交院脚手架施工方案改正.doc

辛甸金地商城脚 手 架 工 程 施 工 方 案工 程 名 称： 辛甸金地商城 施 工 单 位：山东省天大建设工程有限责任公司编 制 人： 张成江 日 期： 二00八 年十一月 目 录一、编制依据-2二、工程概况-2三、外脚手架搭设方式的选择-2四、 脚手架的基本搭设方式-3五、 脚手架的验算-4六、 施工准备-18七、 脚手架的施工-19八、 质量规定及注意事项-21九、安全技术措施-22一、编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ130-2023)2、建筑结构荷载规范（GB50009-2023）3、建筑施工高处作业安全技术规范 （JGJ80-91）4、 辛甸金地商城工程施工图5、建筑施工手册第四版（缩印本）6、 采用实用五金手册7、 本工程施工组织设本工程采用PKPM施工安全设施计算软件进行计算。二、工程概况本工程长216.2米,宽42.5米共六层。工程集商业与办公写字间为一体，装修较为复杂，规定较高；耐火等级为三级；基础基础垫层为C15；填充墙与女儿墙内的构造柱、圈梁、压顶、雨蓬等采用C25混凝土；地下部分及一层框架柱为C35；其余梁板柱楼梯为C35混凝土；基础、地下车库、卫生间、盥洗室现浇板采用防水混凝土抗渗标号为S6;消防水池底板及四周墙体采用防水混凝土，抗渗标号为S8。三、 外脚手架搭设方式的选择 本工程因设有一层地下室，为不影响基础外墙防水、基础回填土及其他分项工程施工，故外脚手架采用二层以上悬挑双排脚手架，一层以下采用落地式双排脚手架。根据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（以下简称规范）中规定：脚手架搭设高度HS 不宜超过50 米，超过50米的脚手架可采用分段悬挑等措施。本工程建筑主楼高达成+27米标高，故采用悬挑双排脚手架， 四、脚手架的基本搭设方式1、悬挑脚手架：从第二层顶板开始设悬挑梁，悬挑梁采用16号工字钢，长度为3m，外挑1450mm，间距1.5m左右(视每个面的长度而有所变化，详见图纸)。在楼板预留两道18固定环，以备固定工字钢，悬挑工字钢和楼面上的18园套环相焊接。悬挑端点上焊20钢吊环，用以斜拉钢丝绳。斜拉用的钢丝绳采用619，直径为16毫米，间距同立杆纵距1500mm。六层为一挑排架，即为12步架，高度为21.6米。脚手架上操作层为三步架，非操作层为九步架。2、脚手架搭设尺寸为：立杆横距Lb=1.50m，立杆纵距1.05m，立杆步距h=1.8m，脚手架内立杆距外墙表面0.3m。立杆纵距应以La=1.5m为基本值，结合本立杆所在平面的纵向尺寸，进行调整拟定，但不得超过1.8m。3、连墙件与建筑物的连接：采用双扣件刚性连接，连墙件采用二步二跨，菱形布置；连墙件竖向间距3.6米，水平间距3.0米。连墙件的连墙杆同脚手架；连墙杆与脚手架的连接、连墙杆与建筑物的连接(各连接点采用双扣件连接)采用双扣件连接。4、脚手架采用.钢管搭设，铺三层冲压钢脚手板。5、剪刀撑应取4根立杆，斜杆与地面夹角为450600，剪力撑应沿架高连续布置，剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横相扣紧外，在其中间应增长24个扣结点。五、脚手架的验算：计算参数：在主楼外檐搭设作为结构施工的悬挑脚手架，其立杆间距为10501500，步距为1800，搭设高度为21.6米，外挑底支撑采用1根I16的工字钢，挑支撑间距为1500，挑支座采用预埋在楼板砼内的18钢筋套钩固定。具体构造尺寸如下图所示：（一）小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。 1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.500/3=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/3=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.075+1.41.500=2.236kN/m 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下: M=2.2361.0502/8=0.308kN.m =0.308106/5080.0=60.661N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足规定! 3.挠度计算 最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m 简支梁均布荷载作用下的最大挠度 V=5.01.6131050.04/(3842.06105121900.0)=1.017mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足规定! （二）大横杆的计算: 大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。 用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值 P1=0.0381.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.500/3=0.079kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.500/3=1.575kN 荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.079+1.41.575)/2=1.174kN 大横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分派的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.2671.1741.500=0.478kN.m =0.478106/5080.0=94.185N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足规定! 