康城水都-外脚手架施工方案.docx

康 城 水 都 一期

外脚手架专项
施工方案

三明市第一建筑工程公司
2O10年 月

施工组织设计（施工方案）报审表
施表7.1 共 1页第 1页
工程名称
康城水都一期
施工单位
三明市第一建筑工程公司
编制单位
现报上 康城水都一期 工程外脚手架专项施工方案，请予以审查。
主 编

编制人

工程项目部/专业分包施工单位（盖章）
技术负责人

审核单位

总承包单位审核意见：

年 月 日

总承包单位（盖章）
审核人

审批人

审查单位

监理审查意见：

监理审查结论： □ 同意实施 □ 修改后报 □ 重新编制
监理单位（盖章）
专业监理工程师

年 月 日
总监理工程师

年 月 日
外脚手架专项施工方案
一、工程概况
康城水都工程位于三明市工业中路以南，下洋悬索桥西。该工程地下有3层，地上有分为25、26、3层。总建筑面积为58372m2,地下室建筑面积：16393m2,地上建筑面积41979 m2。设计标高：首层室内标高±0.000相当于黄海高程136.70米，设计标高：首层室内标高±0.000相当于黄海高程136.70米，建筑总高度：75.9、78.3、75.3、10.5、10.7m。
二、施工部署：
脚手架施工人员由项目技术负责人、安全员、架子工等人员组成，钢管搭设的全工程由技术人员统一调度、部署，并负责架子安装质量的监控与验收。
三、材料质量要求
1、钢管采用Ф48×3.5焊接钢管，质量必须满足现行钢管技术（GB-700-SS，3#镇静钢），不得使用锈蚀严重（斑点、剥皮）、弯曲、开裂的钢管。扣件可采用可锻铸铁制造的标准机件，其机械性能符合（GB700-79）中A3的规定，扣件不能有裂纹、气孔、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件必须有出厂合格证及检验单，扣件与钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑丝、夹紧钢管时，开口处最大距离小于6mm，必要时进行抗滑扭试验。
2、脚手板选用竹跳板，规格为250mm×3000mm，不得使用腐烂、散边或破损严重的竹跳板。
3、安全网：栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编制的1.8×6m的密目式安全立网，
四、钢管脚手架连墙点的设置：
a、脚手架与建筑物连接不但可以防止因风荷载而产生的向内或向外倾翻事故，同时可以作为架体的中间约束，减少立杆的计算长度，提高承载能力，保证脚手架的整体稳定性。
b、连墙杆宜靠近主节点设置，距主节点不应大于300mm；
c、连墙杆按每一层每三跨设置，不得在作业中随意设置，且与建筑结构外梁上预埋的钢管拉接，拉接必须牢固；
d、在搭设脚手架时，连墙杆与其他杆件同步搭设，严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。
五、扣件式钢管脚手架搭设
1、基础回填，场地平整，设置垫板。
2、第一步外架横档（即小横杆）伸入首层楼层内，再在本层外梁预埋件设置斜支撑杆与架体第二步大横杆上，承受此一挑架体的重量，水平拉设除二层设置连墙点外，在第二步大横杆位置与结构设置抱柱拉结
3、扣件扭力矩40～60N·m。
4、立杆不设接头，与楼层预埋洞必须是交差点。
5、立杆设在水平挑杆上，立杆纵向间距1.5m，横向间距0.9m，步距1.8m，每楼层、每隔三跨立杆，设一连墙杆
6、脚手架与建筑物连接不但可以防止因风荷载而产生的向内或向外倾翻事故，同时可以作为架体的中间约束，减少立杆的计算长度，提高承载能力，保证脚手架的整体稳定性。
7、连墙杆宜靠近主节点设置，距主节点不应大于300mm；
8、连墙杆按每一层每三跨设置，不得在作业中随意设置，且与建筑结构外梁上预埋的钢管拉接，拉接必须牢固。
9、在搭设脚手架时，连墙杆与其他杆件同步搭设，严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。
10、要注意架体水平及垂直度，防止架体变形扭转受力，要防止架体中部下垂和外倾。
11、纵向水平杆设置于小横杆之上，在立柱的内侧，并采用十字扣件与立杆想扣。
12、纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内，相邻接头应错开500mm以上。如采用旋转扣件时，应使用3个扣件对接。纵向水平杆步高1.8m，设4道纵向水平杆。架子的外侧应设1.2m高的防护栏杆。
13、每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用十字扣件扣在立柱上。每一个小横杆处的纵向杆须使用十字扣件。
14、本方案所采用的竹笆脚手板，铺设好后应用16#的铁丝扎牢。
15、脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆3～5根之间。斜角与地面成45º～60º夹角。所用扣件一律采用旋转扣件，并扣在立柱上。
16、脚手架内立杆与建筑物的间距为200 mm立面围护采用密目安全网，并用网绳与大横杆绑扎牢固。
17、脚手架在搭设时，应高出施工层1.2 m～1.8 m。
18、其他按脚手架操作规程执行。
六、脚手架的验收
1、架子搭设完毕，在投入使用前，应逐层由工程负责人（项目经理）、架子班组和专职安技人员以及有关专业人员一起组织验收。验收时，必须有主管审批架子施工方案一级的技术和安全部门参加，并填写验收单。
2、验收时，要检查架子所用的材料、配件、工具是否符合现行国家和部颁标准。
a、架子的布置，立杆和大、小横杆间距。
b、架子的搭设。
c、连墙点是否安全可靠。剪刀撑、斜撑是否符合要求。
d、架子的安全防护不、必须有效；绑扎紧程度应符合要求。
e、脚手板铺设应符合要求。
