脚手架搭设方案1教案资料.doc

脚手架搭设方案
一、 工程概况
工程概况一览表
序号
内 容
说明
1
总建筑面积
6583.28㎡
2
层数
办公楼3层、多功能厅1层、值班员宿舍2/3层、食堂1层、配电房1层、武警营房层3/1层
3
建筑高度
办公楼18.3m、多功能厅11.3m、值班员宿舍11m、食堂11.3m、配电房8m、武警营房层9.9m
4
建筑面积
办公楼2467㎡、多功能厅549.64㎡、值班员宿舍1292㎡、食堂276.64㎡、配电房509.64㎡、武警营房1426.36㎡。
5
建设单位
国家广播电影电视总局281台
6
设计单位
云南省设计院
7
监理单位
云南省建设工程监理有限公司
8
施工单位
重庆市渝万集团有限公司
9
建设工期
施工总工期165日历天
10
质量标准
要求符合现行的《建筑工程施工质量验收评定标准》并达到一次性验收合格
二、进度介绍
本项目于2009年5月15日开工，2009年7月15日基础完工，现进入主体分部施工，即进入高处作业，为保证安全、满足施工要求,本工程采用落地式双立杆外脚手架。
三 脚手架构配件的质量标准
1钢管及扣件，钢管宜采用外径48mm，壁厚3.5mm焊接钢管，宜采用力学性能适中的Q235A（3＃）钢，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构负钢》GBT700中Q235A钢的规定，扣件应符合GB15831－1995《钢管脚手架扣件》的规定。
四、双排外脚手架搭设参数及构造要求
1、立杆纵距1.2m，立杆横距1.05m，内立杆离墙距离为0.35m，内外立杆须对应且平等一致。双立杆的两根钢管必须用直接扣件与纵向横杆扣紧，以保证两根立杆共同参与工作。立杆接头必须采用对接扣件连结。相邻两根立杆的接头位置应错开不小于500mm的距离，且不应在同一步架内。
2、大横杆步距为1.80m。内外须对称且水平一致。大横杆接长必须采用对接扣件。上下两根横杆的接头部位应相互错开不小于500mm的距离，且同一步架内外两根横杆的接头应相互错开，亦不允许在同跨内有两个接头。
3、小横杆间距为1.50m，在脚手板的对接接头处，宜设两根小横杆。
4、纵向支撑，即纵向剪刀撑。在脚手架外侧沿高度方向由下而上连续设置，支撑宽度以5个立杆纵距为宜，最大跨度不应超过7根立杆。斜杆与地面夹角宜在45°~60°范围内。在两端及转角处必须设置，沿长度方向应连续设置。
纵向支撑钢管应采用旋转扣件(方向)与立杆和大横杆扣牢，其连接点与脚手架主节点距离应不宜大于150mm。
5、横向支撑这，即横向剪刀撑。每隔6跨设置，并应在转角部位自下而上设置。
6、抛撑在脚手架两端设置，中部每隔15m设置一道。
7、纵横向扫地杆，其下应支垫硬木块或木板，以减少架子不均匀沉降。
8、连墙杆，沿竖向须层层设置，即竖向间距为3.60m(即二步架)，横向水平距离按规范规定与结构连接。连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的重要杆件，亦具有脚手架抵抗垂直和水平分力的重要作用，特别是对承受的荷载，抵抗脚手架的侧向变形，都起着重要作用，因此在搭设时应特别注意与主体结构连结牢固，节点构造合理。其与墙面保持垂直，不得向上倾斜。
9、跳板，在操作层应满铺且应铺平绑牢。采用竹跳板不应腐朽或松散，禁止使用断裂或弹簧跳。不允许在单块跳板上施工作业。脚手板对接铺设时，在接头处必须设两根小横杆。搭接铺设时，接头处必须在小横杆上，不宜超过150mm，离开墙面距离120~150mm，操作层应设置高度不小于180mm的挡脚板。
10、密目安全网，沿外架立面从下至上必须满挂2000目的密目安全网，实行全封闭作业。密目网应绑扎牢固，横平竖直，匍平绷紧，顺挂整齐、严密。表面应清洁干净，无破损、污染。
1.11、地基处理，本工程场地地质情况复杂，整个场地在前期场平时被深厚的填土覆盖，特别是办公楼、值班宿舍、武警营房，填土深度达1～2.5米，堆填时间只有一至二个月，填土由粘土组成，因此，高厚回填土的不稳定性将对脚手架的稳定性造成影响，对地基土层需采用夯实的方式进行处理，搭设双排外架的地基应坚硬密实，场地应平整，无淤泥、积水。对在回填土上及不良地基上搭设外架时，必须对地基进行换填处理。可采用铺片石、碎石，或用碎砖三合土换填。脚手架立杆下应铺垫厚度不小于50mm的木板，其底面积不应小于0.15m²。一般采用通长垫木板的措施，使立杆竖向力均匀传递于地基上，以防止架体不均匀下沉。处理好地基是措施外架很关键的一个道工序，必须认真检查处理状况，包括排除积水，挖好排水沟等环节。
五、脚手架的搭设方法
1　搭设顺序：放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3－4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平使其符合要求，按40－60N m力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连杆墙件（或加抛撑），按第一步程序和要求搭设指二步、第三小步．．．．．．，随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。