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分派的挠度和。 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105121900.000)=0.05mm 集中荷载标准值P=0.040+0.079+1.575=1.694kN 集中荷载标准值最不利分派引起的最大挠度 V1=1.8831694.0701500.003/(1002.060105121900.000)=4.29mm 最大挠度和 V=V1+V2=4.340mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足规定! （三）扣件抗滑力的计算: 纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.0381.500=0.058kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.1501.0501.500/2=0.118kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.500/2=2.362kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.118+1.42.362=3.518kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足规定! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,实验表白:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN； （四）脚手架荷载标准值: 作用于脚手架的荷载涉及静荷载、活荷载和风荷载。 静荷载标准值涉及以下内容： (1)每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m)；本工程为0.1248 NG1 = 0.12521.000=2.621kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.150111.500(1.050+0.300)/2=1.671kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15 NG3 = 0.1501.50011/2=1.238kN (4)吊挂的安全设施荷载，涉及安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50021.000=0.157kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.686kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = 3.00021.5001.050/2=4.725kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2023)的规定采用：W0 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2023)的规定采用：Uz = 1.540 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.70.4501.5401.200 = 0.582kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.851.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.851.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 （五）立杆的稳定性计算: 卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=13.44kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 拟定，l0=3.12m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度拟定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 147.93 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足规定! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=12.45kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 拟定，l0=3.12m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度拟定；u = 1.50 A 立杆净截面面积，A=4.89cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.337kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 203.28 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足规定! 连墙件采用扣件与墙体连接。 通过计算得到 Nl = 9.79kN小于双扣件的抗滑力12.0kN，满足规定! 连墙件扣件连接示意图 （七）悬挑梁的受力计算: 悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。 悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体 = 1300mm， 水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面抵抗矩W = 141.00cm3，截面积A = 26.10cm2。 受脚手架集中荷载 P=1.25.69+1.44.73=13.44kN 水平钢梁自重荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m悬挑脚手架示意图悬挑脚手架计算简图 通过连续梁的计算得到 悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=16.361kN,R2=11.773kN,R3=-0.519kN 最大弯矩 Mmax=2.102kN.m 抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=2.102106/(1.05141000.0)+5.9081000/2610.0=16.458N/mm2 水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足规定! （八）悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017-2023)附录B得到： b=2.00 由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2023)附录B其值用b查表得到其值为0.918 通过计算得到强度 =2.10106/(0.918141000.00)=16.24N/mm2； 水平钢梁的稳定性计算 f,满足规定! （九）钢丝绳设计计算： 水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算 其中RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。 各支点的支撑力 RCi=RUisini 按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为 RU1=17.395kN16mm钢丝绳允许应力验算： 采用619、直径为16毫米的钢丝绳，钢丝绳破断拉力总和为124 KN。根据钢丝绳的计算规则：做吊挂用的钢丝绳由于受力复杂，磨损严重，安全系数应取K6以上。但对于该设计方案，建筑物楼层边沿有连系梁，该梁可以承受槽钢传递来的荷载，16号工字钢长度为3米，1.55米的长度在建筑物上处在锚固状态，其抵抗弯矩的作用也很大,故可做进一步的保险，安全系数取K4.5(若建筑物楼层边沿无连系梁，则安全系数应取K6以上)换算系数a0.85钢丝绳的允许拉力S=aP GK0.851244.523.42KNF17.395 KN选用619、直径为16毫米的钢丝绳16单根已能满足安全规定。 （十）锚固段与楼板连接的计算: 1.水平钢梁与楼板压点假如采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=11.773kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范10.9.8f = 50N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=117734/(3.1416502)1/2=13mm 水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。 2.水平钢梁与楼板压点假如采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 11.77kN； d 楼板螺栓的直径，d = 18mm； fb 楼板螺栓与混凝土的允许粘接强度，计算中取1.5N/mm2； h 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，通过计算得到 h 要大于11773.39/(3.1416181.5)=138.8mm。 3.水平钢梁与楼板压点假如采用螺栓，混凝土局部承压计算如下： 混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 11.77kN； d 楼板螺栓的直径，d = 18mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=90mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2； 通过计算得到公式右边等于106.6kN 楼板混凝土局部承压计算满足规定!（十一） 索具螺旋扣 (又叫花篮螺栓)抗拉强度验算 索具螺旋扣 (又叫花篮螺栓)受到的拉力为钢丝绳的拉力，考虑到动荷载系数，F1.517.395 KN26.09 KN 据此查实用五金实用手册，选用OO型，螺旋扣号码为3.0六、施工准备1、材料准备在进行地下室结构施工时，开始准备外脚手架的材料，挑选合格的钢管、扣件，并对油漆剥落的钢管补刷油漆。外脚手架钢管采用单独颜色，以免与其他钢管混淆。同时根据施工方案配备立杆、大横杆、小横杆及剪刀撑的长度搭配。在外架搭设前准备好质量符合规定的竹笆、安全网等防护材料。地下室顶板施工完毕后。立即进行搭设外架部分的清理，并根据施工方案的尺寸弹出外脚手架的尺寸线。2、脚手架材料选择和质量规定结合本工程的特点以及钢管刚度好，强度高的优点，本工程外脚手架均采用扣件式钢管脚手架，在选材方面需遵循以下原则。A、钢管选用483.5的焊接钢管，材质选用力学性能适中的Q235钢。用于立杆、大横杆、剪力撑和斜杆的钢管长度为46米，这样的长度一般重25kg以内，便于工作操作，用于小横杆的钢管长度为1.2m-1.5m，以适应脚手架宽度的调整需要。B、钢管严禁使用有明显变型、裂纹和严重锈蚀的钢管，应内外涂刷防锈漆，并保持完好。C、应使用与钢管直径相配合的，符合我国现行标准的可锻铸扣件，严禁使用加工不合格，锈蚀和有裂纹的扣件。