七、脚手架的拆除
1、架子的拆除时应划分作业区，周围设围拦或竖立警戒标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。
2、拆除的高空作业人员，必须戴安全帽、系安全带穿软底鞋。
3、拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆的原则。即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清的原则进行，严禁上下同时进行拆除作业 。
4、拆立杆时，应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，然后托住中间，再解端头扣。
5、拆除平台，应先拆斜撑杆杆件，再拆除纵向大横杆，最后抽回水平挑杆。
6、连墙点应随拆除进度逐层拆除。
7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的接扣时，应先通知对方，以防坠落。
8、拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下名沟等物。
9、拆下的材料应堆放成堆，用塔吊吊运，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。
10、在拆除过程中，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。
八、脚手架安全管理
1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《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，上岗人员应定期体检，体检合格后才发上岗证
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。
3、由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护，日常检查维护的技术交底，让人人都知道，时刻注意遵守。
4、架子上的施工人数，堆入材料，按设计要求控制，不得将结构施工荷载传递到架子上，不得将短小模板、钢筋、钢管、扣件放在架子上，更不能将室内建筑垃圾清到架上，不准在架上另设悬挂物体，严禁向架上或架外抛掷物品。
5、架子在主体施工时可铺三层脚手板，装饰时各层满铺，上下同时作业不得多于二步，安全网、脚手板要砸牢，不准随意拆动，如须拆动必须经技术负责人批准由架工负责处理。
6、架工及架上操作人员，每天上下班前，要检查架子的支撑锚固点是否牢固，发现问题，立即处理或报技术负责人解决，架上施工荷载要均匀布置，不得集中一边，单向偏移受力，并不得超过设计荷载，特别防止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲击力，如须落在架子上，必须采取缓冲措施。
7、架上所用的扣件，必须定期保养巡查，如有毛病，应立即更换，架子的附墙支撑，要绑扣在结构物可靠处，不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。
8、六级以上大风或雷雨天气，不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业，其他按高层脚手架的操作规程执行。
九、钢管落地脚手架参数信息及计算
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为 25 米，20米以下采用双管立杆，20米以上采用单管立杆；
搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.5米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.8 米；
内排架距离墙长度为0.30米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；
采用的钢管类型为 Φ48×3.5；
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为 1.00；
连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.6 米，水平间距4.5 米，采用扣件连接；
连墙件连接方式为双扣件；
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:2.000 kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；
同时施工层数:2 层；
3.风荷载参数
本工程地处浙江省杭州市，基本风压为0.45 kN/m2；
风荷载高度变化系数μz 为1.00，风荷载体型系数μs 为1.13；
脚手架计算中考虑风荷载作用；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1248；
脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150；
安全设施与安全网(kN/m2):0.005；
脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038；
脚手板铺设总层数:13；
5.地基参数
地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kpa):160.00；
立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:0.50。

