悬挑式扣件钢管脚手架专项施工方案.doc

瑞安滨江二期A地块飞云明珠工程
悬挑式扣件钢管脚手架
专项施工方案
编制：职务（职称)：
审核：职务（职称)：
审定：职务（职称）:
批准部门(章）:
温州中城建设集团有限公司
一、工程概况：
瑞安市莘塍镇上村东新小区I标段工程由瑞安市莘塍镇上村经济合作社、浙江瑞建房地产开发有限公司投资建设；浙江省工程物探勘察院勘察;浙江嘉华建筑设计研究院有限公司设计；湖北亚太监理建设有限责任公司监理；浙江瑞安新瑞建设工程有限公司总承包。本工程总建筑面积约为19000㎡,由1#、2＃、3＃楼及地下室组成，框架结构。层数为11YF，地下室一层，框架结构。
二、编制依据:
1、本工程设计图纸.
2、建筑施工安全检查标准,JGJ59-99。
3、建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ130—2001。
4、钢结构设计手册。
5、本企业技术标准和施工组织设计编制大钢Q/WZJ-2003。
6、关于加强施工现场钢管、扣件使用管理的暂行规定。
7、建筑施工处作业安全技术规范.
8、本集团公司拥有的技术装备、技术素质与自身条件。
9、本集团公司以往施工高层建筑的施工经验.
三、方案选择：
1、根据建筑物平面布置的高度、现场施工条件，该工程裙房1-3层采用落地式脚手架，4、8、12、16、20、24、28层设槽钢悬挑脚手架，每层悬挑高度11。6m。4层以下待砼工程、砖体施工完毕后拆除落地脚手架，用于上部，进行材料周转；4、9层槽钢悬挑脚手架，均在砖砌体完毕后，拆除外脚手架到槽钢悬挑梁，留设一道外脚手架作安全围护，其余材料转到上层使用,楼层结构临边设防护。主体结构验收后外装饰抹灰完毕，上层脚手架拆除,再次搭设二次脚手架。
2、根据建筑物立面特征的要求，对楼层阳台圆弧处和屋面圆弧处外挑需作特殊局部处理。
四、脚手架搭拆要求：
1、落地式外脚手架两部分：第一部分是搭设在地下室外壁及冠梁上。采取回填土夯实、摆片石、100厚C10砼找平,外侧做200宽100深排水沟。由于地下室部分基坑未回填,应另设支架桥,分节卸荷特殊处理.第二部分搭设在地下室盖板上,根据设计，本地下室盖板荷载大于15KN/mm2，经计算落地脚手架未超过15KN，因此,该部分基础不另处理。
2、架体构造及有关参数
落地脚手架和悬挑脚手架，由双排ø48钢管、外脚手架立杆、大横杆、小横杆、剪力撑、竹串片脚手板、绿色密日安全网构成。立杆纵向间距≤1。5m，离墙0.2m，横向间距1。05m，步距1.8m，大横杆布置四根，每层满铺脚手片,脚手片用18＃铅丝四点扎牢；扫地杆纵横布设,每步设踢脚杆和防护杆；剪力撑从转角开始由下而上水平9m以内设一组，左右连续设置，与地面线60°角,搭接点用三只回转扣件固定,搭接长度不得少于1m；脚手架连墙件采用2步3跨，竖向间距3.6米、水平间距4。5m，采用钢管拉接,转角处搭设连墙件.所有外脚手架外立杆、外防护杆、小横杆均刷黄色油漆，满挂绿色密目网式安全网在外脚手架外侧内立面。
3、架体搭设与拆除程序
(1）搭设程序：摆放扫地杆→逐根立杆（放置垫板）→装扫地杆→装第一步小横杆→装第一步大横杆→设篱板→安第二步小横杆→安第二步大横杆→装第二步篱板→设拉结杆→加设剪力撑→挂安全网→重复以上工作.
