钢管脚手架方案.docx

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钢管脚手架方案

一、工程概况

迪维置业有限公司D3地块1楼工程；工程建设地点:

青岛开发区滨海大道南侧；属于剪力墙结构；地上18层；地下1层；建筑高度：

56m；标准层层高：

2.8m；总建筑面积：

10200平方米；总工期：

520天。

本工程由青岛迪维置业有限公司投资建设，山东原创建筑设计事务所设计，青岛瑞源勘察测绘院地质勘察，青岛市工程建设监理公司监理，青岛德泰建设工程有限公司组织施工。

二、编制依据

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。

三、脚手架搭设及安全措施

地下室部分采用双排外脚手架，主楼部分采用型钢悬挑双排外脚手架。

1.搭设前的准备工作

采用外径ф48mm，壁厚3.5mm的钢管，立杆和纵向水平杆的长度为4～6m，横向水平杆1.4～2.3m。

塔吊位置已确定，不妨碍脚手架搭设，脚手架搭设后必须不影响其他施工机械设备正常运行。

脚手架搭设方案经审批完毕方准实施，由工程技术人员向施工作业人员作详细的技术及安全交底。

搭设作业人员持证上岗，安全带、安全帽、防滑鞋配备齐全。

2.落地式脚手架的搭设方案

脚手架搭设的工艺流程为：

场地夯实平整砼垫层→检查准备，材料配备→定位设置木垫板→纵向扫地杆→内外立杆→横向扫地杆→纵向水平杆→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→绑扎安全网→验收。

定位定距：

脚手架立杆距建筑物外皮1.25m，搭设时先定出四周角点，中间立杆均匀分布，要求落地式脚手架立杆间距不大于1.5m。

排放垫木，垫铁：

夯实脚手架附近的地基土，浇筑10cm厚的C15砼，并设排水沟，使架底不存水，根据脚手架立杆的位置排放垫木，垫铁。

垫木用5cm厚20cm宽4m长木板，垫铁用15cm×15cm×5mm的铁板，中间焊支点。

竖立杆：

由至少三人合作完成，首先竖两个立杆，立杆竖起后，由两人扶住，一人在这两人的帮助下搭设第一步纵向水平杆，然后在两侧设临时抛撑，予以固定，然后继续排放立杆、立杆排放要求长短错开，并满足相邻立杆接头错开50cm的要求。

门洞处留通道，需减少一根立杆，在两侧设置双立杆，搭设大样如下图。

设扫地杆：

扫地杆距地150mm，连续设置连接立杆，防止立杆在纵向发生位移，在设扫地杆时校正立杆的垂直度，立杆的垂直允许偏差不大于架高的1/200，同时全高垂直偏差不大于100mm，若发现有不正的立杆应在拧紧扫地杆扣件前予以调正。

继续设纵向水平杆，接长立杆，增设抛撑：

纵向水平杆间距1.5m，拉结点应符合两步三跨的要求。

设剪刀撑：

剪刀撑跨四跨五杆，与地面呈45°～60°夹角搭设，剪刀撑间距9～15m，一般选9m，并随着脚手架高度连续设置。

内脚手架纵横方向均设置剪刀撑。

安全网的防护：

在距地面3m高处挂安全平网，在施工层脚手板底挂一道安全平网，每不超过10m挂层间平网一道。

脚手架外立杆内侧挂2000目密目式安全网。

用直径8mm尼龙绳全眼绑扎封闭，不准用铁丝绑扎。

设横向水平杆：

横向水平杆设在靠近纵向水平杆的立杆上，横向水平杆伸出扣件外大于10cm，在高度方向上沿脚手架立杆两侧交替布置，沿纵向在两横排立杆之间相向布置。

铺脚手板：

脚手板底增加横向水平杆，横向水平杆间距0.75m，脚手板满铺，并用18号铁丝与横向水平杆扎实，应平整牢固。

无探头板，对接小于15cm，搭接大于15cm，设25cm高的挡脚板，在两纵向水平杆之间绑扎防护栏杆。

防护棚：

在物料提升机上料口、上人斜道入口、楼梯口设安全防护棚，棚宽大于出入口的宽度，长3m～5m，宽3m。

（下图）

洞口防护：

楼板、屋面和平台上短边尺寸小于25cm长度大于25cm的洞口，必须用坚实的盖板盖设，并且能防止盖板移位，边长25～50cm的洞口，用盖板盖住洞口，盖板四周能保持搁置均衡，并有固定其位置的措施；边长50～150cm的洞口用贯穿于砼板的钢筋组成护网，钢筋网间距小于20cm，上面用木板覆盖；边长在1.5m以上的洞口，四周设防护栏杆洞口下张挂安全平网如（下图）。

