懸挑石材鋼架結(jié)構(gòu)施工方案一、工程概況本工程為懸挑石材幕墻鋼架結(jié)構(gòu)施工，采用型鋼懸挑承力架+鋼管腳手架+干掛石材體系，懸挑長(zhǎng)度2.5m，架體高度18m，覆蓋建筑外立面面積約650㎡。主要功能為建筑外立面裝飾及結(jié)構(gòu)防護(hù)，設(shè)計(jì)使用年限20年，抗震設(shè)防烈度8度，基本風(fēng)壓0.55kN/㎡。二、材料選擇與技術(shù)參數(shù)（一）懸挑承力結(jié)構(gòu)材料懸挑主梁：選用I18工字鋼（Q235B級(jí)），截面尺寸180×94×6.5mm，理論重量24.143kg/m，抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值215N/mm2，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值125N/mm2。錨固系統(tǒng)：采用Φ20U型螺栓（HPB300級(jí)鋼筋冷彎成型），預(yù)埋深度≥250mm，配套8.8級(jí)M20螺母，每個(gè)懸挑梁設(shè)置2組U型螺栓，間距300mm。斜拉裝置：選用6×19+1結(jié)構(gòu)鋼絲繩，直徑16mm，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1770MPa，破斷拉力≥157kN，配套3個(gè)鋼絲繩夾（繩夾方向一致，間距100mm）。（二）鋼架結(jié)構(gòu)材料立柱：采用Φ89×4.0mm熱鍍鋅鋼管，截面面積10.7cm2，慣性矩I=151cm?，彈性模量206GPa。橫梁：采用10#槽鋼（Q235B級(jí)），截面尺寸100×48×5.3mm，理論重量10.007kg/m。連接件：轉(zhuǎn)接件：10mm厚Q235鋼板（150×100mm），配M12×110膨脹螺栓掛件：304不銹鋼T型掛件（厚度5mm），配Φ8不銹鋼螺栓焊條：E43型焊條（用于碳鋼焊接），E308型焊條（用于不銹鋼焊接）（三）石材及輔材石材面板：25mm厚花崗巖火燒板，彎曲強(qiáng)度≥8.0MPa，吸水率≤0.8%，表面做六面防護(hù)處理（硅烷類(lèi)防護(hù)劑）。密封材料：中性硅酮耐候密封膠（位移能力±25%），泡沫棒（直徑比縫寬大2mm），雙面膠帶（寬度12mm）。三、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）懸挑梁驗(yàn)算荷載計(jì)算恒載：工字鋼自重24.143kg/m×2.5m=60.36kg；鋼管架體38.4kg/m×18m×2榀=1382.4kg；石材自重28kg/㎡×1.2m×2.5m×6層=5040kg；合計(jì)6482.76kg（63.54kN）活載：施工荷載2.0kN/㎡×1.2m×2.5m=6.0kN；風(fēng)荷載1.4×1.3×1.5×0.55=1.5015kN/㎡×3m×18m=81.081kN荷載組合：1.2×63.54+1.4×（6.0+81.081）=210.5kN抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算彎矩M=FL/2=210.5kN×2.5m/2=263.125kN·m截面抵抗矩Wx=185cm3（I18工字鋼）彎曲應(yīng)力σ=M/Wx=263.125×10?N·mm/185×103mm3=1422N/mm2＜215N/mm2（滿(mǎn)足要求）抗傾覆驗(yàn)算錨固段長(zhǎng)度3.13m（懸挑段1.25倍）抗傾覆力矩M抗=G×L=（60.36kg×9.8N/kg）×3.13m=1857N·m傾覆力矩M傾=210.5kN×2.5m=526.25kN·m安全系數(shù)K=M抗/M傾=1857/526250=0.0035（需補(bǔ)充斜拉鋼絲繩受力計(jì)算）（二）鋼絲繩驗(yàn)算鋼絲繩受力T=（M傾-M抗）/h=（526250-1857）N·m/3.6m=145665N=145.67kN安全系數(shù)K=破斷拉力/允許拉力=157kN/145.67kN=1.08＜6.0（需調(diào)整鋼絲繩規(guī)格為Φ18mm，破斷拉力206kN，安全系數(shù)1.41）（三）鋼架穩(wěn)定性驗(yàn)算立柱穩(wěn)定性長(zhǎng)細(xì)比λ=μL/i=2×3000mm/32.7mm=183.5穩(wěn)定系數(shù)φ=0.215（