悬挑支撑架

专

项

方

案

编制：

审核：

批准：

西安山河建筑有限公司

西安科技大学工程项目部

2014-1-2

一、工程概况：

西安科技大学南院综合楼工程总建筑面积为10210㎡，地下室两层（18-19轴三层），地上六层。结构形式为框架结构，室内外高差0.45m，首层层高4.5m，二、三层层高4.2m，四-六层层高3.5m，檐口标高23.35m。

根据工程情况，挑檐距地面高度在24.8m以上，出檐宽度2.1m，其中10-16轴出檐宽度为2.7m。若搭设落地式钢管脚手架，则需要240多吨钢管，租赁费用较高，且工期较长；若采用型钢（工字钢或槽钢）伸出屋面进行支撑，由于挑檐的线性长度较大（达200m以上），则需要大量的型钢，费用会更高；经过反复论证、验算，拟采用普通扣件和钢管搭设“下撑上拉”式悬挑脚手架支撑挑檐。

二、施工方案：

材质要求：

钢管采用Φ48.3×3.6的国家GB/T13793标准要求，材质为Q235钢，钢管、扣件等搭设材料符合国家标准钢管脚手架扣件GB15831-2006要求，不得有负偏差；扣件螺栓拧紧力力矩达到65N.m。并经过测试，扣件不得遗漏和裂纹。

1.悬挑架方案的确定

若从6层屋面进行支撑，则斜撑钢管倾斜角过大，受力效果较差，不能有效地承受上部荷载，支撑系统发生倾覆。

若从6层楼面直接支撑到屋面构架顶挑檐，则斜撑钢管最小长度需要7.2m以上，而单根钢管的最大长度为6m，钢管需进行搭接，但搭接处钢管及扣件的受力情况复杂，若操作不当易出现失稳现象。

经过研究，我们采用了如下支撑方式：在屋面构架层搭设垂直支撑系统（与满堂内脚手架搭设方式相同），从5层楼面搭设斜向支撑系统，支撑屋面构架层的脚手架，同时在屋面构架层设置斜拉杆，与脚手架相连（如下图所示）。

2.悬挑架搭设情况

悬挑架立杆纵距按0.8m搭设，横距按0.6m搭设，斜撑杆及斜拉杆根据立杆的搭设情况对应设置，且下撑斜杆与上拉斜杆成直角。

搭设顺序为：首先搭设屋面构架层架体，再搭设第5层的斜撑杆，最后搭设屋面构架层的斜拉杆。

整个架体为平面环状封闭搭设方式，且与满堂内脚手架及框架柱相连。

3.技术要求

(1)内脚手架的纵横扫地杆及大横杆与悬挑架的水平杆相连。所有水平杆均采用旋转扣件连接，不得采用对接扣件；所有扣件在使用前进行检查，不得采用有裂纹、滑扣等缺陷的扣件；扣件必须拧紧、不脱扣。

(2)在屋面构架层设置1排斜撑杆，可以起到卸载作用，即减轻传至5层斜撑系统的荷载，以增大其稳定性。

(3)浇筑第5层及第6层楼面的混凝土时，在框架边梁的中部预埋φ32钢管，搭设悬挑架时，预埋钢管与内脚手架的扫地杆相连，而斜撑杆的根部与扫地杆相连，以防止悬挑架的水平滑移。

(4) 第6层及屋面构架层的框架边柱设置钢管柱箍，与悬挑架相连，起到拉接作用，其中第6层梁底以下柱混凝土应提前浇筑。

(5)在悬挑架外侧立面满挂密目安全网，水平面铺设跳板，第6层楼面标高处设安全平网。

4.悬挑架受力计算

经过分析验算，图2中的A2B2杆件所承受的荷载最大，相应地，斜撑杆OB2杆在斜撑杆中所受的荷载也是最大的，故对上述2根杆件所承受的内力进行计算，如果这2根杆能够满足要求，则其他杆件也能够满足要求。

