高支撑满堂脚手架施工组织方案.docx

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高支撑满堂脚手架施工组织方案

一、工程概况

本工程位于郑州市翰林路洛阳路交叉口，翰林华庭A区3#、6#、7#楼、D+E商业楼及车库工程，共3栋主楼，其中3#、6#、7#楼地下三层，地上33层，D+E商业楼地上五层，建筑总面积约为64436.84m2,6#、7#楼地下两层为人防，地下车库局部人防。

本工程主体由3座高层住宅2座商业及人防非人防地下车库部分组成。

其中3#、6#、7#楼地上部分为33层，建筑高度99.5m；商业楼地上部分为5层，地下车库部分为地下两层，地下室层高：

主楼3#楼地下室层高为6.2m,主楼6#楼地下室层高6.1m，主楼7#楼地下室层高4.9m，车库层高4.87m、4.73m。

二、编制依据

（一）、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；

（二）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011；

（三）、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；

（四）、施工组织设计及施工图纸。

三、危险源识别与监控

（一）、脚手架工程事故的类型分析

1、整架倾倒或局部垮架。

2、整架失稳、垂直坍塌。

3、人员从脚手架上高处坠落。

4、落物伤人（物体打击）。

5、不当操作事故（闪失、碰撞等）。

（二）、引发事故的主要原因分析

1、整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架

（1）构架缺陷：

构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设剪刀撑等。

（2）在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和剪刀撑等。

（3）构架尺寸过大，承载能力不足或设计安全不够与严重超载。

（4）脚手架基础（如所支撑的楼板强度未达到要求）承载力不足。

2、人员从脚手架上高处坠落

（1）作业层未按规定设置围挡防护。

（2）作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。

（3）脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。

（4）不当操作产生的碰撞和闪失。

3、落物伤人（物体打击）

（1）在搭设和拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或过路行人。

（2）架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或过路行人。

（3）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或过路行人。

4、不当操作大致有以下情形：

（1）用力过猛，致使身体失稳。

（2）在架面上拉车退着行走。

（3）拥挤碰撞。

（4）集中多人搬运或安装较重构件。

（5）架面上的水或其他易滑物品未清除，造成滑落。

5、其他伤害

（1）在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨）下继续施工。

（2）在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。

（三）、危险源的监控

1、对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行监控。

2、对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。

3、对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。

4、加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。

四、安全技术设计

（一）、脚手架材料要求

1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂有防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。

2、扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。

扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N.M时扣件不得破坏。

3、木脚手板的选用必须严格，脚手板材质坚硬，不腐烂，横向裂纹不得大于四分之一板宽，脚手板宽一般为200～300mm，厚度不小于50mm。

脚手板端部（80mm～100mm处）用铁皮或铁丝扎紧2-3圈。

竹笆板的选用必须严格，竹笆宜采用毛竹或南竹制作，进场竹笆必须紧密、有良好的韧性及弹性模数。

（二）、满堂脚手架施工措施

结合本工程结构形式、实际施工特点，室内采用满堂脚手架模板支撑体系来满足梁、板的施工。

本工程各层梁板混凝土结构工程施工采用满堂式脚手架。

本方案是为指导搭设高度大于4.5m的满堂脚手架施工而编制。

1、基本要求

（1）搭设楼地面应平整且保证混凝土楼板的承载力达到要求，立杆下应垫枕木并加设扫地杆。

（2）剪刀撑：

四边连续设剪刀撑，且应由下向上连续设置。

2、脚手架的搭设

（1）钢管扣件脚手架的搭设工艺流程如下：

基础准备→安放垫板→按设计尺寸排放扫地杆→竖立管并同时安纵横向扫地杆→搭设纵横水平杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭挡脚板和栏杆。

（2）脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架。

（3）垫板、底座均应准确地放在定位线上，垫板面积不宜小于0.1m2，宽度不宜小于220mm，木垫板长度不宜小于2跨，厚度不宜小于40mm。

（4）立管的排距和间距按计算确定。

（5）底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的垂直距离不得小于50mm，并不得在同一步内。

（6）大横杆应水平设置，钢管长度不应小于3跨，接头宜采用对接扣件联接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm。

当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定，其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。

（7）每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。

（8）必须严格按照要求在外圈四周连续设置剪刀撑。

剪刀撑与纵向水平杆呈45～60°角。

（三）、高支撑脚手架计算书

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》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范。

本工程层高超过4.5m的层高有：

4.73m、4.87m、4.9m、6.1m、6.2m，本方案中按照6.2m进行计算。

1、构造要求

（1）立杆：

纵横向立杆间距1.2×1.2m，允许搭设偏差±5cm,立杆垂直度允许搭设偏差±10cm。

下部设扫地杆，扫地杆从垫板往上20cm处设置，扫地杆采用对接接长。

扫地杆在端头与立杆交接处伸出扣件长度不小于10cm。

（2）横杆：

立杆之间满设双向水平杆，纵横向水平拉杆步距1.5m，确保其在两个方向都具有足够的设计刚度，横杆用对接方法接长，一根横杆两端的高差，不能超过2cm，纵向水平杆全长平整度不小于±10cm。

