河北某高层住宅悬挑脚手架施工方案.docx
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河北某高层住宅悬挑脚手架施工方案
1.编制依据
1.1施工图纸；
1.2施工组织设计；
1.3《建筑施工脚手架实用手册》；
1.4《建筑施工安全技术手册》；
1.5建筑施工计算手册；
1.6公司《职业安全健康、环境体系程序文件》。
2.工程概况
序号
项目
内容
1
建筑面积
总建筑面积30586.52㎡。
2
建筑层数
地下
1层
地上
18层
3
建筑层高
标准层
3.0m
地下层
5.8m
4
结构
形式
基础型式
板式筏型基础
结构型式
现浇钢筋砼剪力墙
5
建筑
高度
地上部分檐高
54.6m
7
保温形式
外墙外保温
40厚挤塑板板
3.施工部署
3.1施工组织管理机构
3.2人员部署
项目部人员部署：
序号
职务
姓名
负责内容
1
项目经理
对项目部管理人员进行明确分工，各司其职
2
总工程师
负责分项施工方案的总体框架的确定，审核技术方案
3
工程经理
全面负责现场、工程进度、施工协调、调度、安全管理
4
材料主任
负责各种外架材料的进场与现场管理
5
技术主任
负责外架施工施工方案编制，全过程的技术及现场巡视
6
技术员
负责外架施工的技术指导及现场巡视
7
质检员
负责外架施工的质量检查
8
栋号长
负责1#楼外架的安装及施工现场工程进度及现场安全巡视
负责2#楼外架的安装及施工现场工程进度及现场安全巡视
9
测量负责
全面负责项目测量工作及相关内业资料
10
安全负责
全面负责项目安全工作及相关内业资料
3.3施工队人员部署
由于本工程工期紧，质量要求高，为确保工程如期完工，主体施工期间，各作业班组必须配备足够的架子工穿插作业，每个作业班组要配备架子工不少于20人，每组设班组长一名，所有架子工必须经过培训，在有效期内持证上岗。
3.4周转材料存放
根据《施工组织设计》结构施工阶段现场平面布置图设计要求，外脚手架的周转材料使用前及拆除后集中码放在现场的指定场地，保持现场整洁、干净。
4.施工前期准备
4.1技术准备
4.1.1因室外回填还没有进行，立杆底部无操作面，本工程结构外架按照悬挑架进行设计。
4.1.2根据工程进度情况，编制各种材料的备料计划、计划进场时间安排，确保脚手架及时搭设使用。
4.2人员培训
4.2.1对架子工进行上岗培训。
4.2.2对工人进行安全教育，提高施工人员的安全意识。
4.3材料及施工工具准备
4.3.1材料准备：
Ф48×3.5mm钢管、密目安全立网、安全平网、扣件、防锈漆、脚手板、18#工字钢、Φ21.5钢丝绳、绳卡等。
外架、出料平台各楼需要材料见下表：
1#楼脚手架、出料平台材料用量
序号
材料名称
规格
单位
数量
预计进场时间
预计退场时间
备注
1
钢管
6.0米
根
9000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
2
钢管
4.0米
根
5000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
3
钢管
3.0米
根
3000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
4
钢管
1.5米
根
10000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
7
脚手板
4米
M3
100
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
8
安全网
1.5*6米
M2
35000
2011.4.15
/
分批进场
9
十字卡
个
55000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
10
接头卡
个
20000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
11
转卡
个
10000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
12
18#工字钢
3.0m
根
312
2011.4.15
/
悬挑架用
2#楼脚手架、出料平台材料用量
序号
材料名称
规格
单位
数量
预计进场时间
预计退场时间
备注
1
钢管
6.0米
根
9000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
2
钢管
4.0米
根
5000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
3
钢管
3.0米
根
3000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
4
钢管
1.5米
根
10000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
7
脚手板
4米
M3
100
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
8
安全网
1.5*6米
M2
35000
2011.4.15
/
分批进场
9
十字卡
个
55000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
10
接头卡
个
20000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
11
转卡
个
10000
2011.4.15
2012.5.15
分批进场
12
18#工字钢
3.0m
根
312
2011.4.15
/
悬挑架用
4.3.2施工工具准备：
施工中，需准备的施工机具有：
安全帽、安全带、扳手等。
5.结构脚手架施工
5.1结构外架设计
本工程施工至地上结构时基坑室外正进行防水施工和回填施工，而地上结构外墙施工必须有脚手架如果考虑采用落地脚手架，周转材料用量太大，而雨水有多，故考虑从2层以上考虑挑架，出挑材料采用18#工字钢，立杆和横杆材料采用Ф48×3.5mm钢管。
8层一挑，在2层、10层、设置出挑工字钢，每挑搭设总高度约为30米，具体参数如下：
工字钢横向间距1.5m
立杆纵距：
1.5m
立杆横距：
0.9m
大横杆步距：
1.5m
内排立杆距结构距离：
0.30m
小横杆端距结构距离：
0.30m小横杆在一个立杆跨内均匀搭在大横杆上（间距500mm）
与结构连接：
水平、竖向距离≤4.5m
脚手板铺设层数2层
操作层数2层
施工均布荷载3KN/m2
单立杆高度：
30m（15步）
普工18#特性：
截面高度H=180mm；截面宽度B=94mm；