取1跨架体进行分析计算，计算简图如图3所示。

验算时，按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JG130-2011进行取值，并按永久荷载和活荷载乘以相应的荷载分项系数。首先计算出各节点所承受的荷载，并以此检验节点处的扣件抗滑承载力，扣件满足要求后，再检验扣件间的钢管杆件，其承载力及稳定性满足要求后，该跨架体的承载力即满足要求。由于整个架体为平面环状封闭搭设，故整个架体也是稳定的。

4.1荷载计算

楼板和檐板厚度均为130mm，框架悬挑梁界面尺寸为300mm*500mm，混凝土自重按25KN/m³取值，则各种荷载标准值计算如下：

永久荷载：①模板及其支架自重0.75KN/m²；②平面部分楼板自重2.5KN/m²。

活荷载：①施工人员及设备荷载1.5KN/m²；②振动荷载2KN/m²。

4.2架体受力计算

4.2.1 立杆A2B2

支撑钢管按集中荷载作用下的3跨连续梁计算，取悬挑梁界面两侧立杆的纵距作为支撑钢管的计算跨度，每个扣件连接点作为支座。计算简图如图4所示。计算所得A2点的最大支座反力为P=12.6KN＞[F] =8KN（式中[F]为扣件的抗滑承载力设计值），说明单扣件抗滑承载力不能满足要求，故此处采用双扣件。再按照图3计算斜拉杆和斜撑杆的内力。

4.2.2 斜撑杆OB2

    为压杆，经计算，其内力为S=8.78KN＞F=8KN，扣件不满足要求，故此处采用双扣件。

杆件的计算长度：l=kμh=3717mm，其中k为受压杆件计算长度附加系数，取1.155；μ为考虑脚手架稳定因素的单杆计算长度系数，取2.377；h为斜杆的步距，h=1354mm。

则λ=l/i=236＜[λ]=250，不满足要求。其中，i为φ48mm*3.5mm钢管的回转半径，区15.8mm；[λ]为受压杆件的容许长细比，按规定取250。

由λ=236，查表得：φ=0.131。

则压杆OB2的压应力为：

σ=S/(φA)=136N/mm2＜f=205 N/mm2

其中f为钢管抗拉、抗压强度设计值。

4.2.3 斜拉杆MB2

为拉杆，经计算，其内力S=6.35KN＜F=8KN，扣件满足要求；由于其内力小于压杆OB2的内力，故其刚度及抗拉强度也能满足要求。

4.2.4 水平杆件PB2

内力较小，可以忽略不计。

5.转角处搭设情况

挑檐转角处，在第5层及屋面层的4根角柱的根部分别预埋4根φ32的钢管，由于支撑转角处受力最大的斜撑杆，设双斜撑杆；同时在柱根部设置钢管箍，受力较小的斜撑杆支撑在钢管柱箍上，斜拉杆与梁底处的钢管柱箍相连。经计算个杆件均能满足要求。

6.混凝土浇筑过程中的注意事项

（1）在浇筑梁板混凝土时，按照先里后外、先中间后两边的顺序进行，确保满堂内脚手架比悬挑架先受力，以防倾覆。

（2）采用泵送混凝土时，混凝土不得直接倾倒在悬挑部位的梁板内，而应倒在框架边梁的内侧，有人工铲运至悬挑部位，以减小泵送混凝土对悬挑部位的冲击。

（3）操作人员不得在悬挑部位集中，要分散开来，由尽量少的人员在悬挑部位进行操作。

（4）在混凝土浇筑过程中，派专人看护支撑系统，不少于2人，密切注意支撑系统的变化。

7、大跨度挑檐扣件式钢管悬挑支撑架分段搭设完成后，项目部项目经理、监理工程师等人员对支撑架体进行验收，书面填写验收意见，验收合格后，对架体进行满载试验，堆载荷载为设计值的1.2系数，堆载试验时间不得小于24小时，堆载试验期间技术员要对支撑架的杆件变形、扣件受力、外架基础进行检测，没有意外情况方可进行砼浇筑。

三、技术安全措施

⑴脚手架搭设前，应按《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》（JGJ128-2011）、（J43-2000）和施工组织设计的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。

