综合楼、宿舍外脚手架施工方案.doc

唐山中溶30万吨无水乙醇项目
综合办公楼、宿舍楼

外脚手架工程施工方案

编制：
审核:
批准：

中石化工建设有限公司
2015—12—26

目 录

1。工程概况 ………………………………………………2
2编制依据 …………………………………………………2
3.脚架选型与布置…………………………………………2
4。脚手架的用途……………………………………………2
5。脚手架搭设材料及要求…………………………………2
6.外架方式：双排钢管落地脚手架和计算书……………2
7。脚手架安全管理…………………………………………14

一. 工程概况
1。1 工程位于河北省唐山市迁安市沙河驿镇
1。2 本工程为综合办公楼，混凝土框架结构,屋檐高度19.2m;职工宿舍楼，砖混结构，屋檐高度11.385m。
二。 编制依据
2。1 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011）
2.2 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2011）
2.3 《钢管脚手架扣件标准》（GB15831）
2。4 《建筑结构静力计算手册》
2.5 《唐山中溶30万吨无水乙醇项目综合办公楼、职工宿舍楼施工图》
三. 脚手架选形与布置
本工程脚手架根据建筑物设计特征、结构布置、高度及外柱施工要求，选择双排落地脚手架以满足建筑物施工过程中模板支撑、操作和安全防护的需要。
四。 脚手架用途
本工程外脚手架主要用于主体施工阶段的安全防护和外墙装饰（修)的施工操作，按结构施工脚手架及装饰脚手架的搭设标准执行.
五. 脚手架搭设材料与要求
5。1 搭设脚手架的主要材料采用：Φ48×3。2钢管、连墙杆的质量应符合国标《碳素结构钢》(GB/T700）中Q235—A级钢规定、扣件的材质应符合国标《钢管脚手架扣件》（GB15831）中的规定、绿色密目安全网、钢丝绳以及配套构配件应符合《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)中的规定。
5.2 所有脚手架外侧立杆设置防护栏杆,剪刀撑应涂刷黄白相间颜色。
5.3 人行斜道应选择比较规则的部位设置，采用落地脚手架搭设的人行斜道由地面至操作层连续设置，人行斜道为“之”字型形式，人行斜道搭设高度不得超过22。5m,并与建筑物或外架连接牢固；并在人行斜道入口设置安全通道。
六.外架方式:双排钢管落地脚手架计算书和搭设要求
(一) 双排钢管落地脚手架计算参数

1.脚手架参数
搭设尺寸为：立杆的纵距为 1。80米，立杆的横距为1。20米，立杆的步距为1.80 米；
计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 22.5 米（选取综合办公楼的外脚手架为计算参数）,立杆采用单立管;
内排架距离墙长度为0。30米；
小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2；
采用的钢管类型为 Φ48Χ3。2；
横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；
连墙件采用两步三跨，竖向间距 3。60 米，水平间距5.40 米，采用扣件连接;
连墙件连接方式为双扣件;
2。活荷载参数
施工荷载均布参数（kN/m2）:3。000；脚手架用途:结构脚手架；
同时施工层数:2；
3。风荷载参数
河北省唐山市地区，基本风压为0.40，风荷载高度变化系数μz为0.84，风荷载体型系数μs为0。65；
考虑风荷载
4。静荷载参数
每米立杆数承受的结构自重标准(kN/m2)：0.1248；
脚手板自重标准值（kN/m2 )：0。350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2）：0.140；
安全设施与安全网（kN/m2 ）：0。005；脚手板铺设层数：4;
脚手板类别:木脚手板；栏杆挡板类别：栏杆木；
5.地基参数
地基土类型:碎石土；地基承载力标准值(kN/m2）:500。00；
基础底面扩展面积（m2）:0。09；基础降低系数：0.40.

(二）、小横杆的计算：

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形.

