阳关外脚手架专项方案.doc

金阳新区阳关安置房工程一标段
钢管脚手架施工

专
项
方
案

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成都市工业设备安装有限公司
目 录
一、工程概况……………………………………………………………1
二、脚手架主要材料材质要求…………………………………………1
三、扣件式双排钢管脚手架设置的一般要求…………………………2 四、悬挑脚手架的一般规定……………………………………………3
五、脚手架搭设具体要求………………………………………………4六、悬挑式脚手架搭设施工顺序及荷载传递方式……………………4
七、扣件抗滑力计算……………………………………………………5八、脚手架荷载标准值和设计值计算…………………………………5
九、立杆的稳定性计算…………………………………………………7
十、连墙件的计算………………………………………………………7
十一、悬挑梁的强度、稳定性和挠度验算………………………………8十二、悬挑梁锚固钢筋环计算…………………………………………9
十三、钢丝绳受力、强度计算…………………………………………10
十四、施工准备…………………………………………………………10
十五、脚手架搭设………………………………………………………10
十六、脚手架搭设检查与验收…………………………………………12
十七、脚手架拆除………………………………………………………13
十八、搭拆中安全注意事项……………………………………………14

3

外脚手架专项方案
一、工程概况：
工程名称：金阳新区黔灵山大道阳关安置房一标段
工程地点：甲秀北路与黔灵山大道交汇处东南侧
建设单位：成都市工业设备安装有限公司
设计单位：贵阳市地质勘察设计有限公司
监理单位：四川建科工程建设管理有限公司 总体情况：阳关安置房项目-标段主要由六栋主楼和六栋裙楼组成。建筑面积约190000m2，其中最高楼层地上32层，地下一层；裙楼地下一层，建筑高度97.8m，为部分框支剪力墙结构；基础为人工挖孔桩和独立基础。设计抗震烈度6度，使用年限50年。
本工程外脚手架搭设：
1、从地面到建筑高度50m范围内，采用落地式双排脚手架搭设（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001）；
2、建筑高度50m以上的外脚手架采用工字钢悬挑架分段搭设，从主楼十七层板面开始搭设工字钢悬挑架。一段搭设六层（高度17.4m<20.0m)，共三步架。
悬挑脚手架简介：工字钢钢管脚手架是为适应高层建筑的需要做到简单轻便、装拆容易、多次周转、节约材料、方便操作、牢固稳定，在设计荷载下使用不变形、不倾晃，满足正常施工操作、人员行走、材料堆放的要求。该项技术已在许多地区高层建筑施工中普遍使用，为达到安全使用等目的，特编制本施工方案。
二、 脚手架主要材料材质要求
钢管（φ48×3.5）：质量标准应符合国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中的Q235-A级钢规定。用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4-6m（重量在25Kg以内，适合工人操作），用于小横杆的钢管长度在1.8-2.2m，以适应脚手架宽的要求。钢管租赁时无锈蚀，用调和漆刷红白相间的安全标志。
扣件：采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定；螺栓拧紧力矩控制在40-65N.m范围内。
脚手板：采用新楠竹脚手板，厚度≮50mm。
连接件：同钢管规定。
工字钢：选I18质量标准应符合国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中的规定。
锚环：选φ14（Q235）。
安全网：采用网孔密度不应低于是2000目/100cm2，耐惯性能试验、冲击试验均合格，同时每张网必须有国家指定部门批量验证和工厂检验合格证。
三、扣件式双排钢管脚手架设置的一般要求
1、立杆：横距1.05m，纵距1.5 m，内立杆离墙150㎜，相邻立杆的接头采取对接，错开500㎜以上，并隔一个步距，与相邻大横杆的距离不得大于步距的1/3。立杆与横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏，立杆的的垂直偏差应不大于架高的1/200。底层立杆下铺设木枋，垫平稳，扫地杆设置在离底座200㎜的立杆上。
