建筑工程管理高支模悬挑外脚手架施工方案.docx
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建筑工程管理高支模悬挑外脚手架施工方案
（建筑工程管理）高支模悬挑外脚手架施工方案
1.编制依据1
2.脚手架选型:
1
3.脚手架搭设和拆除2
3.1搭设流程2
3.2搭设要点2
3.3脚手架拆除要点3
4.脚手架工程的技术要求3
4.1.材料技术要求3
4.2.参数信息:
（9m平台悬挑）4
4.3.大横杆的计算:
5
4.4.小横杆的计算:
6
4.5.扣件抗滑力的计算:
7
4.6.脚手架立杆荷载的计算:
8
4.7.立杆的稳定性计算:
8
4.8.三角形钢管悬挑支撑计算:
9
4.9.三角悬挑的杆件和节点设计11
4.10.纵、横向水平杆、脚手板构造要求13
4.11.搭接立杆构造要求13
5.脚手架的验收和使用14
5.1脚手架的验收标准规定14
5.2脚手架的使用规定14
6.职业健康、安全文明、环保施工措施15
悬挑脚手架施工方案
编制依据
施工图纸结构部分和图纸会审答复
《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
《建筑施工手册》第四版
建工业集团地铁前海湾车辆段上盖保障性住房平台I标工程9m平台面布置图的施工组织设计
脚手架选型:
（壹）建筑地点：
前2海联检站南侧，平南铁路西站西侧
（二）建筑性质：
高层住宅楼
（三）建筑层数、高度、用途：
8栋29层高层点式住宅，屋面高度97.8米,8栋35层高层点式住宅，屋面高度114.6米；6栋22～28层高层板式住宅，屋面最高高度95.0米；4栋10层高层板式连接体住宅，屋面高度41.8米，建筑单体通过9.0、15.0米平台板连成整体，且设抗震缝分开；9.0米平台板下为地铁车辆段，9.0米平台板上为商业，15.0米平台种植绿化。
本标段主要为平台施工工程。
（四）结构体系：
框支剪力墙、框架－剪力墙、剪力墙、框架结构
（五）基础形式：
钻（冲）孔灌注桩、预应力管桩基础。
由于楼层均不高，外脚手架采用悬挑式双排脚手架，钢管采用φ48*3.5焊接钢管，最大搭设高度约8米。
本工程的悬挑脚手架拟采用以下参数进行搭设，立杆横距为800mm，立杆纵距为1800mm，（此立杆纵距根据高支模内脚手架的立杆纵距调整，但不大于1800mm），横杆步距为1500mm，脚手架内立杆距建筑物梁外皮500mm，短横杆端部和其间距不大于200mm。
操作层处脚手板满铺，紧贴脚手架外立杆内侧设防护栏杆俩道（高度分别为1.2m和0.6m）和挡脚板壹道，挡脚板高200mm。
栏杆内侧立挂密目式阻燃安全网，网的下口和建筑物挂搭封严（即形成兜网）。
脚手架搭设和拆除
搭设流程
小横杆→大横杆→立杆连接扣件→→三角撑杆→安全网→防护栏杆→作业层跳板
搭设要点
脚手架必须配合施工进度进行搭设，壹次搭设高度不能超过立杆连接扣件之上俩步。
每搭完壹步脚手架后，应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。
立杆的搭设应符合下列规定：
1、开始搭设时，应每隔6跨设置壹根抛撑或拉撑，直至搭设扣件稳定后，方可根据情况拆除；
2、当搭至和立杆连接的构造点时，于搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置搭接该连接点；
于封闭型脚手架的同壹步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件和内外角部立杆固定。
扣件安装必须符合下列规定：
1、扣件必须和钢管外径相同；
2、螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m且不应大于60N.m；
3、于主节点处固定纵横向水平杆等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
4、对接扣件开口应朝上或朝内；
5、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；
栏杆、挡脚板、脚手板的搭设应符合下列规定：
1、栏杆和挡脚板均应搭设于外立杆的内侧；
2、护栏高度应为1.2m；
3、挡脚板高度不应小于180mm，中栏杆应居中设置；
4、脚手板应铺满、铺稳，离开梁边120~150mm；
5、于拐角处的脚手板，应和横向水平杆可靠连接，防止滑动。
脚手架拆除要点
拆除前要全面检查脚手架的扣件连接、支撑体系是否符合安全要求，清除脚手架上杂物及地面障碍物；
拆除顺序应逐层由上而下进行，严禁上、下同时作业；
所有和9m平台底部钢管连接部位应随脚手架逐层拆除，严禁先将9m平台低部连接钢管拆除，再拆脚手架，各段拆除高差不大于2步，如果分步拆除时，高差必须大于2步，要增设连接部位加固；
当脚手架采取分段，分立面拆除时，对不拆除的脚手架俩端必须按敞开式脚手架搭设要求设置和9m平台钢管连接件和横向加固；
松开扣件的平杆件应随时撤下，不得松挂于架上；
拆除长杆件时应俩人协同作业，避免单人作业的闪失事故；
各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔；
运至地面的构配件要及时检查整修和保养，且按品种、规格随时码堆存放，防止锈蚀。
现场长时间用不上的构件要及时退场。
脚手架工程的技术要求
材料技术要求
钢管
钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，钢材为Q235A钢，其材料性能符合《碳素结构钢》（GB700-88）的相应规定。
钢管表面平直光滑，无裂纹、分层、压痕、滑道和硬弯缺陷，面层有防锈层，无严重锈蚀现象，俩端面平整，严禁打孔。
为了便于操作和运输，用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4~6.5m，用于小横杆的钢管长度为1.8~2.2m，每根钢管的大长度不得超过6.5m。
序号
检查项目
允许偏差⊿
（mm）
示意图
检查工具
1
钢管外径、壁厚的偏差⊿
外径48.0mm
壁厚3.5mm
-0.50
-0.50
游标卡尺
2
钢管俩端端面切斜的偏差⊿
1.70
塞尺
3
钢管内外表面锈蚀的的深度
⊿=⊿1+⊿2
≤0.50
游标卡尺
4
钢管弯曲的偏差⊿
a、各种杆件钢管的端部弯曲
l≤1.5m
≤5
钢板尺
b、立杆钢管弯曲
3m＜l≤4m
4m＜l≤6.5m
≤12
≤20
c、栏杆、支撑体系的钢管弯曲
l≤6.5m
≤30
扣件
扣件使用可锻铸造扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
