落地式钢管脚手架施工方案附计算书.docx
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落地式钢管脚手架施工方案附计算书
第一章工程概况
项目名称：
CEC中电工业环境科技园研发创新基地项目
设计单位：
ESED北京中瑞电子系统工程设计院有限公司
建设单位：
CEC江苏中电创新环境科技有限公司
勘察单位：
上海昌发岩土工程勘察技术有限公司
监理单位：
江苏赛华建设监理有限公司
建设地点：
江苏省无锡市新区太科园菱湖大道与具区路交叉口
结构类型：
1#框-筒结构7#框-剪结构
建筑面积：
1#建筑31055.6平方米7#建筑10640平方米
7#办公楼基地面积：
700.52平方米，总建筑面积：
11385.88平方米，地下建筑面积：
744.20平方米。
建筑层高：
地下一层层高5.00米，首层层高3.9米，二层层高3.8米，三-十五层层高3.20米。
建筑层数：
地下一层，地上15层。
建筑高度49.55米，建筑防火级别：
二类高层；耐火等级：
地上一级，地下一级。
建筑类别：
高层民用建筑；结构形式：
框架-剪力墙结构;
1#办公楼基底面积：
1400.11平方米，总建筑面积:
31055.6平方米，地下建筑
面积为3673.91平方米。
建筑层高：
地下二层层高3.80米，地下一层层高6.00米，首层层高5.40米，二层层高4.20米，三-十八层层高4.00米，十九层层高4.50米。
建筑层数：
地下2层，地上19层，建筑高度78.70米（室外地坪至屋面面层）。
建筑防火类别：
一类高层；耐火等级：
地上一级，地下一级;建筑类别：
高层民用建筑；结构形式：
框架-剪力墙结构；
第二章编制依据
1、CEC中电工业环境科技园研发创新基地项目施工图纸
2、CEC中电工业环境科技园研发创新基地项目施工组织设计
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
4、《混凝土结构设计规范》GB50010-2011中国建筑工业出版社；
5、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
6、《钢结构设计规范》GB50017-2003
7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
第三章脚手架搭设构想
一、方案设想
由于01#、07#建筑基础均为深基础。
01#建筑2层地下室垫层底标高为-11.48米、07#建筑一层地下室垫层底标高为-6.48。
基础施工时间长（01#土方开挖至完成施工界面到正负零计划施工时间为110天左右。
07#约60天左右。
）综合以往施工经验考虑，外架如全部采用落地式钢管脚手架将直接影响基坑土方回填。
同时考虑到费用问题。
拟计划使用下述方案。
01#楼-2层到2层采用双排落地式钢管脚手架（土方回填时拆除）;上部采用悬挑脚手架，悬挑脚手架的悬挑层为3层、7层、12层、17层,共悬挑4次。
单次悬挑高度最高20米。
07#楼-1层到5层采用双排落地式钢管脚手架（土方回填时拆除）。
上部采用悬挑脚手架，悬挑脚手架悬挑层为6层、12层。
最大悬挑高度19.2米。
二、材质选择
1、钢管：
采用外径48mm，壁厚2.7mm的钢管，其质量要符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲及裂变的杆件不准采用，外架钢管采用黄色，扣件刷黄色防锈漆。
2、扣件：
其材质应符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）中A3的规定，且不得有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。
扣件应与钢管的贴面接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离要大于5mm。
扣件的规格有三种：
（1）直角扣件：
主要作大、小横杆与立杆的联接使用，也可作连接墙杆对脚手架联接使用，保持杆件连接呈固定十字状；
（2）回转扣件（也称万向扣件）：
主要作斜杆与立杆，斜杆接长、立杆双管附绑加强联接使用；（3）对接扣件：
主要作立杆、大横杆、搁栅、防护栏杆接长使用。
凡严重锈蚀、变形、裂缝、螺栓螺纹已损坏的扣件不准采用；扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。
3、脚手片采用竹串片。
4、连墙件：
采用ф48*2.7钢管，预埋钢筋并焊接连接。
其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲及裂变的杆件不准采用。
5、安全网：
采用栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.8×6m的密目式安全立网，安全网应为不小于2000目/100cm2的密目工绿化围护立网，经建设主管部门认证并应符合要求。
三、落地式脚手架
1、立杆：
横向间距1m，纵向间距1.5m，考虑到上部结构小挑板以及装饰操作空间，外架立杆离建筑物0.3米，步高1.7m，且相邻接头错开。
底排立杆及扫地杆均漆黄黑相间色。
2、大横杆：
接头错开，每一立面同一步架内纵向水平高低差应控制在60mm以内。
落地处设置纵横向扫地杆。
3、小横杆：
小横两端各伸出立杆净长度不少于100mm，并尽量保持一致。
4、剪刀撑（又称斜撑或十字撑）：
在脚手架的转角、端头水平距离每隔6m（即四跨），全部落地（底），从底到顶呈“之”字型连续设置，连接处用回转扣件连接，与地面夹角成45°～60°之间。
剪刀撑的钢管接长，采用搭接方式，三只回转扣件接长，搭接长度不小于1m。
回转扣件固定在与这相交。
剪刀撑不小于6m且不少于4跨。
5、防护栏杆和踢脚杆：
从脚手架的第二步开始，每步在外立杆里侧设1.2m高的防护栏护和0.3m高的踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。
脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在脚手架内侧设1.2m高的防护栏杆和0.3m高踢脚板。
6、脚手板（片）及安全网设置：
每步钢管架搭设好后及时满铺好脚手板（片），脚手板（片）采用钢筋网片，四角用18#铅丝与双股并联牵杆扎牢。
要求交接处平整，无探头板，脚手片完好无损，破损的要及时更换。
外脚手架外立杆内侧用密目安全封闭围护。
7、连墙件为2步3跨，焊接连接的方式。
搭设顺序：
立杆→小横杆→大横杆→连墙杆→斜拉杆→搁栅→防护栏杆→脚手片→安全网。
钢管脚手架搭拆方便，但技术要求较高，脚手架的搭设标准是一样的，即外观必须整体平整，做到横平竖直，几何图形一致，各扣件使用正确，紧固力距应达到规范要求