二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，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。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ；
脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105 kN/m ；
活荷载标准值: Q=2×1.05/(2+1)=0.7 kN/m；
静荷载的设计值: q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172 kN/m；
活荷载的设计值: q2=1.4×0.7=0.98 kN/m；

图1 大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2 大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52 =0.251 kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为 M2max= -0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52 =-0.297 kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465 N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为 σ= 58.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求！
3.挠度验算:
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：

其中：
静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m；
活荷载标准值: q2= Q =0.7 kN/m；
最大挠度计算值为：
V= 0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×121900)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×121900) = 1.593 mm；
大横杆的最大挠度 1.593 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm，满足要求！
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值：p1= 0.038×1.5 = 0.058 kN；
脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158 kN；
活荷载标准值：Q=2×1.05×1.5/(2+1) =1.050 kN；
集中荷载的设计值: P=1.2×(0.058+0.157)+1.4 ×1.05 = 1.728 kN；

小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；
均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax = 1.2×0.038×1.052/8 = 0.006 kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax = 1.728×1.05/3 = 0.605 kN.m ；
最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.611 kN.m；
最大应力计算值 σ = M / W = 0.611×106/5080=120.313 N/mm2 ；
小横杆的最大弯曲应力 σ =120.313 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×10504/(384×2.06×105×121900) = 0.024 mm ；
大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.157+1.05 = 1.265 kN；
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

Vpmax = 1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9 ) /(72×2.06×105
×121900) = 2.07 mm；
最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.07 = 2.094 mm；
小横杆的最大挠度为 2.094 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与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1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00 kN；
R -- 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
大横杆的自重标准值: P1 = 0.038×1.5×2/2=0.058 kN；
小横杆的自重标准值: P2 = 0.038×1.05/2=0.02 kN；
脚手板的自重标准值: P3 = 0.3×1.05×1.5/2=0.236 kN；
活荷载标准值: Q = 2×1.05×1.5 /2 = 1.575 kN；
荷载的设计值: R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582 kN；
R < 8.00 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载计算:
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)，为0.1248
NG1 = [0.1248+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×25.00 = 3.920；
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3
NG2= 0.3×4×1.5×(1.05+0.3)/2 = 1.215 kN；
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3 = 0.15×4×1.5/2 = 0.45 kN；
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.5×25 = 0.187 kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.772 kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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= 2×1.05×1.5×2/2 = 3.15 kN；
风荷载标准值按照以下公式计算

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 = 0.45 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= 1 ；
Us -- 风荷载体型系数：取值为1.13；
经计算得到，风荷载标准值
Wk = 0.7 ×0.45×1×1.13 = 0.356 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= 1.2×5.772+ 1.4×3.15= 11.337 kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N = 1.2 NG+0.85×1.4NQ = 1.2×5.772+ 0.85×1.4×3.15= 10.675 kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
Mw = 0.85 ×1.4WkLah2/10 =0.850 ×1.4×0.356×1.5×
1.82/10 = 0.206 kN.m；
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值 ：N = 11.337 kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：k = 1.155 ；当验算杆件长细比时，取块1.0；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；
计算长度 ,由公式 lo = k×μ×h 确定 ：l0 = 3.118 m；
长细比 Lo/i = 197 ；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：φ= 0.186 ；
立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
σ = 11337/(0.186×489)=124.645 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 124.645 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 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 = 10.675 kN；
计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ： k = 1.155 ；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得 ：μ = 1.5 ；
计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.118 m；
长细比: L0/i = 197 ；
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= 0.186
立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；
立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；
钢管立杆抗压强度设计值 ：[f] =205 N/mm2；
σ = 10675.5/(0.186×489)+205860.123/5080 = 157.896 N/mm2；
立杆稳定性计算 σ = 157.896 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 [f] = 205 N/mm2，满足要求！
七、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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 = 1.852 kN；
活荷载标准值 ：NQ = 3.15 kN；
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 kN/m；
Hs =[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.852
+1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=80.212 m；
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = 80.212 /(1+0.001×80.212)=74.256 m；
[H]= 74.256 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
脚手架单立杆搭设高度为5m，小于[H]，满足要求！
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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 = 1.852 kN；
活荷载标准值 ：NQ = 3.15 kN；
每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.125 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) = 0.206 /(1.4 × 0.85) = 0.173 kN.m；
Hs =( 0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×1.852+0.85×1.4×(3.15+0.186×4.89×100×0.173/5.08)))/(1.2×0.125)=60.018 m；
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H] = 60.018 /(1+0.001×60.018)=56.62 m；
[H]= 56.62 和 50 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 [H] =50 m。
脚手架单立杆搭设高度为5m，小于[H]，满足要求！
八、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
Nl = Nlw + N0
风荷载标准值 Wk = 0.356 kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2；
按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN；
风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：
Nlw = 1.4×Wk×Aw = 8.073 kN；
连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 13.073 kN；
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf = φ·A·[f]
其中 φ -- 轴心受压立杆的稳定系数；
由长细比 l0/i = 300/15.8的结果查表得到 φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；
又： A = 4.89 cm2；[f]=205 N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.949×4.89×10-4×205×103 = 95.133 kN；
Nl = 13.073 < Nf = 95.133,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。
由以上计算得到 Nl = 13.073小于双扣件的抗滑力 16 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 = 80 kpa；
其中，地基承载力标准值：fgk= 160 kpa ；
脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.5 ；
立杆基础底面的平均压力：p = N/A =45.348 kpa ；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 11.337 kN；
基础底面面积 ：A = 0.25 m2 。
p=45.348 ≤ fg=80 kpa 。地基承载力满足要求！