脚手架方案 有计算式-1.docx

脚手架专项施工方案
一、工程概述
荷风雅居4#、9#楼工程建设地点在武汉市蔡甸区工农路。总建筑面积37719.91㎡,其中：4#楼16217.57㎡；9#楼21502.34㎡。框剪结构。4#楼地上31层，1-31层层高3m；地下1层，层高4.5m；建筑高度：93.300m。9#楼建筑层数30层，1-30层层高3m，建筑高度：90.300m。
二、编制依据
（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）；
（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）；
（3）《建筑施工手册》第四版；
（4）《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》；
（5）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
三、搭设方案
因施工场地限制，便于场地内材料运输和人行通过，因在结构施工期间全部采用悬挑脚手架，具体方案见下表：
悬挑次数
工字钢预埋楼层
悬挑楼层
第一次
3层楼面
3、4、5、6、7、8
第二次
9层楼面
9、10、11、12、13、14、
第三次
15层楼面
15、16、17、18、19、20
第四次
21层楼面
21、22、23、24、25、26
第五次
27层楼面
27、28、29、30、31
4#楼悬挑脚手架方案

悬挑次数
工字钢预埋楼层
悬挑楼层
第一次
2层楼面
2、3、4、5、6、7
第二次
8层楼面
8、9、10、11、12、13
第三次
14层楼面
14、15、16、17、18、19
第四次
20层楼面
20、21、22、23、24、25
第五次
26层楼面
26、27、28、29、30
9#楼悬挑脚手架方案
每次悬挑的高度为18米。
1、脚手架的材质要求
（1）、钢管脚手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，钢管要有出厂合格证和检验报告。
（2）扣件选用可锻铸造标准扣件，有合格证和检验报告，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离5mm。钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
（3）、悬挑用工字钢选用16a，固定工字钢用钢筋采用20，卸载用钢丝绳采用直径为14mm的钢丝绳和专用钢丝绳绳卡。材料均要求有合格证。
（4）搭设外架前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆统一漆黄色，剪刀撑、防护栏杆统一漆黄黑相间色。
（5）、脚手板、脚手片采用符合要求的材料。
（6）、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，4×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证。
（7）、连墙件采用外架钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T 700）中Q235A钢的要求。
（8）、施工人员的选择：操作人员持证上岗，搭设前对操作人员进行安全及技术交底。
2、脚手架的搭设流程及要求
悬挑脚手架搭设的工艺流程为：放线定位→在结构板面上预埋卡工字钢钢筋→穿工字钢→铺跳板→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。
 定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。
 在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按一下构造要求搭设。
3、悬挑脚手架搭设
①16a工字钢在端头埋件位置立焊在Ф20的钢筋成L形，起弯曲角度成60度，防止工字钢晃动。
②脚手架立管处焊Ф25钢筋头长200mm，以免脚手架立管滑动。
③挑架布置层面在楼面混凝土浇捣时，按设计尺寸埋好埋件。
④挑架在拐角圆弧处局部脚手架如外挑部分加长，内锚部分也相应加长。
⑤在搭设之前，必须对进场的脚手架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和变形的工字钢。
⑥工人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并临时固定。工人必须戴安全帽和佩挂安全带，不得单人进行装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全作业。
⑦在搭设中不得随意改变构架设计，减少杆配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构架尺寸放大。确有实际情况，需要对构架作调整和必变时，应提交技术主管人员解决。
⑧在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。
⑨安全防护
本工程脚手架采用全封闭式防护。每个施工层脚手架均设挡脚板及防护栏杆，外架水平杆、内侧立杆与建筑物的间隙必须用脚手板满铺，并在脚手架平面上满挂安全网，内侧与楼面预埋件连接牢固，外侧与立杆连接牢固，所有外架外侧外罩密目安全网，绑扎牢固，不留缝隙；现场的有的安全通道上方搭设防护棚，满铺脚手板，并满挂密目网。
避雷措施
脚手架避雷针采用Ф12镀锌圆钢制作，设在房屋转角脚手架的立杆上，高度1m，并将所有最上层的大横杆全部接通，形成避雷网络。接地板采用Ф20圆钢，按脚手架长度50m设置一个，接地线采用Ф8圆钢，接地线的连接应保证接触可靠，接地线与接地板的连接采用焊接。
5、脚手架的安全验算
（1）脚手架的计算参数
步距h=1.5m，立杆纵距la=1.5米，立杆横距lb=0.8m，连墙杆为二步三跨设置，脚手板为竹跳板。
脚手架材质选用Ф48×3.5mm的钢管，查表附录B，得出截面面积A=489mm²，截面模量W=5.08×10³mm³。回转半径i=15.8mm，每米长质量为3.84kg/m。
查表5.1.6得出抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm²，弹性模量E=206000 N/mm²。
(2)荷载标准值
结构自重标准值：gk1=0.1394KN/m（双排脚手架）。
跳板自重标准：gk2=0.35 KN/m²。
栏杆、挡脚板:gk3=0.14 KN/m。
施工均布活荷载标准值：gk=3 KN/m²。
风荷载标准值：ωk=0.7·µz·µs·ωo
