1、保利大廈外裝修改造工程外腳手架設計方案北京分公司鐘世原1 工程概況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（其屋面是輕型結構），四周由多棟高樓和約20m高的裙房，高低錯落環繞構成。 A、B C區及其對稱的 G H J區為高層建筑（樓 高分別為84m 54m 41m），結構形式為框架剪力 墻結構，框架部分的外圍為懸挑陽臺。二層以上 外立面裝修為面磚，一、二層為石材，外裝修改造時須將原有外墻面磚層全部剔鑿掉至結構層， 再抹灰做外墻涂料，因此需搭設施工用外腳手 架。甲方要求在裝修改造施工期間必須考慮寫字 樓正常辦公、劇院演出活動等營業正常進行，為此施工期間腳手架要全封閉。賓館及寫字樓內側

2、的保利劇院和大廳處是輕型屋面，外側需考慮環大廈行車的安全通道， 因而外腳手架內、外側均不能落地，只能考慮在位丈：EZ3蜻四林樸芋打崔寸岬 m淒總土堆笳分u手輕三層以上搭設懸挑類的腳手架，三層以下包括裙房部分外側結合安全通道搭設普通雙排外腳手 架即可。A J區（見上頁圖1 ）高度自三層起算 超過60m如采用型鋼懸挑，高度太高，而且必 須分段懸挑這樣勢必會占用大樓中間兩層以上 外側房間，其它用的懸挑架、插口架等也會占用 室內房間。由于甲方要求施工時腳手架不能影響 室內辦公等使用，為滿足甲方要求及施工需要， 并根據保利大廈的結構特點設計了一種新的高 層附墻式外腳手架，主要方案如下： 2高層腳手架搭設

3、形式 2.1框架結構懸挑陽臺部分二層以上層高均為 3.25m，腳手架按兩層為 一段進行搭設，各段之間完全斷開， 每段內分成 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構上（窗臺為砌塊，將立桿 位置處剔鑿至結構樓面， 見圖2），上方靠穿過樓 層懸挑板外沿的梁（750mmW）的14螺栓拉結 （室內一側隱藏在吊頂內，不影響室內使用）。 在架體第二步處各跨設置一道剛性連墻件 （16 螺栓外側與小橫桿鋼管焊上， 內側置于吊頂內）。搭設步驟：第一步：利用下層架體搭設附加立桿，剔鑿 出放置角鋼位置。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 0 14膨脹螺栓將角鋼固定。

4、 搭設立桿大橫桿，及此段架體內其它三步內的桿 件，最上一步桿件搭設完畢后，用10#鉛絲將架體與結構臨時拉結上并頂緊，在下部角鋼上焊接 斜撐并與架體立桿用旋轉扣件扣緊。第三步：在懸挑板外沿梁上打孔固定0 14穿墻螺栓并與架體立桿拉結，螺栓彎勾端頭用短 鋼筋焊接封閉，里側雙螺母擰緊。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 0 16穿墻螺栓，并與架體 第二部上的小橫桿焊接，（此連墻桿件隔跨設置）。r-M'j內心曲慎16罪軽瀬=| 、二4 lfL £黠打2.2混凝土結構墻處上下均用直徑32mm勺螺栓穿墻固定鋼管, 再在其上拉設受力桿件（見下頁圖3）。其搭設步 驟

5、基本同框架結構懸挑陽臺部分架體。2.3架體搭設參數（1） 立桿柱距1.5m、排距1.2m、步距按 層高均分為兩步，內立桿距建筑外皮250mm（2）連墻件：除每根立桿位置處上下各有 一連結點外，再在架體中部每隔一跨設置一剛性 連墻。為使架體能有較好的整體性，每隔六跨及轉 角處加設橫向支撐（之字形），間隔8跨布置剪 刀撐，每剪刀撐道跨越6根立桿設置。所有立桿 必須采用搭接，不得對接。外架使用時必須進行嚴格控制，確保每段架 體內只能有一個作業層，同時作業層內不得集中放置荷載，確保作業層施工荷載不大于200kg/m2（按建筑施工腳手架實用手冊要求的裝修用 荷載取值），同時不得使用小車進行運輸。盤財離初

6、內 剣0 mm檢帥U3計算三層以下的架體僅 12m左右，按構造搭設即 可，不用進行計算。三層以上架體：由于各段（每兩層一段）之 間豎向斷開（不傳力），故計算只按段考慮，下 面就一跨架體進行分析（見圖 4）：3.1荷載（1）永久荷載主要是腳手架的結構自重，它包括組成腳手架結構的主要構件：立桿、縱橫向水平桿、支撐 桿件及連接它們的扣件。架體結構自重，按建筑施工腳手架實用手 冊P95表4-38或建筑施工扣件式鋼管腳手架 安全技術規范（以下簡稱扣件規范），可知 一個柱距范圍的每米高腳手架結構自重產生的 軸力標準值為0.135kN/m，因此一跨架體的結構 自重應為：0.135 6.5 2=1.755 k

