钢管脚手架综合项目施工专项方案.doc

施工组织设计（施工方案）报审表
施表7.1 共 页 第 页
工程名称
霞浦县渗滤液解决站二期工程(EPC)项目
施工单位
福建省融旗建设工程有限公司
编
制
单
位
现报上 钢管脚手架 施工方案文献，请予以审查。
主 编

编制人

工程项目部/专业分包施工单位 （盖章）
技术负责人

审
核
单
位
总承包单位审核意见：

年 月 日
总承包单位（盖章）
审核人

审批人

审
核
单
位
监理单位审查意见：

监理审查结论： 批准实行 修改后报 重新编制
监理单位（盖章）
专业监理工程师

日期

总监理工程师

日期

霞浦县渗滤液解决二期工程（EPC项目）

钢管脚手架施工方案

编 制：

审 核：

审 批：

编制单位：福建省融旗建设工程有限公司
编制日期：4月

目录
第一章 工程概况 1
第二章 计算根据 1
第三章 施工方案 1
一、材料质量 1
二、搭设方案 2
三、搭设顺序 2
四、施工办法 3
1、立杆搭设 3
2、大横杆搭设 3
3、小横杆搭设 4
4、连墙杆拉接点预埋件 4
5、剪刀撑设立 4
6、竹笆片铺设 5
7、栏杆设立 5
8、安全网挂设 5
9、基本设立 5
五、安全注意事项 5
六、脚手架使用 6
七、脚手架拆除 6
第四章 钢管脚手架计算 7

第一章 工程概况
本工程为霞浦县渗滤液解决站二期工程（EPC项目），建设单位：霞浦县环境卫生管理处，设计单位：福州市规划设计研究院，监理单位：福建省锦华工程管理有限公司，由福建省融旗建设工程有限公司承建，施工内容涉及给排水构筑物、设备安装等工程。
本工程项目位于宁德市霞浦县崇儒畲族乡江西岭，场地距离X961县道200米，。拟建建筑物为地上一层，综合机房高度5.5米，综合生化池高度4.5米，总建筑面积1036.84平方米。建筑构造形式为现浇钢筋混凝土（框架）构造体系，建筑物耐火级别为一级，建筑合理使用年限50年，安全级别二级。