临边防护：

①基坑周边、尚未安装栏杆的阳台、料台、挑平台周边，无外脚手架的层面及楼层周边必须设防护栏杆。

②头层墙高度超过3.2m的二层楼面，以及无外脚手架高度超过3.0m的楼层周边，必须在其外围架设安全平网一道。

③分层施工的楼梯口和梯段边必须安装临时护栏，顶层楼梯口应随工程结构进度安装正式防护栏杆。

④井架和脚手架等建筑物的两侧边必须设防护栏杆。

⑤接料平台除两侧设防护栏杆外，平台口还应设置安全门或活动防护栏杆，防护栏杆与框架连接固定或与其他物体固定，用扣件固定或焊接，在0.6m、1.2m高度处设防护栏杆。

设踢脚板并张挂密目网。

（见下图）

避雷设置：

脚手架每隔50m设避雷接地，与基础钢筋相接，接地电阻小于10Ω。

3.质量要求

立杆的垂直允许偏差不大于架高的1/200，同时全高垂直偏差不大于100mm,相邻两根立杆的接头应错开50cm以上，尽量不在同一步距内，立杆的对接扣件距离主接点的距度小于1/3h。

要求立杆首根有长有短，错开搭设。

纵向水平杆四周交圈。

同一排水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/300且不大于5cm，纵向水平杆应布置在立杆的里侧，且各接头中心距立杆的距离应小于1/3跨度。

同一跨度内上下两根纵向水平杆接头应错开50cm以上，不宜出现在同一跨内。

用于连接纵向水平杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，不应朝上螺栓要朝上，以防止水进入钢管内；直角扣件开口不得朝下，确保安全（如直角扣件开口朝下，螺丝一断钢管即滑脱掉下来），内外立杆连接必须用对接扣件，不得采用搭接。

剪刀撑的搭设，将斜杆连接在立杆上，用扣件扣牢，避免钢管扭曲，斜端两端扣件与立杆接点的距离不大于200mm，中间1～2个扣接点，剪刀撑钢管的接长用搭接方法；用3个扣件固定搭接长度不少于50cm，采用三只回转扣件接紧。

连墙杆应与脚手架垂直，并尽量拉撑在立杆与纵向水平杆的交接处。

脚手架各杆件相交伸出的端头均应大于10cm，以防杆件滑脱。

底座沉降小于10mm，步距偏差±20mm，纵距偏差±50mm,横距偏差±20mm。

卸料平台与悬挑脚手架从阳台等悬臂构件挑出时，应加长槽钢，并将锚固件固定在非悬挑构件上。

4.拆除

脚手架拆除前由项目经理部召开集有关人员对工程进行全面检查，确认已不需要脚手架时，方可进行拆除。

拆除外脚手架前应进行安全技术交底。

拆除脚手架应设置警戒区，并应派专人负责警戒。

拆除脚手架前应将脚手架上的遗留材料、杂物等清除干净，接自上而下，先装后拆，后装先拆的顺序进行。

一般的拆除顺序为安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→纵杆→纵向水平杆→横向水平杆→立杆。

不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

作到一步一清、一杆一清。

剪刀撑应先拆除中间后拆除两端扣，拆立杆时应先抱住立杆再拆除开最后两个扣，所有拉结点必须随脚手架拆除同步下降，所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。

所有的脚手架应自外向里竖立搬运，以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。

拆下的杆件与零配件送到地面后，应随时整理检查按品种，分规格堆放整齐，妥善保管。

拆除脚手架时，要加强对成品的保护，以防损坏门窗玻璃和外墙面。

每天拆架下班时，不应留下隐患部位。

5.安全

搭设或拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志、应有专人负责，阻止其他人员靠近工作区域。

搭拆脚手架必须持证上岗，凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适合于高空作业者一律不得上脚手架操作。