⑵对钢管架、配件、加固件应进行检查验收，严禁使用不合格的钢管架、配件。

⑶搭设在脚手架立杆底座下应铺设垫板。

⑷不配套的钢管架与配件不得混合使用于同一竖直脚手架支撑系统。

⑸脚手架安装应自一端向另一端延伸，自下而上按步架设，并逐层改变搭设方向，不得从两端向中间进行，以免结合处错位，难于连接。

⑹水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求，并与脚手架的搭设同步进行。

⑺水平加固杆应设在脚手架立杆内侧，剪刀撑应设于脚手架立杆外侧并连牢。

⑻可调底座、顶托处应采取措施防止被砂浆、水泥浆等污物填塞螺纹。

⑼模板支撑和脚手架搭设完毕后应进行检查验收，合格后方准使用。

⑽泵送混凝土时，应随浇、随捣、随平整，混凝土不得堆积在泵送管路出口处。

⑾应避免装卸物料对模板支撑或脚手架产生偏心、振动和冲击。

⑿交叉支撑、水平加固杆、剪刀撑不得随意拆卸，因施工需要临时局部拆卸时，施工完毕后应立即恢复。

⒀脚手架经单位工程负责人检查验证并确认不再需要时，方可拆除。

⒁拆除时应采用先搭后拆、后搭先拆的施工顺序。

⒂拆除模板脚手架时应采用可靠安全措施，严禁高空抛掷。

四、预防坍塌事故的技术措施

⑴模板作业前，按设计单位要求，根据施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案，单位负责人审批签字，项目经理组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可作业。

⑵模板作业时，对模板支撑宜采用钢支撑材料作支撑立柱，不得使用严重锈蚀、变形、断裂、脱焊、螺栓松动的钢支撑材料和竹材作立柱。支撑立柱基础应牢固，并按设计计算严格控制模板支撑系统的沉降量。支撑立柱基础为泥土地面时，应采取排水措施，并加设满足支撑承载力要求的垫板后，方可用以支撑立柱。斜支撑和立柱应牢固拉接，形成整体。

⑶模板作业时，指定专人指挥、监护，出现位移时，必须立即停止施工，将作业人员撤离作业现场，待险情排除后，方可作业。

⑷楼面、屋面堆放模板时，严格控制数量、重量，防止超载。堆放数量较多时，应进行荷载计算，并对楼面、屋面进行加固。

⑸装楼面模板，在下班时对已铺好而来不及钉牢的定型模板或散板等要拿起稳妥堆放，以防坍塌事故发生。

⑹安装外围柱模板、梁、板模板，应先搭设脚手架，并挂好安全网，脚手架搭设高度要高施工作业面至少1.2m 。

⑺拆模间歇时，应将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固，严防突然掉落、倒塌伤人。

五、预防高空坠落事故安全技术措施

⑴支模工程应按相关规定编制施工方案，经公司技术负责人、公司技术部审批签字；高支模安装完毕后，需经质安部、技术部等有关部门验收，验收合格后，方可绑扎钢筋等下道工序的施工作业。支、拆模板时应保证作业人员有可靠立足点，作业面应按规定设置安全防护设施。模板及其支撑体系的施工荷载应均匀堆置，并不得超过设计计算要求。

⑵所有高处作业人员应学习高处作业安全知识及安全操作规程，工人上岗前应依据有关规定接受专门的安全技术交底，并办好签字手续。特种高处作业人员应持证上岗。采用新工艺、新技术、新材料和新设备的，应按规定对作业人员进行相关安全技术交底。

⑶高处作业人员应经过体检，合格后方可上岗。对身体不适或上岗前喝过酒的工人不准上岗作业。施工现场项目部应为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的安全防护用具，作业人员应按规定正确佩戴和使用。