第二章 计算根据
扣件式钢管落地脚手架计算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)、《建筑地基基本设计规范》(GB 50007-)、《建筑构造荷载规范》(GB 50009-)、《钢构造设计规范》(GB 50017-)等编制。
第三章 施工方案
一、材料质量
1、选用直径48mm、壁厚3.5mm国标钢管和锻铸国标扣件，搭设前材料需进行严格挑选，钢管应为合格管材，凡弯曲、裂缝、变形或损伤和尺寸不符管材一律不得使用。
2、采用可锻铸铁制作扣件,符合现行国标（GB15831）规定，无裂纹、变形、缩松、滑丝。扣件与钢管贴面必要严格整形，扣紧时接触良好，扣件表面有防锈解决，扣件螺栓拧紧扭力距达65N.m时不破坏，应经实验证明其质量符合国标规定。
3、采用竹芭脚手板，规定竹杆挺直，质地坚韧,四角用18#镀锌铁丝绑扎,操作层挂一道防护平网。
二、搭设方案
本工程脚手架采用双排钢管架，搭设总高度5.5m。
双立杆某些：立杆纵距1.5米，横距1.05米，步高1.8米。纵向整体加设剪刀撑，防护栏杆高度为1.2米。
连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6米，水平间距4.5米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；内立杆距建筑物距离为0.30米；大横杆在上，在横距1.05m之内布置4根。
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；安装后扣件螺栓拧紧度，采用扭力扳手检查。
三、搭设顺序
摆设扫地杆→逐根竖立杆→随后与扫地杆紧扣→装扫地小横杆→与立杆紧扣→加设暂时斜撑杆→安第一步大横杆→接立杆→加设剪刀撑→铺设竹笆片。
四、施工办法
1、立杆搭设
1、立杆选用6M和4.5M两种，相邻立杆接头应错开布设在同步距内，与相邻大横杆距离不不不大于500mm。立杆与大横杆用直角扣件扣紧，不得隔步布设，立杆垂直偏差不得不不大于1/200。
2、立杆底部基本设在木块（三六板）垫层上，规格为4000×150×30mm，木垫层设立通过准拟定位，距地面20cm处设纵横扫地杆一道。
3、相邻立柱接头不设立在同步内，每隔一根立杆交错布置，其错开长度不不大于0.5m。架体离外墙距离不大于0.25m。如因项经部支模需要，由施工人员而定，拆模时导致间距超过规范规定地方增长防护办法。各接头中心至主节点距离，不大于步距1/3。
4、开始搭设立柱时，立杆标定做到转角（含阴，阳角），洞口、空调板两侧设杆，纵距按实际墙段分派，局限性间距倍数，只能调小不能调大，调小部份放在转角处，开始搭设时，每隔5跨设立一抛撑，直到连墙杆安装稳定后，方可视状况拆除。
5、架体随主体施工应及时安装，保证施工层立杆超过作业面2步，并搭设扶手。
2、大横杆搭设
1、大横杆接头位置应错开搭设在不同立杆纵距中，与相邻立杆距离不不不大于1/3，同一排大横杆水平偏差不得不不大于50mm。
2、当搭至有连墙件构造层时，搭设完立柱，纵（横）向水平杆后，及时设立连墙杆，断开处两端每层设立连墙，横向剪刀、连墙件垂直间距不大于两步距离。
3、纵向水平杆采用对接扣件连接，对接头交错布置，其长度不少于3跨，相邻接头水平距离不不大于0.5m，同步同跨内不设立接头，接头中心至近来主节点不大于纵距1/3（0.6m）。同一步纵向水平杆四周交圈。
3、小横杆搭设
小横杆紧靠立杆搭设于大横杆之下，用直角扣件扣紧，各杆件相交伸出端需不不大于100mm。
4、连墙杆拉接点预埋件
1、每层在楼面或墙面施工时应预埋Φ48钢管，水平方向间隔4.5m设立一道，预埋时钢管深埋入梁底或柱内（至少20cm），露出梁面或柱面100～150mm；如预埋在墙体上时，应穿过剪力墙30cm。
2、连墙杆按照二步三跨设立，脚手架有效期间不拆除连墙杆,连墙均为刚性连墙件,连墙件钢管预埋于混凝土主梁内，横杆呈水平设立,当不能水平设立时,与脚手架连接一端应下斜连接,不采用上斜连接。
3、钢管脚手架必要随工程进度搭设，考虑到梁板混凝土浇注完毕后其强度未达到70％脚手架就继续搭设，为了减少预埋件对新浇注梁板混凝土不利影响，连墙杆预埋件加密布置，按一步三跨设立，待梁板混凝土强度达到70％后，拆除其中某些连墙杆，恢复二步三跨设立。
5、剪刀撑设立
