脚手架专项施工方案.docx
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脚手架专项施工方案
1.工程概况
本工程为内蒙古蒙吉利房地产开发有限责任公司开发兴建的呼和浩特市园艺新家园101号综合楼，建设场地位于呼和浩特市赛罕区乌兰察布东街南侧、展览馆东路东侧原园艺所院内，总建筑面积为36575m2。
本工程结构为框架剪力墙结构，地下二层，地上二十六层，檐口高度99.9m。
2.编制依据
为使脚手架即能为施工生产提供方便，又能满足安全生产需要，并能严格贯彻现行的《建筑安装工人安全技术规程》中的“架子工”内容和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）规定，增强对建筑施工速度，工作效率，工程质量以及工人的人身安全的保障，达到《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）标准而编制。
2.1设计依据
2.1.1《建筑施工钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；
2.1.2《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
2.1.3工程施工图纸；
2.1.4施工工艺和安全防护规定。
2.2搭设方案说明
地下室2层～首层采用双排单立杆落地脚手架；二层～五层、六层～十层、十一层～十五层、十六层～二十层采用双排单立杆悬挑脚手架，即：
在2层、6层、11层、16层、22层、分别水平悬挑14号工字钢钢梁。
2.3构配件材质及要求
2.3.1钢管
1、本工程脚手架钢管采用外径48㎜，壁厚3.5㎜,长度L≤6000mm的钢管。
2、钢管采用力学性能适中的Q235-A级钢的规定。
每批钢管进场时，必须有出厂材质检验报告和合格证。
3、钢管表面应平直平滑，禁止使用有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、包刺、压痕和深的划道的钢管。
钢管壁厚，端面等的偏差符合JGJ130-2001中检查和验收的规定，钢管表面涂有防锈漆。
为便于操作和运输，规定全根钢管重不超过25kg，钢管长度不超过6m。
4、扣件采用机械性能不低于DTH330-08的可锻铸铁制造，扣件使用必须进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用。
5、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，与扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5㎜。
6、钢管应漆为桔黄色，剪刀撑应为红白相间颜色，扣件刷暗红色防锈漆。
7、脚手板采用樟松木板，板厚≥5㎝，长度为4m，宽度为≥0.25㎝，有虫蛀、腐蚀、裂缝等现象，严禁使用；
8、严禁钢管上打孔。
2.3.2扣件
1、材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，选用可锻铸铁制作的扣件。
2、禁用有裂缝，滑丝的扣件。
3、新扣件应做防锈处理。
4、扣件在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
5、扣件报废标准：
钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废禁止使用，并做显明标识或退场。
6、旧扣件使用前必须刷防锈漆。
2.3.3脚手板
采用木脚手板，厚度不小于50mm，宽度为250mm，两端各设8#铅丝箍两道。
2.3.4安全网
1、要有合格证、推荐证、生产许可证复印件。
2、立网采用宽1.5m，长6m密目网，网目密度不应低于800目/100cm2，相临两系绳间距≤0.45m。
3、平网采用尼龙水平网，宽度1.5m，长6m，相临两系绳间距≤0.75m。
2.4施工准备
2.4.1对钢管、扣件、脚手板、安全网等材料进行检查验收，不合格产品不得使用。
2.4.2经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
2.4.3选用专职作业人员进行操作，且必须是经培训合格并取得上岗证。
2.4.4脚手架地基经验收合格后方可搭设。
2.5悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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）。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.20米，立杆的横距0.95米，立杆的步距1.80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3.00米，水平间距3.60米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。
悬挑水平钢梁采用14号工字钢，沿建筑物四周、间距1.2米，均匀布置，其中建筑物外悬挑段长度1.40米，建筑物内锚固段长度1.60米。
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
2.5.1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=0.350×1.200/3=0.140kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.200/3=1.200kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.140+1.4×1.200=1.894kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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=1.894×0.9502/8=0.214kN.m
=0.214×106/5080.0=42.062N/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+0.140+1.200=1.378kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.378×950.04/（384×2.06×105×121900.0）=0.582mm
小横杆的最大挠度小于950.0/150与10mm,满足要求!