式中µz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》
并用用插入法得18米为1.12
µs——脚手架风荷载体型系数，全封闭式为1.2
ωo——基本风压值，为0.7KN/m²
则0.7×1.12×1.2×0.7=0.658 KN/m²。
（3）纵向水平杆、横向水平杆计算：
6、横向水平杆计算：按立杆简支梁计算。
每纵距脚手片自重NG2k=qk2×la×lb=0.35×1.5×0.8=0.42kN
每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb=3×1.5×0.8=3.6kN
MGk=(NG2k/3)×(lb/3)=(0.42/3) ×0.27=0.038KN·m
MQk=(MQk/3) ×0.27=0.324 KN·m
σ=m/w=(1.2×MGk+1.4×MQk)/W=(1.2×0.038+1.4×0.324)/(5.08×10³mm³)=499000 N·mm/(5.08×10³mm³)=98.23 N/mm²＜f=205 N/mm²
横向水平杆抗弯强度满足要求。
7、纵向水平杆计算：按立杆连续梁计算。
每纵距脚手片自重G2k=qk2×lb/3=0.35×0.8/3=0.093kN/m
每纵距施工荷载Qk=qk×lb/3=3×0.8/3=0.8kN/m
q=1.2G2k+1.4Qk=1.69KN/m
MGkmax=0.10G2k×la²=0.10×0.093×1.5×1.5=0.021kN·m
MQkmax=0.10×0.8×1.5×1.5=0.18 kN·m
σ=m/w=(1.2×MGk+1.4×MQk)/W=(1.2×0.021+1.4×0.18) ×1000000/(5.08×10³mm³)= 54.57 N/mm²＜f=205 N/mm²
纵向水平杆抗弯强度满足要求。
（4）扣件的抗滑承载力验算
R=（1.2NG2k+1.4NQK）/2=(1.2×0.42+1.4×3.6)/2=2.772KN＜Rc=8.0KN
扣件的抗滑承载力满足要求。
(5)立杆计算
单立杆竖向承载力:
N=1.2(NG1k+NG2k)+0.85×1.4×ΣNQK=1.2×(0.1394×39.25+7×0.35×0.8×1.5/2)+0.85×1.4×1×3×1.1×1.5/2=11.27KN
长细比:
λ=Lo/i=kµh/i=1.155×1.5×1.5×10³/15.8mm=164.48mm
查表C λ=165mm得出φ=0.259mm
Mw=0.85×1.4Mwk=(0.85×1.4Wklah²)/10=(0.85×1.4×0.658×1.5×1.5²)/10=0.264KN·m
N/φA+Mw≤f
(11.27×10³)/(0.259×489)+(0.264×1000000)/(5.08×10³=88.98+51.97=140.95N/mm²＜f=205N/mm²
立杆满足要求
(6)连墙件计算(按两步三跨设置)
Nlw=1.4×Wk·Aw=1.4×0.658×2×1.5×3×1.5=12.44KN
扣件连墙件的验算抗滑承载力
Nl=Nlw+No=12.44+5=17.44KN＞Rc=8KN
单扣件抗滑承载力不能满足要求,增加连墙件，连墙件的面积不超过，采用电焊或增加接点。
立杆地地承载力
P≤fg
P=N/A=11.27KN/(0.8×1.5)=9.39KN/m²
素土承载力基本值为f0=120KN/m²＞p(满足)
8、悬挑架的荷载取值及简支梁设计
、搭设参数:立杆纵距1.5m,立杆横距1.05m，内立杆离外墙距离0.3m(局部根据具体要求调整)，步距h=1.5m,连墙件设置为二步三跨，搭设高度18m。挑架选用[16a工字钢，间距1500，钢筋锚环采用ø20圆钢
、荷载计算
2.1计算基数：
计算高度 H=31.2m 步 距 h=1.5m
立杆纵距 la=1.5m 立杆横距 lb=1.05m
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：
钢管自重 G1=0.0384 KN/m 挡脚板自重G2=0.0262 KN/m
安全立网自重 G3=0.0034 KN/m2 安全平网自重 G4=0.00487 KN/m2
外立杆至墙距 ld =1.40m 主体施工活荷载 qk= 3 KN/m2
内立杆至墙距 lc =0.35m
2.1.1 脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和
扣件）；查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1 得：
架体每米高度一个立杆纵距的自重 gk1=0.1394KN/m
NG1K = H×gk1 = 31.2×0.1394 = 4.3493KN
2.1.2 构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）
⑴外立杆
①竹串片板按一层考虑，单位荷重按0.35kN/m2计：
NG2K-1 =1×la×lb×0.35×103
= 1×1.05×1.5×0.35×103 = 551.25N
②栏杆、挡脚板（挡脚板按一层考虑，栏杆每步架1根）
NG2K-2 =1×la×G1+18×G2×103
=（1×1.5×0.0384+18×0.0262）×103 =529.2N
③安全网（立网、平网）
NG2K-3 =H×la×G3×103+4×la×lb×G4×103= 22.2×1.5×0.01×103=191.33N
④合计
NG2K= 551.25+529.2+191.33=1271.78 N
⑵内立杆
①竹串片板按一层考虑
NG2K-1 =1×la×lb×0.35×103+1×la×lc×0.35×103
=（1×1.05×1.5×0.35+1×1.5×0.35×0.35）×103
= 735N
②安全栏杆
NG2K-2 = 18×0.0262×103 = 471.6 N
③安全网（平网）
NG2k-3=4×la×lb×G4×103=30.681N
合计
NG2K = 735+471.6+30.681= 1237.3 N
2.1.3 施工均布活荷载
按主体施工阶段一层施工考虑：
外立杆 NQK 外 =1×la×lb×qk/2 = 1×1.5×1.05×3/2=2.3625kN
内立杆 NQK 内 =1×la×lb×qk/2 + 1×la×lc×qk
=2.3625+0.3×1.5×0.35×3
= 3.9375kN
2.1.4垂直荷载组合
⑴外立杆
N1 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK 外
=1.2×(4.3493+1.27178)+1.4×2.3625
