主体育馆脚手架施工方案.docx
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主体育馆脚手架施工方案
第十四届省运会主场馆（主体育馆）
脚手架施工方案
一、工程概况
本工程为广东省第十四届省运会主体育馆，位于基地中部，体育场和综合球类馆之间。
主体育馆平面轮廓为“梭型”以长轴中心线为对称轴两侧完全对称，长轴约为180米，短轴约为110米。
屋面长轴方向两边低，短轴方向两端高，整体呈“马鞍形”空间形态，屋面纹理模仿海螺、贝壳的纹路，体现临海建筑的特点，形态饱满富有时代感。
其中占地面积16034m2,总建筑面积28872m2地上四层，屋面钢结构最高点结构标高：
31.9m（结构中心线相对标高）。
主体育馆层高及各层标高参数表见表1-1
表1-1结构标高参数
序号
楼层
结构标高
高度
1
一层结构
6.7
7
2
二层结构
11.2
4.5
3
三层结构
15.85
4.65
4
四层结构
20.4
4.55
主体育馆典型剖面见图1-1,1-2：
图1-1主体育馆典型剖面1
图1-2主体育馆典型剖面2
为保证装饰装修时操作平台的安全性，我方现统计主体育馆需搭设脚手架的区域，见表1-2，脚手架搭设区域详见附图1、2、3。
表1-2脚手架搭设情况统计
序号
搭设区域（轴线）
搭设楼层
平面长度（m）
搭设高度（m）
备注
1
D轴交15-20轴区域
一层至钢结构支座
42
20.5
装修操作安全脚手架
2
J轴交15-20轴区域
一层至钢结构支座
42
20.5
装修操作安全脚手架
3
15轴/D～J轴区域
一层至钢结构支座
43.8
22
装修操作安全脚手架
4
C轴/3～14轴区域
二层至钢结构支座
92.4
16.47
装修操作安全脚手架
5
K轴/3～14轴区域
二层至钢结构支座
92.4
16.47
装修操作安全脚手架
6
3轴/C～K轴区域
二层至钢结构支座
60.6
13
装修操作安全脚手架
7
14轴/C～K轴区域
二层至钢结构支座
60.6
13
装修操作安全脚手架
二、编制依据
1、第十四届省运会主场馆主体育馆B版施工图；
2、主要规范、规程：
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；
《建筑工程安全生产管理条例》
《钢管脚手架扣件》GB15831-2006
《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社；
《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011
《建筑拆除工程安全技术规范》JGJ147-2004
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质监（2009）87号
建设部2009<87>号文广东省配套实施细则
《品茗施工安全设施计算软件》V.7.0.37.183
三、施工准备
1、技术准备：
根据现场进度、架体立杆基础等实际情况，结构情况编制外脚手架专项施工方案；对操人员进行岗前培训及安全教育。
2、材料准备：
钢管（Φ48×3.0）、扣件、竹串片脚手板、安全网。
3、机具设备：
塔吊、活动扳手、力矩扳手，卷尺、线坠。
4、作业准备：
脚手架地基处理好，符合规范的要求；搭设脚手架场地应清理干净；脚手架施工组织设计已审批。
四、脚手架选型
本工程外脚手架最大搭设高度22m，采用扣件式钢管脚手架，立杆横距1.05m，立杆纵距1.5m，横杆步距1.8m，外架内排立杆离墙面350mm，连墙件按二步三跨设置，通过抱柱、楼层结构梁上的预埋钢管与与外架进行刚性连接。
五、搭设脚手架的要求
1、材料要求
（1）钢管、型钢及连墙件等材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235A钢的要求。
（2）各类构配件的规格、性能及质量应符合现行行业标准规定，并应有出厂合格证及产品标志。
（3）安全网应符合《密目式安全立网》GB16909－1997和《安全网》GB5725－1997的要求。
2、立杆基础的要求
搭设脚手架的场地应进行清理、平整并排水通畅。
垫木面积不小于0.25m2且厚度不小于
。
本工程外架立杆基础有回填粘土、一层混凝土地面及二层看台。
3、纵向水平杆的构造要求
（1）纵向水平杆应设在立杆的内侧，其长度不应小于3跨。
（2）纵向水平杆的接头扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或同跨现个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于
，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3（即500mm）。
搭接长度不应小于1000㎜，应等距离设置3个旋扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭设纵向水平杆杆端的距离不应小于100㎜。
（3）脚手架使用竹串片脚手板，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上，脚手板用16＃铅丝扎牢。
4、横向水平杆的构造要求
（1）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除，直角扣件至主节点中心距不应大于150㎜。
（2）作业层非主节点处横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2（即850㎜）。
（3）横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上。
5、脚手板的要求
（1）作业层脚手板应铺满、铺稳，离墙面120㎜～150㎜。
（2）脚手板应设置在三根横向水平杆上。
脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长度应取130㎜～150㎜，两块脚手板外伸长度的和不应大于300㎜；搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200㎜，其伸出横向水平杆的长度不应小于100㎜。
（3）作业层端部脚手板探头长度应取150㎜其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
6、立杆
（1）每根立杆底部应设置垫板。
（2）脚手架必须设置纵、横扫地杆，纵向扫地杆距地面垫板高度在200㎜以内。
横向扫地杆在纵向扫地杆的下面。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高差的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
（3）立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件布置间距为二步三跨。
（4）立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
（5）立杆顶端宜高出女儿墙1m，高出檐口上皮1.5m。
7、连墙件
（1）靠近主节点布置，偏离主节点的距离不应大于300㎜；
（2）应从底层第一步纵向水平杆处开始设置；
（3）优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；
（4）本工程外架连墙件采用楼层上的预埋钢管和钢管抱柱与主体结构刚性连接，宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接端部应下斜连接，不应采用上斜连接；
（5）当脚手架下部暂时不能设连墙件时可搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角在
～
之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。
8、剪刀撑