搭拆脚手架时，操作人员必须戴好安全帽，袖口裤口要扎紧。

拆下的零配件要装入容器中用吊篮吊下，拆下的钢管要绑扎牢固，双点起吊严禁从高空抛掷，可利用滑轮徐徐下送或利用塔吊吊运。

搭设脚手架起步时，应设临时剪刀撑及临时抛撑搭设中要随时按规定做好脚手架与主体拉结工作，铺好脚手板固定好挡脚板和防护栏杆，拉好安全网。

遇有恶劣天气或当风力大于六级以上时不得进行高空脚手架的搭拆工作。

脚手架设防雷装置。

脚手架每隔50m设一处接地，接地电阻不得超过10Ω。

严禁在脚手架上接缆网绳和设置起重把杆。

严格控制脚手架上的施工荷载，不准在脚手架上堆放多余的材料，以确保脚手架畅通和安全。

拆除架子在使用电焊气割时，派专职人员做好防火工作，配备材料，防止火星和切割物溅落。

扣件必须拧紧，尤其注意拉结点拧紧力矩为40-65KN•M。

四、落地脚手架

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为6.5m，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的横距为1.05m，立杆的纵距为1.5m，大小横杆的步距为0.9m；

内排架距离墙长度为0.20m；

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Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；

连墙件采用两步三跨，竖向间距1.8m，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

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

1层；

3.风荷载参数

本工程地处山东青岛市，基本风压0.57kN/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/m）:

0.1611；

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/m）:

0.038；

脚手板铺设总层数:

1；

5.地基参数

地基土类型:

岩石；地基承载力标准值（kPa）:

750.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.20；地基承载力调整系数:

1.00。

6.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。

6.1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=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.05=1.47kN/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）

6.2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=0.08×0.172×1.52+0.10×1.47×1.52=0.362kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.426kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.362×106,0.426×106）/5080=83.858N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=83.858N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

6.3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=0.038+0.105=0.143kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.143×15004/（100×2.06×105×121900）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×121900）=2.291mm；

大横杆的最大挠度2.291mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

7.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。

7.1荷载值计算

大横杆的自重标准值：

p1=0.038×1.5=0.058kN；

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=3×1.05×1.5/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.158）+1.4×1.575=2.463kN；

小横杆计算简图

7.2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=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.463×1.05/3=0.862kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.868×106/5080=170.953N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=170.953N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

7.3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:

νqmax=5×0.038×10504/（384×2.06×105×121900）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.79kN；

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:

νpmax=1790.1×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×121900）=2.929mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.929=2.953mm；

小横杆的最大挠度为2.953mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

8.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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.05/2=0.02kN；

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=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.058+0.02+0.236）+1.4×2.362=3.684kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

9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，为0.1611kN/m

NG1=[0.1611+（1.50×2/2）×0.038/0.90]×6.50=1.463kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×1×1.5×（1.05+0.2）/2=0.281kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×1×1.5/2=0.112kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×6.5=0.049kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=1.906kN；

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=3×1.05×1.5×1/2=2.362kN；

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=0.57kN/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=0.7×0.57×1×1.13=0.451kN/m2；

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=1.2×1.906+1.4×2.362=5.594kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×1.906+0.85×1.4×2.362=5.098kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.451×1.5×

0.92/10=0.065kN.m；

10.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=5.594kN；

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=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=1.559m；

长细比Lo/i=99；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.595；

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；

σ=5594/（0.595×489）=19.227N/mm2；

立杆稳定性计算σ=19.227N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，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=5.098kN；

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；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=1.559m；

长细比:

L0/i=99；

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=0.595

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；

σ=5098.155/（0.595×489）+65189.039/5080=30.355N/mm2；

立杆稳定性计算σ=30.355N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

11.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=0.442kN；

活荷载标准值：

NQ=2.362kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.161kN/m；

Hs=[0.595×4.89×10-4×205×103-（1.2×0.442

+1.4×2.362）]/（1.2×0.161）=288.678m；

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]=288.678/（1+0.001×288.678）=224.011m；

[H]=224.011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6.5m，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：

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=0.442kN；

活荷载标准值：

NQ=2.362kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.161kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.065/（1.4×0.85）=0.055kN.m；

Hs=（0.595×4.89×10-4×205×103-（1.2×0.442+0.85×1.4×（2.362+0.595×4.89×100×0.055/5.08）））/（1.2×0.161）=271.931m；

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]=271.931/（1+0.001×271.931）=213.794m；

[H]=213.794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6.5m，小于[H]，满足要求！

12.连墙件的稳定性计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.451kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=8.1m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=5.113kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=10.113kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=200/15.8的结果查表得到φ=0.966，