外架专项施工方案.docx
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外架专项施工方案
外架专项施工方案
一、为了贯彻国家安全生产的方针政策和国家安全生产、文明施工管理条列，做到施工现场文明施工规范，保障施工现场生产安全，防止安全事故的发生，促进现场安全生产、安全作业，保障作业人员的生命财产安全和劳动者的切身利益，特编制本施工现场的外加搭设施工方案。
二、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2011.
2、《建筑施工结构荷载规范》GB50009—2012.
3、施工手册第四版。
4、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—2011）
5、《建筑施工安全检查标准实施指南》。
6、《建筑施工高空作业检查标准》（JGJ80—91）。
7、公司程序文件相关规定。
三、编制说明
1、为确保在整个工程中的安全，实现项目部确定的安全生产目标，根据工程所处地理位置和我司企业形象的要求，我们决定采用在主题施工中对整个外围安全防护架实施全封闭施工方案，即将整个主体
施工区域逐层进行严密包裹。
2、该工程21曾，高度为69米，建筑总面积约13797平方米。
3、本工程±0.000－21.00部分曹勇全封闭式扣件式钢管单排脚手架，21.00-屋顶采用全封闭式扣件式钢管单排脚手架，脚手架总长约140米，搭设高度约100米。
4、脚手架立杆、纵横水平杆、剪刀撑到采用￠4.8﹡3.2型钢管，扣件采用直角扣件、族转扣件和对接扣件三种。
脚手架和档脚板用竹串脚手板，安全网采用密目安全网（竖向外围）和稀安全网（水平方向）。
5、脚手架在楼面上预埋14号工字钢悬挑支撑，工字钢端头斜拉钢丝绳。
6、脚手架连墙件采用钢管于薄壁柱和边梁上预埋铁件连接。
7、受料平台采用钢型受料平台。
8、脚手架按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）的构造要求进行搭设，对连墙件、立杆稳定性和工字钢悬挑系统、进行设计计算。
四、外防护架的验算及搭设方法
（一）主体框架施工期间±0.000米－24.000米层单杆单排外防护脚手架外防护架验算。
1、参数信息：
（1）、脚手架参数
单排脚手架搭设高度为24米，立杆采用单立管；
搭设尺寸为：
立杆与墙距离为0.7米，立杆的纵距为1.5米，步距为1.8米；采用的钢管类型为￠48×3.5
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；
连墙件采用二步三跨，竖向间距3.4米，水平间距4.5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：
2.000KN/㎡；脚手架用途：
防护脚手架，按装饰脚手架设计更加安全；
同时施工层数：
2层；
（3）风荷载参数
本工程地处重庆市南岸区，基本风压为0.4KN/㎡；
风荷载高度变化系数µｚ为1.00，风荷载体型系数µS为0.65；
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/㎡）：
0.14.8；
脚手板自重标准值（KN/㎡）：
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（KN/㎡）：
0.140；安全设施与安全网（KN/㎡）：
0.005；脚手板铺设层数：
2；脚手板类别：
竹串片脚手板；栏杆挡板类别：
栏杆、竹夹挡板；每米脚手架钢管自重标准值（KN/㎡）：
0.038；
（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（㎡）：
0.25；地基承载力调整系数：
1.00。
2、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/㎡;
脚手板的荷载标准值：
P2=0.35×1.5/3=0.175KN/M;
活荷载标准值：
Q=2×1.5/3=1KN/M;
荷载的计算值：
ｑ=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1=1.656KN/M;
（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：
Mｑｍａｘ=ｑ∫2/8
最大弯矩Mｑｍａｘ=1.656×0.72/8=0.101KN.ｍ
最大应力计算值σ=Mｑｍａｘ/W=19.967N/㎜2
小横杆的最大弯曲应力σ=19.967N/㎜2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/㎜2,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
荷载标准值ｑ=0.037+0.175+1=1.213KN/ｍ;
最大挠度V=5.0×1.213×7004/（384×2.06×105×121900）=0.151㎜
小横杆的最大挠度0.151㎜小于小横杆的最大容许挠度700/150=4.667与10㎜，满足要求。
3、大横杆的计算：
大横杆的自重标准：
P1=0.038×0.7=0.027KN;
脚手板的荷载标准值;P2=0.35×0.7×1.5/3=0.122KN
活荷载标准值：
Q=2×0.7×1.5/3=0.7KN;
荷载的设计值：
P=（1.2×0.027+1.2×0.122+1.4×0.7）/2=0.58KN;
（2）强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
Mｑｍａｘ=0.267P∫
集中荷载最大弯矩计算：
㎡ｍａｘ=0.267×0.58×1.5=0.232KN.ｍ;
M=M1ｍａｘ+㎡ｍａｘ=0.007+0.232=0.239KN.ｍ
最大应力计算值σ=0.239×106/5080=47.058N/㎜2
大横杆的最大应力计算值σ=47.058N/㎜2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/㎜2，满足要求。