（1）每道剪刀撑宽度为4跨，且不应小于6
，斜杆与地面的倾角宜在45°～60°之间。
（2）本工程内脚手架高度最高处为22m，根据规范要求，高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧两端、转角及中间间隔不超过15m的立面上，各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置。
。
（3）剪刀撑斜杆应用旋转扣件搭接。
旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150㎜。
9、门洞
由于施工需要将在外架四周预留若干个门洞作为施工通道。
（1）双排脚手架门洞宜采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角
应在450～600之间。
门洞桁架的型式宜按下列要求确定：
当步距（
）小于纵距（
）时，应采用B型，并应符合下列规定：
=1.8m，纵距不应大于1.5m；
=2.0m，纵距不应大于1.2m。
（2）双排脚手架门洞桁架的构造应符合下列规定：
1）双排脚手架门洞处的空间桁架，除下弦平面外，应在其余5个平面内的节间设置一根斜腹杆；
2）斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
.
图5-2门洞处上升斜杆、平行弦杆桁架
3）斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
4）门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1～2步。
5）门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。
六、脚手架的搭设、拆除
6．1脚手架的搭设
1．脚手架搭搭设要点
（1）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。
（2）开始搭设立杆时，每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙杆安装稳定后，方可根据情况拆除。
（3）当搭设到连接杆处时，将横向、纵向水平杆连接好后，立即搭设连墙杆。
（4）封闭型脚手架在同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
（5）各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100㎜。
（6）横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100㎜。
（7）自顶层脚手架往下计，每隔3.6
满铺一层脚手板，在底层1
处应满铺一层脚手板，以防上部杂物掉落伤害。
（8）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮高度应为
，挡脚板高度不应小于
。
（9）施工层高出连墙件2步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。
（10）剪刀撑，横向斜撑搭设应随立杆、纵向水平杆横向水平杆等同步搭设。
（11）扣件规格必须与钢管外径（φ48）相同；螺栓拧紧扭矩力不应小于40N.m，且不应大于65N.m；对接扣件开口应朝上或朝内。
（12）脚手板探头应用铁丝固定在支承杆件上；自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。
2．操作工艺流程见图6-1
图6-1操作工艺流程图
3．搭设方法：
按照从下到上的原则，依照脚手架搭设操作规程进行搭设。
6．2脚手架的拆除
1．脚手架拆除要点
（1）清除脚手架上杂物及地障碍物。
（2）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
（3）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或瘦长层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。
（4）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6
米）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
（5）卸料时严禁将钢管、扣件抛掷至地面。
（6）拆除脚手架，应统一指挥，防止撞击已建成的装饰面。
2．脚手架拆除流程见图6-2。
清理外架杂物
安全网拆除
小横杆拆除
大横杆拆除
立杆拆除
图6-2脚手架拆除流程图
2．脚手架拆除方法
遵循“从上到下，先搭后拆，后搭先拆”的拆除原则，按照脚手架拆除操作规程进行拆除。
拆除架体要保证架体的稳定性和人员的安全，预防严防安全事故发生。
七、检查与验收
7.1构配件检查与验收
1.新钢管应有产品质量合格证，有质量检验报告；钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划痕；钢管外径、壁厚、端面等的偏差要符合规范的要求。
2.旧钢管要按规范进行抽检；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；新旧钢管、扣件必须进行防锈处理。
3.脚手板的使用要符合规范要求，腐朽的脚手板严禁使用。
7.2脚手架检查与验收
1.脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：
（1）基础完工后即脚手架搭设前；
（2）作业层上施加荷载前；
（3）每搭设10~13m高度后；
（4）达到设计高度后；
（5）遇有六级大风与大雨后；
（6）停用超过一个月后。
2.脚手架使用中，应定期检查下列项目：
（1）杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；
（2）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓施工松动；
（4）安全防护措施是否符合要求；脚手架是否超载；
（5）本工程脚手架高度为22m，其立杆的沉降与垂直度偏差尚应符合规范的要求。
八、脚手架计算
扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。
本次计算针对22m高脚手架。
一、参数信息:
1.脚手架参数
本工程脚手架搭设高度5m至22m不等，现以22m为计算模型。
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0.35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Φ48×3.0；
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；
连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6米，水平间距3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:
2.500kN/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
本工程地处广东省湛江市，基本风压为0.8kN/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）:
0.033；
脚手板铺设总层数:
4；
单立杆脚手板铺设层数:
0；
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:
0.40。
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=0.033kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；