翼缘厚度tf=10.7mm；腹板厚度tw=6.5mm；
截面面积A=3074mm2；
惯性矩Ix=16990000mm4；截面模量Wx=185400mm3；
挑架正立面示意图
5.2施工工艺
5.2.1施工流程：
在2层、10层楼板砼施工前在结构里边埋设钢筋地锚（地锚留设尺寸见上图），并在2层（10层）外墙上按水平间距预留洞口120*210*（墙厚+保温厚）→摆放扫地杆（贴近工字钢的大横杆）→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧，立杆的底部与工字钢点焊，接头位置必须错开→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连接杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板
5.2.2每两层架子与结构设置连接点，连接点间距为4.5m，隔层设置，梅花状排列。
脚手架上部未设置连接点的自由高度不得大于6m，连接点直接用短钢管将架子连接在结构墙上，墙体在浇筑砼前必须预留连墙杆孔洞详细做法见下图：
连墙件连接示意图
5.2.3作业层的外侧面用1.5×6米安全网竖向完全封闭。
在架高方向每隔五层设一道水平安全网，在作业层下面加设一道安全网。
5.2.4脚手架外侧面满设剪刀撑，每隔四个立杆间距搭设一道，剪刀撑的斜杆与水平面的交角为45度
5.2.5脚手架左右相邻立杆和上下相邻大横杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内，且间距大于1000mm。
5.2.6小横杆设于双立杆之间，搭于大横杆之上，保证每根小横杆距结构边0.3m并用直角扣件扣紧。
5.2.7大横杆与双立杆中的两根立杆都必须用直角扣件连接牢固。
5.2.8脚手架应从一个角部开始，并向两边交圈搭设。
5.3脚手架受力计算
5.3.1小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆搭在大横杆的上面。
荷载选取：
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=2.356×0.92/8=0.24kN.m
=0.24×106/5080.0=47.25N/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=5.0×1.713×9004/（384×2.06×105×121900）=0.59mm
小横杆的最大挠度小于900/150与6mm,满足要求!
5.3.2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，小横杆搭在大横杆的上面。
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=0.038×0.90=0.034kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.90×1.500/3=0.16kN
活荷载标准值Q=3.000×0.9×1.500/3=1.35kN
荷载的计算值P=（1.2×0.034+1.2×0.16+1.4×1.35）/2=1.07kN
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+0.267×1.07×1.500=0.44kN.m
=0.44×106/5080.0=86.7N/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!
5.3.3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=0.350×0.9×1.500/2=0.24kN
活荷载标准值Q=3.000×0.9×1.500/2=2.03kN
荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.24+1.4×2.03=3.2kN
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。
5.3.4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=0.139×30.000=4.17kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.500×（0.9+0.3）/2=0.63kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用木脚手板挡板，标准值为0.35
NG3=0.35×1.500×4/2=1.05kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×30=0.23kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.08kN。
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=3×2×1.500×0.9/2=4.05kN
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=0.350
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=0.730
Us——风荷载体型系数：
Us=0.480
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×0.730×0.480=0.086kN/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）。
5.3.5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=12.97kN；
——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
=126.3N/mm2
[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=12.12kN；
——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=0.034kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=118.03N/mm2
[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!