8、搭设人员必须是经过专业技术培训合格持证上岗，且上岗前必须要经过分部分项安全技术交底。
五、落地式架体内封闭
1、脚手架的架体里立杆与墙体间设站人片，站人片设置平整牢固。
六、通道
七、脚手架搭设技术要求及验收标准
1、钢管上严禁打孔。
2、旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝，变形的严禁使用出现滑丝的螺栓必须更换。
3、脚手片对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件接且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距，不大于150mm，靠墙一端的外伸长度不大于0.4L，且不大于500mm。
4、连墙杆保证架子稳定的关键，采用刚性连接，预埋直径16圆钢，焊接在钢管上，连墙杆靠近主节点设置，偏高主节点的距离不应大于300mm，连垟与主节点呈水平连结，当不能水平设置时，与脚手架连结的一端采用下余连接。
连墙件的排形式采用梅花型。
当脚手架施工操作层高出连垟杆两步时，采取与砼连结加固，直至上一层连垟杆搭凤后方可根据情况拆除。
外墙装饰阶段位结点因施工需要需除去原拉结点时，采取与柱窗洞口临时拉结加固，以确保外架的安全可靠。
连墙件设置在架体的边缘及转角1m范围内和水平6m以内，设拉结点加密，
6、脚手架必须设置纵横扫地杆，纵向扫地采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧纵扫地杆下方的立杆上。
8、立杆接长除顶层顶步可采用接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
对接搭接应符合下列规定：
（1）立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不得设置同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于600mm。
（2）搭接长度大于1m，采用不小于2个回转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。
9、排脚手架必须用刚性连接垟件与建筑物可靠连接。
10、连墙件必须采用可承受拉力压力的构造。
11、脚手架下有设备基础，管沟时在脚手架使用过程中不得开挖。
12、脚手架必须配备施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上。
13、剪刀撑横向搭撑搭设必须随立杆，纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
14、节点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度控制在扭力矩40～50KN（采用力矩扳手）。
15、脚手架立杆垂直度应≤1／300，且应同时控制其最大垂直偏差值（不得大于75mm）。
16、纵向水平杆的水平偏差应≤1／250，且全架长的水平偏差不大于50mm。
八、脚手架的验收与检查
1、架子按需要进行分段搭设，搭设后要经过验收，合格后挂验收合格牌才能投入使用。
验收时项目经理、架子班长、安全部门有关人员要参加并签字。
2、架子投入使用后，项目部在定期安全检查时要对架子进行检查。
3、脚手架的验收和日常按以下规定执行，检查合格后方允许投入使用或继续使用。
（1）搭设完毕后。
（2）连续使用达到六个月。
（3）在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用之后。
（4）施工中途停止作用超过15天，在重新使用前。
（5）在使用过程中发现有显着变形、沉降拆除杠件和拉结以及安全隐患存在的情况时。
4、在装饰开始后，要重点检查架子的拉接与脚手板的铺设情况。
5、脚手架在使用期间，严禁随意拆除或剪断各种设施。
九、脚手架的拆除
1、落地式脚手架的拆除
（1）拆除作业必须帖而下逐层进行严禁上下同时作业。
（2）连墙件必须随脚手架逐层拆除，先加固外架再将连墙件整层或数层拆除再拆除脚手架；分段拆除差不应大于2步，如高大于2步，应增设加固措施
（3）各构配件严禁抛掷至地面。
（4）拆除前的准备工作：
1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求。
2）根椐检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，并经主管部门批准。
3）单位工程负责人进行拆除安全技术交底工。
4）清理脚手架上杂物及地面障碍物。
（5）拆除现场必须设警戒区域，张挂醒目的警戒标志。
警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续组织施工。
地面监护人员必须履行职责。
（6）拆架子的高处作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软底鞋。
（7）如遇强风、雨等特殊气候，不应进行脚手架的拆除。
（8）所有高处作业人员，应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律、拆除工艺要求。
（9）建筑物内所有窗户必须关闭锁好，不允许向外开启或向外伸挑物件。
（10）拆除人员进入岗位以后，先进行检查，加固松动部位，清除步层内留的材料、对象及垃圾块。
所有清理物应安全输送至地面，严禁高处抛掷。
（11）按搭设的反程序即后搭先拆进行拆除，即安全网→脚手板（片）→防护栏杆→搁栅→斜拉杆→连墙杆→大横杆→小横杆→立杆。
（12）不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除（踏步式）、认真做到一步一清，一杆一清。
（13）所有连墙杆、斜拉杆、隔排措施、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降。
不准先行拆除。
（14）所有杆件与扣件，在拆除时应分离，不允许杆件上附着扣件输送地面，或两杆同时拆下输送地面。
（15）所有垫脚手板（片）拆除，自外向里竖立、搬运，防止自里向外翻起后，脚手板（片）面垃圾对象直接从高处堕落伤人。
（16）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6m）时，需搭设临时抛撑加固后再拆除连墙件。
（17）当日完工后，仔细检查岗位周围情况，如发现留有隐患的部位，及时进行修复或继续完成至一个程序、一个部位的结束，方准撒离岗位。
