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13悬挑挑脚手架施工方案

鄂尔多斯商业广场Ⅲ标段

悬挑外脚手架施工方案

《工具式型钢扣件钢管挑脚手架》

编制单位：

华西集团·四川三建

编制人：

袁斌

编制时间：

二零一一年三月十日

第一章工程概况

本工程外脚手架工程采用φ48×3.5钢管搭设，地下室及裙楼部分采用双排单立杆落地架，主楼部份采用我公司纳入工法的《工具式型钢扣件钢管挑脚手架》进行施工。

根据各幢建筑的层高不同，按照每五至六层挑一次的做法，共挑三至四次。

19#楼从6层开始挑，挑两次每次跳五层，每次总高度18米；20楼从6层开始挑，挑三次每次六层，每次总高19米；21楼从7层开始挑，挑四次每次五层，每次总高18米；

第二章施工准备

一、施工准备

1、熟悉施工图，了解建筑物的构造形式，如几何尺寸、门窗洞口位置及建筑物周围的地基等情况。

2、编制脚手架工程的施工组织设计，并经上级技术主管部门批准。

3、根据施工组织设计要求，组织脚手架材料的进场，并按有关规定进行检查验收。

验收合格后方可使用。

并按品种、规格分类堆放，堆放场地应坚实平稳，并有一定的排水措施。

4、平整场地，并对架子基础进行处理，处理后的地基应符合脚手架搭设要求。

5、在架子周围设置畅通的排水沟。

6、脚手架基础验收合格后，方可放线定位。

7、搭设前应组织专业技术人员进行交底，并作好交底记录。

二、材料要求

1、I16工字钢作为主受力型钢梁，φ17.5钢丝绳斜拉

2、采用φ48×3.5钢管搭设；

3、凡有严重锈蚀弯曲、压扁或裂纹者，禁止使用；

4、扣件应与架管配套使用，并有出厂合格证；

5、脚手板单块重量不得超过30kg；

6、安全网每平方米承受1690kg以上的荷载；朽网、断网不得使用；

7、附墙件、连墙件、埋件等满足A3钢的技术要求条件。

第三章落地脚手架施工方案

一、脚手架搭设的基本要求

1.搭设金属扣件双排脚手架将严格按国家规范《C建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）》规定要求。

2.搭设前应严格进行钢管的筛选，凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲裂变的杆件不宜采用。

严重锈蚀、变形、裂缝，螺栓、螺纹已损坏的杆件不宜采用。

3.脚手架的基础除按规定设置外，必须做好排水处理。

4.钢管脚手架立杆必须设硬地坪底座保护。

5.不宜采用承插式钢管做底部立杆交错之用。

6.所有扣件固力矩，应达到45－55N•M。

7.同一立面的小横杆，应对等交错位置，同时立杆上下对直。

8.斜杆接长，不宜采用对接扣件。

应采用叠交方式，二只回转扣件接长，搭接距离视二只扣件间隔不少于0.4M。

9.脚手架的扣件，不应采用木、竹材料。

10.金属脚手架的拉杆，不应采用铅丝攀拉，必须使用埋件形式的刚性材料。

11.脚手架要求具有稳定的结构及足够的承载能力，能保证施工期间在使用的荷载的作用下不变形、不倾斜、不摇晃。

12.与垂直运输设备（电梯、井字架等）和楼层或作业面高度相互适应，以确保材料垂直运输的需求。

13.脚手架上下排用斜道作为上下通道。

15.搭设顺序为：

基地原砼地坪→摆放垫板（地下室部分采用铁板垫底）→摆放扫地杆→逐根树立立杆，并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆→即与立杆或扫地杆扣紧→按第一步大横杆并与各立杆扣紧→按第一步小横杆→按第二步大横杆→第二小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后方可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手片→密目网围护。

二、脚手架搭设的质量要求

1.架子地基应平整夯实，并做好砼硬地坪，并抄平后加设垫木或垫板，不得在末经处理的起伏不平和软硬不一的地面上直接搭设脚手架。

2.严格按照规定的构造尺寸进行搭设，控制好立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差，并确保节点联接达到要求（绑好、拧紧或插挂好）。

