地下室脚手架施工方案.docx

大庆市三永湖区域综合整治项目一期A-3#楼 地下室脚手架方案
一、编制依据：
1、大庆市三永湖综合整治项目一期A-3#楼工程施工图纸；
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-2001；
3、《建筑结构荷载规范》；
4、《施工手册》第四版；
5、类似工程的施工经验及技术资料；
二、工程概况：
本工程为大庆市三永湖区域综合整治项目一期A-3#高层住宅楼工程，该建筑是高层住宅建筑，该工程总建筑面积17480.35m2，其中地下室一层，地上二十四层，建筑总高度为71.60m，其中地下室层高为4.2m，一层层高为3.9m，顶层层高为3.0m，标准层二十二层层高为2.9 m，使用性质为住宅。
本工程为一类高层建筑，耐火等级为一级，±0.000相当于绝对标高146.60m。
三、脚手架搭设材料要求：
1、脚手架各种杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管，使用生产厂家合格的产品并持有合格证，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。
2、扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件的性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N*M时扣件不得破坏。
3、脚手板采用50mm厚落叶松，宽度为300mm，长度3-6m，凡是腐朽、扭曲、斜纹、破裂和透疥的不得使用，使用的脚手板两端8cm用8号铅丝箍绕3圈。
4、工字钢采用Q235钢，质量标准应符合现行钢结构规范（GBJ17-88）的规定和要求。
5、焊条采用E43系列，选择的焊条应与主体的金属刚度相适应；
6、工字钢与现浇砼板连接预埋钢套箍的材质应符合现行《普通碳素结构钢技术条件》中规定的Q235钢制作；
四、脚手架方案设计：
地下室外脚手架
1、搭设工艺流程
定位放线→予埋2ø18@200钢筋套箍→固定16号工字钢→布立杆→大横杆→小横杆→满铺脚手板→拉结点固定、搭设剪刀撑→搭设护栏→挡脚板→安全网、密目网布设
2、拆除工艺流程与搭设工艺流程相反。
3、悬挑双排脚手架的施工操作
1、搭设方法
工程外脚手架立杆横距1.0m，纵距1.40m，第一段内立杆距离墙外皮600mm，大横杆步距1800mm，操作层布置挡脚板和1.2m高护栏。
剪刀撑在两端四跨内设置，中间每隔15000mm设置剪刀撑一道。各转角处设置剪刀撑。剪刀撑斜杆与地面成45°角。
在板中预埋钢筋拉墙件与钢管连接作为拉墙结构，钢筋拉墙件在每跨中部设置。且各层外围遇框架柱处，均与柱形成双道拉结。
2、技术保证措施
搭设前施工班长应熟悉有关图纸及设计变更，搭设时，三人一组，技术员、安全员现场指导。
3、排水措施
在距脚手架外排立杆外0.5米处，设置一排水沟，在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用抽水泵将水排出，排水沟坡度为3－5‰。
地下室满堂脚手架
（一）、技术要求：
1、满堂脚手架搭设为每结构层内脚手架，用于该层顶梁、板模板的支设体系。
2、脚手架搭设采用Φ48钢管，立杆间距纵横向均为1m（梁底立杆加密至50cm），水平杆间距为1.6m。
3、搭设时按要求先竖起立杆，然后将立杆与纵横向水平杆连接，固定好，并校正立杆的垂直度，然后继续向上搭设。
4、地下三层内部回填土夯实后，应在满铺脚手板后进行立杆支设。其余两层的立杆底部直接支设在达到强度的砼上，脚手架搭设完应在操作层满铺脚手板并用麻绳封牢。
5、脚手架四角应设抱角斜撑，四边设剪刀撑，中间每隔四排立杆设一道剪刀撑，所有斜撑及剪刀撑均须由底至顶连续设置。
6、搭设时纵向水平杆应做横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上小横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上，水平杆应与框架柱体有相应拉结。
7、为保证架体稳定，脚手架底部地面上20cm高处加设一道纵横向水平扫地杆，向上应每隔160cm纵横向均加设一道水平杆。
8、满堂脚手架作为模板的支撑体系搭设完后应由项目技术负责人组织验收，达到要求后方可使用，并在浇筑砼前、后都应该对架体进行检查。
（二）质量要求：
1、脚手架搭设用各种材料，均应符合质量要求。
2、脚手架各部件扣件应拧紧，连接牢固。
3、满堂脚手架立杆应垂直，以保证架体稳定性。
五、脚手架计算：
地下室外墙脚手架：
1、根据类似工程经验及相关规范规定，施工荷载取如下值：
1）施工活荷载 3.0KN/㎡ 按两层操作面考虑
2）脚手板按二层满铺、一层作业考虑 0.35 KN/㎡，
2、脚手架验算
2.1、第二段脚手架稳定性验算
1、立杆验算：
立杆承受的轴力N可表达为：

