执行。

（2）要求钢管顺直无损坏，扣件要求严格检查，凡折裂、滑丝者严

禁使用。钢管均应涂刷防锈漆后才能使用，有变形的钢管不能使用。新进场的钢管、扣件应有出厂合格证，并对其抽样检验，检验合格的方可使用。

（3）大横杆应置于立杆内侧，可减小横向水平杆跨度，接长立杆和安装剪刀撑时比较方便，对高处作业更为安全。

（4）相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，上下大横杆接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中。

（5）及时与结构拉接，扣件要拧紧，确保搭设过程中安全。 （6）脚手架搭设好后，应经现场负责安全技术人员检查和验收，确保无误后方可使用。

2、脚手架拆除安全措施

（1）拆除时要用安全网或其它醒目标志设置安全警界区，并有专人统一指挥管，严禁抛掷。

（2）严格遵守拆除顺序，脚手架必须按从上到下的顺序逐层拆除，后绑者先拆，先绑者后拆，一般是先拆栏杆、脚手板、剪力撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等。与建筑物拉结钢管应在拆除该层脚手架

时才拆除，严禁提前拆除。斜拉钢丝绳的固定应在脚手架拆除完后拆除。

（3）不允许分立面拆除，如应施工需要必须分立面拆除时，应在暂不拆除的两端加设连墙拉结点和横向水平支撑。

（4）拆除下来的钢管、扣件等及时运至地面，严禁高空抛掷，确保施工安全。

四、脚手架安全性验算

1、荷载计算

（1）脚手架自重计算，

按每一个纵距脚手架上承受的荷载计算（1.5m 范围），考虑搭设25m 。 ①立 杆：25×2＝50m

②大横杆（含中间加设杆）：1.5×4×15＝90m ③小横杆：1.3×15=19.5m ④剪刀撑按12m 计算

则①+②+③+④为(50+90+19.5+12)×3.84=658.6kg＝6454.3N ⑤扣件：直角扣件（6×15）×13.5=1228.5N 对接扣件：（5×2）×18.5=185N 旋转扣件：6×14.5=87N

则扣件总计：1228.5＋185+87=1500.5N ⑥安全网：1.5×25×0.31=11.63kg=114N

⑦竹笆（按14步架均满铺）：1.5m ×0.8m ×15×2kg/m2=36kg=352.8N⑧钢丝绳子及连墙件等按50kg 及490N 计

⑥＋⑦＋⑧＝114＋352.8+490=956.8N

则①＋②＋③＋④＋⑤＋⑥＋⑦＋⑧＝8910.3N=8.91KN （2）施工活荷载

按规定取3KN/m2则3×1.5×（0.9+0.2）=4.95KN （3）总计算荷载

F ＝1.2×8.91+1.4×4.95=17.6KN

2、钢丝绳斜拉吊点验算

（1）斜拉钢丝绳的卸荷计算

考虑架子的全部荷载由卸荷点钢丝绳承受。由于钢丝绳拉紧程度不相同，以及内外立杆荷载也不等，这些不均匀因素，综合考虑不均匀系数为K X ＝1.5则每个吊点承受荷载按下式计算：

P1＝

KX 217. 6

1. 5=13. 2KN ＝2

F

因为C 点没有垂直反力，因此A 、B 两点斜拉钢丝绳的垂直分力分别与该点作用的荷载P 1相等。

则T BO =P1·T AO =P1·

0. 3+4. 24. 2. 2+4. 2

4. 2

1. 24. 20. 34. 2

2

2

2

2

=13. 2⨯

4. 214. 24. 374. 2

=13. 23KN

=13. 2⨯

1。24. 2

=13. 73KN

T AB =－P 1·T BC =（P 1×

=-13. 2⨯=3. 77KN

+T AB ) =-(0. 94+3. 77) =-4. 71KN

（2）验算钢丝绳抗拉强度 按下列公式Px ≤

∂Pg K

式中Px －铜丝绳的计算拉力，此处为10.36KN

Pg －铜丝绳的钢丝破断拉力总和（KN ）

∂

－考虑钢丝受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，取∂＝0.85

K －钢丝绳使用的安全系数，取K ＝6 若采用6×19钢丝绳

Px ≥

KPx ∂

=6⨯

10. 360. 85

=73. 13KN

选φ12.5钢丝绳Pg=80.1KN>73.13KN 安全

（3）选择与钢丝绳配套使用的拉环

由于已选中12.5钢丝绳，查表得适用的卡环为1.4号，其安全荷重14.5KN>10.36KN，安全。

（4）计算工程结构上的预埋吊环

每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N/mm2

则：吊环钢筋面筋Ag ≥

Px 2⨯50

＝

10. 36⨯10

100

3

＝103.6mm 2

选φ16，则Ag=201mm2>103.6mm2 *安全

（5）验算吊点处扣件抗滑承载能力

每个扣件抗滑承载能力设计值按6KN 计，吊点处，水平方向值最大值T BC ＝3.56KN ，只要1个扣件就满足了，每个吊点处现有2个扣件与立杆卡紧，因此水平方向抗滑是足够的。垂直方向分力为9.96KN ，显然2个扣件足够。

