脚手架安全通道施工方案.doc

脚手架安全通道施工方案
一、 工程概况
本工程位于常平镇麦元村，由东莞市常汇实业投资有限公司投资兴建，广东省台山市第一建筑集团公司承建。总建筑面积37560.42㎡，地上3～4层。
二、脚手架的材料选择和质量标准
为了保证本通道的结构安全，所用钢管要强度高、钢性好，钢管均采用扣件式，本通道所用的材料必须遵循以下原则：
1、钢管：钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管的材质使用力学性适中、稳定的Q235钢，其材质应符合《碳素结构钢》（DB700-88）的相应规定。钢管表面平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。钢管外径、壁厚，允许偏差不大于-0.5mm，两端面切斜应不大于1.7mm。外表面锈蚀深度应≤0.5mm，超过规定值不得使用，并定期检查。严禁使用有明显变形、裂纹、压扁和严重锈蚀的钢管，严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用，本通道所用的钢管均外涂红白警戒色，并定期复涂，以保证外观形象。
2、扣件：扣件采用可锻铸铁制作的扣件，扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》规定，应与钢管管径相配合、机械性能不低于KT-33-8的可锻铸铁制造，扣件的附件要用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中φ235钢的规定，螺纹均应符合GB198-81《普通螺纹》的规定，在螺栓扭力矩达65N.m时，不得发生破坏；严禁使用加工不合格、无出厂合格证、表面裂纹，变形，锈蚀的扣件，扣件活动部位应灵活转动，夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm，扣件表面应涂刷黄色防锈漆。
3、木跳板：所用木板均要具有一定的强度、和防腐性。
4、安全密目网：安全密目网采用经检测合格的产品，同时密目式安全立网采用L-1.8*6m；并做现场检验，执行标准：
（1）每10cm*10cm=100cm2的面积上，有2000个以上网目；
（2）做耐贯穿试验［将网与地面成30°夹角，在其中上方3m处，用5Kg重的钢管（管径48mm）垂直落下，不穿透］。
（3）通道两侧采用全封闭形式。
四、安全通道的搭设：
本安全通道下面为水泥面，按照设计规定进行步架、立杆、水平杆、横杆、剪刀撑等的搭设。
1、 杆件搭设：
搭设顺序：做好搭设前的准备工作（材料准备、场地清理、安全技术交底等）→ 根据路面位置确定通道位置线 → 铺设木垫板→ 放置纵向扫地杆 → 根据立杆间距逐根竖立杆，并与纵向扫地杆扣牢 → 安装第一大横杆（与各立杆扣牢）→ 安装第一（与各立杆或大横杆扣牢）→ 第二步大横杆→ 第二步棚顶钢管→ 加设临时抛撑（上端与第二步大横杆扣牢） → 第二步排架内斜撑杆→ 第三、四大横杆、棚顶钢管→ 设稳定固定杆→ 加设剪力撑→ 搭设棚顶上层钢管→ 木跳板→ 护身栏杆和挡脚板→ 立挂安全网。
2、搭设中的注意事项：
(1)搭设之前对进场的钢管以及配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件。
(2)通道的搭设必须统一交底后作业，必须统一指挥，严格按上述搭设程序进行。
(3)通道应按“之”字形从一端开始并向另一端延伸搭设，搭设过程中随立随校正后予以固定。
(4)剪力撑、斜杆等整体接结杆件应随搭设的架子及时设置。
(5)木跳板应铺平、铺稳，并用14#铁丝绑扎固定，防止木跳板移动。
(6)设置斜撑杆或撑拉杆时，应掌握其松紧程度，避免引起杆件的显著变形。
(7)工人在架上进行搭设作业时，作业面上需铺设临时脚手板并固定，工人必须戴好安全帽和佩挂安全带，不得单人进行较重杆件和易失衡、脱手、碰接、滑跌等不安全作业。
(8)在搭设过程不得随意改变构杆设计，减少配件设置和对立杆、纵距作≥100mm的构架尺寸放大，确实需要调整和改变尺寸，应提交审核单位的技术主管人员协商解决。
五、通道搭设和构造要求
1.立杆：
在竖立杆时，用单支钢管,不得采用对接钢管,立杆纵距1.5米。
2.大横杆：
大横杆长度不宜小于三跨，且不小于6m，大横杆对立杆起约束作用，故立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得遗漏,间距1.4米。
（1）、上下相邻的大横杆应错开布置，在立杆的里外两侧，以减少立杆的偏心受荷情况。
（2）、同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250且不大于50mm。
（3）、大横杆应采用对接扣件连接，如采用搭接时，搭接长度Ld>1000mm，并用不少于三个旋转扣件扣牢，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
（4）、大横杆接头与相邻立杆距离不大于立杆纵距的1\3。
（5）、同一水平的和上下相邻的两根大横杆的接头均应相互错开，不得出现在同一跨间内，相邻的水平间距应>500mm。
3．剪刀撑：
剪刀撑必须连续设置，与地面夹角为45°至60°，搭接长度Ld>1000mm，并用不少于三个旋转扣件扣牢，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于200mm。
4. 排架内斜撑杆：
排架内斜撑杆与地面夹角宜为45°至60°，搭设时将斜杆的一头扣在立杆上，另一头扣在上层顶棚钢杆中部，中间与下层顶棚钢杆相交处也用扣件扣紧，间距1.5米。
4.木跳板：
（1）、脚手板采用对接平铺时，对接处其下两侧支撑横杆距离应控制在100-200mm以内，当搭接平铺时，搭接长度≥200mm，且在中部设有支承横杆，铺板时严禁出现端头超出支承横杆250mm来作固定的探头板。
（2）、纵向铺设时，其下支撑横杆间距为1.0m；
六、通道的安全措施：
1、通道两恻均采用密目式安全网全封闭，密目式安全网挂设在外排架的内侧。
2、上、下两层棚顶木跳板上均设安全网。
3、通道门口挂置“安全通道”示牌，并悬挂“上面施工危险，请勿在此停留”警示牌。
七、通道的质量检查、验收和管理
1.钢管垫木放置完毕后，应由有关人员检查验收，合格后方可进行搭设和使用。
2.在搭设过程中，由安全人员随时进行检查。
3.架子未经检查验收前，除架子工外，严禁其他人员攀登，验收后任何人不得拆改，需做局部拆改时，须经施工负责人同意后由专业架子工操作。
4.排架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员定期体验，合格者方可持证上岗。
5.在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆。
6.风雨后，要及时组织相关人员对架子进行检查。建立有效的外架安全管理机构和定期检查、复查制度，由安全主管主持检查和验收。
七、通道防护棚计算书
编制依据：《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001。
由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。计算书中规定防护棚开间方向为横向，进深方向为纵向，简图如下：

