保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案1

1、建廠科技交流2003年第4期-1-保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案北京分公司鐘世原建廠科技交流2003年第4期21工程概況建廠科技交流2003年第4期-3-保利大廈坐落在東四十條路口繁華地帶，中部是大廳和劇院（其屋面是輕型結(jié)構(gòu)），四周由多棟高樓和約20m高的裙房，高低錯(cuò)落環(huán)繞構(gòu)成。A、BC區(qū)及其對(duì)稱的G H J區(qū)為高層建筑 （樓 高分別為84m 54m410）,結(jié)構(gòu)形式為框架剪力 墻結(jié)構(gòu)，框架部分的外圍為懸挑陽(yáng)臺(tái)。 二層以上 外立面裝修為面磚， 一、 二層為石材，外裝修改 再抹灰做外墻涂料，因此需搭設(shè)施工用外腳手架。 甲方要求在裝修改造施工期間必須考慮寫(xiě)字 樓正常辦公、劇院演出活動(dòng)等營(yíng)業(yè)

2、正常進(jìn)行，此施工期間腳手架要全封閉。賓館及寫(xiě)字樓內(nèi)側(cè)的保利劇院和大廳處是輕型屋面，外側(cè)需考慮環(huán)大廈行車的安全通道，因而外腳手架內(nèi)、外側(cè)均不能落地，只能考慮在造時(shí)須將原有外墻面磚層全部剔鑿掉至結(jié)構(gòu)層， 三層以上搭設(shè)懸挑類的腳手架，三層以下包括裙房部分外側(cè)結(jié)合安全通道搭設(shè)普通雙排外腳手 架即可。A J區(qū)（見(jiàn)上頁(yè)圖1）高度自三層起算 超過(guò)60m如采用型鋼懸挑，高度太高，而且必 須分段懸挑這樣勢(shì)必會(huì)占用大樓中間兩層以上 外側(cè)房間，其它用的懸挑架、插口架等也會(huì)占用 室內(nèi)房間。由于甲方要求施工時(shí)腳手架不能影響 室內(nèi)辦公等使用，為滿足甲方要求及施工需要， 并根據(jù)保利大廈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種新的高 層附墻式外

3、腳手架，主要方案如下：t-一 hFis悍匸劇-H風(fēng) 3編部IIII丄一A區(qū)建廠科技交流2003年第4期42高層腳手架搭設(shè)形式2.1框架結(jié)構(gòu)懸挑陽(yáng)臺(tái)部分二層以上層高均為3.25m，腳手架按兩層為 一段進(jìn)行搭設(shè)，各段之間完全斷開(kāi)，每段內(nèi)分成四步架，一層兩步。架體每根立桿位置處下方支 頂在懸挑出的樓層結(jié)構(gòu)上（窗臺(tái)為砌塊，將立桿 位置處剔鑿至結(jié)構(gòu)樓面，見(jiàn)圖2）,上方靠穿過(guò)樓層懸挑板外沿的梁（750mn高）的14螺栓拉結(jié) （室內(nèi)一側(cè)隱藏在吊頂內(nèi)，不影響室內(nèi)使用）。第二步：將焊好角鋼的小橫桿放置在懸挑板外沿梁上，并打孔用014膨脹螺栓將角鋼固定。搭設(shè)立桿大橫桿，及此段架體內(nèi)其它三步內(nèi)的桿 件，最上一步桿件

4、搭設(shè)完畢后，用10#鉛絲將架體與結(jié)構(gòu)臨時(shí)拉結(jié)上并頂緊，在下部角鋼上焊接 斜撐并與架體立桿用旋轉(zhuǎn)扣件扣緊。第三步：在懸挑板外沿梁上打孔固定014穿墻螺栓并與架體立桿拉結(jié)，螺栓彎勾端頭用短 鋼筋焊接封閉，里側(cè)雙螺母擰緊。在架體第二步處各跨設(shè)置一道剛性連墻件 （16螺栓外側(cè)與小橫桿鋼管焊上， 內(nèi)側(cè)置于吊頂內(nèi)）。搭設(shè)步驟：第一步：利用下層架體搭設(shè)附加立桿，剔鑿 出放置角鋼位置。2.2混凝土結(jié)構(gòu)墻處上下均用直徑32mm勺螺栓穿墻固定鋼管，再在其上拉設(shè)受力桿件（見(jiàn)下頁(yè)圖3）。其搭設(shè)步 驟基本同框架結(jié)構(gòu)懸挑陽(yáng)臺(tái)部分架體。第四步：拆除附加立桿，在架體第二步處的 懸挑板外沿梁上打孔設(shè)016穿墻螺栓，并與架體第二