为防止水平横杆对立杆产生偏心弯距的影响，在搭设模板支架时，将横杆对称相间布置。

示意如下页图所示。

（3）剪刀撑：

沿支架四周外满设剪力撑，且应连续设置。

（4）接头节点要求：

纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500cm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。

（5）梁板模板支架的搭设要求

a.严格按照设计尺寸要求搭设，立杆和水平杆的接头应错开在不同的框格中设置；

b.确保立杆的垂直度和横杆的水平偏差符合《扣件架规范》的规定；

c.斜杆尽量同立杆连接，节点构造符合规范规定；

d.确保每个扣件的拧紧力矩控制在45—60N.M；

e.楼板上脚手架支座的设置和承载力均应达到设计要求。

（6）施工作业要求

a.上架作业人员必须持证上岗，戴安全帽，系安全带。

b.混凝土浇注过程中，要确保模板支架均衡受荷，宜从中部开始向两边扩展浇注方式进行。

c.严格控制施工荷载，在混凝土浇注过程中，派专人检查支架及其支撑情况，发现下沉、松动和变形时，及时解决。

2、扣件钢管楼板模板支架计算书

（1）参数信息:

脚手架参数

横向间距或排距（m）:

1.20；纵距（m）:

1.20；步距（m）:

1.50；

立杆上端伸出至模板支撑点长度（m）:

0.10；脚手架搭设高度（m）:

6.14；

采用的钢管（mm）:

Φ48×3.5；

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:

0.80；

板底支撑连接方式:

方木支撑；

荷载参数

模板与木板自重（kN/m2）:

0.350；混凝土与钢筋自重（kN/m3）:

25.000；

楼板浇筑厚度（m）:

0.250；

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.300；木方的间隔距离（mm）:

200.000；

木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

图2楼板支撑架荷载计算单元

（2）模板支撑方木的计算:

方木按照简支梁计算，其惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；

I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；

方木楞计算简图

荷载的计算：

钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q1=25.000×0.200×0.250=1.250kN/m；

模板的自重线荷载（kN/m）:

q2=0.350×0.200=0.070kN/m；

活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

p1=（1.000+2.000）×1.200×0.200=0.720kN；

方木抗弯强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×（1.250+0.070）=1.584kN/m；

集中荷载p=1.4×0.720=1.008kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.008×1.200/4+1.584×1.2002/8=0.590kN.m；

最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+1.584×1.200/2=1.450kN；

方木的最大应力值σ=M/w=0.590×106/83.333×103=7.080N/mm2；

方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；

方木的最大应力计算值为7.080N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!

方木抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

V=1.200×1.044/2+1.008/2=1.130kN；

方木受剪应力计算值T=3×1130.400/（2×50.000×100.000）=0.339N/mm2；

方木抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；

方木受剪应力计算值为0.339N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.300N/mm2，满足要求!

方木挠度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=q1+q2=0.800+0.070=0.870kN/m；

集中荷载p=0.720kN；

方木最大挠度计算值V=5×0.870×1200.0004/（384×9500.000×4166666.67）+720.000×1200.0003/（48×9500.000×4166666.67）=1.248mm；

方木最大允许挠度值[V]=1200.000/250=4.800mm；

方木的最大挠度计算值1.248mm小于方木的最大允许挠度值4.800mm,满足要求!

（3）木方支撑钢管计算（内容为固定不变）:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.926×1.000+1.260=3.186kN；

最大弯矩Mmax=0.765kN.m；

最大变形Vmax=1.769mm；

最大支座力Qmax=10.408kN；

钢管最大应力σ=0.765×106/5080.000=150.557N/mm2；

钢管抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2；

支撑钢管的计算最大应力计算值150.557N/mm2小于钢管的抗压强度设计值205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于900.000/150与10mm，满足要求！

（4）扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=0.000kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（5）模板支架立杆荷载标准值（轴力）（内容为固定不变）:

作用于模板支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：

脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×6.000=0.775kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A。

模板的自重（kN）：

NG2=0.350×0.900×1.000=0.315kN；

钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.000×0.200×0.900×1.000=4.500kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=5.590kN；

活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.000+2.000）×0.900×1.000=2.700kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算