3.脚手板要铺满、铺平或铺稳，不得有探头板。

4.搭设过程中要及时设置联墙杆、斜撑杆、剪刀撑以及必要的缆绳和吊索，避免脚手架在搭设过程中发生倾斜和倾倒。

5.搭设完毕后应进行检查验收，验收合格后才能使用。

6.严格控制使用荷载，确保有较大的安全储备。

7.要有可靠的安全防护措施，其中包括：

1）作业层的外侧面应设挡板、围栅和安全网。

2）设置供人员上下使用（包括携带工具和少量材料）的安全扶梯、爬梯、扶梯上应有可靠的防滑措施。

3）在脚手架上同时进行多层作业的情况下，各作业层之间应设置可靠的防护棚挡，以防止上层坠物伤及下层作业人员。

4）必须有良好的防电、避雷装置，钢脚手架、钢垂直运输架均应有可靠接地，雷雨季节高于四周建筑物的脚手架和垂直运输架应设避雷装置。

8.严格避免以下违章作业：

1）利用脚手架吊运重物；

2）作业人员攀登架子上下；

3）推车在架子上跑；

4）在脚手架上吊装缆绳；

5）任意拆除脚手架部件和联墙杆件；

6）在脚手架底部或近旁进行开挖沟槽等影响脚手架地基稳定的施工作业；

7）起吊构件和器材时碰撞或扯动脚手架；

8）加强使用过程中的检查，发现问题应及时解决。

三、脚手架搭设的构造要求

立杆：

横距为1.0米，纵距为1.5米。

相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。

立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏，立杆的垂直偏差为应不大于架子高的1／200。

大横杆：

步距为1.8米，上下横杆的接长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三分之一。

同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架的总长度的1／300，且不大于5厘米。

小横杆：

靠近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，在相邻立杆之间根据需要要加设1根或2根，在任何情况下不得拆除贴近立杆的小横杆。

剪刀撑：

剪刀撑在脚手两端设置，中间每隔9米设一道。

剪刀撑应联系3－4根立杆，斜杆与地面夹角为450~600。

剪刀撑应沿架高连续布置。

连墙杆：

连墙杆每层都要设置，垂直距离不大于4米。

连杆件应设置在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平力作用的结构部位，其水平距离为4.5~6.0米，即3~4根立杆设一点。

水平斜拉杆：

设置在有联墙杆的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。

护栏与挡脚板：

在铺脚手板的操作层上必须设置护栏和脚板。

栏杆高度为1.0米，护脚板亦可用加设一道底栏杆（距脚手板面0.2~0.4米）代替。

四、脚手架验收及安全要求：

验收与使用要求：

脚手架必须严格按脚手架验收规范要求进行搭设，脚手架搭设完毕使用之前须经有关部门验收合格后，方可投入使用。

应每天清理脚手架上的垃圾、杂物。

对脚手架每周组织一次大检查，检查合格后脚手架方可投入使用。

六级及六级以上大风和雾、雨天，应停止脚手架作业，脚手架上应有可靠防滑措施。

在六级大风和大雨前后，必须对脚手架进行检查，包括各主节点处各杆件的连接、附墙杆、斜撑、安全防护措施等是否符合方案要求。

脚手架在使用期间，严禁任意拆除下列杆件：

主节点处的纵、横向水平杆

斜撑

附墙件

栏杆、挡脚板等

脚手架的搭设须符合“搭设和构造要求”，特别应控制好脚手架的垂直度，严禁脚手架内外倾斜，扣件检查按“脚手架材料及检验要求”进行。

脚手架应有可靠的避雷措施。

严禁在脚手架上进行电、气焊作业。

安全要求：

材料的规格和质量必须符合有关技术规定的要求。

严格控制使用荷载，确保有较大的安全储备。

砌筑脚手架均布使用荷载不超过2700N／M2。

装饰脚手架均布荷载不超过2000N／M2。

在脚手架上堆砖，只准单行侧摆三层。

立杆间距横向1.2米，纵向1.5米，步距1.8米。

应有牢固的足够的连墙点，以保证整个脚手架的稳定性。

搭设过程中要及时设置联墙杆，斜撑、剪刀撑和必要的缆绳、吊索，避免在搭设中发生偏斜和倾倒。

脚手板要铺满、铺平、铺稳，不得有探头板。

搭设完毕后应分阶段进行验收，验收合格后方准使用。

作业层的外侧面用密目式安全网进行围护。

设置斜道以供人员上下，斜道上设置防滑条。

架子工必须熟悉和严格遵守安全技术操作规程，佩戴和正确使用劳动保护用品。

必须有良好的防电、防雷装置，可靠的接地装置，同时设置避雷装置。

六级以上大风、大雪等天气条件时，应暂停在脚手架上作业。

、注意事项：

划出工作区域标志，禁止闲人进入。

严格遵守拆除顺序，由上而下，先绑的后拆，后绑的先拆。

一般是先拆栏杆，脚手板和剪刀撑，或拆小横杆、大横杆和立杆等。

统一指挥，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先告知对方，以防坠落。

工具及材料应用滑轮和绳索运送，不准乱扔，以防伤人。

第三章工具式型钢扣件钢管挑脚手架施工方案

（一）《工具式型钢扣件钢管挑脚手架》工法特点

工具式型钢扣件钢管外脚手架”采用型钢作主要承力构件，搭设扣件钢管脚手架。

型钢承力构件分规格制作，可重复使用、灵活组合，形成工具式的全套脚手架体系，具有安全、合理、组装灵活、适用方便、经济等特点。

（二）《工具式型钢扣件钢管挑脚手架》工艺原理

1、利用建筑主体水平/竖向结构，通过工具式型钢梁、钢丝绳、扣件、钢管等安装、拉结构造措施等组成施工外脚手架体系。

2、即先在建筑物外围四周结构体上、上、下口边梁内侧的板上预埋锚环等预埋件、预留孔，（暂定塔楼外墙面是清水砼，不能够留设埋件），埋入吊环，吊环上配置钢板以扩大砼板面的受力面积。