扣件不得有裂纹、气孔，不得有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷。
扣件和钢管的贴合面必须严格整形，保证和钢管扣紧时接触良好。
扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的俩旋转面间隙应小于1mm。
当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
螺栓不得滑丝，整个扣件应有防锈处理，表面干净。
脚手板
本工程所用脚手板为钢筋网片脚手板，宽度不小于1000mm；板俩端用直径4mm的镀锌钢丝绑扎俩道，。
参数信息:
（9m平台悬挑）
脚手架参数
双排脚手架搭设高度为8m；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.8m，立杆的横距为0.8m；
内排架按照为9m平台及16m高支模间距搭设，和满堂平台架相互搭接，距离为900mm；
大横杆于上，搭接于小横杆上的大横杆根数为2根；
三角形钢管支撑点竖向距离为3.00m；
采用的钢管类型为Φ48×3.5；
横杆和立杆连接方式为单扣件；
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；
风荷载参数
本工程地处广东市，查荷载规范基本风压为0.750kN/m2，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.214；
计算中不考虑风荷载作用，采用构造措施来进行控制；
静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:
0.1495；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.140；
安全设施和安全网自重标准值（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
1层；
脚手板类别:
钢筋网片脚手板；栏杆挡板类别:
木脚手板挡板；
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，大横杆于小横杆的上面。
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。
4.3.1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.038kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×0.8/（2+1）=0.093kN/m；
活荷载标准值:
Q=2×0.8/（2+1）=0.533kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.158kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.533=0.747kN/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）
4.3.2.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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.158×1.82+0.10×0.747×1.82=0.283kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.158×1.82-0.117×0.747×1.82=-0.334kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.283×106,0.334×106）/5080=65.748N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=65.748N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
4.3.3.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：
νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.038+0.093=0.132kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.533kN/m；
最大挠度计算值为：
ν=0.677×0.132×18004/（100×2.06×105×121900）+0.990×0.533×18004/（100×2.06×105×121900）=2.58mm；
大横杆的最大挠度2.58mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150mm和10mm，满足要求！
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，大横杆于小横杆的上面。
用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，于最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
荷载值计算
大横杆的自重标准值：
p1=0.038×1.8=0.069kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.35×0.8×1.8/（2+1）=0.168kN；
活荷载标准值：
Q=2×0.8×1.8/（2+1）=0.960kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.069+0.168）+1.4×0.96=1.629kN；
小横杆计算简图
强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载和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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=2.301×0.8/3=0.613kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.617kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.617×106/5080=121.489N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=121.489N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