一、参数信息:
1、构造参数:
立杆横距lb(m)：1.8 ；
立杆纵距la(m)：2.1 ；
防护棚高度H(m)：5 ；
上下防护层间距h1(m)：0.6 ；
立杆步距h(m)：1.5 ；
斜撑与立杆连接点与地面的距离h2(m)：1.6 ；
斜撑与立杆连接点到下防护层的距离h3(m): 1.5；
水平钢管搭设方式：钢管沿纵向搭设 ；
水平钢管间距a(m)：0.3 ；
钢管类型(mm)：Φ48 × 3.5 ；
扣件连接方式：双扣件 ,取扣件抗滑移承载力系数: 0.8 ；
2.荷载参数:
高空坠落物最大荷载标准值N(kN)：1 ；
脚手板自重(kN/m2)：0.35 ；
栏杆及挡脚板自重(kN/m)：0.15 ；
3.地基参数:
地基土类型:素填土；
地基承载力标准值(kPa): 120；
立杆基础底面面积(m2): 0.25；
地基承载力调整系数: 1。
二、纵向水平支撑钢管计算:
纵向钢管按照三跨连续梁计算，承受脚手板自重、坠落物冲击集中荷载。由于防护棚有双层防护，故只按照承载能力极限状态设计，不考虑正常使用极限状态。截面几何参数如下：
截面抵抗矩 W = 5.08 cm3;
截面惯性矩 I = 12.19 cm4;

纵向钢管计算简图
1、荷载的计算：
(1)脚手板自重(kN/m)：
q1 = 0.35×0.3 = 0.105 kN/m；
(2) 高空坠落物最大荷载标准值(kN)：
N= 1 kN；
2.强度验算:
纵向支撑钢管按三跨连续梁计算；
最大弯矩计算公式如下:

均布恒载：q = 1.2 ×0.105 = 0.126 kN/m；
冲击荷载：F = 1.4×1 = 1.4 kN；
最大弯距 M = 0.08×0.126×2.12 + 0.2×1.4×2.1= 0.632 kN.m；
最大应力 σ = M / W = 0.632×106 / (5.08×103) = 124.499 N/mm2；
支撑钢管的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2；
支撑钢管的计算应力 124.499 N/mm2 小于 钢管的抗弯强度设计值 205 N/mm2，满足要求！
三、横向支撑钢管计算:
横向水平钢管按照承载能力极限状态设计，按照集中荷载作用下的简支梁计算；
冲击荷载按最不利情况作用于跨中，上部钢管传递的恒载按等间距步置。
冲击荷载: F= 1.4 kN；
上部钢管传递恒载：P=1.2×0.35×0.3×2.1 = 0.265 kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图(kN.m)

最大弯矩 Mmax = 0.987 kN.m ；
最大应力 σ= Mmax / W = 0.987×106 / (5.08×103) = 194.265 N/mm2；
支撑钢管的计算应力 194.265 N/mm2 小于 横向钢管的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！
四、扣件抗滑移计算:
水平钢管传递最大支座力N=1.4+ 1.8 / 0.3×0.265/2=2.194；
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0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN，扣件抗滑移按下式 ：
R ≤Rc
其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取12.8 kN；
水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 2.194 kN；
R < 12.80 kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、立杆的稳定性验算:
（一）立杆荷载计算：
作用于立杆的荷载包括防护棚结构自重、构配件自重、冲击荷载。
1、 防护棚结构自重NG1：
钢管自重取0.04kN/m,扣件自重取0.015kN/个 ；
钢管长度：L=[1.8/2+2.1×1.8/(2×0.3)] ×2+(5－0.6)/1.5 ×2.1+5= 25.7 m ；
扣件数量：n=2×2+(5－0.6)/1.5= 7 个 ；
NG1=0.04×25.7 + 0.015×7 = 1.133 kN；
2、 防护棚构配件自重(kN)：
栏杆、挡脚板自重：0.15×2.1= 0.315 kN；
脚手板自重：0.35×1.8×2.1/2= 0.662 kN；
NG2=0.315+0.662=0.977 kN；
经计算得到，静荷载标准值 NG = 1.133+ 0.977 = 2.11 kN；
3、冲击荷载NQ (kN)：
NQ = 1 kN ；
立杆荷载设计值 N = 1.2NG + 1.4NQ = 1.2×2.11 + 1.4×1 = 3.931 kN；
（二）立杆的稳定性验算:
立杆的稳定性计算公式:

其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN)：N =3.931 kN；
φ ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到；
i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.58 cm；
A ---- 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.89 cm2；
W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W= 5.08 cm3；
σ ------- 钢管立杆最大应力计算值 (N/mm2)；
[f] ---- 钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
l0 ---- 计算长度 (m)；
参照《扣件式规范》 ： l0 = kμh ；
k ---- 计算长度附加系数，取值为1.155；
μ---- 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；取μ= 1.8；
h ---- 立杆自由长度；
防护棚不同于落地脚手架，一般的落地架在主节点处有横向水平杆支撑，故立杆自由长度取立杆步距；而防护棚在主节点处大多无横向水平杆支撑，立杆自由长度h取值如下；
斜撑与立杆的连接点到地面的距离为1.6 m，；斜撑与立杆的连接点到下层防护层的距离为1.5 m；
h取上述两者的最大值 1.6 m。
立杆计算长度 l0 = kμh = 1.155×1.8×1.6 = 3.326 m；
λ＝l0/i =3.326×103 / (1.58×10) = 211 ；
由长细比λ查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.163 ；
钢管立杆受压应力计算值 ； σ =3.931 ×103/( 0.163×4.89×102 )= 49.323 N/mm2；
钢管立杆稳定性验算 σ = 49.323 N/mm2 小于 抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
六、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：
p ≤ fg
地基承载力设计值:
fg = fgk×kc = 120×1 = 120 kPa ；
其中，地基承载力标准值：fgk= 120 kPa ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 1 ；
立杆基础底面的平均压力：p = N/A =3.931 / 0.25 = 15.726 kPa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N =3.931 kN；
基础底面扩展面积 ：A = 0.25 m2 。
p= 15.726 kPa≤ fg= 120 kPa 。地基承载力满足要求！