剪刀撑在脚手架两端设立（剪刀采用黄、黑相间油漆涂刷），剪刀撑应联系5～7根立杆，斜杆于水平杆方向夹角为45～60度，剪刀撑斜杆除两端用旋转扣件与脚手架立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增长2～3个扣节点。
6、竹笆片铺设
满铺三道竹笆片，竹笆片长向铺设，不得铺探头板。所有竹笆片下，均需有两根以上小横杆，竹笆片应用18号铁丝同牵杆扎牢。
7、栏杆设立
栏杆在外立杆内侧1.2m处和中间设立，并设180mm油漆黄黑相间或黄色挡脚板，随施工翻转使用。
8、安全网挂设
本工程施工地处沿海区域，主楼基本风压达到1.0Kn/m2，考虑到风荷载对外脚手架巨大影响，保证外架使用过程中整体构造安全，将不外挂密目安全网，须布设水平安全防护网一道。
9、基本设立
建筑构造外地面钢管脚手架立杆基本支承于回填土上，由于回填土承载力无法满足，需附加基本，采用100厚C10混凝土垫层。
五、安全注意事项
1、脚手架施工人员必要持证上岗。
2、施工人员在搭设、拆除脚手架前必要规定有良好身体状况，身体不适、有病、具备恐高症患者都不得上岗。施工人员都不得酗酒，不能熬夜，必要思维清晰，精神状态良好。搭设、拆除脚手架时，不得光脚，不得穿易滑鞋子，不得穿拖鞋上下班。
3、搭设、拆除脚手架应严格遵守关于安全管理制度及本方案，不得倒序施工，不野蛮指挥。
5、定期对脚手架进行验收、检查。发现问题及时整治。
六、脚手架使用
1、脚手架搭设完毕，必要办理验罢手续，经验收合格签章后，方可使用，使用中发现脚手架异常状况应及时上报安全员或施工员等管理人员，及时进行整治。
2、在脚手架使用中，必要定期组织检查，必要做到使用中架体保持完整。
3、使用脚手架时，不得在脚手架上打闹，不得向下抛掷物体，施工人员不得将脚手架当作垂直运送工具或随意爬上爬下，也不得将脚手架当作材料堆放场地。
4、脚手架每一层搭设完毕后，经项经部关于人员进行全面检查验收，经评估后办理移送手续后，交付使用。
5、脚手架搭设期间及完毕后，每周对脚手架例行巡视一次，重点检查连墙点、杆件等与否松脱。
七、脚手架拆除
1、脚手架拆除必要满足施工需要，在经技术负责人批准后方可拆除。
2、拆除原则：由上而下，后装先拆，先装后拆。
3、拆除顺序：最上一层横杆→最上一层剪刀撑→最上一层大横杆→最上一层小横杆→最上一层主杆→下一层栏杆→…第一层立杆→结束
4、拆除时，应统一指挥，拆除时指挥人员必要认真监视架体整体状况，发现异常立即停止操作，并及时采用相应办法。
5、拆除脚手架时，应在架子周边设立一定警戒区，警戒区域内不得有人，拆除架体时设专人指挥。
第四章 钢管脚手架计算
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 5.5 m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：横距Lb为 1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆步距为1.8 m；
内排架距离墙长度为0.30m；
大横杆在上，搭接在小横杆上大横杆根数为 2 根；
采用钢管类型为 Φ48×3.5；
横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；
连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 m，水平间距4.5 m，采用扣件连接；
连墙件连接方式为双扣件；
2.活荷载参数
施工均布活荷载原则值:3.000 kN/m2；脚手架用途:构造脚手架；
同步施工层数:1 层；
3.风荷载参数
本工程地处福建古田，基本风压0.32 kN/m2；
风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs 为0.214；
4.静荷载参数
每米立杆承受构造自重原则值(kN/m):0.1248；
脚手板自重原则值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重原则值(kN/m):0.150；
安全设施与安全网(kN/m2):0.005；
脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重原则值(kN/m):0.038；
脚手板铺设总层数:13；
5.地基参数
地基土类型:素填土；地基承载力原则值(kPa):120.00；
立杆基本底面面积(m2):0.20；地基承载力调节系数:1.00。