活荷载标准值:
Q=2.5×1.05/（2+1）=0.875kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.875=1.225kN/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=0.08×0.166×1.52+0.10×1.225×1.52=0.305kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.166×1.52-0.117×1.225×1.52=-0.36kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.305×106,0.36×106）/4490=80.178N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=80.178N/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=0.033+0.105=0.138kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.875kN/m；
最大挠度计算值为：
V=0.677×0.138×15004/（100×2.06×105×107800）+0.990×0.875×15004/（100×2.06×105×107800）=2.188mm；
大横杆的最大挠度2.188mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，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=0.033×1.5=0.05kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.3×1.05×1.5/（2+1）=0.158kN；
活荷载标准值：
Q=2.5×1.05×1.5/（2+1）=1.313kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.05+0.158）+1.4×1.312=2.086kN；
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=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=2.086×1.05/3=0.73kN.m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.736kN.m；
最大应力计算值σ=M/W=0.736×106/4490=163.867N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=163.867N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.033×10504/（384×2.06×105×107800）=0.024mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.158+1.312=1.52kN；
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=1519.95×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105
×107800）=2.812mm；
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.812=2.836mm；
小横杆的最大挠度为2.836mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7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，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8.00kN；
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=0.033×1.5×2/2=0.05kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×1.05/2=0.017kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；
活荷载标准值:
Q=2.5×1.05×1.5/2=1.969kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.05+0.017+0.236）+1.4×1.969=3.121kN；
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）×0.033/1.80]×（22.00-22.00）=0.000；
NGL1=[0.1248+0.033+（1.50×2/2）×0.033/1.80]×22.00=4.089；
（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=0.3×0×1.5×（1.05+0.3）/2=0kN；
NGL2=0.3×4×1.5×（1.05+0.3）/2=1.215kN；
（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=0.15×0×1.5/2=0kN；
NGL3=0.15×4×1.5/2=0.45kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.5×（22-22）=0kN；
NGL4=0.005×1.5×22=0.165kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=0kN；
NGL=NGL1+NG1+NGL2+NGL3+NGL4=5.919kN；
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=2.5×1.05×1.5×2/2=3.938kN；
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=0.8kN/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=0.7×0.8×1×1.13=0.633kN/m2；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×5.919+1.4×3.938=12.615kN；
Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×0+1.4×3.938=5.512kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×5.919+0.85×1.4×3.938=11.788kN；
Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×0+0.85×1.4×3.938=4.686kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.633×1.5×
1.82/10=0.366kN.m；
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。
1.22.00米以上立杆稳定性计算。
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
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