上式中：—脚手架结构自重标准值产生的轴力
—构配件自重标准值产生的轴力
—施工荷载标准值产生的轴力
查表得：
构配件作用下结构计算简图如右下图：

施工活荷载作用下计算简图如右图：

将上述荷载进行组合：
1）、不组合风荷载：
最不利杆为内立杆。
稳定性判定公式为：
杆件长细比为：
根据长细比，查表得：
将各参数带入稳定性判定式，有：
符合要求。
2）、组合风荷载：
内立杆为最不利杆。
稳定性判定公式为：

该工程地面粗糙度为A类。风压高度变化系数、体型系数分别取为：
，

钢管截面抵抗矩 将以上数值带入判定公式，得：

满足要求。
2、连墙杆件验算：
本工程脚手架采用予埋ø12钢筋套箍作为连墙件。

连墙件强度
满足要求
2.2 第一段脚手架稳定性验算
本脚手架第二段采用顶在在10.15m标高板处的与横杆单扣件连接的斜撑杆进行卸载，以减轻第一段架体内的荷载。
斜撑杆可承受最大垂直荷载为：

故斜撑杆可将第二段架体外立杆上部荷载完全承受。
对于第二段架体内立杆，在：
1）不组合风载时，将向下传递
6.96-6.93=0.03KN
2）组合风载时，可完全承受上部荷载。
第一段架体使用要求同第二段：
1）、不组合风载：