二、大横杆计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨持续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆上面。将大横杆上面脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆自重原则值:P1=0.038 kN/m ；
脚手板自重原则值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ；
活荷载原则值：Q=3×1.05/(2+1)=1.05 kN/m；
静荷载设计值：q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m；
活荷载设计值：q2=1.4×1.05=1.47 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
M1max = 0.08q1l2 + 0.10q2l2
跨中最大弯距为 M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52 =0.362 kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max = -0.10q1l2 - 0.117q2l2
支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.172×1.52-0.117×1.47×1.52 =-0.426 kN·m；
选取支座弯矩和跨中弯矩最大值进行强度验算：
σ =Max(0.362×106,0.426×106)/5080=83.858 N/mm2；
大横杆最大弯曲应力为 σ = 83.858 N/mm2 不大于 大横杆抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足规定！
3.挠度验算:
最大挠度考虑为三跨持续梁均布荷载作用下挠度。
计算公式如下：
νmax = (0.677q1l4 + 0.990q2l4)/100EI
其中：静荷载原则值：q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m；
活荷载原则值：q2= Q =1.05 kN/m；
最大挠度计算值为：ν = 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×1.05×15004/(100×2.06×105×121900) = 2.291 mm；
大横杆最大挠度 2.291 mm 不大于 大横杆最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足规定！
三、小横杆计算:
依照JGJ130-第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆上面。用大横杆支座最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆自重原则值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN；
脚手板自重原则值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN；
活荷载原则值：Q=3×1.05×1.5/(2+1) =1.575 kN；
集中荷载设计值：P=1.2×(0.058+0.158)+1.4 ×1.575 = 2.463 kN；