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0。035 kN/m ；
脚手板的荷载标准值: P2= 0.350×1.800/3=0。210 kN/m ；
活荷载标准值： Q=3。000×1。800/3=1.800 kN/m;
荷载的计算值: q=1.2×0.035+1.2×0.210+1.4×1。800 = 2。814 kN/m;

小横杆计算简图
2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，
计算公式如下：

最大弯矩 Mqmax =2.814×1。2002/8 = 0.507 kN。m；

σ = Mqmax/W =107。105 N/mm2;

小横杆的计算强度小于 205。0 N/mm2,满足要求！

3。挠度计算：

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.035+0。210+1。800 = 2.045 kN/m ；

最大挠度 V = 5。0×2.045×1200.04/(384×2。060×105×113600。0）=2。360 mm；

小横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8。000 与10 mm，满足要求！

（三）、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，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值: P1= 0。035×1.200=0.042 kN；
脚手板的荷载标准值: P2= 0。350×1。200×1。800/3=0.252 kN;
活荷载标准值: Q= 3.000×1。200×1.800/3=2。160 kN；

荷载的计算值： P=（1。2×0.042+1。2×0。252+1。4×2.160)/2=1.689 kN；

大横杆计算简图
2.强度计算
最大弯矩考虑为大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:M1max=0.08×0。035×1.800×1。8002=0.017 kN.m;

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

集中荷载最大弯矩计算：M2max=0.267×1。689×1.800= 0.812 kN.m;

M = M1max + M2max = 0。017+0。812=0.828 kN.m

抗弯强度:σ= 0。828Χ106/4730。0=175。074 N/mm2；

大横杆的抗弯强度σ= 175.074 小于[f]=205.0N/mm2；

3.挠度计算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和,单位:mm

均布荷载最大挠度计算公式如下：

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
Vmax= 0。677×0.035×1800.04 /（100×2。060×105×113600。0） = 0。108 mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度:
P=（0.042+0。252+2。160）/2=1。227kN
V= 1.883×1。227×1800。03/ ( 100 ×2.060×105×113600。0） = 5。759 mm；

最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0。108+5.759=5。867 mm；

大横杆的最大挠度小于 1800.0 / 150=12.0 或者 10 mm,满足要求!

（四）扣件抗滑力的计算：

按规范表5.1。7，直角、旋转单扣件承载力取值为8。00kN,按照扣件抗滑承载力系数0.80,
该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6。40kN。

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6.40 kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

横杆的自重标准值： P1 = 0.035×1。800=0.064 kN；

脚手板的荷载标准值: P2 = 0。350×1.200×1.800/2=0。378 kN；

活荷载标准值： Q = 3.000×1。200×1.800 /2 = 3.240 kN；

荷载的计算值: R=1。2×（0。064+0。378）+1。4×3。240=5.066 kN；

R < 6.40 kN ， 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

（五）、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0.1337
NG1 = 0。134×22.500 = 3。008 kN;

(2)脚手板的自重标准值（kN/m2)；本例采用木脚手板,标准值为0。35
NG2= 0.350×4×1.800×（1。200+0。3)/2 = 1。890 kN；

（3)栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）;本例采用栏杆木,标准值为0。14
NG3 = 0。140×4×1。800/2 = 0。504 kN；

（4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2）;0。005
NG4 = 0.005×1.800×22.500 = 0。203 kN;

经计算得到，静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.605 kN;

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。000×1.200×1。800×2/2 = 6。480 kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

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:
Wo = 0。400 kN/m2；
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= 0.840 ；
Us —— 风荷载体型系数：Us =0.649 ；

经计算得到，风荷载标准值
Wk = 0。7 ×0.400×0。840×0。649 = 0.153 kN/m2；

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= 1。2×5。605+ 1。4×6.480= 15。798 kN；

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2 NG+0.85×1。4NQ = 1。2×5。605+ 0。85×1.4×6。480= 14。437 kN；

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 =0。850 ×1.4×0.153×1.800×
1。8002/10 = 0.106 kN。m；

（六）、立杆的稳定性计算：

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为:

立杆的轴心压力设计值 ：N =15.798 kN；
计算立杆的截面回转半径 :i = 1。59 cm；
计算长度附加系数 :K = 1。155 ；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3。3得 ：U = 1。530
计算长度 ，由公式 lo = kuh 确定 :lo = 3.181 m；
Lo/i = 200。000 ;
轴心受压立杆的稳定系数φ，由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.180 ;
立杆净截面面积 ： A = 4.50 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩） :W = 4.73 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 :［f］ =205。000 N/mm2;

σ = 15798。000/(0.180Χ450.000)=195.033 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 195。033 小于 [f] = 205。000 N/mm2 满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值 ：N =14.437 kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1。59 cm；
计算长度附加系数 ： K = 1.155 ；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5。3.3得 ：U = 1。530
计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定:lo = 3。181 m；
Lo/i = 200。000 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ，由长细比 lo/i 的结果查表得到 :φ= 0.180
立杆净截面面积 ： A = 4。50 cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩） ：W = 4。73 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205。000 N/mm2；