2.5.2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
横杆的自重标准值P1=0.038×0.950=0.036kN
脚手板的荷载标准值：
P2=0.350×0.950×1.200/3=0.133kN
活荷载标准值：
Q=3.000×0.950×1.200/3=1.140kN
荷载的计算值P=（1.2×0.036+1.2×0.133+1.4×1.140）/2=0.900kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
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）×1.2002+0.267×0.900×1.200=0.294kN.m
=0.294×106/5080.0=57.789N/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=0.677×0.038×1200.004/（100×2.060×105×121900.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.036+0.133+1.140=1.309kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×1309.480×1200.003/（100×2.060×105×121900.000）=1.70mm
最大挠度和V=V1+V2=1.718mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
2.5.3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=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×0.950×1.200/2=0.200kN
活荷载标准值Q=3.000×0.950×1.200/2=1.710kN
荷载的计算值R=1.2×0.046+1.2×0.200+1.4×1.710=2.689kN
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；
2.5.4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0.1291
NG1=0.129×20.000=2.582kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×2×1.200×（0.950+0.300）/2=0.525kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14
NG3=0.140×1.200×2/2=0.168kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.200×20.000=0.120kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.395kN。
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=3.000×2×1.200×0.950/2=3.420kN
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=0.550
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=1.670
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.670×1.200=0.772kN/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
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——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
2.5.5立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.86kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.26；
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=2.60m；
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=1.50；
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
=69.05
[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!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.14kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.26；
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=2.60m；
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=1.50
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=0.248kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=112.26
[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!
2.5.6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——风荷载基本风压标准值，wk=0.772kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.00×3.60=10.800m2；
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=11.666kN，连墙件轴向力计算值Nl=16.666kN
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!
连墙件采用焊接方式与墙体连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为连墙件的轴向拉力，N=16.666kN；
lw为连墙件的周长，取3.1416×48.0=150.80mm；
t为焊缝厚度，t=3.50mm；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过焊缝抗拉强度
=16665.69/（150.80×3.50）=31.58N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
2.5.7悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本工程算例中，m=1400mm，l=2100mm，ml=300mm，m2=1250mm；
水平支撑梁的截面惯性矩I=1660.00cm4，截面模量（抵抗矩）W=185.00cm3。
受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×3.40+1.4×3.42=8.86kN
水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×30.60×0.0001×7.85×10=0.29kN/m
k=1.40/2.10=0.67
kl=0.30/2.10=0.14
k2=1.25/2.10=0.60
代入公式，经过计算得到
支座反力RA=24.702kN
支座反力RB=-6.373kN
最大弯矩MA=14.019kN.m
抗弯计算强度f=14.019×106/（1.05×185000.0）=72.168N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载N=3.40+3.42=6.82kN
水平钢梁自重计算荷载q=30.60×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
最大挠度Vmax=3.684mm
按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2800.0mm
水平支撑梁的最大挠度小于2800.0/400,满足要求!
2.5.8悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B得到：
b=1.65
由于
b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用
b'查表得到其值为0.884
经过计算得到强度
=14.02×106/（0.884×185000.00）=85.69N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.5.9锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=6.373kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[6373×4/（3.1416×50×2）]1/2=10mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=6.37kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于6372.85/（3.1416×20×1.5）=67.6mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=6.37kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
b——楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm；
fcc——混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；
经过计算得到公式右边等于131.6kN
楼板混凝土局部承压计算满足要求!