（4）挠度验算
（5）最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和，单位：
㎜
均布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：
Vｍａｘ=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052㎜
集中荷载最大挠度计算公式如下：
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：
小横杆传递荷载P=90.027=0.122=0.70/2=0.425KN
V=1.883×0.425×15003/（100×2.06×105×121900）=1.075㎜;
最大挠度和：
V=Vｍａｘ+VPｍａｘ=0.052+1.075=1.127㎜；
大横杆的最大挠度1.127㎜小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10㎜，满足要求。
4、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0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40KN。
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6.40KN;
R—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
小横杆的自重标准值：
P1=0.038×0.7×2/2=0.027KN;
大横杆的自重标准值：
P2=0.038×1.5=0.058KN;
脚手板的自重标准：
P3=0.35×0.7×1.5/2=0.184KN;
活荷载标准值：
Q=2×0.7×1.5/2=1.05KN;
荷载的设计值：
R=1.2×（0.027+0.058+0.184）+1.4×1.05=1.792KN
5、脚手架立杆荷载计算：
作用与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0.14.8
NG1=[0.1408+（0.70×2/2）×0.038/1.70]×24.00=3.759;
（2）脚手板的自重标准值（KN/㎡）;采用竹串片脚手板，标准值为0.35，NG2=0.35×2×1.5×（0.7+0.3）/2=0.525KN;
（3）栏杆与档脚手板自重标准值（KN/M）;采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14
NG3=0.14×2×1.5/2=0.21KN;
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（KN/㎡）;0.005
NG4=0.005×1.5×124=0.18KN;
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=2×0.7×1.5×2/2KN
风荷载标准值按照以下公式计算
WK=0.7UX.UZ.WO
其中WO—基本风压（KN/㎡）,按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
WO—0.4KN/㎡
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0.645；
经计算得到，风荷载标准值
WK=0.7×0.4×1×0.645=0.181KN/㎡;
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=1.2×4.674+1.4×2.1=8.548KN;;
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.674+0.85×1.4×2.1=8.107KN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
MW=0.85×1.4WKLａh/10=0.850×1.4×0.181×1.5×1.72/10=0.093KN.m;
6、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为：
立杆的轴向压力设计值：
N=8.548KN;
计算立杆的截面回路半径：
i=1.58cm
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
K=1.155;当验算杆件长细比时，取块1.0；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
µ=1.8;
计算长度由公式1o=k×µ×h确定：
10=3.534m
长细比Lo/i=224;
轴心受压立杆的稳定系数￠，由长细比1o/i的计算结果查表得到：
￠=0.145；
立杆净截面面积:
A=4.89cm2
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=5.08cm2；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/㎜3
σ=8548/（0.145×489）=120.562N/㎜2
立杆稳定性计算σ=120.562N/㎜2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/㎜2，满足要求。
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值：
=N=8.107KN;
计算立杆的截面回路转半径：
i=1.58cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得K=1.155;
计算长度有公式10=Kuh确定：
10=3.534m；
长细比：
Lo/i=224；
轴心受压立杆的稳定系数￠，由长细比Lo/i的结果查表得到：
￠=0.145
立杆净截面面积:
A=4.89㎜2;