σ = 14436。900/（0.180Χ450.000）+105936.712/4730。000 = 200。630 N/mm2；

立杆稳定性计算 σ = 200。630 小于 ［f] = 205。000 N/mm2 满足要求！

（七）、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:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN）计算公式为：
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2。596 kN；

活荷载标准值 ：NQ = 6。480 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0。134 kN/m；

Hs =[0.180×4.500×10-4×205.000×103—(1.2×2。596
+1.4×6。480）]/(1.2×0。134)=27。532 m;

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：

［H] = 27。532 /(1+0。001×27。532）=26。794 m；

[H]= 26.794 和 50 比较取较小值。得到,脚手架搭设高度限值 [H］ =26。794 m.

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:

构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K（kN）计算公式为:
NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2。596 kN；

活荷载标准值 ：NQ = 6.480 kN;
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.134 kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1。4×0.85） = 0.106 /(1。4 × 0。85） = 0.089 kN.m;

Hs =( 0.180×4。500×10—4×205。000×10—3-(1.2×2。596+0。85×1.4×（6。480+
0.180×4。500×0.089/4.730）)）/（1.2×0.134)=24.706 m；

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:

[H] = 24。706 /(1+0.001×24。706）=24。111 m；

［H]= 24。111 和 50 比较取较小值.经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =24.111 m。

(八）、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
风荷载基本风压值 Wk = 0.153 kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 19.440 m2；
连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN；

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 = 4。154 kN；

连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.154 kN；

其中 φ -— 轴心受压立杆的稳定系数，l为内排架距离墙的长度，
由长细比 l/i=300.000/15。900的结果查表得到0。949；
A = 4.50 cm2；［f］=205。00 N/mm2;

连墙件轴向力设计值 Nf=φΧAΧ[f］=0.949Χ4.500Χ10—4Χ205.000Χ103 = 87。545 kN；

Nl=9。154〈Nf=87.545，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用双扣件与墙体连接.

经过计算得到 Nl=9.154小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图
（九）、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

地基承载力设计值:
fg = fgk×Kc = 200。000 kN/m2；

其中，地基承载力标准值：fgk= 500.000 kN/m2 ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400 ;

立杆基础底面的平均压力 ,p = N/A =160.410 kN/m2 ;

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 14.437 kN；
基础底面面积 （m2）：A = 0.090 m2 .

p=160。410 ≤ fg=200.000 kN/m2 .地基承载力的计算满足要求！

（十)搭设要求

1.搭设顺序
弹脚手架安装线→安放垫木→安装纵向扫地杆→竖立杆→设抛撑→安装横向扫地杆→安装第一步纵向水平杆→安装第一步小横杆→设置连柱杆→安装第二步纵向水平管→安装第二步小横杆……
2 立杆搭设注意事项
2。1 立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内,在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不得大于步距的1/3。
2.2 开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑,待连墙杆件安装牢固后,方可根据情况拆除.
2.3 当搭至有连墙杆件的部位时，搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后,应立即设置连墙件。
2。4立杆顶端应高出建筑物檐口上皮高度1。5m。立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
2.5 脚手架必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆应使用直角扣件固定在距垫板不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；当立杆基面不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,靠边坡的立杆到边坡的距离不应小于500mm.
3。 搭设纵横向水平杆注意事项
3.1 脚手架纵向水平杆设置在横向水平杆之上,其间距不得大于400mm，接头应交错布置，不应设在同步、同跨内,相邻接头水平距离不应小于500 mm，并避免设在纵向水平杆的跨中；搭接接头长度不得小于1m，并应设置3个旋转扣件固定.
3。2 每个主节点处必须设置一根横向水平杆,并采用直角扣件固定在立杆上，脚手架平面外伸长度为200mm，靠墙一侧的外伸长度为250mm。
4。 设置连柱件、剪刀撑注意事项
4.1 脚手架连柱件应严格按搭设尺寸设计中要求的间距均匀设置，形式宜采用菱形布置，连柱件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm。
4.2 连柱件必须从底部第一根纵向水平杆开始设置，连柱杆件设置应呈水平并垂直于柱面，与脚手架连接的一端可稍微下斜，绝对不允许向上翘起。
4.3 每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5～7根之间，其宽度不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45～60度之间。
4.4 在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底到顶连续设置，中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接,搭接长度不应小于1m，应使用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm.
4.5 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
5. 人行斜道搭设
5。1 人行斜道宜附着外脚手架或建筑物上，但斜道杆件要独立设置，并采用之字型斜道，斜道宽度为1米，坡度为1:3，拐弯处应设置平台,其宽度不应小于斜道宽度。
5.2 斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板，栏杆高度应为1.2米，挡脚板高度为200mm，并按脚手架的搭设要求设置连柱件、剪刀撑及横向斜撑。
6扣件安装注意事项
6。1 扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm，并不大于65Nm，对接扣件的开口应朝上或朝内,各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
6.2 主节点处固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支撑的扣件中心线距主节点的距离不宜超过150mm。
7. 脚手板铺设及栏杆、挡脚板设置
7。1 脚手板应按其垂直于纵向水平杆满铺，采用对接平铺,四个角应用直径≥1。2mm的镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。
7。2栏杆和挡脚板应搭设在外排立杆内侧，栏杆居中设置,挡脚板高度为150mm,如下示意图。