再将事先加工成型的规格型钢梁一端伸入锚环安装于外墙四周结构体上，另一端通过钢丝绳、卸扣、绳卡等构配件与建筑物边梁内侧的楼面板连接。

在型钢梁上立立杆搭设扣件钢管脚手架，使脚手架上的荷载传递给建筑主体结构，满足建筑工程安全施工要求。

（三）《工具式型钢扣件钢管挑脚手架》的基本组成

由已加工成型的工具式型钢梁、钢管、扣件、钢丝绳、锚环等预埋件、连接件、脚手板、挡脚板、密目安全网、安全平网及避雷装置等构配件组成。

1、脚手架采用I16工字钢作为主受力型钢梁，φ17.5钢丝绳斜拉。

2、脚手架搭设高度≤24m，采用φ48×3.5mm扣件式钢管双排脚手架，脚手架立杆纵距1.5m，立杆横距1.0m，脚手架步距1.8m，外立杆距型钢梁外端50mm，内立杆距建筑350mm；外立杆每步中间增加一道护身栏杆，外立杆内侧满挂2300目绿色密目安全网。

3、连墙杆件按二步三跨设置。

由于该工程外墙面为清水砼，不能够预留埋件，连墙件考虑和室内墙边柱子拉结或用钢管和边梁上口内侧埋件连接，起到架体整体稳固的效果。

4、剪刀撑跨越6根立杆按45°～60°角度连续搭设。

5、脚手架按两层操作面施工荷载设计，施工均布荷载为3.0KN/m2，（结构主体）脚手板共铺设三层，两层水平兜网。

装饰装修按三层操作面设计，施工均布荷载为2.0KN/m2。

6、鄂尔多斯地区风荷载取0.55KN/m2。

7、型钢梁长4000mm，其中建筑物外梁段长度1500mm，建筑物内安装长度1100mm。

悬挑脚手架施工详尽图纸附后。

（四）脚手架设计计算书：

型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）以及本工程的施工图纸。

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为19m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.30m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为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；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用螺栓连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处内蒙古包头市，基本风压0.39kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.335，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数μs为1.128；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m）:

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/m）:

0.000；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

10层；

脚手板类别:

竹串片脚手板；栏杆挡板类别:

无；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度2.3m。

锚固压点螺栓直径（mm）:

20.00；

楼板混凝土标号:

C35；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

3.300；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.2m。

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=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1.5/3=0.175kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.5/3=1.5kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.5=2.356kN/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:

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=2.356×1.052/8=0.325kN·m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=63.917N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=63.917N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.038+0.175+1.5=1.713kN/m；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×1.713×10504/（384×2.06×105×121900）=1.08mm；

小横杆的最大挠度1.08mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm，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=0.038×1.05=0.04kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1.05×1.5/3=0.184kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.5/3=1.575kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.04+1.2×0.184+1.4×1.575）/2=1.237kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×1.237×1.5=0.495kN·m；

M=M1max+M2max=0.007+0.495=0.502kN·m

最大应力计算值σ=0.502×106/5080=98.879N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=98.879N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计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:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.04+0.184+1.575）/2=0.9kN

ν=1.883×0.9×15003/（100×2.06×105×121900）=2.277mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.052+2.277=2.329mm；

大横杆的最大挠度2.329mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，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，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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.05×2/2=0.04kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.04+0.058+0.276）+1.4×2.362=3.756kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载的计算:

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.05×2/2）×0.038/1.80]×19.00=2.797kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×10×1.5×（1.05+0.3）/2=3.544kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用无，标准值为0kN/m

NG3=0×10×1.5/2=0kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×19=0.142kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.483kN；

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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.483+0.85×1.4×4.725=13.402kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.483+1.4×4.725=14.395kN；

六、立杆的稳定性计算:

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.39kN/m2；

μz--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：

μz=1；

μs--风荷载体型系数：

取值为1.128；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.39×1×1.128=0.308kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.308×1.5×1.82/10=0.178kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=13.402kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=14.395kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

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=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=13402.41/（0.186×489）+178096.333/5080=182.412N/mm2；

立杆稳定性计算σ=182.412N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=14394.66/（0.186×489）=158.263N/mm2；

立杆稳定性计算σ=158.263N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、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

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1.335，μs＝1.128，ω0＝0.39，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.335×1.128×0.39=0.411kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=5.000kN；

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=6.216kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.216kN；

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l/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；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；

Nl=11.216

连墙件采用普通螺栓连接，普通螺栓计算参见《施工计算手册》钢结构部分。

连墙件普通螺栓连接示意图

八、悬挑梁的受