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/㎜3
；σ=8107.419/（0.145×489）+93165.219/5080=132.682N/㎜2
立杆稳定性计算；σ=132.682N/㎜2小于立杆的抗压强度设计值：
[f]=205N/㎜3，满足要求。
7、最大搭设高度的计算：
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架搭设高度按照下式计算：
构配件的自重标准值产生的轴向力NG2K（KN）计算公式为：
NG2K=NG2+NG3+NG4=0.915KN;
活荷载标准值：
NQ=2.1KN;
每米立杆承受的结构自重标准值：
GK=0.141KN/m;
Hs=[H]=62.13/（1+0.001×62.13）=58.496m;
Hs=[H]=62.13/（1+0.001×62.13）=58.496m;
[H]=58.496m;和50比较取较小值。
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m
脚手架单立杆搭设高度为24m，小于[H]，满足要求。
按《规范》5.3.6条考虑风荷载时，采用单立管敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：
构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（KN）计算公式为：
NG2K=NG2+×NG3+NG4=0.915KN;
活荷载标准值：
NQ=2.1KN;
每米立杆承受的结构自重标准值：
GK=0.141KN/m;
计算立杆段由荷载标准值产生的弯矩：
MWK=MW/（1.4×0.85）=0×.093（1.4×0.85）=0.078KN.m;
Hs=（0.145×4.89×10-4×205×103-（1.2×0.915+0.85×1.4×（2.1+0.145×4.89×100×0.078/5.08）））/（1.2×0.141）=57.044m;
按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米
[H]=57.044/（1+0.001×57.044）=53.966米；
[H]=53.966米和50比较取较小值。
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50米。
脚手架单立杆搭设高度为24米，小于[H]，满足要求。
8、连墙件的计算：
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
N1=1.4×WK×AW=3.868KN;
连墙件的轴向力设计值
N1=N1W+NO=3.868KN;
连墙件承载力设计值按下式计算：
Nf=￠.A.[f]
其中￠--轴心受压立杆的稳定系数由长细比10/i=300/15.8的结果得到￠=0.949，1为内排架距离墙的长度；
又：
A=4.89㎝2;[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133KN
N1=6.868＜Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求。
连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到N1=6.868小于双扣件的抗滑力12.8KN，满足要求。
9、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要求
p≤fg
地基承载力设计值：
Fg=fgK×KC=160kpa;
脚手架地基承载力调整系数：
KC=1；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=32.43kpa;
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值:
N=8.107KN;
基础底面面积：
A=0.25㎡.
P=32.43≤fg=160kpa;地基承载力满足要求。
（二）主体框架施工期间型钢外悬挑单杆单排外防护脚手架验算
1、参数架参数
单排脚手架搭设高度为21m，由于每次挑架最顶端即操作层需搭设1.5m高防护栏杆，故计算高度按22.5m考虑，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
由于11#楼和12#楼为圆弧形建筑，立杆的纵距为从1.1m至1.5m不等，故按1.5m进行计算，立杆与墙中距离为0.8m，立杆的步距为1.7m；
小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根；
采用的钢管类型为￠48×3.5；
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；
连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.4m，水平间距4.5m，采用扣件连接，连墙件连接方式为双扣件；
（2）活荷载参数
施工均布荷载（KN/㎡）:
2.000;脚手架用途：
防护脚手架，按装修脚手架设计更安全；
同时施工层数：
2层；
（3）风荷载参数
本工程地处重庆，查荷载规范基本风压为0.35.KN/㎡，风荷载高度系数µs为0.955；
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荷载标准值（KN/m）：
0.1408；
栏杆挡脚板自重标准值（KN/㎡）：
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（KN/m）：
0.150；安全设施与安全网自重标准（KN/㎡）：
0.005；脚手板铺设层数：
4层；脚手板类别：
竹串片脚手板；栏杆挡板类别：
栏杆、竹笆片脚手板挡板；
（5）水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度0.95m建筑物内锚固段长度1.55m.