（2)拆除程序：脚手架拆除顺序序遵循与搭设顺序相反,先搭后拆、后搭先拆，每步同时拆除。
4、技术交底与验收及使用
（1)架体搭设方案必须经专家组及相关部门审批后方可实施.实际搭设与本方案不同之处时，需另作补充方案.及时做好方案变更工作.
（2）脚手架搭设前必须进行针对性的安全技术交底，每搭设一个部位需做一次技术交底,交底双方履行签字手续，每段搭设完毕由公司组织验收，内容量化,验收合格后挂上验收合格牌方可使用。
（3)脚手架在使用过程中，架子工要经常检查架体使用情况，连墙杆是否稳定.脚手板损坏要及时更换，任何人不得任意拆除连墙杆。施工荷载堆放均匀,不能超过2KN/m2,在架件上不用的材料和物体及时清除.
五、悬挑式外脚手架搭设要求
1、悬挑式脚手架架体构造均同落地式脚手架要求。悬挑水平钢梁采用I16b号槽钢U口水平,外挑位置见脚手架平面图，转角部份设置倒挂斜拉钢丝索，外脚手架悬挑槽钢出头100,内侧用U型φ16钢筋固定。
2、搭设程序与落地脚手架要求相同，一次搭设高度不得超过相邻连墙杆以上二步，除安放槽钢的结构层外，其余结构层在施工层均予先搭设,形成封闭施工.每槽钢挑层外脚手架设250高黄、黑油漆踢脚板.
3、项目部对脚手架每半个月定期组织有关人员检查，检查重点在架体连结件、悬挑槽钢固定点，斜挂索等重要部位。
六、悬挑卸料钢平台安装要求
1、悬挑卸料钢平台基本结构：主梁为I16b号槽钢U口水平，次梁选择I14b槽钢，钢平台尺寸4000×3000与建筑连接均为螺栓，钢丝索连接，即为铰结.
2、支承采用吊环钢丝索，花篮螺栓调节平衡，螺栓固定支架（见构造图)。
3、防护采用φ48钢管栏杆，四周用压痕冲压3厚花纹钢板贴焊作安全防护。
4、荷载限制1T（见计算书）
七、特殊部位脚手架要求
1、落地脚手架在地下室、顶板搭设零时支承桥时,采取分节落地和加撑杆的办法加强处理.
2、转角及转角阳台处,设置钢丝索斜拉,加强安全储备。
3、楼层施工电梯进料平台立杆，按总高度1/2下段，采取双拼立杆来加强立杆的稳定性。每楼层均设3个钢管拉结点,标准层第一步设1。9m高，进料平台用5×10木方条密列固定铺设,施工电梯防护采用密目推拉门,进料平台两侧设1。5m高满铺篱板，外挂安全网。
八、“三宝"、“四口”防护措施
1、临边作业安全防护
基坑周边、楼梯、结构层已砌砖墙完成后，外架拆除后的阳台部位临边，均设1。2m高防护栏杆，立挂安全网。楼层超过3.2m的作业层，均设防护栏杆.每层电梯井洞口设1。5m高定型工具式栅门.
2、洞口作业安全防护
各楼层洞口大于25cm的均用木板盖实，管道井洞口均设防护栏杆或隔层满铺篱板，对电梯井内，隔二层设安全平网。
3、外脚手架每悬挑槽钢层与建筑物距离的空隙满铺一道0。3m宽专用篱板隔离,外脚手架靠近道路和通道，均挑安全平网防护。
4、在非标准层作业，施工电梯未开始投入使用前，外脚手架每幢在外脚手架外侧均设之字型1：6斜爬通道，宽度不少于1m，斜道两侧及平台外围均设1。2m高防护栏杆，主挂安全网，斜道满铺竹篱板，其上隔3米设一根防滑木条.
5、施工电梯，底层作业通道口，拌灰机、钢筋场上口均设二层防护棚，满铺篱板，间距大于30cm，棚宽两端各1m,高度大于2m.
6、外脚手架在邻通道处，设两道安全平网。
九、安全技术管理措施
1、脚手架搭设人员必须经过现行国标《特种作业人员安全技术考核管理规定》考核合格的专业架子工，上岗人员应定期检查，合格后方可持证上岗。
2、作业人员必带安全帽，系安全带、穿防滑鞋.