D、 脚手板采用40mm厚木制脚手板。长34m，自重不超过0.3KN，且表面应具防滑防积水构造。七、脚手架的施工1、搭设程序：基层（顶板）清理弹线固定悬挑工字钢立杆定位摆放扫地杆竖立杆与扫地杆扣紧装扫地小横杆与立杆和扫地杆扣紧装第一步大横杆与各立杆扣紧安第一步小横杆安第二步大横杆安第二步小横杆加设临时斜撑杆，上端与第二步横杆扣紧安第三、第四步大横杆和小横杆安装二层与柱拉杆接立杆加设剪刀撑铺设脚手板、绑扎防护栏及挡脚板挂设安全网。2、搭设方法：从弹好外架线的一个角或跨中立外架的立杆和大横杆，采用小横杆临时固定，开始竖杆时不少于三根。立杆和大横杆要长短搭配，接头位置互相错开。在I16悬挑件焊接L=50，25钢筋头固定立杆。大小横杆每步的高度为1800mm。在搭设一步高后进行立杆和大横杆的校正调直。立杆应用线锤校正其垂直度（架高的1/200），大横杆应拉线调直并校正水平（高差不超过50，并不大于1/300）。在校正调直后铺设底笆用挡笆及安全网，每搭设一步铺设一次。与结构拉结，每一结构层设一圈拉结，连结采用钢管与圆柱抱紧，但在结构施工柱模未拆除前，为保证稳定，应在架体外设支撑，撑点高度4.5m，底角60度，撑杆间距6m，同时在搭三步高后应加设剪刀撑，角度45度。3、人行斜道的设计:人行斜道的宽度为1.2m，坡度为1：3（高：长）。 斜道拐弯平台面积为9m2,宽度为1.5m。斜道两侧及拐弯平台外围， 设立1.2m的防护栏杆及高180mm的挡脚板。人行斜道的脚手板上钉 防滑木条，其厚度为30mm，间距为250mm。斜道使用钢管搭设，重要 杆件有立杆、大横杆、小横杆、斜撑杆、剪刀撑等。立杆纵距为1.8m， 埋入地下500mm,大横杆间距为1.2m。小横杆置于斜横杆上间距为1m. 拐弯处小横杆间距为0.6m。为保证斜道的稳固，在斜道两侧、平台 外围和端部应设立剪刀撑，并加强脚手架连墙杆的设立。斜道脚手板 4、脚手架拆除：（1）脚手架拆除前，先划定安全范围，设立警戒线，并安排专人在警戒线上进行看护，严禁非作业人员进入。工长要向拆脚手架的施工人员进行书面技术交底工作，并有交底接受人签字。（2）脚手架拆除程序应由上至下，按层按步拆除。原则先拆后搭的杆件。剪刀撑、拉杆不准一次性所有拆除，规定拆到哪一层，剪刀撑、拉杆拆到哪一层。（3）在搭拆过程中，半途不得换人，假如在半途更换操作人员，应及时对更换人员作具体交底，方可操作。（4）参与搭拆的所有作业人员，一律不准酒后作业，必须思想集中，保持严厉，不准擅自离开工作岗。应铺平、铺牢。八、质量规定及注意事项：1、所使用钢管，扣件强度须满足规定。弯曲、烂洞、锈蚀脱皮的钢管严禁使用到外架上。2、所用小横杆长度应统一，且两头超过立杆的长度不小于100，立杆和大横杆的接头位置要错开。剪刀撑的接头长度不小于400，且不能少于2个扣件。3、铺设的底笆和挡笆必须和大横杆绑牢，每块竹笆不少于四点，外用围护安全网用16#铅丝绑于大横杆上，每点都须绑扎，上下左右要绷直。所有绑扎头必须朝向架外，以免挂拆伤人。4、搭设外架时，须按方案予埋18钢筋套环，以用作水平悬挑工字钢用，为了能保证施工正常进行，底部脚手架须向上延伸一层，并注意与三层楼板支撑系统作临时连结。5、在架体搭设时，各材料必须进行可靠传递，不得随意乱抛，同时施工人员必须系好安全带，在竖立杆时，必须有两人以上同时操作，以免立杆不稳。6、六级以上大风和雨天不可进行外架搭设，同时各架体材料放置必须稳妥。7、搭设好的架体，使用过程中严禁随意拆卸，并且架体上严禁堆放材料，其上只允许放些临时零星材料，且放置要稳固。8、建立严格完善的验收和检查制度。搭设好的外架在验收合格后方能投入使用，并要挂上验收合格牌。同时对外架应进行定期和不定期的检查，并安排专人对架体进行平常维护。9、在恶劣天气（大风、雨、雪）前后，应对外架进行检查和加固，并在通过全面检查符合安全规定后才干继续使用。九、安全技术措施1、脚手架按设计搭设，经工地技术负责人及监理部门验收后使用。2、搭设质量满足下列规定：所用材料符合标准绑扎牢固，符合搭设标准、满足使用。3、脚手板宽度不小于1.0m，大横杆间距不大于1.8m，小横杆间距不大于1m，立杆及绑扎按木脚手架及钢脚手架的规定执行。4、脚手架采用搭接法，板头超过小横杆不少于20cm，平接法，板头超过横杆不大于20cm，其它按规定执行。5、外脚手架荷载每平方m不超过270kg，内脚手架每平方m不超过250kg，挑脚手架每平方m不超过100kg，特殊用途架子须经计算使用。6、高度超过m均设防护栏杆和挡脚板，有贯穿全高的十字盖剪刀撑，搭设标准按规定和计算执行；架子与建筑物高m，水平m设拉接点；作业层两道栏杆，上拦杆1-1.2m，下栏杆0.5-0.6m，并设18cm挡脚板，脚手架设避雷装置接地可靠。7、对工人进行具体的安全交底，搭设脚手架人员必须持证上岗 。8、所有预留洞口必须层层封闭，其中电梯井道每四层兜一层安全网，所有临边部位均须设立双排钢管围护，并兜严安全网。9、作业人员在脚手架上的最大作业高度应以可进行正常操作为准，严禁在脚手板上加垫器物或单块脚手板以增长操作高度。10、工人在脚手架上作业时应注意自我安全保护和别人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在脚手架上嬉戏打闹和坐在不安全处休息。11、施工人员上下脚手架必须走安全防护的出入通道，严禁攀援脚手架上下。12、在每步架的作业完毕以后，必须将脚手架上剩余材料、物品清理干净。13、在作业中严禁随意拆除脚手架的基本构件、整体性连接紧固件和连墙件，确因操作需要临时拆除时，必须经项目工程师批准，采用相应的补救措施，方可拆除，施工完毕后及时恢复。14、脚手架的拆除作业应按拟定的拆除环节进行，连墙件应在位于其上的所有可拆除杆件都拆除之后，方可拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆件，应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件严禁抛掷。在拆除过程中应作好配合协调作业，严禁单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。