2.6.外架搭设安全技术措施
2.6.1立杆
1、立杆垂直度偏差不得大于H/600且不大于100mm，（H为总高度）
2、脚手架设计尺寸：
立杆横距1.2m，纵距1.4m，步距1.6m。
3、横向水平杆端头伸出扣件边缘长度不小于100mm。
4、立杆上的对接扣件应交错布置：
相临两根立杆接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开距离不易小于500mm；各接头中心线至主节点的距离不宜大于步距为1/3。
2.6.2扫地杆
必须设纵横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距离底座不大于200mm处的立杆上连续设置，横向扫地杆紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
2.6.3纵、横向水平杆脚手板
1、纵向水平杆：
（1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不易小于3跨，纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接。
（2）当采用对接扣件连接时，其对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开距离，不应小于500mm，各接头中心离最近主节点的距离不易大于纵距的1/3。
（3）在脚手架的同一步中，纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部立杆固定。
（4）纵向立杆与纵向水平杆的交点处设置横向水平杆，横向水平杆应紧靠立杆用直角扣件固定在纵向水平杆上。
2、横向水平杆
（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，主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
（2）作业层上非主节点处的横向水平杆搭设在每层的临时支撑架上，临时支撑架高度按搭设高度调整，并保证架体稳定性。
（3）横向水平杆不能用于半砖、18㎝墙等稳定性差的墙体。
3、脚手板
（1）作业层脚手架应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm。
（2）脚手板应设置在三根横向水平杆上，搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm；脚手板对接平铺时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130—150mm，两块脚手板外伸长度的和不应小于300mm。
（3）严禁探头板出现，脚手板伸出横向水平杆以外不得大于20㎝，作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
（4）在拐角处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动。
（5）脚手板采用竹脚手板，竹板必须穿钉牢固，无残缺竹片
2.6.4连墙件
1、连墙件采用二步三跨，矩形布置，采用刚性连墙件与建筑可靠连接，架体遇龙门架断开时，断开处必须每步加设连墙杆与建筑可靠固定。
2、连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，纵向水平杆以底层第一步开始设置。
2.6.5剪刀撑
1、外侧两端各设置一道剪刀撑，并由底至顶连续设置，中间各道剪刀撑之间的净距为9m。
2、剪刀撑斜杆采用搭接，搭长不小于1m，用三个旋转扣件固定在与这相交的横向水平杆伸出端和立杆上，旋转扣件至主节点中心距离不宜大于150mm。
3、剪刀撑与地面的倾角为45°～60°，剪刀撑跨越立杆的根数为6根。
2.6.6安全网
1、采用密目网全封闭设置，横到边，纵到底，每块上下固定在水平杆上。
2、随层网、底层硬架防护网，应设置尼龙平网。
3、作业层均满铺脚手板。
4、脚手架铺设作业层脚手板要满铺作业层，下设平网材质的兜网，作为防护层。
5、平网不应离作业层过远，应防止坠落平网与作业层之间小横杆伤害。
2.7卸料平台
根据使用要求每层南、北面各搭一卸料平台。
1、搭设上料平台采用钢管扣件式架，立杆间距为1m，横杆间距为0.9m。
2、卸料平台应自成受力系统，禁止与脚手架连接，防止给脚手架增加不利荷载，影响脚手架的稳定和平台的安全使用。
3、卸料平台应便于操作，脚手板铺平绑牢。
周围设置防护栏杆及挡脚板并用密目网封严，平台应在明显处设置标志牌，规定使用要求和限定荷载。
。
4、平台两侧按要求设置斜撑，横杆伸出立杆的自由端不小于100mm。
5、两侧护身栏杆采用钢管搭设高度为1.2m，一侧使用密目网全封闭，另一侧使用大眼网全封闭，设有180mm高挡脚板。
2.8安全通行道的处理
安全通道双排脚手架可挑空1-2根立杆，即在第一步大横杆处断开，将立杆从第二步大横杆处搭起，此外大横杆应采用双根，悬空的立杆处用斜杆撑顶，逐根连接三步以上的大横杆，以使荷载分布在两侧立杆上，斜杆下端与地面的夹角成600角左右。
凡斜杆与立杆，大横杆相交处均应扣接。
2.9脚手架搭设和拆除时的安全措施
2.9.1脚手架搭设
（1）开始搭设力杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可搭设。
（2）钢管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。
（3）每搭完一步脚手架后，应对基础立杆垂直度、间距、纵横向水平杆，主要节点扣件进行检查，校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度，杜绝用铅丝绑扎。
2.9.2脚手架的拆除
（1）经工地施工工长及安全负责人批准方可实施。
（2）架子拆除时划
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