六、 脚手架的使用管理
1、脚手架的施工和使用应设专人负责，并设安全监督检查人员，确保脚手架的搭设和使用符合设计和有关规定要求。
2、在使用过程中，应定期对脚手架进行检查，严禁乱堆乱放，应及时清理堆积的杂物。
3、脚手架应设专人经常检查，发现问题及时解决，大风雨天气过后要全面检查，合格后方准使用。
4、不得将脚手架构件物品从过高的地方抛掷，不得随意拆除已投入使用的脚手架构件。
5、为了降低成本防止材料积压，材料必须按实际用量分批进扬，架子工要实行限额领料，要充分利用本公司其他工地的剩料或周转材料(如小短钢管，防护栅栏等减少租赁费)。
6、架子工在实际操作中，要合理使用材料，要做到长料不短用，对卡
扣等要经常进行保养维修。
7、架子工每天要做到活完料净脚下清，剩余材料要及时清理入库保管。
七、 脚手架验收
1、一般脚手架支搭完毕后要经过施工员、质检员、会同安全员、架子
工长、班组长以及使用班组负责人确认合格、履行签字手续后方准投入使用，大型脚手架在工地验收合格后，还得报请公司施工管理科验收 、合格后方准使用。
2、脚手架搭设质量要求
序号
杆件类别
项 目
偏 差
检查方法
1
地基

表面坚实平整、无积水、垫板不晃动
观察
2
立杆
纵向垂直度
≯H/400，且±60mm
经纬仪或吊线和卷尺
横向垂直度
≯H/600，且±40mm
3
间距
步距
±20mm
钢卷尺
柱距
±50mm
排距
±20mm
4
大横杆
一根杆的两端
≯L/300，且±20mm
水平仪或水平尺
同跨内外杆高差
±10mm
5
小横杆
水 平
±10mm，外伸500mm
钢卷尺
6
扣件安装
主节点处各扣件距主节点距离
≤150mm
钢卷尺
同步立柱上两相邻对接扣件的高差
≤500mm
钢卷尺
立柱上对接扣件距主节点的距离
≤h/3
钢卷尺
纵向水平杆上对接扣件距主节点距离
≤L/3
钢卷尺
扣件紧固力
45-65N.m范围内，≯65N.m
扭力扳手
7
剪刀撑斜杆与地面倾角
450-600
角尺
8
脚手板外伸长度
对接
100mm<a≤150mm
钢卷尺
搭接
a≥100mm
钢卷尺
八、 脚手架的拆除
1、拆除前准备工作
1.1、面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合安全要求。
1.2、据检查结果，补充完善施工组织设计中的拆除顺序，经监理部门批准方可实施。
1.3、除安全技术措施，应由单位工程负责人逐级进行技术交底。
2、拆除要求
2.1、除顺序应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业。
2.2、有连墙件应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，应增设连墙件加固。
2.3、脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆连墙件。
2.4、脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应先设置连墙件和横向支撑加固。
2.5、购配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛仍。
2.6、至地面的购配件及时检查整修与保养，并按品种、规格随时码放堆存处，置于干燥通风处，防止锈蚀。
九、脚手架的安全要求
1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准考核合格的专业架子工；上岗人员经过体检合格者方可作业。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋等。
3、脚手架的构配件质量必须是按要求进行检验合格的。脚手架搭设分段（每层）验收合格后方可使用。
4、脚手架应分阶段进行质量检查，发现问题应及时纠正；分为以下5个阶段：脚手架搭设前；操作层上施加荷载前；每搭设完10m高度后；达到设计高度后。
5、操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼输送管等固定在脚手架上。
6、六级以上大风和雾、雨天应停止脚手架作业。
7、专人负责对脚手架进行经常检查和检修。
8、在脚手架使用期间，严禁任意拆除纵、横向水平杆、扫地杆、连墙杆、支撑、栏杆和挡脚板，如必须拆除应采取相应安全措施，并报项目工程技术部批准。
9、严禁在脚手架基础及邻近进行挖掘作业，如必须进行挖掘应采取相应安全措施，并报项目技术部批准。
10、在脚手架上进行电、气焊作业时，要有防火措施和监护人看守。
11、脚手架应有有效的接地、避雷措施。
12、脚手架搭、拆时，地面必须设围栏和警戒标志，并派专人看守。
13、主节点处，固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支近等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。
14、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
15、对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。
16、当脚手架外侧遇有低压电线时，而且外侧边缘距外电架空线路负侧边缘的安全距离小于规范定时，应做专门外是方案，并严格执行。
17、严格按搭设方案施工；连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两步；
18、在搭设过程中，应注意调整脚手架的垂直度，最大允许偏差100mm。
十、落地式扣件钢管脚手架计算书
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18.6米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.2米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.20米。采用的钢管类型为Φ48×3.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距2.4米，水平间距2.4米。 施工均布荷载为2kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
1、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。
2、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=0.15×1.05/3=0.053kN/m
活荷载标准值 Q=2×1.05/3=0.7kN/m
静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.053=0.109N/m
活荷载的计算值 q2=1.4×0.7=0.98kN/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)
3.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=(0.08×0.109+0.10×0.98)×1.22=0.154kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为
M2=-(0.10×0.109+0.117×0.98)×1.22=-0.181kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.181×106/5080=35.63N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
4.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+0.053=0.091kN/m
活荷载标准值q2=0.7kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=(0.677×0.091+0.990×0.7)×12004/(100×2.06×105×121900)=0.623mm
大横杆的最大挠度小于1200/150或10mm,满足要求!
5、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。
5.1、荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.2=0.046kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.15×1.05×1.2/3=0.063kN
活荷载标准值 Q=2×1.05×1.2/3=0.84kN
荷载的计算值 P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×0.84=1.307kN

