落地式钢管脚手架搭设方案.docx
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落地式钢管脚手架搭设方案
落地式钢管脚手架搭设方案
1工程概况
1.1项目概况
观水花园工程由江西元迪房地产开发有限公司投资兴建，同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司负责施工图设计。
本项目位于南昌市朝阳片区，沿江南大道东侧，生米大桥与南昌大桥之间。
1.2建筑概况
本工程总建筑面积62928m2，地下室建筑面积为10886m2。
1#、2#、3#楼均为地下一层地上32层，4#楼为地下一层地上26层。
四栋楼呈长方形四角布局。
采用较多的弧形流线建筑形式，同时又突出建筑的棱角分明，造型典雅大方，屋面呈鱼形，达到了优美的建筑景观效果。
1.3结构概况
本工程结构为剪力墙结构，1#、2#、3#楼均为地下一层地上32层，4#楼为地下一层地上26层，设计使用年限为50年，结构安全等级二级，耐火等级一级，抗震设防烈度为6度，地下室设有平战结合6级人防。
2编制依据
2.1观水花园工程施工图纸
2.2《施工组织设计》
2.3《建筑施工手册》
2.4国家现行有关规范、规程、标准，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等。
2.5《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）
2.6类型与本工程相似工程的施工技术经验及资料。
3脚手架的材料准备
3.1钢管采用外径48mm，壁厚3.5mm焊接钢管。
3.2扣件采用铸铁扣件，质量应符合GB15831－1995《钢管脚手架扣件》的规定。
3.3底座采用焊接底座。
3.4垫板采用5cm、20cm以上宽木脚手板。
4脚手架搭设的作业条件
4.1首先脚手架搭设场地上铺设厚5cm、20cm以上宽木脚手板沿建筑物周围通长装置，之后在木脚手板上放置钢底座，钢底座上放置立杆，之后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。
4.2排水措施：
在距脚手架外排立杆外0.5米处，设置一排水沟，在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出，排水沟坡度为3－5‰。
5脚手架的搭设方法。
5.1搭设顺序
放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3－4根立杆后,随即装设第一步纵向水平杆（与立杆扣接固定）和横向水平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向水平杆扣接固定）、校正立杆垂直和水平使其符合要求，按40－60Nm力拧紧扣件螺栓，形成脚手架的起始段，按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。
交圈后，再全面检查一遍脚手架质量和地基情况，严格确保设计要求和脚手架质量，设置连杆墙件（或加抛撑），按第一步程序和要求搭设指二步、第三小步．．．．．．，随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在脚手架横向杆之间架设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板及密目网全封闭。
为便于施工，脚手架距离主体结构35㎝。
5.2构造要求
5.2.1立杆的间距、垂直度：
立杆间距选用1.5米，允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。
排宽0.9米。
5.2.2扫地杆设置从垫板往上20cm处，设置扫地杆，扫地杆采用对接接长。
扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。
5.2.3横杆间距、平整度：
横杆步距采用1.8米，用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。
5.2.4立杆、横杆接头的详细做法
立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱的接头不应设在同步跨内，两相邻立柱接头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应大于步距的1/3。
纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500cm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。
5.3连墙件设置
5.3.1采用刚性连墙件，两步三跨布置，遇到柱子每层两道，如柱距较大，则借助原斜撑脚手架预埋的Ф20钢筋箍设钢管扣件拉结。
5.3.2连墙件应靠近主节点，偏离主节点的距离不应大于300㎜。
5.3.3连墙件应呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，严禁采用上斜连接。
5.3.4每层在大横杆上设两道拉结杆与框架柱拉结牢靠。
5.4剪刀撑的搭设方法
在建筑物四周转交处，必须要设置剪刀撑，每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5－7根之间，每道剪刀撑的宽度不应小于4跨，且不小于6米。
斜杆与地面的倾角宜在45度－60度之间，由底至顶连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于15米。
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端，或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。
剪刀撑接长采用搭接接长，搭接长度不小于50cm，用3个扣件等距离布置，扣件在钢管端头处不小于10cm处。
剪刀撑下端一定要落地。
5.5小横杆的设置
每一主节点必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上部，端头处伸出长度不小于10cm。
该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150cm，在双排架中，靠墙一侧的外伸长度不应大于50cm。
单排架的小横杆一端采用直角扣件，固定在纵向水平杆上部，另一端应伸入墙内240cm以上。
5.6脚手板和防护栏杆
脚手板一般设置在3根小横杆上，要铺满、铺严密，在两侧设置180mm以上高踢脚板，操作层上部护身栏杆1.2米高，下部护栏杆距踢脚板0.6米处。
5.7密目网垂直封闭
5.7.1密目网的质量要求
密目网要四证齐全，要有阻燃性能，其续燃、阻燃时间均不得大于4秒。
要符合GB16909的规定。
每10cm×10cm=100cm2的面积上,有2000个以上网目。
5.7.2密目网耐贯穿试验
做耐贯穿试验时，将网与地面在30度夹角拉平，在其中心上方3米处，用5kg重的钢管（管径48mm－51mm）垂直自由落下，不穿透即为合格产品。
5.7.3密目网的绑扎方法
用系绳将密目网绑扎至立杆或大横杆上，使网与架体牢固的连接在一起。
系绳的材质应符合GB16909的规定。
5.8兜网封闭
用大眼安全网（平网）将脚手架与建筑物之间封闭起来，每隔10米封闭一道。
5.9安全平网
首层架体底部采用竹胶板加密目网封闭严实，中间每隔10m或三至四层设置一道安全平网，且施工层脚手板下也要加一道安全网，网应铺满，其封闭和连接均应严密。
5.10四边立面
为防止楼层上的材料落下伤人，在脚手架外立杆内侧立挂密目网后，在密目网外立面满布竹板。
5.11脚手架交底与验收
脚手架必须严格按照施工方案搭设，要有严格的技术交底，要有节点构造详图，操作人员必须严格执行，所有偏差数值必须控制在允许范围内。
要由专门人员对已搭设好的脚手架按照搭设方案在每段脚手架搭设完成后，由项目负责人组织相关技术和专职安全管理人员对脚手架进行验收，验收合格后方能投入使用。
验收时要有量化内容，如：
横、立杆之间距数值，立杆的垂直度，横杆的平整度等都应详细记载在验收记录当中。
5.12脚手架的拆除方法
制定拆除方案，方案包括拆架的步骤和方法、安全措施等。
拆除顺序应遵守由上到下，先搭后拆、后搭先拆的原则。
即先拆栏杆、脚手架、剪刀撑、斜撑、而后小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除工作。
拆架子的高空作业人员应戴安全帽，系安全带，穿软义鞋上架作业，同时，周围没围栏或竖立警戒标志并有专人指挥，以免发生伤亡事故。
5.13脚手架搭设时注意事项
5.13.1外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。
5.13.2主节点处，固定横向水平杆（或纵向水平杆）、剪刀撑、横向支近等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。
5.13.3各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
5.13.4对接扣件的开口应朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。
5.13.5当脚手架外侧遇有低压电线时，而且外侧边缘距外电架空线路负侧边缘的安全距离小于规范定时，应做专门防护方案，并严格执行。
5.13.6上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。
5.13.7严格按搭设方案施工；连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过两步；
5.13.8在搭设过程中，应注意调整脚手架的垂直度，最大允许偏差100mm。
6方案计算书
钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为23.1米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.5米，立杆的横距0.9米，立杆的步距1.8米。
采用的钢管类型为
48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.6米，水平间距4.50米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设6层。
脚手架各构件计算如下:
一、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=0.350×1.500/3=0.175kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=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:
M=2.356×1.0502/8=0.325kN.m
=0.325×106/5080.0=63.917N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/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
计算公式如下:
荷载标准值q=0.038+0.175+1.500=1.713kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.713×1050.04/（384×2.06×105×121900.0）=1.080mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
二、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。
用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN
荷载的计算值P=（1.2×0.040+1.2×0.184+1.4×1.575）/2=1.237kN
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公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×（1.2×0.038）×1.5002+0.267×1.237×1.500=0.504kN.m
=0.504×106/5080.0=99.152N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
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
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中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
V1=0.677×0.038×1500.004/（100×2.060×105×121900.000）=0.05mm
集中荷载标准值P=0.040+0.184+1.575=1.799kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×1799.070×1500.003/（100×2.060×105×121900.000）=4.55mm
最大挠度和
V=V1+V2=4.605mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求！
三、扣件抗滑力的计算:
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──扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R──纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.276+1.4×2.362=3.707kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、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0.1394
NG1=0.139×25.800=3.597kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×6×1.500×（1.050+0.300）/2=2.126kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14
NG3=0.140×1.500×6/2=0.630kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×25.800=0.193kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.546kN。
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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0──基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
W0=0.450
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=1.420
Us──风荷载体型系数：
Us=0.960
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.420×0.960=0.429kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.85×1.4NQ
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
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
其中Wk──风荷载基本风压值（kN/m2）；
la──立杆的纵距（m）；
h──立杆的步距（m）。
五、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
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=14.47kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.21；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.95m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.70；
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=142.73
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
其中N──立杆的轴心压力设计值，N=13.48kN；
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.21；
i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.95m；
k──计算长度附加系数，取1.155；
u──计算长度系数，由脚手架的高度确定；u=1.70
A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W──立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.172kN.m；
──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=166.89
[f]──钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求！
六、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：
其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.950kN；
NQ──活荷载标准值，NQ=4.725kN；
gk──每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.139kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=63.543米。
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：
经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
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：
其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=2.950kN；
NQ──活荷载标准值，NQ=4.725kN；
gk──每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.139kN/m；
Mwk──计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.145kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=48.898米。
七、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
其中Nlw──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
wk──风荷载基本风压值，wk=0.429kN/m2；
Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=4.50×4.50=20.250m2；
No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=12.174kN，连墙件轴向力计算值Nl=17.174kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求！
当连墙件采用扣件与墙体连接时。
经过计算得到Nl=17.174kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求！
故采用楼层梁内预埋短钢管（或钢筋）作外架的拉结坚固。
八、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
其中p──立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=48.24
N──上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=14.47
A──基础底面面积（m2）；A=0.30
fg──地基承载力设计值（N/mm2）；fg=85.00
地基承载力设计值应按下式计算
fg=kc×fgk
其中kc──脚手架地基承载力调整系数；kc=1.00
fgk──地基承载力标准值；fgk=85.00
地基承载力的计算满足要求！
7、外脚手架平面布置图：
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