⑷安全带使用前必须经过检查合格。安全带的系扣点应就高不就低，扣环应悬挂在腰部的上方，并要注意带子不能与锋利或毛刺的地方接触，以防摩擦割断。

⑸项目部应按类别，有针对性地将各类安全警示标志悬挂于施工现场各相应部位。

⑹已支好模板的楼层四周必须用临时护栏围好，护栏要牢固可靠，护栏高度不低于1.2m，然后在护栏上再铺一层密目式安全网。

⑺高处作业前，应由项目分管负责人组织有关部门对安全防护设施进行验收，经验收合格签字后，方可作业。安全防护设施应做到定型化、工具化。需要临时拆除或变动安全设施的，应经项目分管负责人审批签字，并组织有关部门验收，经验收合格签字后，方可实施。

六、混凝土浇筑方法及技术措施

⑴大截面混凝土浇筑应分层，每层不超过500mm。

⑵浇筑混凝土时应派专人检查支顶有无松动、倾斜、弯曲，模板、钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形情况，发现问题应立即停止混凝土浇筑，并在已浇筑的混凝土初凝之前修整完毕。

七、高支模的施工管理

1.组建高支模系统管理机构：

组  长：田磊

副组长：刘安民、魏德清

2.高支模施工注意问题：

⑴高支模系统管理机构对本工程存在的实际问题做了充分的分析后，决定采用钢管脚手架方式建立高支模系统。

⑵施工现场安全责任人负责施工全过程的安全工作，应在高支模搭设、拆除和混凝土浇筑前向作业人员进行安全技术交底。

⑶支模完毕，经施工高支模管理机构有关人员组织验收合格后，立即通知公司工程技术部和质保部到现场检查、验收，合格后方能进行钢筋安装。

⑷高支模施工现场作业人员不得从支撑系统上爬上、爬下，应从施工便梯进入工作面。

⑸高支模搭设、拆除和混凝土浇筑期间，无关人员不得进入支模底下，并由安全员在现场监护。

⑹混凝土浇筑时，安全员专职负责监测模板及支撑系统的稳定性，发现异常应立即暂停施工，迅速疏散人员，及时采取处理措施，待排除险情并经现场安全责任人检查同意后方可复工。

八、监测措施

梁板高支模采用扣件式脚手架支撑体系，在搭设和钢筋安装、砼浇捣施工过程中，必须随时监测。本方案采取如下监测措施：

1、班组日常进行安全检查，项目每周进行安全检查，公司每月进行安全检查，所有安全检查记录必须形成书面材料。

2、日常检查、巡查重点部位：

1）、杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。

2）、地基是否积水，底座是否松动，立杆是否符合要求。

3）、连接扣件是否松动。

4）、架体是否不均匀的沉降、垂直度。

5）、施工过程中是否有超载的现象。

6）、安全防护措施是否符合规范要求。

7）、脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。

3、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。

4、在浇捣高支模梁板砼前，由项目部对脚手架全面检查，合格后才开始浇砼，浇砼的过程中，由质安员、施工员对架体检查，随时观测架体变形。发现隐患，及时停止施工，采取措施保证安全后再施工。构件允许偏差见下表：

6、高大模板施工过程中，应由业主委托有相应资质的第三方检测单位监测，每次检测结果必须由监测人、项目经理、项目总监签字，提供给施工、监理、设计及业主等相关单位。

7、监测结果报告必须包括监测项目及允许值、报警值、监测数据处理分析、监测结评述。

8、监测数据接近或达到报警值时，应组织有关各方采取应急或抢险措施，同时须向市建设工程安全监督站、市建设工程质量监督站、市建设科技委办公室、市建筑业管理处报告。

9、本分项工程监测项目包括：支架沉降、位移和变形。

10、观测点的布设：根据图纸情况，观测点需尽量选择在受力最大位置，即最东端梁的跨中，每个监测坡面布设不少于3个支架沉降观测点。监测仪器精度应满足现场监测要求并按上表设变形监测报警值。