2、大横杆：设在立杆内侧，步距为1.8 m，上下横杆的接头位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相邻立杆的距离不大于纵距的1/3。接长用对接扣件连接。
3、小横杆：主节点处必须设置一根，用直角扣件扣接且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150㎜，靠墙端悬挑距离小于500。
4、脚手版：铺在至少3根横向水平杆上，四角与纵向水平杆用3.2㎜钢丝绑扎牢固，脚手板探头长度取150㎜，两块竹跳搭接200㎜，铺板边缘与墙面的间隙应120-150㎜，与挡脚板的间隙应≯100㎜，当边侧脚手板不贴靠立杆时，应予可靠固定。至顶层作业层的脚手板往下计，每三-四层满铺一层脚手板。
5、剪刀撑：每道剪刀撑宽度小于四跨（6m），斜杆与地面的倾角在45-60°，剪刀撑横向间距小于15m。周边交圈应于外侧面至下而上连续满设剪刀撑。钢管采取双扣件搭接，搭接长度≮1m。
6、连墙杆：从底层第一步纵向水平杆开始，按二步三跨设置。
脚手架应高出作业面1.2-1.5 m，每隔3层设置水平防护一道，外侧用2000目的密目安全网全封闭，并连接密实牢固。
人行通道须搭设双层防护棚，上下层之间距离500㎜。
四、悬挑脚手架的一般规定
悬挑脚手架作为主体施工防护以及装饰施工使用, 悬挑梁外挑长度为1.55m;建筑物内锚固段长度为2.50m。采用I18的工字钢作为悬挑梁,脚手架荷载通过立杆直接传递给悬挑梁,悬挑水平钢梁采用φ12.5(6×19)钢丝绳与建筑拉结,钢丝绳距建筑物1.35m,脚手架每24m悬挑一次,悬挑架施工作业层底层满铺竹跳板及层板,中间每隔3层设置安全水平防护一道，作业层设≥180mm高挡脚板，1200mm高防护栏杆，挂安全立网及水平网。脚手架在外侧立面的两端由底至顶连续各设一道剪刀撑，中间剪刀撑间距≯15m，以及在外架转角处调协剪力撑，各悬挑段外架立面钢管相对独立，不连接。
五、脚手架搭设具体要求：
立杆纵距为1.50m，排距为1.05m，步距为1.80m,连墙件采用2步3跨,坚向间距为3.60m，水平间距为4.5m,施工均布荷载为2.0KN/m2。
六、悬挑式脚手架搭设施工顺序及荷载传递方式
(一)、在每悬挑层内应对悬挑I18工字钢设置两道预埋件(见附图1)；一道设置于距外墙面500mm处，另一道设置在距外墙面2.30m处→将I18工字钢穿入楼层φ14(Q235)U型环内锁紧→I18上设置立杆→设置纵横向扫地杆→搭设大横杆→搭设小横杆→扶手水平杆→搭设剪力撑→连墙杆拉设→设置挡脚板→挂密目安全网→满铺竹跳板及层板→验收→使用。
(二)、荷载传递线路（据实际搭设情况）：
脚手板——小横杆（横向水平杆）——大横杆（纵向水平杆）——立杆——工字钢。
荷载：
施工层（两层）活荷载标准值：2KN/Ｍ2
栏杆：挡脚板恒载标准值：0.14KN/Ｍ2

脚手板恒载标准值（两层）：0.35KN/Ｍ2
W＝5.08cm3 、E=2.06×105N/mm2
I＝12.19cm2 、F=205N/mm2
[W]=L/150及10mm
分项系数：荷载1.2、活荷载1.4。
七、扣件抗滑力计算
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—扣件抗滑设计值取8.0KN；R—纵向或横向水平杆传给立杆的坚向作用力设计值：
荷载值计算：
横杆自重标准值:P1=0.038×1.50=0.057KN
脚手板的荷载标准值:P2=0.35×1.05×1.50÷2=0.275KN
活荷载标准值:Q=20×1.05×1.50÷2=1.575KN
活荷载设计值:R=1.2×0.057+1.2×0.275+1.4×1.575 =2.6KN≤Rc=8.0KN。
单扣件其抗滑力为8.0KN,所以扣件抗滑承载力满足要求。
八、脚手架荷载标准值和设计值计算
1、荷载标准值计算
⑴、结构自重轴向力NG1K:查《建筑施工扣件式钢管脚手架规范》(JGJ130—2001)附录A表A-1得每m立杆承受的结构自重标准值gK=0.1248KN/m,则:
外立杆: NG1K=gK×H1=0.1248KN/m×24m=2.995KN
内立杆: NG1K=2.995KN
⑵、构配件自重轴向力NG2K
1)、脚手板自重轴向力NG2K1
外立杆：NG2K1=n2×lb/2×la×gk1=2×1.05/2×1.5×0.35=0.551KN
内立杆：NG2K1=n2×(lb/2+0.35)×la×gk1=2×(1.05/2+0.35)×1.5×0.35=0.919KN
2)、附加小横杆及其扣件自重轴向力NG2K2