3、作业层的外架上不得超载，严禁将模板、泵送管堆放或固定在外脚手架上,严禁悬挂主设备，严禁在使用期间拆除连墙杆和水平杆。
4、严禁在脚手架上进行热作业；必须进行时，设专人看守并有关火设施。
5、搭拆脚手架时，地面应设警戒标志并派人看守.
6、当有六级以上大风和雪,雨雪天气应停止作业，雨雪后上架作业应有防滑措施，并扫除积雪.
7、脚手架临边洞口防护等安全检查，除正常检查外，当大雨、雪、台风来临前后均应做加强措施和安全检查.
8、脚手架避雷，应按《施工现场临时用电安全技术规范》规定执行。
9、主要施工部位，作业点和危险区域及主要通道口均设相当的安全标识。
10、脚手架拆除顺序，要由上而下，一出一清，依次进行，不准印采取踏步式，在拆除过程中不得中途换人。
十、悬挑式扣件钢管脚手架的计算
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）.
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为11.6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：立杆的纵距1。50米，立杆的横距1.0米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为48×3。5,
连墙件采用2步3跨，竖向间距3。60米,水平间距4。50米。
施工均布荷载为3。0kN/m2，同时施工2层,脚手板共铺设6层。
悬挑水平钢梁采用［16b号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1。50米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结.
一、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,大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0。038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0。350×1.050/3=0。122kN/m
活荷载标准值 Q=3。000×1。050/3=1.050kN/m
静荷载的计算值 q1=1。2×0。038+1。2×0。122=0。193kN/m
活荷载的计算值 q2=1。4×1。050=1.470kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2。抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下：
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0。193+0。10×1.470）×1。5002=0.366kN。m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=—(0.10×0。193+0.117×1。470）×1.5002=—0。430kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0。430×106/4729.0=91。017N/mm2
大横杆的计算强度小于205。0N/mm2,满足要求!
3。挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0。038+0.122=0。161kN/m
活荷载标准值q2=1。050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0。677×0。161+0。990×1。050）×1500。04/（100×2.06×105×113510。0）=2。486mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm，满足要求!
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0。038×1。500=0。058kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.350×1.050×1。500/3=0。184kN
活荷载标准值 Q=3.000×1。050×1.500/3=1.575kN
荷载的计算值 P=1。2×0。058+1。2×0。184+1.4×1.575=2。495kN
小横杆计算简图
2。抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配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=(1。2×0.038）×1。0502/8+2.495×1。050/3=0。879kN。m
=0。879×106/4729.0=185.973N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求!
3。挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配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：
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5。0×0。038×1050。004/（384×2。060×105×113510。000)=0。03mm
集中荷载标准值P=0。058+0。184+1。575=1。816kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1816。350×1050。0×(3×1050。02—4×1050.02/9）/（72×2。06×105×113510。0）=3。192mm
最大挠度和
V=V1+V2=3。218mm
小横杆的最大挠度小于1050。0/150与10mm,满足要求！
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。038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0。350×1。050×1。500/2=0。276kN
活荷载标准值Q=3.000×1。050×1。500/2=2。362kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1。2×0。276+1。4×2。362=3。687kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40——65N。m时，试验表明: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包括静荷载、活荷载和风荷载.