11、监测频率：在浇筑混凝土过程中应实施实时观测，一般监测频率不超过20-30分钟一次，浇筑完后不少于2小时一次。

九、应急预案

本工程支模高度大，在此区域内施工极可能发生高空坠落、模板坍塌、物体等重大事故。本预案针对上述可能发生的高空坠落、模板坍塌及物体打击紧急情况的应急准备和响应。

为对可能发生的事故能够快速反应、求援，项目部成立应急求援小组。由项目经理任组长。负责事故现场指挥，统筹安排等。

具体架构见下表：

本工程项目部应急救援领导小组

当施工发生事故，若应急救援小组组长不在位时，由副组长负责现场指挥救援。

㈢机构的职责

1.负责制定事故预防工作相关部门人员的应急救援工作职责。

2.负责突发事故的预防措施和各类应急救实施的准备工作，统一对人员，材料物资等资源的调配。

3.进行有针对性的应急救援应变演习，有计划区分任务，明确责任。

4.当发生紧急情况时，立即报告公司应急救援领导小组并及时采取救援工作，尽快控制险情蔓延，必要时，报告当地部门，取得及相关部门的帮助。

㈣应急救援工作程序

1.当事故发生时小组成员立即向组长汇报，由组长田磊立即上报公司，必要时向当地相关部门，以取得部门的帮助。

2.由应急救援领导小组，组织项目部全体员工投入事故应急救援抢险工作中去，尽快控制险情蔓延，并配合、协助事故的处理调查工作。

3.事故发生时，组长或其他成员不在现场时，由在现场的其他组员作为临时现场救援负责人负责现场的救援指挥安排。

4.项目部指定魏德清负责故事的收集、统计、审核和上报工作，并严格遵守事故报告的真实性和时效性。

㈤救援方法

1.高空坠落应急救援方法：

1现场只有1人时应大声呼救；2人以上时，应有1人或多人去打“120”急救电话及马上报告应急救救援领导小组抢救。

2仔细观察伤员的神志是否清醒、是否昏迷、休克等现象，并尽可能了解伤员落地的身体着地部位，和着地部位的具体情况。

3如果是头部着地，同时伴有呕吐、昏迷等症状，很可能是颅脑损伤，应该迅速送医院抢救。如发现伤者耳朵、鼻子有血液流出，千万不能用手帕棉花或纱布去堵塞，以免造成颅内压增高或诱发细菌感染，会危及伤员的生命安全。

4如果伤员腰、背、肩部先着地，有可能造成脊柱骨折，下肢瘫痪，这时不能随意翻动，搬动是要三个人同时同一方向将伤员平直抬于木板上，不能扭转脊柱，运送时要平稳，否则会加重伤情。

2.模板、坍塌应急救援方法：

1地当发生高支模坍塌事故时，立即组织人员及时抢救，防止事故扩大，在有伤亡的情况下控制好事故现场；

2报120急救中心，到现场抢救伤员。（应尽量说清楚伤员人数、情况、地点、联系电话等，并派人到路口等待）；

3急报项目部应急救援小组、公司和有关应急救援单位，采取有效的应急救援措施；

4清理事故现场，检查现场施工人员是否齐全，避免遗漏伤亡人员，把事故损失控制到最小；

5预备应急救援工具：切割机、起重机、药箱、担架等。

3.物体打击应急救援方法：

当物体打击伤害发生时，应尽快将伤员转移到安全地点进行包扎、止血、固定伤肢，应急以后及时送医院治疗。

⑴止血：根据出血种类，采用加压包止血法、指压止血法、堵塞止血法和止血带止血法等。

⑵对伤口包扎：以保护伤口、减少感染，压迫止血、固定骨折、扶托伤肢，减少伤痛。

⑶对于头部受伤的伤员，首先应仔细观察伤员的神志是否清醒，是否昏迷、休克等，如果有呕吐、昏迷等症状，应迅速送医院抢救，如果发现伤员耳朵、鼻子有血液流出，千万不能用手巾棉花或纱布堵塞，因为这样可能造成颅内压增高或诱发细菌感染，会危及伤员的生命安全。

⑷如果是轻伤，在工地简单处理后，再到医院检查；如果是重任，应迅速送医院拯救。

⑸预备应急救援工具如下表：

                                   西安科技大学工程项目部

                                           2014-1-2

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