（18）输送至地面的所有杠件、扣件等对象，及时检查，整修与保养，并按品种、规格、随时码堆存放，及时清运出场。
十、脚手架的安全管理
1、上岗人员应必须定期体检，合格者方可持证上岗。
2、作业层上的施工荷载（作业层人员、器具、材料的重量）的标准值（取3KN／m2），不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送砼的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
3、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杠件：
（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；
（2）连墙件
5、在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不得影响施工操作人员通行。
6、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为，禁止在架板上加垫器物或脚手板以增加操作高度。
7、作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杠件，整体性杠件，连接紧固件和连墙件。
因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应的弥补措施，并在作业完毕后及时修复。
8、工人在架上作业中，应注意自我保护和他人的安全，避免发生碰撞，闪失和落物，严禁在架上戏闹和坐在栏杆等不安全处休息。
9、人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通（梯）道，严禁抛援脚手架上下。
10、每班工人上架作业时，应先检查有无影响安全的问题存在，在排除和解决后，方可开始作业，在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查。
11、每步脚架完成之后必须将架上剩余材料移至上（下）步架或室内。
第4章脚手架计算书
扣件式脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
一、脚手架参数
脚手架设计类型
结构脚手架
卸荷设置
无
脚手架搭设排数
双排脚手架
脚手架钢管类型
Φ48×2.7
脚手架架体高度H（m）
20
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
243
立杆步距h（m）
1.7
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
1
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
竹芭脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.1
脚手板铺设方式
1步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
10步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
横向斜撑布置方式
6跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
江苏无锡
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.45
风荷载体型系数μs
1.254
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1，1
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.564，0.564
计算简图：
立面图
侧面图
三、纵向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
纵向水平杆在上
横向水平杆上纵向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
98900
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4120
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.03+Gkjb×lb/（n+1））+1.4×Gk×lb/（n+1）=1.2×（0.03+0.1×1/（2+1））+1.4×3×1/（2+1）=1.476kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.03+Gkjb×lb/（n+1））+Gk×lb/（n+1）=（0.03+0.1×1/（2+1））+3×1/（2+1）=1.063kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=0.1qla2=0.1×1.476×1.52=0.332kN·m
σ=Mmax/W=0.332×106/4120=80.613N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=0.677q'la4/（100EI）=0.677×1.063×15004/（100×206000×98900）=1.789mm
νmax＝1.789mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=1.1qla=1.1×1.476×1.5=2.436kN
正常使用极限状态
Rmax'=1.1q'la=1.1×1.063×1.5=1.755kN
四、横向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.436kN
q=1.2×0.03=0.036kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.755kN
q'=0.03kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.816×106/4120=197.983N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝3.075mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1000/150，10]＝6.667mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=2.454kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件抗滑承载力验算：