静荷载标准值包括以下内容：
(1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；为0。1248
NG1 = 0.125×11。600=1。448kN
(2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板,标准值为0。35
NG2= 0。350×6×1。500×（1。050+0.200）/2=1。969kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0。11
NG3 = 0.110×1。500×6/2=0。495kN
(4）吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2）；0.005
NG4= 0。005×1.500×11。600=0.087kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3。998kN。
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=3.000×2×1.500×1。050/2=4.725kN
风荷载标准值按照以下公式计算
其中 WO —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0。600
Uz -- 风荷载高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用:Uz = 1。250
Us —— 风荷载体型系数：Us = 1。200
经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7×0.600×1。250×1。200 = 0。630kN/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。85×1。4NQ
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式
MW = 0。85×1。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：
1。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=10。42kN；
—— 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。59cm；
LO—— 计算长度 (m）,由公式LO = kuh 确定,LO=3.12m；
k -— 计算长度附加系数，取1。155；
u —— 计算长度系数,由脚手架的高度确定;u = 1。50
A —— 立杆净截面面积，A=4.50cm2；
W -— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=4.73cm3;
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩,MW=0。364kN.m；
—- 钢管立杆受压强度计算值 （N/mm2）；经计算得到=200。42
［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 〈 ［f］，满足要求!
六、连墙件的计算：
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl = Nlw + No
其中 Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN）,应按照下式计算：
Nlw = 1。4 ×WK× Aw
Wk —— 风荷载基本风压标准值,Wk = 0.630kN/m2；
Aw -— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×4.50 = 16。200m2;
No -— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN）;No = 5。000
经计算得到 Nlw = 14.288kN,连墙件轴向力计算值 Nl= 19.288kN
连墙件轴向力设计值 Nf = A［f］
其中 —- 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l/i=20。00/1。59的结果查表得到=0.97；
A = 4.50cm2；［f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 89.359kN
Nf>Nl,连墙件的设计计算满足要求！
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到 Nl = 19。288kN大于扣件的抗滑力8.0kN,不满足要求！
连墙件扣件连接示意图
七、悬挑梁的受力计算：
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用,里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中 k = m/l，kl = ml/l，k2 = m2/l。
m = 1500mm，l = 1500mm，ml = 200mm,m2 = 1250mm;
水平支撑梁的截面惯性矩I = 934。50cm4，截面模量（抵抗矩） W = 116。80cm3。
受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1。2×4.00+1。4×4。73=11。41kN
水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2×25.15×0。0001×7.85×10=0。24kN/m
k=1。50/1。50=1。00
kl=0.20/1.50=0。13
k2=1。25/1.50=0。83
代入公式，经过计算得到
支座反力 RA=34.214kN
支座反力 RB=—11。033kN
最大弯矩 MA=16.816kN.m
抗弯计算强度 f=16。816×106/（1。05×116800。0）=137。113N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求！
受脚手架作用集中计算荷载 N=4.00+4。73=8.72kN
水平钢梁自重计算荷载 q=25。15×0。0001×7.85×10=0。20kN/m
最大挠度 Vmax=6.723mm
按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即3000.0mm
水平支撑梁的最大挠度小于3000。0/400,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算：
水平钢梁采用[16b号槽钢U口水平，计算公式如下
其中b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到b=570×10。0×65。0×235/(2500.0×160.0×235。0）=0。93
由于b大于0。6，按照《钢结构设计规范》(GB50017—2003）附录B其值用b'查表得到其值为0.752
经过计算得到强度=16.82×106/（0.752×116800。00）=191.56N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算 〈 ［f]，满足要求!
九、锚固段与楼板连接的计算:
1。水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环,拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=11.033kN
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》10.9.8［f］ = 50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[11033×4/(3。1416×50×2）］1/2=12mm
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。
钢丝绳斜拉槽钢悬挑脚手架结构计算钢丝绳拉力。
H为二层高度,即2。9×2=5。8m，B=1。700m
则L=1。72+5.82=6。04m
RA1=2×（3998+4725)×（1230+286）2×（3—1516÷1700）/2×17002)
=17446×2298256×（3—0。892)/5780000
=17446×4844723。7/578
=14623.0078=14623N
RA2=8723×8723×2862×(3—286÷1700)/2×17002
=102。71N
RA=RA1+RA2=14623+102。71=14。725KN
PX=RA·L/H=14。725×6。04/6=14.823KN
安全系数取K=8，T计=14。823×8=130.44KN
查表得:钢丝绳采用6×37—，钢丝绳公称抗拉强度为1700N/mm2,其破坏拉力145KN〉130。44KN 满足要求