5、部上的小橫桿焊接，（此連墻桿件隔跨設(shè)置）。2.3架體搭設(shè)參數(shù)（1）立桿柱距1.5m、排距1.2m、步距按層高均分為兩步，內(nèi)立桿距建筑外皮250mm（2）連墻件：除每根立桿位置處上下各有. ./ /a 呑*11I I-Hi弋A003：/:77- -aC1111VE-r鐘世原：保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案2003年第4期一連結(jié)點(diǎn)外，再在架體中部每隔一跨設(shè)置一剛性 連墻。為使架體能有較好的整體性，每隔六跨及轉(zhuǎn)角處加設(shè)橫向支撐（之字形），間隔8跨布置剪 刀撐，每剪刀撐道跨越6根立桿設(shè)置。所有立桿 必須采用搭接，不得對(duì)接。外架使用時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保每段架 體內(nèi)只能有一個(gè)作業(yè)層， 同時(shí)作業(yè)

6、層內(nèi)不得集中 放置荷載，確保作業(yè)層施工荷載不大于200kg/m2（按建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)要求的裝修用 荷載取值）IW可，不用進(jìn)行計(jì)算。三層以上架體：由于各段（每?jī)蓪右欢危┲?間豎向斷開(kāi)（不傳力），故計(jì)算只按段考慮，下 面就一跨架體進(jìn)行分析（見(jiàn)圖4）:3.1荷載（1）永久荷載主要是腳手架的結(jié)構(gòu)自重，它包括組成腳手架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件：立桿、縱橫向水平桿、支撐安全技術(shù)規(guī)范（以下簡(jiǎn)稱扣件規(guī)范），可知 一個(gè)柱距范圍的每米高腳手架結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的軸力標(biāo)準(zhǔn)值為0.135kN/m，因此一跨架體的結(jié)構(gòu) 自重應(yīng)為：0.1356.52=1.755 kN（按實(shí)際材料的用量計(jì)算更小， 因?yàn)?建筑施工腳手架 實(shí)用手冊(cè)表中考

7、慮的是各種支撐均全部加上的 情況）（2）活荷載主要包括腳手架上的附件、施工荷載和風(fēng)荷 載。桿件及連接它們的扣件。架體結(jié)構(gòu)自重，按建筑施工腳手架實(shí)用手 腳手板（5cm厚的木板）自重：按0.35kN/m2矍冷雜用恥一幻011： n:克皈戒贈(zèng)哆隹 8/ 1-* 二:丹尹，a a2 2 A A:-*n-;-r，同時(shí)不得使用小車進(jìn)行運(yùn)輸。3計(jì)算三層以下的架體僅12m左右，按構(gòu)造搭設(shè)即冊(cè)P95表4-38或建筑施工扣件式鋼管腳手架腳手架上的附件鐘世原：保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案2003年第4期-6-19.5=1.0kN，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 16螺栓和其與鋼管焊 縫的承載力。計(jì)，因此一跨為0.351.51.

8、2=0.63kN防護(hù)材料自重：按建筑施工腳手架實(shí)用手冊(cè)P96表4-40可查每根立桿為0.228kN因此每外，中部每隔一跨還設(shè)置了用16螺栓與小橫桿焊接的剛性連墻點(diǎn) （每個(gè)剛性連墻件覆蓋的范 圍為6.53.0=19.5m2）,因此由風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件的軸力設(shè)計(jì)值為：1.40.038施工荷載工荷載2.01.21.5=3.6 kN(按裝修施2200kg/m計(jì))風(fēng)荷載3.2架體受力計(jì)算（1）懸挑樓板結(jié)構(gòu)部分的架體按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值，北京地區(qū)基 本風(fēng)壓：3o=0.35kN/m，風(fēng)振系數(shù)取1.0，并 對(duì)基本風(fēng)壓3o乘以0.7的修正系數(shù)（扣件規(guī)范 第62頁(yè)）。風(fēng)荷載體型系數(shù)現(xiàn)視計(jì)算架體為剛性體（由于架體

9、較低， 架體搭設(shè)完，并設(shè)置好橫向支撐和剪刀撐后，整體性較好，在其受力破壞前基本可看作剛性整 體），見(jiàn)圖4。經(jīng)計(jì)算可得：T=8.67(0.6+0.3)6.5=1.2kN卩s=1.0e=1.0 0.095=0.095（扣件規(guī)范第12頁(yè)表4.2.4）風(fēng)壓高度變化系數(shù)卩z=1.64（考慮80m高處,按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值）因此風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為N=T=1.20 kNN2=8.67 kN3k=0.70.350.0951.64=0.0382kN/m4卡-1（3）各荷載總值豎向各荷載標(biāo)準(zhǔn)值共計(jì)：6.511 kN以上各荷載設(shè)計(jì)值共計(jì):1.7551.2+(0.63+0.456+3.6)1.4=8.67 kN垂直與腳