=10.053kN
⑵内立杆
N2 =1.2×(NG1K + NG2K)+1.4×NQK 内
=1.2×(4.3493+1.2373)+1.4×3.9375
=12.22kN
2.2 简支梁设计
本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用I10钢，长2.9m（局部4.35m），三层楼面上预埋20的圆钢。
根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：
计算模型：按简支梁考虑
⑴I10钢截面特性
Wx=49×103mm3,I=245×104mm4,自重q=0.1126 kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=68mm，翼缘平均厚度δ=7.6mm，高度h=100mm。

⑵最大弯矩
Mmax =N2×lb×lC／（lb+lC）+1／16 ×q（lb+lC）2
=12.27×1.05×0.35／1.4+1／16×0.1126×1.42=3.3KN·m
⑶强度验算
σ= Mmax /（γx×Wx）
γx----截面发展系数，对I形截面，查表得：γx = 1.05；
Wx ----对x 轴的净截面抵抗矩，查表得：Wx=49×103mm3。
f ----型钢的抗弯强度设计值，Q235 钢，取f=215N/mm2。
σ=3.3×106/（1.05×49×103）=64.14N/mm2＜f=215N/mm2
9、脚手架搭设的劳动力安排
、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要8人，均有上岗作业证书。
    、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。
    、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。
10、脚手架的检查与验收
、脚手架必须由持有效上岗证的特种作业人员搭设；
、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任；
、外脚手架分段验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001第八节及JGJ59-99中“外脚手架检查评分表”，所列项目和施工方案要求的内容进行检查。填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、项目经理签证，方能交付使用。
    、架体内必须做到每层4步封闭(即进行隔离)。
11、脚手架搭设安全技术措施
、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。
    、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。
    、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。
    、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。
    、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。
    、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
    、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。
    、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。
    、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。
    、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过重层。
    、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。
    、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。
    、脚手架立杆基础外侧应挖排水沟，以防雨水浸泡地基。
12、脚手架拆除安全技术措施
、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
    、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。
   、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
   、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。
    、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。
    、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆除。
    、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
    、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。
    、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
    、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。
    、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。
    、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。
    、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
    、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。
、翻掀垫铺竹跳板应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹跳板内未清除的残留物从高处坠落伤人。

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二0一一年三月九日