与楼板连接的螺栓直径（㎜）：
14.00；
楼板混凝土强度等级：
C25;
（6）拉绳与枝干参数
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或枝干与建筑物拉结。
2、小横杆的计算：
小横杆按照建筑梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆在上面。
按照小横杆上面的脚手板和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=0.35×1.5/2=0.262KN/m;
活荷载标准值：
Q=2×1.5/2=1.5KN/m;
（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：
最大达弯矩Mqｍａｘ=2.461×0.82/8=0.197KN.m
最大应力计算值σ=38.757N/×㎜2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/㎜2,满足要求，
（2）挠度计算：
挠度考虑为最大简支梁均布荷载作用下的挠度
荷载标准值q=0.038+0.262+1.5=1.801KN/m；
最大挠度V=5.0×1.801×8004/（384×2.06×105×121900）=0.382㎜。
小横杆的最大挠度0.382㎜小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10㎜，满足要求。
3、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。
（1）荷载值计算
小横杆的自重标准值：
P1=0.038×0.8=0.034KN
脚手板的荷载标准值：
P2=0.35×0.8×1.5/2=0.21KN
活荷载标准值：
Q=2×0.8×1.5/2=1.2KN;
荷载的设计值：
p=（1.2×0.031+1.2×0.21+1.4×1.2）/2=0.984KN
大横杆计算简图
（2）强度验算
最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。
Mｍａｘ=0.08q∫2
均布荷载最大弯矩计算：
M2ｍａｘ0.213×0.984×1.5=0.315KN/m
M=M1ｍａｘ+M2ｍａｘ=0.007+0.315=0.321KN.m
最大应力计算值σ=0.321×63.275N/㎜2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/㎜2，满足要求。
（3）挠度验算
最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和，单位㎜；
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：
Vmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052㎜
集中荷载最大挠度计算公式如下：
集中荷载标准值最不得分配引起的最大挠度：
小横杆传递荷载P=（0.031+0.21+1.2）/2=0.72KN
V=1.615×0.72×15003/（100×2.06×105×121900）=1.564mm
最大挠度和：
V=Vmax+vpmax=0.052+1.564=1.616mm;
大横杆的最大挠度和：
1.616mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10㎜,满足要求。
4、扣件抗滑力的计算：
按规范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0.08，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.4KN。
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6.40KN；
R—纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
小横杆的自重标准值：
P1=0.038×0.8×1/2=0.015KN;
大横杆的自重标准值：
P2=0.038×1.5=0.058KN;
脚手板的自重标准值：
P3=0.35×0.8×1.5/2=0.21KN;
活荷载标准值：
Q=2×0.8×1.5/2=1.2KN
荷载标准值：
R=1.2×（0.015+0.058+0.21）+1.4×1.2=2.02KN
R＜6.40KN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。
5、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0.1408KN/m
NG1=[0.1408+（0.80×1/2）×0.038/1.70]×22.50=3.371KN;
（2）脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35KN/㎡
NG2=0.35×4×1.5×0.8/2=0.84KN;
（3）栏杆与脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15KN/M
NG3=0.015×4×1.5/2=0.45KN;
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005KN/㎡
NG4=0.005×1.5×22.5=0.169KN
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.83KN;
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2/1取值。
经计算得到，活荷载标准值
NQ=2×0.8×1.5×2/2=2.4KN;
风荷载标准值按照以下公式计算
WA=0.7UZ.US.WO
其中WO—基本风压（KN/㎡），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
WO=0.35KN/㎡；
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=1.335；
US=风荷载体型系数：
取值为0.955；
经计算得到。
风荷载标准值
WK=0.7×0.35×1.335×0.955=0.312KN/㎡;
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=1.2×4.83+1.4×2.4=9.156KN;
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.83+0.85×1.4×2.4=8.652KN;
风荷载设计值产生的立杆弯矩MW为：
MW=0.85×1.4WKLah2/10=0.850×1.4×0.312×1.5×1.72/10=0.161KN.m;
6、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为：
立杆的轴向压力设计值：
N=9.156KN;
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm;
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
K=1.155;当验算杆件长细比时，取块1.0；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
µ=1.8；
计算长度，由公式1o=k×µ×h确定：
10=3.534m
长细比Lo/i=224;
轴心受压立杆的稳定系数￠，由长细比1o/i的计算结果表查得到：
￠=0.145；
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]=205NN/㎜2
σ=9156/（0.145×489）=129.131N/㎜2；
立杆稳定性计算σ=129.131N/㎜2小于立杆的抗压强度设计值
[f]=203N/㎜2，满足要求。
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：
立杆的轴心压力设计值：
N=8.652KN;
计算立杆的截面回转半径：
i=1.58cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
µ=1.8；
计算长度，由公式10=
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