由于施工作业层及其底层要满铺脚手板，故还要在原有两根小横杆中间加上一根小横杆和两个扣件，所以NG2K2为：
外立杆：NG2K2=n2×(lb/2+0.15)×0.0384+ n2×0.0132=2×(1.05/2+0.15)×0.0384+2×0.0132=0.0782KN
内立杆: NG2K2=n2×(lb/2+0.35)×0.0384+ n2×0.0132=2×(1.05/2+0.35)×0.0384+2×0.0132=0.0936KN
3)、挡脚板自重轴向力
外立杆：NG2K3=n1×la×gk2=2×1.05×0.08=0.24KN
4)、全封闭安全网及其附件自重轴向力NG2K4
NG2K4=la×(H1×gk4+H1/h×h3×gk3)=1.5×(24×0.005+24/1.8×2×0.0472=2.068 KN
5)、构配件总的自重轴向力NG2K
外立杆：
NG2K=NG2K1+NG2K2+ NG2K3+NG2K4=0.551+0.07820.24+2.068=2.937KN
内立杆：NG2K= NG2K1+ NG2K2=0.918+0.0936=1.0126KN
⑶、施工荷载轴向力NQK
施工作业层数n1=2，装修架，其荷载标准值qQK1=2KN/m2
外立杆：NQK=n1×la×lb/2×gQK1=2×1.5×1.05/2×2=3.15KN
内立杆：NQK=n1×la×(lb/2+0.35)×qQK1=2×1.5×(1.05/2+0.35)×2=5.25KN
2、荷载设计值计算
外立杆:N1=1.2×(NG1K+ NG2K)+1.4NQK=1.2×(2.995+2.937)+1.4×3.15=11.528KN
内立杆:N2=1.2×(NG1K+ NG2K)+1.4NQK=1.2×(2.995+1.0126)+1.4×5.25=12.159KN
九、立杆的稳定性计算
⑴、按公式：N/￠A≤ƒ=127.94N/mm2＜ƒ=205N/ mm2
立杆稳定性满足要求。
⑵、当考虑风荷载时
按公式：N/￠A+MW/W≤ƒ=165.55N/ mm2＜ƒ=205N/ mm2
立杆稳定性仍能满足要求。
十、连墙件的计算
按连墙件的轴向力计算公式N1=N1W+N0
其中风荷载产生的连墙件轴向设计值(KN)按公式：Nhw=1.4×Wk×Aw
风荷载基本风压值经计算得：Wk=0.426KN/m2
每个连墙件的覆盖面积为：Aw=3.60×4.50=16.20m2
每个连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力:N0=5KN
经计算得到：Nlw=9.668KN,连墙件轴向力计算值Nl=14.66KN,扣件的抗滑力为8KN;按每根连墙件设2个扣件,则连墙件轴向力应＜2×8=16.0KN,因此必须采用双扣件与脚手架的内、外排立杆连接；连墙件与建筑物连接时应在建筑物内、外剪力墙面各加两个直角扣件扣牢，即可满足要求，即：N1=14.66KN＜2Rc=16.0KN
十一、悬挑梁的强度、稳定性和挠度验算
挑梁采用I18工字钢，其计算简图(见附图:工字钢悬挑梁计算简)。
I18的截面力学特性如下
Wnx=185.4×103mm3
Ix=1660×104mm4
Sx=107.8×103mm3
Iy=20mm
Tw=6.5mm
E=2.06×105N/mm2
I18工字钢每m自重24.14Kg。
⑴、 抗弯强度验算
Mx=1/2ql2+N1l1+ N2l2=1/2×0.2414×1.552+11.528×1.4+12.159×0.3=20.08KN.m
δ= Mx/rxwnx=20.08×106/（1.05×185.4×103）=103.15N/mm2＜ƒ=215N/mm2
抗弯强度满足要求。
⑵、抗剪强度验算
计算剪力V=ql+N1+N2=0.2414×1.55+11.528+12.159=24.06KN
T=VS/ltw=24.06×103×107.8×103/（1660×104×6.5）=24.03N/mm2＜ƒ=125N/mm2
抗剪强度满足要求。
⑶、整体稳定性验算
先求整体稳定系数￠b：按《钢结构设计规范》(GB5001-2003)附录B,近似按下式计算￠b。
￠b=1.07-λ2y/44000׃s/235式中λy=l/iy=1550÷20=77.5
￠b=1.07-77.52÷44000×235÷235=0.933
Mx/￠bWnx =20.08×106÷（0.933×185.4×103）=116.08N/mm2＜ƒ=215N/mm2
梁的整体稳定性满足要求。
⑷、挠度验算C点处的挠度为
Δc=ql14/8EI+N1l13/3EI+N2l22l1/6EI(3-l2/l1)=7mm