N=1.2NG+1.4NQ=10.488kN；

（6）立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=0.000kN；

φ----轴心受压立杆的稳定系数,由长细比lo/i查表得到；

i----计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.58cm；

A----立杆净截面面积（cm2）：

A=4.89cm2；

W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=5.08cm3；

σ--------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；

[f]----钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

L0----计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，按下式计算

l0=h+2a

k1----计算长度附加系数，取值为1.155；

u----计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u=1.730；

a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.100m；

上式的计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.500+0.100×2=1.700m；

L0/i=1700.000/15.800=108.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.530；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=0.000/（0.530×489.000）=0.000N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=0.000N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由下式计算

l0=k1k2（h+2a）

k1--计算长度附加系数按照表1取值1.185；

k2--计算长度附加系数，h+2a=1.700按照表2取值1.007；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1k2（h+2a）=1.185×1.007×（1.500+0.100×2）=2.029m；

Lo/i=2028.602/15.800=128.000；

由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.406；

钢管立杆的最大应力计算值；σ=0.000/（0.406×489.000）=0.000N/mm2；

钢管立杆的最大应力计算值σ=0.000N/mm2小于钢管立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则存在安全隐患。

以上表参照杜荣军:

《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。

3、梁模板扣件钢管高支撑架计算书

梁底增加2道承重立杆。

图1梁模板支撑架立面简图

采用的钢管类型为Φ48×3.50。

（1）参数信息:

梁段信息:

LL4、LL5：

脚手架参数

立柱梁跨度方向间距l（m）:

0.60；立杆上端伸出至模板支撑点长度a（m）:

0.10；

脚手架步距（m）:

1.50；脚手架搭设高度（m）:

6.14；

梁两侧立柱间距（m）:

1.20；承重架支设:

多根承重立杆，木方垂直梁截面；

梁底增加承重立杆根数:

2；

荷载参数

模板与木块自重（kN/m2）:

0.350；梁截面宽度B（m）:

0.350；

混凝土和钢筋自重（kN/m3）:

25.000；梁截面高度D（m）:

2.100；

倾倒混凝土荷载标准值（kN/m2）:

2.000；施工均布荷载标准值（kN/m2）:

2.000；

木方参数

木方弹性模量E（N/mm2）:

9500.000；木方抗弯强度设计值（N/mm2）:

13.000；

木方抗剪强度设计值（N/mm2）:

1.300；木方的间隔距离（mm）:

200.000；

木方的截面宽度（mm）:

50.00；木方的截面高度（mm）:

100.00；

其他

采用的钢管类型（mm）:

Φ48×3.5。

扣件连接方式:

双扣件，考虑扣件保养情况扣件抗滑承载力系数:

0.80；

（2）梁底支撑的计算

作用于支撑钢管的荷载包括梁与模板自重荷载，施工活荷载等。

荷载的计算：

钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=25.000×2.100×0.600=31.500kN/m；

模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.350×0.600×（2×2.100+0.350）/0.350=2.730kN/m；

活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（2.000+2.000）×0.350×0.600=0.840kN；

木方楞的支撑力验算

均布荷载q=1.2×31.500+1.2×2.730=41.076kN/m；

集中荷载P=1.4×0.840=1.176kN；

木方计算简图

经过计算得到从左到右各木方传递集中力[即支座力]分别为：

N1=1.823kN；

N2=5.820kN；

N3=6.070kN；

N4=1.823kN；

木方按照简支梁计算。

本算例中，木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；

I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；

木方强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=6.070/0.600=10.117kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×10.117×0.600×0.600=0.364kN.m；

最大应力σ=M/W=0.364×106/83333.3=4.371N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；

木方的最大应力计算值4.371N/mm2小于木方抗弯强度设计值13.0N/mm2,满足要求!

木方抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=0.6ql

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

Q=0.6×10.117×0.600=3.642kN；

木方受剪应力计算值T=3×3642.172/（2×50.000×100.000）=1.093N/mm2；

木方抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；

木方的受剪应力计算值1.093N/mm2小于木方抗剪强度设计值1.300N/mm2,满足要求!

木方挠度验算:

最大挠度考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

木方最大挠度计算值V=0.677×8.431×600.0004/（100×9500.000×416.667×103）=0.187mm；

木方的最大允许挠度[V]=0.600*1000/250=2.400mm；

木方的最大挠度计算值0.187mm小于木方的最大允许挠度2.400mm，满足要求！

支撑钢管的强度验算

支撑钢管按照连续梁的计算如下

计算简图（kN）

支撑钢管变形图（kN.m）

支撑钢管弯矩图（kN.m）

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=0.173kN中间支座最大反力Rmax=10.390；

最大弯矩Mmax=0.264kN.m；

最大挠度计算值Vmax=0.087mm；

支撑钢管的最大应力σ=0.264×106/5080.0=51.975N/mm2；

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2；

支撑钢管的最大应力计算值51.975N/mm2小于支撑钢管的抗压设计强度205.0N/mm2,满足要求!

（3）梁底纵向钢管计算

纵向钢管只起构造作用，通过扣件连接到立杆。

（4）扣件抗滑移的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

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12.80kN；

　　R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，根据前面计算结果得到R=10.39kN；

R<12.80kN，所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

（5）立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力：

N1==4.732kN；