7、N（按實際材料的用量計算更小，因為建筑施工腳手架實用 手冊表中考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、施工荷載和風荷 載。 腳手架上的附件腳手板（5cm厚的木板）自重：按0.35kN/m 計，因此一跨為 0.35 1.5 1.2=0.63kN防護材料自重：按建筑施工腳手架實用手 冊P96表4-40可查每根立桿為 0.228kN因此每 跨為0.228 2=0.456kN （兩根立桿） 施工荷載2.0 1.2 1.5=3.6 kN（按裝修施工荷載 200kg/m2計） 風荷載按建筑結構荷載規范取值，北京地區基本風壓：3 o=0.35kN/m ，風振系數取 1.0，并

8、 對基本風壓3 o乘以0.7的修正系數（扣件規范 第62頁）。風荷載體型系數卩 s=1.0 2 =1.0 0.095=0.095（扣件規范第12頁表）風壓高度變化系數卩z=1.64 （考慮80m高處,按建筑結構荷載規范取值）因此風荷載標準值為23 k=0.7 0.35 0.095 1.64=0.038 kN/m（3）各荷載總值 豎向各荷載標準值共計：6.511 kN以上各荷載設計值共計：1.755 1.2+（0.63+0.456+3.6）1.4=8.67 kN 垂直與腳手架表面的風荷載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算，作用在立桿和水平 橫桿上的線荷

9、載才 3.8 1.5=5.7kg，對其強度或 變形基本沒有影響。對所計算的一跨架體來說，除了上有拉點 外，中部每隔一跨還設置了用16螺栓與小橫桿焊接的剛性連墻點（每個剛性連墻件覆蓋的范 圍為6.5 X3.0=19.5m2 ）,因此由風荷載產生的連墻件的軸力設計值為：1.4 0.038 19.5=1.0kN ,遠遠小于 16螺栓和其與鋼管焊縫的承載力。3.2架體受力計算（1）懸挑樓板結構部分的架體現視計算架體為剛性體（由于架體較低，在架體搭設完，并設置好橫向支撐和剪刀撐后，其整體性較好，在其受力破壞前基本可看作剛性整 體），見圖4。經計算可得：T=8.67 （0.6+0.3） -：65=1.2k

10、NN=T=1.20 kN2=8.67 kNrJ.J啟a.!9'kJV 一K;二r W'注：N、N2靠角鋼（10#）支撐在結構梁上， 鋼管與角鋼滿焊，因此焊縫長度至少為3.14 4.8=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 實用手冊第86頁表4-27可知，其承載力至少 為2.5 x15=37.5kN 遠遠大于 N、Nk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，也遠遠大于 T的值。一個直角扣件或旋轉扣件的承載力設計值 均為8.5kN , N、N2值

11、均有三個以上的扣件分擔， 在扣減的受力均小于其承載力設計值的情況下， 對桿件只要其長細比不超過扣件規范第 14 頁表的容許長細比即可。計算段的長度X計算長度系數入=桿件的回轉半徑經計算立桿的長細比為：1.5 150/1.58=142.4< 立桿容許長細比：210對斜桿：1.5 150 1.4/1.58=199< 斜桿容許 長細比：250由于各桿件和扣件的受力均在允許范圍之 內，因此將架體視為剛性整體是可以的。(2)混凝土墻結構部分T2=N2=0.5 8.67=4.34 kNT1=N=1.21kN注：Ni、N2、T1、T2均靠旋轉扣件受力于穿墻的32螺栓。NT的合力均為"2

12、 4.34 =6.1 kN 而一個扣件的承載力設計值為 8.5kN>6.1kN，以 下的分析基本與懸挑樓板結構部分的架體相同。3.3附著點結構受力一跨架體豎向荷載標準值6.511 kN,每跨間距為1.5m，經對照原結構圖紙的設計使用荷載， 并根據其配筋進行驗算結構受力是安全的。4使用效果該腳手架方案由甲方請清華大學設計院的專家審核過后，并經各方審批認可后，于2003年2月開始實施搭設，于 2003年8月拆除，歷 時6個多月，經受了春季大風和雨季的考驗， 在 不影響保利劇院及大廈寫字樓正常營業的情況 下，以最少的投入圓滿完成了外裝修改造施工任 務，受到了甲方的好評。(上接第9頁)合各方面的

13、因素， 防止超大長結構產生各種結構裂縫， 采用摻加各種不同外加劑來加以控制。 由于框架梁無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 加膨脹劑以補償早期混凝土的收縮率， 由于砼后期裂縫可由因施加的預應力來控制，所以重點是保證混凝土早期不出現裂縫。 根據國內外眾多工程實例以及專家們的試驗論證，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%。簡支梁由于縱向簡支于框 架梁用板式橡膠作為支座， 橫向設置后澆帶與框架梁斷開可自由伸縮， 故而砼中無需摻加膨 脹劑， 只摻加杜拉纖維。 在工程第一次澆筑砼之前， 對摻加不同摻加劑的混凝土由專業試驗 室做試驗研究并可取得可行性結果。由于梁、柱鋼筋間距小，要求砼石子粒不大于20mm坍落度不小于 20c