小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载原则值最不利分派弯矩和；
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax = ql2/8
Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax = Pl/3
Mpmax = 2.463×1.05/3 = 0.862 kN·m ；
最大弯矩 M = Mqmax + Mpmax = 0.868 kN·m；
最大应力计算值 σ = M / W = 0.868×106/5080=170.953 N/mm2 ；
小横杆最大弯曲应力 σ =170.953 N/mm2 不大于 小横杆抗压强度设计值 205 N/mm2，满足规定！
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载设计值最不利分派挠度和；
小横杆自重均布荷载引起最大挠度计算公式如下:
νqmax = 5ql4/384EI
νqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ；
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.79 kN；
集中荷载原则值最不利分派引起最大挠度计算公式如下:
νpmax = Pl(3l2 - 4l2/9)/72EI
νpmax = 1790.1×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105×121900) = 2.929 mm；
最大挠度和 ν = νqmax + νpmax = 0.024+2.929 = 2.953 mm；
小横杆最大挠度为 2.953 mm 不大于 小横杆最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足规定！
四、扣件抗滑力计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际旋转双扣件承载力取值为16.00kN 。
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件抗滑承载力按照下式计算(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取16.00 kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆竖向作用力设计值；
大横杆自重原则值：P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN；
小横杆自重原则值：P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN；
脚手板自重原则值：P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN；
活荷载原则值：Q = 3×1.05×1.5 /2 = 2.362 kN；
荷载设计值：R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×2.362=3.684 kN；
R < 16.00 kN,因此双扣件抗滑承载力设计计算满足规定！
五、脚手架立杆荷载计算：
作用于脚手架荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。静荷载原则值涉及如下内容：
(1)每米立杆承受构造自重原则值，为0.1248kN/m
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×5.50 = 0.862kN；
(2)脚手板自重原则值；采用竹笆片脚手板，原则值为0.3kN/m2
NG2= 0.3×13×1.5×(1.05+0.3)/2 = 3.949 kN；
(3)栏杆与挡脚手板自重原则值；采用竹笆片脚手板挡板，原则值为0.15kN/m
NG3 = 0.15×13×1.5/2 = 1.462 kN；
(4)吊挂安全设施荷载，涉及安全网:0.005 kN/m2
NG4 = 0.005×1.5×5.5 = 0.041 kN；
经计算得到，静荷载原则值
NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 6.315 kN；
活荷载为施工荷载原则值产生轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和1/2取值。经计算得到，活荷载原则值
NQ = 3×1.05×1.5×1/2 = 2.362 kN；
考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×6.315+ 0.85×1.4×2.362= 10.389 kN；
不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.315+1.4×2.362=10.885kN；
六、立杆稳定性计算：
风荷载原则值按照如下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中 ω0 -- 基本风压(kN/m2)，按照《建筑构造荷载规范》(GB50009-)规定采用：ω0 = 0.32 kN/m2；
μz -- 风荷载高度变化系数，按照《建筑构造荷载规范》(GB50009-)规定采用：μz= 0.74；
μs -- 风荷载体型系数：取值为0.214；
经计算得到，风荷载原则值为:
Wk = 0.7 ×0.32×0.74×0.214 = 0.035 kN/m2；
风荷载设计值产生立杆段弯矩 MW 为:
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 = 0.85 ×1.4×0.035×1.5×1.82/10 = 0.021 kN·m；
考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式
σ = N/(φA) + MW/W ≤ [f]
立杆轴心压力设计值 ：N = 10.389 kN；
不考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式
σ = N/(φA)≤ [f]
立杆轴心压力设计值 ：N = N'= 10.885kN；
计算立杆截面回转半径 ：i = 1.58 cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)表5.3.3得 ： k = 1.155 ；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 拟定：l0 = 3.118 m；
长细比：L0/i = 197 ；
轴心受压立杆稳定系数φ,由长细比 lo/i 成果查表得到 ：φ= 0.186
立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
考虑风荷载时
σ = 10389.255/(0.186×489)+20515.247/5080 = 118.264 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 118.264 N/mm2 不大于 立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足规定！
不考虑风荷载时
σ = 10885.38/(0.186×489)=119.68 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 119.68 N/mm2 不大于 立杆抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足规定！
七、最大搭设高度计算：
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管敞开式、全封闭和半封闭脚手架可搭设高度按照下式计算：
Hs = [φAf - (1.2NG2k + 0.85×1.4(ΣNQk + MwkφA/W))]/1.2Gk
构配件自重原则值产生轴向力 NG2K(kN)计算公式为：
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 5.453 kN；
活荷载原则值 ：NQ = 2.362 kN；
每米立杆承受构造自重原则值 ：Gk = 0.125 kN/m；
计算立杆段由风荷载原则值产生弯矩： Mwk=Mw / (1.4×0.85) = 0.021 /(1.4 × 0.85) = 0.017 kN·m；
Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×5.453+0.85×1.4×(2.362+0.186×4.89×100×0.017/5.08)))/(1.2×0.125)=59.588 m；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或不不大于26米，按照下式调节且不超过50米：
[H] = Hs /(1+0.001Hs)
[H] = 59.588 /(1+0.001×59.588)=56.237 m；
[H]= 56.237 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
脚手架单立杆搭设高度为5.5m，不大于[H]，满足规定！
八、连墙件稳定性计算：
连墙件轴向力设计值应按照下式计算：
Nl = Nlw + N0
连墙件风荷载原则值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.32，
Wk = 0.7μz·μs·ω0=0.7 ×0.92×0.214×0.32 = 0.044 kN/m2；
每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧迎风面积 Aw = 16.2 m2；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-)5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生轴向力(kN)，N0= 5.000 kN；
风荷载产生连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 1 kN；
连墙件轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 6 kN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆稳定系数；
由长细比 l/i = 300/15.8成果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙长度；
A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN；
Nl = 6 < Nf = 95.133,连墙件设计计算满足规定！
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到 Nl = 6不大于双扣件抗滑力 16 kN，满足规定！

连墙件扣件连接示意图
九、立杆地基承载力计算：
立杆基本底面平均压力应满足下式规定
p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 120 kPa；
其中，地基承载力原则值：fgk= 120 kPa ；
脚手架地基承载力调节系数：kc = 1 ；
立杆基本底面平均压力：p = N/A =51.946 kPa ；
其中，上部构造传至基本顶面轴向力设计值 ：N = 10.389 kN；
基本底面面积 ：A = 0.2 m2 。
p=51.946kPa ≤ fg=120 kPa 。地基承载力满足规定！