最不利杆为内立杆。
稳定性判定式同前，将上述计算结果及相关参数代入判定式得：

满足要求。
2）、组合风载：
最不利杆为内立杆。
将上述计算值代入判定式，得：

满足要求。
拉墙杆件同前，符合要求。
6.2.3 悬挑工字钢验算
1、强度验算：
强度计算简图见下图：

通过上述计算分析知，在第二段脚手架未架设前，不组合风栽为最不利情况：

1）正应力验算：

符合要求。
2）剪应力验算：

满足要求。
2、工字钢挠度验算：
根据上述分析的结果，工字钢承受的荷载标准值为：

计算简图同强度计算简图。
工字钢挠度
上式中，-总挠度
-产生的挠度
-产生的挠度
-工字钢自重产生的挠度
按一端外伸梁考虑。

满足要求。

预埋ø18钢筋套箍大样图 钢筋套箍与板连接大样图
3、钢筋套箍强度验算：
钢筋套箍承受的拉力为：

符合要求
满堂脚手架计算
现浇板梁模板工程均采用满堂脚手架作为现浇墙、梁、板模板支撑，现根据工程实际情况进行荷载计算；
1、现浇模板模板、脚手架支撑计算：
为了简化操作过程，仅对120mm板的支撑进行计算，其它板脚手架支撑同120mm板。
120mm厚现浇楼板脚手架支撑验算：
根据规范要求，满堂脚手架只需验算单支稳定性和钢管的竖向承载力即可。
取120mm厚现浇板下脚手架立杆间距la=1.2m,lb=1.2m,横杆步距l=h=1.8m，选用Φ48*3.5的钢管。
传力过程：荷载→模板→木方→横向钢管→立杆
① 荷载：
底模自重： 0.75KN/M2
砼自重： 0.12×24=2.88KN/M2
钢筋自重： 0.12×1.1=0.132KN/M2
施工人员（计算模板均匀荷载）： 2.5KN/M2
施工人员（计算模板集中荷载）： 2.5KN
施工人员（计算木方和横向钢管）： 1.5KN/M2
施工人员（计算立杆）： 1.0KN/M2
② 模板验算(木方间距为200mm)：
a、施工荷载为集中和均匀对模板的弯矩值进行比较（按连续三跨计算）
均匀荷载：M1=0.175pl=0.175×2.5×0.2=0.0875 KN·M
集中荷载：M2=0.1ql2=0.1×2.5×1×0.152=0.0075 KN·M
因此施工荷载按集中荷载计算：
b、考虑到模板中不确定因素较多，荷载须乘以相应的分项系数：
钢筋、砼、模板自重荷载：q=（0.75+2.88+0.132）×1×1.2=4.51KN/M
施工荷载： p=2.5×1.4=3.5KN
正应力验算：
MK1=0.1ql2=0.1×4.51×0.22=0.018KN·M

MK2=0.175pl=0.175×3.5×0.2=0.123 KN·M
M= MK1+ MK2=0.018+0.123=0.141 KN·M

б=M/W=0.141×106/(7.5×103)=18.8N/MM2<[б]=30 N/mm2
W—模板截面抵抗矩，W=bh2/6=200×152/6=7.5×103mm3
挠度验算：
ω=0.677×ql4/（100EI）+1.146×pl3/(100EI)=0.677×4.51×2004+/（100×4.0×103×5.625×104）+1.146×3.5×2003/（100×4.0×103×5.625×104）
=0.22mm<[ω]=l/400=200/400=0.5mm
E—木材弹性模量，E=4.0×103 N/mm2
I--截面惯性矩，I=bh3/12=200×153/12=5.625×104 mm4
故，满足要求。
③ 木方验算：
考虑到模板中不确定因素较多，荷载须乘以相应的分项系数：
F1=（0.75+2.88+0.132）×1.2+1.5×1.4=6.61 KN/M2
q=Fl=6.61×0.2=1.322KN/M

正应力验算：
M=0.1qla2=0.1×1.322×1.22=0.19KN·M
б=M/W=0.19×106/(6.4×104)=2.97N/MM2<[б]=30 N/mm2
W—木方截面抵抗矩，W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3
挠度验算：
ω=0.677×qla4/（100EI）=0.677×1.322×12004/（100×4.0×103×2.56×106）=1.81mm<[ω]=la/400=1200/400=3mm
E—木材弹性模量，E=4.0×103 N/mm2
I--截面惯性矩，I=bh3/12=60×803/12=2.56×106 mm4
故，满足要求。
④ 木方下横向钢管验算：
考虑到模板中不确定因素较多，荷载须乘以相应的分项系数：
F=（0.75+2.88+0.132）×1.2+1.5×1.4=6.61 KN/M2

横向钢管采用双管
q=Fla/2=6.61×1.2/2=3.966KN/M
正应力验算：
M=0.1qlb2=0.1×3.966×1.22=0.57KN·M
б=M/W=0.57×106/(5.08×103)= 112.2N/MM2<[б]=205 N/mm2
W—钢管截面抵抗矩，W=5.08×103mm3
挠度验算：
ω=0.677×qlb4/（100EI）=0.677×3.966×12004/（100×2.06×105×12.19×104）=2.22mm<[ω]=lb/400=1200/400=3mm
E—木材弹性模量，E=2.06×105 N/mm2
I--截面惯性矩，I=12.19×104mm4
故，满足要求。
⑤立杆钢管验算：
考虑到模板中不确定因素较多，荷载须乘以相应的分项系数：
F=（0.75+2.88+0.132）×1.2+1.0×1.4=5.91 KN/M2
竖向承载力验算：