10、手架表面的風(fēng)荷載0.038KN/m2即3.8kg的荷載值非常小，按1.5m的步距和立桿間距計(jì)算，作用在立桿和水平橫桿上的線荷載才3.8 1.5=5.7kg，對(duì)其強(qiáng)度或變形基本沒(méi)有影響。對(duì)所計(jì)算的一跨架體來(lái)說(shuō)，除了上有拉點(diǎn)品8 才g9 9sinIj跨為0.2282=0.456kN(兩根立桿)鐘世原：保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案2003年第4期鐘世原：保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案2003年第4期-8-鋼管與角鋼滿焊，因此焊縫長(zhǎng)度至少為3.144.8=15cm（鋼管直徑4.8cm，壁厚3.5mm）,其角焊縫高度至少為3mm由建筑施工腳手架注：N、N2靠角鋼（10#）支撐在結(jié)構(gòu)梁上

11、， 實(shí)用手冊(cè)第86頁(yè)表4-27可知，其承載力至少 為2.515=37.5kN遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NiJ2值。T靠14穿墻螺栓受力，14螺栓的抗拉和抗剪承載力都 在14kN左右，考慮其它不利因素其承載力也在10kN以上，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于T的值。一個(gè)直角扣件或旋轉(zhuǎn)扣件的承載力設(shè)計(jì)值均為8.5kN,N、N2值均有三個(gè)以上的扣件分擔(dān)， 在扣減的受力均小于其承載力設(shè)計(jì)值的情況下， 對(duì)桿件只要其長(zhǎng)細(xì)比不超過(guò)扣件規(guī)范第14頁(yè)表5.1.9的容許長(zhǎng)細(xì)比即可。計(jì)算段的長(zhǎng)度X計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)入=-注：N1、Na、T1、T2均靠旋轉(zhuǎn)扣件受力于穿墻的32螺栓。N T的合力均為224.34 =6.1kN而一個(gè)扣件的承載力設(shè)計(jì)值為8.5kN6.

12、1kN，以下的分析基本與懸挑樓板結(jié)構(gòu) 部分的架體相同。3.3附著點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力一跨架體豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值6.511 kN,每跨間距為1.5m，經(jīng)對(duì)照原結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì)使用荷載， 并根據(jù)其配筋進(jìn)行驗(yàn)算結(jié)構(gòu)受力是安全的。經(jīng)計(jì)算立桿的長(zhǎng)細(xì)比為：1.5150/1.58=142.4立桿容許長(zhǎng)細(xì)比：2104使用效果該腳手架方案由甲方請(qǐng)清華大學(xué)設(shè)計(jì)院的對(duì)斜桿：1.5 1501.4/1.58=199斜桿 容許長(zhǎng)細(xì)比：250由于各桿件和扣件的受力均在允許范圍之 專家審核過(guò)后，并經(jīng)各方審批認(rèn)可后，于年2月開(kāi)始實(shí)施搭設(shè)，于2003年8月拆除，歷 時(shí)6個(gè)多月，經(jīng)受了春季大風(fēng)和雨季的考驗(yàn)，在不影響保利劇院及大廈寫(xiě)字樓正常營(yíng)業(yè)的情

13、況下，以最少的投入圓滿完成了外裝修改造施工任 務(wù)，受到了甲方的好評(píng)。（2）混凝土墻結(jié)構(gòu)部分（上接第9頁(yè)）T2=N2=0.58.67=4.34 kNTi=N=1.21kN桿件的回轉(zhuǎn)半徑2003內(nèi)，因此將架體視為剛性整體是可以的。鐘世原：保利大廈外裝修改造工程外腳手架設(shè)計(jì)方案2003年第4期9合各方面的因素，防止超大長(zhǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種結(jié)構(gòu)裂縫，采用摻加各種不同外加劑來(lái)加以控制。 由于框架梁無(wú)后澆帶又受到框架柱的約束，摻加杜拉纖維以增加砼的抗裂、抗收縮性能并摻加膨脹劑以補(bǔ)償早期混凝土的收縮率，由于砼后期裂縫可由因施加的預(yù)應(yīng)力來(lái)控制，所以重點(diǎn)是保證混凝土早期不出現(xiàn)裂縫。根據(jù)國(guó)內(nèi)外眾多工程實(shí)例以及專家們的試驗(yàn)論證，采用每立方米混凝土中摻0.7kg杜拉纖維，ZY膨脹劑為水泥用量的8%簡(jiǎn)支梁由于縱向簡(jiǎn)支于框 架梁用板式橡膠作為支座， 橫向設(shè)置后澆帶與框架梁斷開(kāi)可自由伸縮，故而砼中無(wú)需摻加膨脹劑，只摻加杜拉纖維。在工程第一次澆筑砼之前，對(duì)摻加不同摻加劑的混凝土由專業(yè)試驗(yàn) 室做試驗(yàn)研究并可取得可行性結(jié)果。由于梁、 柱鋼筋間距小， 要求砼石