挠度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载和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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.038×0.82/8=0.004kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.629×0.8/3=0.434kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.438kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.438×106/5080=86.214N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=86.214N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
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。
纵向或横向水平杆和立杆连接时，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；
大横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.8×2/2=0.069kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×0.8/2=0.015kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×0.8×1.8/2=0.252kN；
活荷载标准值:
Q=2×0.8×1.8/2=1.44kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.069+0.015+0.252）+1.4×1.44=2.42kN；
R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
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0.1495kN/m
NG1=[0.1495+（1.80×2/2）×0.038/1.50]×2.0=0.3902kN；
（2）脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×1×1.8×（0.8+0.3）/2=0.346kN；
（3）栏杆和挡脚手板自重标准值；采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×1×1.8/2=0.126kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.8×7.5=0.068kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=0.9302kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按壹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=2×0.8×1.8×1/2=1.44kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×0.9302+0.85×1.4×1.44=2.830kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×0.9302+1.4×1.44=3.132kN；
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=0.75kN/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=0.74；
μs--风荷载体型系数：
取值为0.214；
经计算得到，风荷载标准值为:
Wk=0.7×0.75×0.74×0.214=0.083kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.083×1.8×1.52/10=0.04kN·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=2.830kN；
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'=3.132kN；
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；
参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中无此类钢管的计算长度系数，于搭设时，采用每步架每跨均进行扣件连接，故保守取μ=1.6
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=2.772m；
长细比:
L0/i=175；
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=0.232
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=2830/（0.232×489）+40068.841/5080=32.83N/mm2；
立杆稳定性计算σ=32.83N/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=3132/（0.262×489）=24.446N/mm2；
立杆稳定性计算σ=24.446N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
三角形钢管悬挑支撑计算:
于竖向荷载作用下，计算简图如下
1、上图所示竖向荷载P1、P2由脚手架立杆所传，作用于三角形钢管悬支撑上各个杆件内力和各个支点的支座反力计算如下：