5.3.6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=2.047kN；
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=70.015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。
本工程挑架的高度约为30m，能够满足要求。
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=2.047kN；
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=0.029kN.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=71.833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，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
本工程挑架的高度为30m，能够满足要求。
5.3.7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=0.086kN/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=2.434kN，连墙件轴向力计算值Nl=7.434kN
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!
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=7.434kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求!
连墙件扣件连接示意图
5.3.818#工字钢承载力计算:
挑架选取受力简图如下：
P1，P2均为立杆底部的作用力，选取一个立杆开间（8层，横向1.5m宽）考虑荷载：
模板自重：
以外模板高度2800mm计算，模板重量按1.35KN/m2计，
模板荷载自重2.80×1.5×1.35＝5.67KN
小横杆和立杆的自重F1=0.038kN/m×（23*2+1.5×15+1.5*20*2）=6.27kN
脚手板的自重F2=0.350kN/m2×1.500×0.9*2=1.0kN
卡子自重F3=0.013kN/个×200=2.6kN
安全网自重F4=0.005kN/m2×1.5×30=0.23kN
活荷载标准值q=3.000×1.500/3=1.500kN/m
荷载计算值F5=1.2*（F1+F2+F3+F4）+1.4*q=14.22kN
18#工字钢截面模量Wx=185400mm3；截面面积A=3074mm2；
经计算得：
Fa=Fb=14.22KN
A点处的剪力为：
Fv=Fa/A=14.22×103/3074=4.7N/mm2小于工字钢的抗剪强度值125N/mm2，满足要求。
B点处的拉力由地锚钢筋承担，拉力值为：
F=Fb/A=14.22×103/3.14×12.5×12.5×2=14.5N/mm2小于地锚钢筋的抗拉强度[f]=50N/mm2；
满足要求。
按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2；
楼板承压点处，混凝土楼板的强度值在达到100%时是25Mpa（25×106N/mm2）,能满足要求。
A点的弯矩经计算得：
Ma=21.33kN/m
=M/Wx=21.33×106/185400=115N/mm2小于工字钢的抗弯强度值215N/mm2,满足要求。
5.4质量标准
5.4.1对进场的钢管、扣件进行专项检查，对于严重锈蚀、变形、出现裂纹及其他不符合标准情况的不得在承重脚手架工程上使用，符合要求的钢管使用时应涂刷防锈漆。
5.4.2对本工程使用的钢管、扣件，实行"谁使用，谁负责"的制度，项目劳务队要与生产或租赁单位签订质量担保协议，查验和保存生产许可证、产品合格证、检测报告等有关资料，加强对钢管、扣件的进场验收。
质量合格资料不全和未按标准要求铸有商标的产品不得验收进场。
结点连接可靠，扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40-60N/m。
5.4.3外脚手架搭设稳固，扣件紧固力矩达到设计要求。
安全网与架体连接牢固，无遗漏部位。
架子地基处理符合设计要求，架子底部垫有脚手板。
脚手板用8#铅丝固定牢固，杜绝大于200mm的探头板出现。
5.4.4脚手架构架搭设步距、横距、排距、连墙件布置等符合设计尺寸，内侧立杆距墙300mm。
5.4.5钢管探头统一为5cm，允许偏差2cm。
扣件的使用不得缺少，不得有松动和有裂痕的等不合格扣件以免影响结构安全。
5.4.6密目安全网悬挂整齐、美观、牢固。
密目安全网用配套的绳子绑在大横杆上。
并且将密目网拉紧、拉直、平整。
钢管涂刷的油漆颜色均匀、美观。
水平杆、立杆刷橘黄漆，剪刀撑刷兰漆。
5.4.7脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，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6个月；
（3）、施工中途停止使用超过15天，在重新使用前。
（4）、在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用后；
（5）、在使用过程中，发
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