3、验算架子结构的整体稳定与单杆局部稳定

（1）验算脚手架的整体稳定（不考虑风载） 按以下公式验算

F

ϕA

≤K A K H f

F －格构件压杆的轴心压力。按17.6KN 计

A －脚手架内、外排立杆的毛截面之和。此处为2×489.3=978.6mm2 K A －与立杆截面有关的调整系数，内外排立杆为单根时K A ＝0.85 K H －高度调整系数，当脚手架高度H ≤25m 时，K H ＝0.8 f －钢材抗压强度设计值，按205N/mm2采用

ϕ－格构式村杆整体稳定性系数，按λ＝μλx 查表取值，此处μ取25

1

λx ＝

2H b

H 1 — 脚手架与主体结构连墙点的竖向间距，

B — 立杆横距 λx ＝＝9.33

0. 92⨯4. 2

λ＝μλx ＝25×9.33=233.25 查表得ϕ＝0.134

F

ϕA

2. 28⨯10

＝ 13 ＝101.3 N/mm

0. 134⨯978. 6

3

K A K H f =0.85×0.8×205 =139.4N/mm2>101.3 N/mm2 *安全

（2）验算单根钢管立杆的局部稳定

F 1

ϕ1A 1

+бm ≤K A K H f

F1—内排或外排立杆计算截面的轴心压力

ϕ1— 按λ1= i 查表获取

h — 脚手架底步或门洞处的步距

h

i — 内排或外排立杆的回转半径

A 1 — 内排或外排的单排立杆毛截面面积A 1=489.3mm2

σ

m —

操作层处水平杆对立杆偏心传力产生的附加应力。施工荷载

Q K =3.0KN/m2时取55N/mm2

K A K H f — 同上

λ1 = 15. 78=114 查表得ϕ1=0.489

F 1

1800

ϕ1A 1

+ σ

m =

+55=27.75+55=82.75N/mm2

0. 489⨯489. 3

(13. 28⨯10) /2

3

K A K H f =0.85×0.8×205=139.4N/mm2>82.75N/mm2 *安全

4、验算小横杆的强度与变形

（1）强度计算

搭设时小横杆直接扣接在立杆上，计算时考虑所有活荷载都传递到小横杆上，因均布活荷载比重较大，最大弯距Mmax 可以偏安全的按下式计算：

qb 2

81

q =1.2(GK ·C+ g K )+1.4KQ Q K ·C

G K —脚手板重量，按木脚手板0.4KN/mm2 C —小横杆间距 C=1.5m

g K —钢管单位长度的重量，按g K =38N/m K Q —施工活荷载不均匀分布系数一般取K Q =1.2 Q K —施工荷载标准值，取Q K =3000N/mm2 则q =1.2(400×1.5+38)+1.4×1.2×3000×1.5

=765.6+7560

=8325.6 N/m＝8325.6×10-3N ／mm Mmax= ×8325.6×0.92=843N·m

81

按下式验算抗弯强度

σ

= = =166 N/mm2

Wn

M max

843⨯105078

3

*安全 （2）变形计算

可偏于安全近似地进行如下计算

W b

=

38EI

150

5qb

3

1

式中E 、I 为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性距查表得E=2.06×105

N/mm2 I=121900mm2

= 5 =0.315% =

b = 900 =2.8mm

317

317

W

5⨯8325. 6⨯10

-3

⨯900

3

11

5、验算大横杆的强度与变形

（1）强度计算

由于小横杆直接扣接在立杆上，不考虑小横杆向大横杆传力，考虑均布活荷载的一半传递到大横杆上，活荷载占大横杆承受总荷载的90﹪以上，则计算时只考虑大横杆上承受均布荷载为q

1 q 1 = ×1.4K Q Q K ·L

2

K Q 同上取1.2 Q K 同上取3000 N/m2 L 为立杆纵距 L=1.5m

q 1= ×1.4×1.2×3000×1.5=3780N/m

21

近似计算

Mmax = q 1·L 2

= ×3780·1.52

1010

11

= 850.5N·m

σ= = =167.5N/mm2

Wn M max

850. 5⨯105078

3

*安全 （2）变形计算

考虑大横杆上承受等效均布荷载，可按下式进行计算 =

L W

099⨯q 1L 100EI

3

安徽大学新校区院系社科组团工程

= 5= 0.50% =

2000. 99⨯3780⨯10-3⨯1500311= = 7.5mm

11