b類(lèi)截面）軸心壓力N=1.2×（0.107×7850×9.8+0.01×2800×9.8）+1.4×2000=1.2×（8334+274）+2800=10330+2800=13130N穩(wěn)定應(yīng)力σ=N/（φA）=13130N/（0.215×1070mm2）=57.3N/mm2＜215N/mm2（滿(mǎn)足要求）四、施工流程（一）施工準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案并組織專(zhuān)家論證（需5名以上專(zhuān)家簽字）進(jìn)行BIM建模，模擬鋼架與石材排版（精度達(dá)到2mm）技術(shù)交底：分三級(jí)交底（項(xiàng)目總工→施工員→作業(yè)班組），留存影像記錄現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備測(cè)量放線：使用全站儀建立三維控制網(wǎng)，設(shè)置3個(gè)基準(zhǔn)控制點(diǎn)（誤差≤2mm）預(yù)埋件處理：檢查土建預(yù)埋件位置偏差（允許偏差±10mm），超差部位采用化學(xué)錨栓補(bǔ)救（M12×160化學(xué)錨栓，拉拔力≥15kN）材料預(yù)檢：鋼材：檢查質(zhì)保書(shū)、力學(xué)性能報(bào)告，按每60t為一批次進(jìn)行抽樣送檢石材：逐塊檢查色差（使用色差儀，ΔE≤3），尺寸偏差（±1mm），表面缺陷（裂縫、缺角）（二）懸挑結(jié)構(gòu)施工懸挑梁安裝定位：按平面布置圖彈線，誤差≤5mm錨固：U型螺栓預(yù)埋至樓板底層鋼筋，與結(jié)構(gòu)鋼筋焊接（焊縫長(zhǎng)度10d），混凝土強(qiáng)度≥C30時(shí)安裝調(diào)平：用水準(zhǔn)儀控制懸挑梁頂面標(biāo)高（誤差±3mm），底部用鋼楔墊實(shí)斜拉系統(tǒng)安裝吊環(huán)設(shè)置：Φ20HPB300鋼筋預(yù)埋（錨固長(zhǎng)度30d），位置偏差≤10mm鋼絲繩張拉：使用緊線器預(yù)張拉（控制應(yīng)力150MPa），雙吊點(diǎn)對(duì)稱(chēng)張拉（三）鋼架結(jié)構(gòu)施工立柱安裝吊裝：采用2t手拉葫蘆吊裝，臨時(shí)固定用4根纜風(fēng)繩（Φ12mm）調(diào)整：三維調(diào)節(jié)（X軸±10mm，Y軸±5mm，Z軸±3mm），使用全站儀校核垂直度（偏差≤1/2000）固定：螺栓擰緊力矩40-65N·m（用扭矩扳手檢測(cè)）橫梁安裝焊接：采用三面圍焊（焊縫高度6mm，長(zhǎng)度100mm），焊后24h內(nèi)進(jìn)行探傷檢測(cè)防腐：焊接部位除銹達(dá)Sa2.5級(jí)后，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+氯化橡膠面漆（60μm）掛件安裝定位：按石材排版圖彈線，掛件間距≤500mm固定：不銹鋼螺栓加彈簧墊圈，擰緊后外露絲扣2-3牙（四）石材安裝石材預(yù)處理防護(hù)處理：六面涂刷硅烷防護(hù)劑（用量0.15L/㎡），表干時(shí)間≥4h背網(wǎng)加固：采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘貼玻璃纖維網(wǎng)格布（重量≥160g/㎡）安裝流程試掛：每30㎡選取1塊樣板，檢查接縫寬度（6mm±1mm）、高低差（≤1mm）正式安裝：底層石材：設(shè)置臨時(shí)支撐架（承載力≥5kN）掛件連接：石材槽深18mm±1mm，槽寬8mm±0.5mm，注膠飽滿(mǎn)（石材專(zhuān)用環(huán)氧膠）調(diào)整：使用不銹鋼墊片（厚度1-5mm）調(diào)節(jié)平整度，接縫用2mm塞片控制密封處理清縫：用高壓空氣（0.4MPa）吹凈縫隙內(nèi)粉塵嵌縫：泡沫棒填塞深度距表面10mm，打膠厚度7mm±1mm，膠面呈弧形（半徑3mm）五、質(zhì)量驗(yàn)收（一）分項(xiàng)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)懸挑結(jié)構(gòu)驗(yàn)收主控項(xiàng)目：型鋼規(guī)格（誤差≤1%），錨固長(zhǎng)度（≥1.25倍懸挑段）U型螺栓預(yù)埋深度（≥250mm），鋼絲繩安全系數(shù)（≥6）一般項