故梁的挠度满足要求。
十二、悬挑梁锚固钢筋环计算
⑴、锚固点处的反力R，对B点取力矩得：
R(l3-0.2)=1/2q×(l+0.2)2+N1(l1+0.2)+N2(l2+0.2)
R(2.350-0.2)=0.2414(1.55+0.2)2/2+(1.05+0.2) × 11.528
+12.159×(0.3+0.2)
解得:R=9.7KN
⑵、锚固钢筋环的选择
悬挑梁锚固钢筋环如图3所示，其需要的钢筋截面A=R/(2×50)=9.7×103/100=97mm2;因选用φ14,其As=122.52mm2＞97mm2
⑶、验算钢筋环的抗剪强度
As·ƒs=122.52×125=15315N=15.315KN＞R=9.7KN故端部选用φ14钢筋环锚固符合要求。
十三、钢丝绳受力、强度计算(略)
注:方案中悬挑梁、锚环经计算其强度、稳定性、挠度以及抗剪强度均已满足并能够承受整个脚手架所产生的荷载，而钢丝绳的牵拉只作用为安全储备，故无需再进行钢丝绳的强度计算，只需按要求设置即可。
十四、施工准备
1、在脚手架搭设前，单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架要求，逐级向架设人员和使用人员进行技术交底。
2、按相关要求对钢管、扣件、脚手板、安全网等进行检查验收，经检查合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐，钢管按《重庆市文明工地标准》进行刷黄/黑相间油漆。
3、清除地面杂物、平整搭设场地，并使排水通畅。
十五、脚手架搭设
㈠、地基处理与底座安装
1、多层脚手架搭设前必须将场地土质平整、夯实，距立杆底部500mm处设好排水沟，按照脚手架柱距la=1.5m,排距lb=1.05m进行放线定位,铺设垫板，垫木枋厚50㎜，长度不小于2跨,垫板应准确地安放在定位线上,垫板必须铺放平整,不得悬空,然后设置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→抛撑→第二步纵向水平杆→横向水平杆→剪刀撑→………。
2、注：其余楼号主杆件以及架体防护搭设要求同11#楼悬挑架。
㈡、搭设立杆的注意事项
1、外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
2、相邻立杆的对接扣件不得设在同一高度内，错开距离1500mm。
3、开始搭设多层脚手架时,应每隔6跨设置一根抛撑,直至连墙件安装稳定后,方可拆除；搭设悬挑架时，当第一步大横杆搭设完毕应随即设置连墙件。
4、顶层立柱应高出建筑物女儿墙1.5m。
㈢、搭设纵、横水平杆的注意事项
1、脚手架纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外立杆固定。
2、横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于是100mm，每一主接点处必须设横向水平杆。
㈣、搭设连墙件、剪刀撑的注意事项
1、连墙件搭设均按二步三跨设置，与内、外立杆、连接，当脚手架操作层高出连墙件二步时，应取临时稳定措施，直至连墙件搭设完成后方可拆除。
2、剪刀撑应随立杆、纵横向水平杆等同步搭设，剪刀撑跨越立杆根数为5根，宽度为6m，搭接长度≮1000mm，必须使用三个扣件扣牢；剪刀撑斜杆与地面的倾角为60℃。
㈤、扣件安装的注意事项
1、扣件规格必须与钢管外径相同。
2、扣件螺栓拧紧扭力矩应不小于40N·m，并不大于65N·m。
3、主节处，固定纵横向水平杆，剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。
4、对接扣件的开口应朝上或朝内。
5、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
㈥、铺设脚手板的注意事项
1、作业层应铺满、铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm；脚手架底层应满铺脚手板，水平安全网，竹跳板与建筑物之间封闭严密。
2、脚手板应采用直径3.2mm(10#)的镀锌钢丝固定在支承杆上。
3、在拐角等处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以为止滑动。
㈦、搭设栏杆、挡脚板的注意事项
1、栏杆和挡脚板应搭设在外排立杆内侧。
2、上栏杆上口高度为1.2m，中栏杆居中设置。
3、挡脚板高度不应小于180mm。
十六、脚手架搭设检查与验收