N=Flalb=5.91×1.2×1.2=8.51KN <[N]=27.2KN
故，钢管竖向承载力满足要求。
立杆竖向稳定性验算：
查表得；钢管稳定系数i=15.8mm
钢管截面积A=489mm2
由钢管线形系数λ=L/i=kμh/i=1.155×1.53×1800/15.8=201.3
查表得ψ=0.178
σ=N/(ψA)=8.51×103/(0.178×489)=97.77N/mm<f=205N/mm
所以，采用Φ48×3.5钢管符合要求，通过以上计算可知，该满堂脚手架设计参数适用于120、100mm厚现浇板。
2、梁下模板、脚手架的验算：
选择最大截面为200×400mm的梁进行脚手架的立杆验算，取立杆横距La=0.6m、纵距Lb=1.2m，横杆步距L=h=1.8m、选用Φ48×3.5的钢管。
①荷载：
底模自重： 0.75×（0.2+0.3×2）=0.6 KN/M
砼自重： 0.2×0.4×24=1.92 KN/M
钢筋自重 0.2×0.4×1.5=0.12 KN/M
砼震捣荷载： 0.2×2=0.4KN/M
考虑到模板中不确定因素较多，在进行荷载组合时不进行折减，荷载组合值为：q=（0.6+1.92+0.12）×1.2+0.4×1.4=3.73 KN/M
②梁底模板验算：

正应力验算：
M=ql2/8=3.73×0.22/8=0.019KN·M
б=M/W=0.019×106/(4.8×103)=3.95N//mm2<[б]=30 N/mm2
W—模板截面抵抗矩，W=bh2/6=200×122/6=4.8×103mm3
挠度验算：
ω=5×ql4/（384EI）=5×3.73×2004/（384×4.0×103×2.88×104）
=0.46mm<[ω]=l/400=200/400=0.5mm
E—木材弹性模量，E=4.0×103 N/mm2
I--截面惯性矩，I=bh3/12=200×123/12=2.88×104 mm4
故，满足要求。
③梁底木方验算：

梁底采用双木方，因此q1=q/2=3.73/2=1.87 KN/M
正应力验算：
M=0.1q1lb2=0.1×1.87×1.22=0.27KN·M
б=M/W=0.27×106/(6.4×104)=4.22N/MM2<[б]=30 N/mm2
W—木方截面抵抗矩，W=bh2/6=60×802/6=6.4×104mm3
挠度验算：
ω=0.677×q1lb4/（100EI）=0.677×1.87×12004/（100×4.0×103×2.56×106）=2.56mm<[ω]=la/400=1200/400=3mm
E—木材弹性模量，E=4.0×103 N/mm2
I--截面惯性矩，I=bh3/12=60×803/12=2.56×106 mm4
故，满足要求。
④ 梁下横向钢管验算：
p=qlb=3.73×1.2=4.48KN
正应力验算：
M=Pla/4=4.48×0.6/4=0.67KN·M
б=M/W=0.67×106/(5.08×103)=131.89N/MM2<[б]=205 N/mm2
W—钢管截面抵抗矩，W=5.08×103mm3
挠度验算：
ω=pla3/（48EI）=4.48×103×6003/（48×2.06×105×12.19×104）
=0.8mm<[ω]=la/400=600/400=1.5mm
E—钢管弹性模量，E=2.06×105 N/mm2
I--截面惯性矩，I=12.19×104mm4
故，满足要求。
⑤扣件抗滑承载力验算
梁荷载通过小横杆通过扣件传道立杆，因此
RB= qla /2=3.73×1.2/2=2.24KN〈RC=8KN（RC为直角扣件抗滑承载力）
故，满足要求。
⑥竖向立杆钢管计算：
竖向承载力验算：
N=qla/2=3.73×1.2/2=2.24KN <[N]=27.2KN
故，钢管的竖向承载力满足要求。
竖向稳定性验算
查表得；钢管稳定系数 i=15.8mm
钢管截面积 A=489mm2
由钢管线形系数λ=L/i=kμh/i=1.155×1.53×1800/15.8=201.3
查表得ψ=0.178
σ=N/（ψA）=2.24×103/（0.178×489）=25.73N/mm<f=215N/mm
通过计算，采用Φ48×3.5钢管符合要求。
通过以上计算可知，满堂脚手架在搭设时现浇梁、板立杆间距小于或等于1.2m，横杆步距小于或等于1.8m则符合承载力要求。同时为确保施工荷载偏向而引起满堂脚手架侧向变形，在局部设置剪刀撑，剪刀撑一般设置在梁底和跨中位置，间隔不超过4跨（6m）且相互垂直方向均应扎设。
满堂脚手架兼做梁、板模板的支撑立面大样如下：