纵向水平杆：
Rmax=2.436/2=1.218kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
横向水平杆：
Rmax=2.454kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架架体高度H
20
脚手架钢管类型
Φ48×2.7
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.129
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+la×n/2×0.03/h）×H=（0.129+1.5×2/2×0.03/1.7）×20=3.111kN
单内立杆：
NG1k=3.111kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×lb×Gkjb×1/1/2=（20/1.7+1）×1.5×1×0.1×1/1/2=0.957kN
1/1表示脚手板1步1设
单内立杆：
NG2k1=0.957kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/10=（20/1.7+1）×1.5×0.17×1/10=0.326kN
1/10表示挡脚板10步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×20=0.3kN
5、构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=0.957+0.326+0.3=1.583kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=0.957kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×lb×（njj×Gkjj）/2=1.5×1×（1×3）/2=2.25kN
内立杆：
NQ1k=2.25kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.111+1.583）+0.9×1.4×2.25=8.468kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（3.111+0.957）+0.9×1.4×2.25=7.717kN
七、立杆稳定性验算
脚手架架体高度H
20
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4120
立杆截面回转半径i（mm）
16
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
384
连墙件布置方式
两步两跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.7=2.55m
长细比λ=l0/i=2.55×103/16=159.375≤210
满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=Kμh=1.155×1.5×1.7=2.945m
长细比λ=l0/i=2.945×103/16=184.078
查《规范》表A得，φ=0.211
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（3.111+1.583）+1.4×2.25=8.783kN
σ=N/（φA）=8782.835/（0.211×384）=108.398N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（3.111+1.583）+0.9×1.4×2.25=8.468kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.564×1.5×1.72/10=0.308kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=8467.835/（0.211×384）+308062.44/4120=179.283N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架架体高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））/（1.2gk）=（0.211×384×205×10-3-（1.2×1.583+1.4×2.25））/（1.2×0.129）=74.68m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×（NQ1k+MwφA/W）））/（1.2gk）=（0.211×384×205×10-3-（1.2×1.583+0.9×1.4×（2.25+0.308×1000×0.211×384/4120）））/（1.2×0.129）=27.403m
Hs=27.403m>H=20m
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步两跨
连墙件连接方式
焊接连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面类型
钢管
连墙件型号
Φ48×2.7
连墙件截面面积Ac（mm2）
384
连墙件截面回转半径i（mm）
16
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
对接焊缝的抗拉、抗压强度[ft]（N/mm2）
185
Nlw=1.4×ωk×2×h×2×la=1.4×0.564×2×1.7×2×1.5=8.054kN
长细比λ=l0/i=600/16=37.5，查《规范》表A.0.6得，φ=0.896
（Nlw+N0）/（φAc）=（8.054+3）×103/（0.896×384）=32.128N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
对接焊缝强度验算：
连墙件的周长lw=πd=3.142×48=150.796mm；
连墙件钢管的厚度t=2.7mm；
σ=（Nlw+N0）/（lwt）=（8.054+3）×103/（150.796×2.7）=27.15N/mm2≤ft=185N/mm2
满足要求！
十、脚手架材料
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