7.3当需要在脚手架上开设门洞时,宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构,斜杆与水平方向的倾角为45～60度，并按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
的要求选用“B型”形式，见下图。

8。 落地脚手架的拆除
8。1 拆除脚手架前应全面检查其扣件连接、连柱杆件、支撑体系等是否符合搭设时的要求，清除脚手架上的所有杂物及地面障碍物,并由单位工程施工负责人进行脚手架拆除的安全技术交底。
8。2 拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
8。3 连柱件必须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,应事先增设连柱件进行固定。
8.4 当脚手架拆至底部最后一根立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连柱杆件。

七.脚手架安全管理

1。人员管理
1。1 脚手架搭设人员及电焊人员必须是经国家《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工和焊工，其身体条件应满足高空作业要求.
1.2搭架作业人员必须佩戴符合标准的安全帽、安全带等安全防护用品及防护眼镜,作业时必须穿防滑鞋。
2。搭设阶段
2.1用于搭设脚手架的构配件质量必须按技术标准规定经检验合格后方可使用。
2。2 脚手架搭设按下列阶段进行质量及安全性验收：
2.3 脚手架验收时发现的问题应及时校正，整改，脚手架扣件螺栓拧紧力矩用扭力扳手随机抽样检查，不合格的必须重新拧紧，验收合格后方可挂牌使用。
3。使用阶段
3.1 脚手架操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得将模板支撑、缆风绳、混凝土输送管、卸料平台等固定在脚手架上;严禁超载、堆放集中荷载及任意悬挂起重装置。
3.2 六级及六级以上大风和雾、雨（雪）天应停止脚手架作业，雨（雪)后上架作业应采取防滑措施。
3。3 项目管理部应设专人负责对脚手架进行日常检查和维护，未经项目部技术负责人同意不得任意拆除脚手架上任何杆件;特别在大风与大雨后以及脚手架停用复工前,必须对脚手架进行全面检查、整修。
4。脚手架按以下项目进行日常维护检查：
4。1 各主节点杆件的安装、连柱件、支撑、焊接部位焊缝、拉结固定点、门洞等关键位置的构造是否符合施工方案要求。
4。2 地基是否有积水、下沉现象,立杆是否出现悬空,扣件螺栓是否有松动现象,焊缝、压环、吊环是否出现开裂变形等。
4.3 当发现脚手架某个部位发生突变时，应立即停止使用，查明原因，经加固处理验收合格后，方可继续使用。
4。4 脚手架上的建筑垃圾应随时清理，其垂直度应满足规范要求,安全防护设施必须符合设防要求.
5.脚手架使用期间，荷载应均匀布置,不得集中堆放。严禁任意拆下主节点处的纵横向水平杆、纵横向扫地杆、连墙杆、支撑、栏杆、挡脚板、斜拉杆、固定锚栓等部件，要拆除以上任一部件必须采取安全加固措施，并报技术负责人审批同意后方可实施。
6.在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施，并派专人负责看守。
7。 脚手架上不得任意敷设施工临时用电线路，若确需架设用电线路，应严格按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88)之规定执行。