㈠、脚手架搭设技术要点及各杆件的允许偏差：
1、整个高度面上,立杆垂直度：±100mm。
2、纵向水平杆：a、一根杆两端±20mm，b、同跨内两根纵向水平杆高差：±10mm，步距：±20mm，纵距la：±50mm，横距：±20mm，主节点处各扣件中心点相互距离a≤150mm，同步立杆上两个相隔对接扣件的高差：a≥500mm，立杆上的对接扣件至主节点和距离：a≤h/3，纵向水平杆的对接扣件至主节点的距离：a≤la/3，扣件螺栓拧紧扭力矩：40~65N·m。
3、脚手板外伸长度：a、对接：a=130~150mm，l≤300mm；b、搭接时a≥100mm，l≥200mm。
4、地基基础：表面：坚实平整，不积水，垫板，不悬动，底座，不滑动，不沉降。
十七、脚手架拆除
㈠、拆除前的准备工作
1、全面检查脚手架与连墙件，支撑体系等是符合安全要求。
2、根据检查结果，补充完善施工组织设计中的拆除顺序，经上级部门批准后方可实施。
3、拆除安全技术措施，应由单位工程负责人逐级进行技术交底。
4、清除脚手架上的杂物及地面障碍物。
㈡、拆除应符合以下要求。
1、拆除时应逐层由上面下进行，严禁上下同时作业。
2、所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，如高差大于2步，应增设连墙件加固。
3、当脚手架拆至下部最后一根立杆时，应先设抛撑，后拆连墙件。
4、当脚手架采取分段，分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应先按要求设置连墙件和横向支撑加固。
㈢、卸料应符合以下要求。
1、各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔。
2、运至地面的构配件应按要求及时检查，整修与保养，并按品种、规格随时堆码整齐存放，置于干燥处，防止锈蚀。
十八、搭拆中安全注意事项。
1、脚手架搭设前，单位负责人应向相关人员做详细的安全技术交底，班组负责人每天上班前应认真开展班前安全活动，讲明操作中的注意事项。
2、外架工必须是考核合格的专业架子工，上岗人员必须定期体检，合格者方可持证上岗。
3、构配件使用前应进行检查与验收，满足规范要求方才使用。
4、脚手架搭设拆除时应设警戒线，下方不得有人员施工作业，并派专人监护。
5、操作人员应严格按照操作规程操作，作业中戴好安全帽，系好安全带，工具应随时放入工具袋内。
6、作业中不应将构配件堆码于楼层临边1.5m以内。
7、管理人员和操作人员应树立“安全第一，预防为主”和思想，做“三不伤害”和“三不违”，确保安全生产。
8、严格控制施工荷载不能将泵管支架固定在外脚手架上。
9、脚手架上进行电焊时，必须有防火措施及专人看守。
10、施工临时用电线路的架设及脚手架的接地、防雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2000）的有关规定执行。
综上所述理论算，可以得出工字钢悬挑钢管架（架子高度≤24m）是安全的，但同时要求在施工中遵守脚手架搭拆基本规定外，重点搞好以下工作：
一、（1）、首先要编制好方案，确定好什么楼层预埋锚环，埋时位置要正确，露出砼表面高度要准确，同时要求埋件一定伸入到板筋下部，埋件一定要用元钢，严禁用螺纹钢，同时要进行锚环机械性能检验。
（2）、对房屋转角部位，埋件一定要错开楼层埋设，避免不同方向的工字钢在此处交叉不能安装。
（3）、下段挑架的工字钢挑架高度要越过上段工字钢架高度1100，以便安装与拆出，安装顺序由下至上，拆出顺序由上至下。
（4）工字钢穿入后锚环空隙较大，用φ12、φ14钢筋短节塞住并焊牢，严禁灼伤锚环。
（5）工字钢上套筒应当与工字钢表面焊垂直，保证钢管立管安装竖直。
（6）、立杆必须对接，对接扣件交错布置符合规定。
（7）、脚手板采用对接平铺，接头处设两根横向水平杆，脚手板外伸长度<150。
（8）、纵向水平杆采用对接局部采用搭接，搭接长度≮1m，等间距设3个旋转扣件固定。
（9）、横向水平杆在主节点处必须设置一根，用直角扣件扣接且严禁拆除。
（10）、必须设纵横扫地杆。连墙杆交错设置且设置水平。
（11）、在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处纵、横水平杆、扫地杆、连墙杆。
（12）、脚手架严禁超载，经验收后使用。
（13）、脚手架拆除自上而下逐层进行，连墙件随脚手架逐层向下拆除，分段拆除高度不大于2步。
附：各示意简图。

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