（1）三角形钢管悬支撑的各杆件轴力：
NBD＝2.830kN；
NCD＝2.830×+0.802+3.002]0.5/3.00＝2.929kN；
NBC＝2.830×0.80/3.00＝0.755kN；
NAB＝NBC＝0.755kN；
（2）三角形钢管悬支撑的各支点的支座反力：
RAH（拉力）＝0.755kN；
RDH（压力）＝0.755kN；
RDV＝P1+P2＝5.66kN。
2、三角形钢管悬支撑中水平杆ABC中的力，除由P1、P2产生的轴力NAB外，仍有P1、P2产生的压屈剪力NV和风荷载引起的水平力NW。
（1）由P1、P2产生的压屈剪力NV：
Nv=∑Pi/（85φ）
Nv=∑Pi/（85φ）=5.66/（85×0.201）=0.331kN；
λ=3000.000/（1.580×10）=189；
式中φ为立杆稳定系数，根据λ查表得φ=0.201。
（2）风荷载引起的NW：
计算风荷载
qw=1.4·（0.7·Uz·Us·ω0）·La
qw=1.4×（0.7×μz×μs×ω0）×La=1.4×（0.7×0.740×0.214×0.750）×1.800=0.210kN/m
La---和满堂架搭设的内排架扣件横向距离,取1.80m；
以连墙杆作为支点，于风荷载作用下，按四跨连续梁计算，边支座反力：
R=0.393×qw×L=0.393×0.210×3.00=0.2476kN；
L---连墙件竖向距离,取3.00m；
风荷载给三角悬挑脚手架水平杆的力NW计算：
NW＝2R=0.50kN。
三角悬挑的杆件和节点设计
（1）水平杆AB=BC
轴拉力N’AB＝NAB+NV+NW=2.830+0.331+0.50=3.661kN；
钢管的拉应力：
σ＝N’AB/A=3.661×103/（4.890×100）=7.49N/mm2；
AB杆的拉应力7.49N/mm2小于205N/mm2满足要求！
（2）BD杆
NBD＝2.830kN，BD的长度3.132m,于BD杆中点设EF支撑，则BD的计算长度l0计算如下：
l0=3.132×103/2×1.155＝1808.783mm；
λ＝l0/i＝1808.783/15.800＝114；根据λ值查表的φ＝0.489；
M=NBD×e；
其中依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》：
e＝53mm。
M=2.830×103×53=149990N.mm；
根据钢结构规范规定βm取1；
N’EX=π2EA（1.1λ2）
N’EX=π2EA（1.1λ2）=π2×2.060×105×489.000/（1.1×1142）=69546.205N；
BD杆压弯稳定性按下式计算：
σ=N/φA+βmM/[W（1-Nφ/N’EX）]
σ＝2.830×103/（0.489×489.000）+1×149990/（5080.000×（1-2.830×103×0.489/69546.205））=11.497N/mm2；
BD杆的压应力11.497N/mm2小于205N/mm2满足要求！
（3）CD杆
NCD＝4.738kN，CD的长度3.448m,于CD杆中点设EF支撑，则CD的计算长度l0计算如下：
l0=3.448×103/2×1.155＝1991.329mm；
λ＝l0/i＝1991.329/15.800＝126；根据λ值查表的φ＝0.417；
M=NCD×e；
其中依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》：
e＝53mm。
M=2.929×103×53=155237N.mm；
根据钢结构规范规定βm取1；
N’EX=π2EA（1.1λ2）
N’EX=π2EA（1.1λ2）=π2×2.060×105×489.000/（1.1×1262）=56930.113N；
BD杆压弯稳定性按下式计算：
σ=N/φA+βmM/[W（1-Nφ/N’EX）]
σ＝2.929×103/（0.417×489.000）+1×251092.976/（5080.000×（1-2.929×103×0.417/56930.113））=64.88N/mm2；
CD杆的压应力64.88N/mm2小于205N/mm2满足要求！
（4）EF杆
EF杆是为减半压杆BD、CD的计算长度而设置的横向支撑，按钢结构设计规范计算：
由BD杆引起：
Fb1=NBD/60
Fb1=2.830/60=0.0472kN；
由CD杆引起：
Fb2=NBD/60+（0.6+0.4/n）
Fb2=2.830/60×（0.6+0.4/2）=0.038kN；
俩者基本接近，可确保BD、CD杆的计算长度减半。
（5）节点设计
需要的扣件数量按照下式计算:
n=P/NVt
其中:
Nv----单扣件抗滑移承载力，取0.800×8=6.400kN；
内立杆为和9m平台的满堂架搭接，满足悬挑架支撑力，其底部支撑于高支模垫层，该垫层为承受9m平台高支模垫层，其承载能力远高于悬挑架传递的荷载。
故无需验算。
外立杆需要扣件数为:
n=2.83/6.400=1；
BD杆需要扣件数为：
n=2.83/6.400=1；
AB杆需要扣件数为：
n=0.755/6.400=1；
CD杆需要扣件数为：
n=2.929/6.400=1；
纵、横向水平杆、脚手板构造要求
纵向水平杆的构造应符合下列规定：
纵向水平杆应设置于立杆的内侧，其长度不宜小于3跨；
纵向水平杆接长宜采用对接扣件，也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定：
纵向水平杆的对接扣件应交错布置：
俩根相邻纵向水平杆的接头不宜设置于同步或同跨内；不同步或不同跨俩个相邻接头于水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
使用钢筋网片脚手板，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定于立杆上。
横向水平杆的构造应符合下列规定：
1、主节点处必须设置壹根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处俩个直角扣件的中心距不应大于150mm。
于悬挑外脚手架中，靠梁边壹端的外伸长度不应大于0.4L，且不应大于500mm。
2、作业层上排节点处的横向水平杆，宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
纵向水平杆的俩端均应采用直角扣件固定于横向水平杆上。
脚手板的构造应符合下列规定：
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