(xiàng)目：懸挑梁水平度（≤2mm/m），同跨高差（≤5mm）螺栓擰緊力矩（40-65N·m，抽檢10%）鋼架結(jié)構(gòu)驗(yàn)收主控項(xiàng)目：立柱垂直度（≤3mm/2m），橫梁水平度（≤2mm/2m）焊縫質(zhì)量（Ⅱ級(jí)焊縫，UT探傷10%）一般項(xiàng)目：構(gòu)件間距（±10mm），表面涂層厚度（≥120μm）石材安裝驗(yàn)收主控項(xiàng)目：石材彎曲強(qiáng)度（≥8.0MPa，見(jiàn)證取樣1組/500㎡）掛件厚度（≥5mm），錨固力（≥1.5kN/點(diǎn)，抽檢5%）一般項(xiàng)目：表面平整度（≤2mm/2m），接縫直線度（≤3mm/5m）色差（ΔE≤3），缺棱掉角（≤2處/㎡，面積≤5mm2）（二）驗(yàn)收程序隱蔽工程驗(yàn)收（留存影像資料）預(yù)埋件位置及連接節(jié)點(diǎn)鋼架焊接質(zhì)量及防腐處理防雷接地系統(tǒng)（接地電阻≤4Ω）分項(xiàng)工程驗(yàn)收懸挑結(jié)構(gòu)驗(yàn)收（需監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位共同參加）鋼架結(jié)構(gòu)驗(yàn)收（第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具檢測(cè)報(bào)告）石材安裝驗(yàn)收（雨后觀察滲漏情況，持續(xù)72h）竣工驗(yàn)收資料核查：技術(shù)文件（方案、計(jì)算書(shū)、交底記錄）、質(zhì)量證明文件（材料合格證、檢測(cè)報(bào)告）、驗(yàn)收記錄（隱蔽工程、分項(xiàng)工程）實(shí)體檢測(cè)：隨機(jī)抽取3處進(jìn)行荷載試驗(yàn)（施加1.5倍設(shè)計(jì)荷載，持荷1h無(wú)變形）六、安全管理（一）危險(xiǎn)源控制高空作業(yè)防護(hù)設(shè)置雙層防護(hù)棚（上層50mm厚木板，下層2mm厚鋼板，間距500mm）作業(yè)人員配備雙鉤安全帶（每2m設(shè)置安全繩固定點(diǎn)）搭設(shè)生命繩（Φ12mm鋼絲繩，張拉力≥15kN）吊裝作業(yè)安全吊裝設(shè)備：選用5t汽車(chē)吊（吊裝半徑≤8m，額定起重量≥1.5倍構(gòu)件重量）指揮系統(tǒng)：采用對(duì)講機(jī)+旗語(yǔ)指揮，設(shè)置3個(gè)警戒區(qū)（半徑10m）（二）應(yīng)急預(yù)案坍塌事故應(yīng)急應(yīng)急物資：20m救援繩、5個(gè)應(yīng)急照明、10個(gè)急救包疏散路線：設(shè)置3條逃生通道（寬度≥1.2m），每50m設(shè)應(yīng)急集合點(diǎn)火災(zāi)事故應(yīng)急消防器材：每50㎡配置2具4kg干粉滅火器，設(shè)置消防水桶（容量≥200L）動(dòng)火管理：辦理動(dòng)火許可證，配備看火人（持滅火毯）（三）監(jiān)測(cè)監(jiān)控結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)沉降觀測(cè)：設(shè)置6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)（精度0.1mm），每3天觀測(cè)1次應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在懸挑梁根部粘貼應(yīng)變片（量程±2000με），實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)風(fēng)速監(jiān)測(cè)：當(dāng)風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止作業(yè)溫度監(jiān)測(cè)：石材安裝環(huán)境溫度控制在5-35℃（低于5℃時(shí)采用冬季施工措施）七、成品保護(hù)石材保護(hù)表面覆蓋：采用PE保護(hù)膜（厚度≥0.15mm）+硬質(zhì)泡沫板（厚度≥10mm）陽(yáng)角保護(hù)：安裝L50×5角鋼護(hù)角（高度1.8m）鋼架保護(hù)防污染：涂刷可剝離防護(hù)膜（寬度200mm），接口處用膠帶密封防碰撞：設(shè)置警示標(biāo)志（夜間掛