六、质量要求：
1、搭设脚手架前，必须对现场的脚手架杆、脚手架板、扣件进行严格的检查，严禁使用外观偏心、有质量问题的杆件及架板；扣件有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
2、脚手架的搭设必须严格按照设计及安全技术交底内容进行搭设，不得随意减少杆件的设置与连接；遇有问题应提交技术负责人进行解决。
3、悬挑工字钢梁与予埋钢筋套箍的连接须采用E43系列焊条进行有质量保证的焊接，防止工字钢梁发生扭转及沿工字钢梁方向的移动等危及脚手架稳定性、安全性的隐患发生。
4、脚手板应铺平、铺稳、铺满，必要时应进行绑扎固定；脚手板在小横杆处采用搭设铺设时搭接长度不得小于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm，铺板严禁出现端头超出支撑横杆150mm以上而未做固定的探头板。
5、钢筋套箍埋设的位置水平误差不得超过20mm。
6、连墙杆装设时，应注意撑拉的松紧程度，以防引起杆件和架体的显著变形。
7、各接点的连接要可靠，在上架施工前，必须对脚手架进行相关检查，检查合格后，方可施工。
8、为保证脚手架的整体稳定性，需在端跨及中间每隔4跨布置钢管节点斜撑一道，要求扣件连接牢固。
9、脚手架最大允许累计垂直偏差须控制在50mm以内。
10、使用的钢管表面应平直、光滑，不应有裂纹、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，表面锈蚀深度及钢管弯曲变形程度应符合相关规范规定的要求。
七、安全要求：
1、本工程脚手架在无施工材料处，每跨内不得同时站4人以上人员进行施工；有施工材料处，砌筑总荷载（人员、建筑材料及施工工具等）不得超过3KN/m2；装修总荷载不得超过2KN/m2；
2、在架板上堆放的砖砌体不得多于单排立码3层；砂浆和容器总重不得多于1.5KN；施工设备单重不得多于1KN，使用人力在架上搬运和安装的构件自重不得大于2.5KN；
3、严禁上架人员在架面上奔跑、退行等动作；
4、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常施工为标准，禁止在架板上加垫器物或脚手板等物体以增加操作高度；
5、在作业过程中，严禁拆除脚手架的基本受力构件（如：扣件、小横杆、拉墙杆、斜撑等），确因施工要求要拆除的，必须报技术负责人进行相关加固措施的设计和处理；
6、严禁从脚手架上抛掷物体，以防伤人；
7、严禁坐在脚手架的防护杆、小横杆及任何临边设施进行任何活动；
8、施工过程中若发现架体有显著的沉降和变形，须立即报告技术负责人，经过检查合格后方可继续投入使用；
9、脚手架在使用期间若遭受暴风雨、地震等自然灾害的袭击，应停止脚手架的使用；在检查合格后方可继续投入使用；
10、所有上架人员必须佩戴安全帽作业，服从统一指挥，严禁酒后上岗；
11、脚手架的支设须在相关技术人员、安全员在场情况下搭设；脚手架需配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步；
12、脚手架拆除需报经项目技术负责人批准后方可进行；
13、脚手架在使用完毕后的拆除，地面应设置围栏和警戒标志，非作业人员严禁如内；
14、拆除脚手架应遵循“先上后下”的顺序进行，未拆除完本层架杆前不得拆除本层及下层的连墙杆件；
15、拆下的杆件应以安全的方式向下运送，不得抛掷；
16、在拆除过程中，应协同作业，禁止单人拆除较重构件；
17、泵送混凝土和砂浆的运输管动作范围内不得有架体，管道固定单独搭设。
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