小横杆计算简图
5.2.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)×1.052/8+1.307×1.05/3=0.464kN.m
=0.464×106/5080=91.339N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
5.3.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=5.0×0.038×10504/(384×2.06×105×121900)=0.02mm
集中荷载标准值P=0.046+0.063+0.84=0.949kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=949×1050×(3×10502 -4×10502/9)/(72×2.06×105×121900)=1.553mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.573mm
小横杆的最大挠度小于1050/150或10mm,满足要求!
6、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=0.038×1.05=0.04kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.15×1.05×1.2/2=0.095kN
活荷载标准值 Q=2×1.05×1.2/2=1.26kN
荷载的计算值 R=1.2×0.04+1.2×0.095+1.4×1.26=1.926kN
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。
7、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)；本例为0.149
NG1 = 0.149×18.6=2.771kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆板，标准值为0.15
NG2 = 0.15×4×1.2×(1.05+0.3)/2=0.486kN
(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 = 0.15×1.2×4/2=0.36kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.2×18.6=0.112kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.729kN。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 =2×2×1.2×1.05/2=2.52kN
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》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.35
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 = 1.25
Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.2
经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.35×1.25×1.2= 0.368kN/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
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 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 —— 风荷载基本风压值(kN/m2)；
la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 立杆的步距 (m)。

8、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=8kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391；
　　 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 确定，l0=2.08m；
　　 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=1.5；
　　 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 = 41.84
　　[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 σ< [f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=7.47kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.391；
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 确定，l0=2.08m；
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 = 1.5
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 = 0.076kN.m；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 54.03
[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 σ< [f],满足要求!
9、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.958kN；
NQk —— 活荷载标准值，NQ = 2.52kN；
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.149kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 193.055米。
脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50米。
考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

其中 NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 0.958kN；
NQk —— 活荷载标准值，NQ = 2.52kN；
gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.149kN/m；
Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.064kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 195.854米。
脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50米。
10、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 —— 风荷载基本风压值，wk = 0.368kN/m2；
Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw =2.4×2.4= 5.76m2；
No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5
经计算得到 Nlw = 2.968kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 7.968kN
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=30/1.58的结果查表得到=0.952；
A = 4.89cm2；[f] = 205.00N/mm2。
经过计算得到 Nf = 95.43kN
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 = 7.968kN小于扣件的抗滑力8kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图
11、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
其中 p —— 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 32
N —— 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 8
A —— 基础底面面积 (m2)；A = 0.25
fg —— 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 68
地基承载力设计值应按下式计算
fg = kc × fgk
其中 kc —— 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.4
fgk —— 地基承载力标准值；fgk = 170
地基承载力的计算满足要求!

重庆市渝万建设集团国家广电总局
281台工程项目部
二00九年七月二十五日