电梯井内脚手架施工方案.docx
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电梯井内脚手架施工方案
中天·未来方舟项目
F1电梯井脚手架施工方案
编制人：
审核人：
批准人：
F1组团电梯井脚手架施工方案
第一节编制依据
1）未来方舟F1组团建筑、结构施工图。
2）相关规范或标准
序号
标准名称
标准编号
1
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
2
《建筑施工模板安全技术规范》
JGJ162-2008
3
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
4
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
5
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
GB50018-2002
6
《碳素钢结构技术规范》
GB/T700-2006
7
《钢管脚手架扣件》
GB15831-2006
8
《木结构设计规范》
GB50005-2003
9
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
10
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
13
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80--91
14
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59--2011
15
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
建质[2009]87号文
第二节工程概况
1.工程总概况
未来方舟项目F1组团位于贵阳市云岩区渔安、安井片区，由6栋30层的高层住宅及三层普通地下车库及商业、一层人防地下室、临街商业和配套公建组成，建筑用地面积19197.97m2，总建筑面积约121135.97m2，总建筑高度92.65m。
2.电梯井道概况
本工程每栋住宅设置两台电梯，每台电梯井道净长2750mm，净宽2200mm，电梯井除电梯门入口及两电梯之间隔墙为砌体墙之外，其它三面均为混凝土剪力墙，具体平面布置详见下图（以F1-3楼为例）：
图中剪力墙混凝土强度等级随着建筑楼层增加而递减，最高C50，最低C30；梁板混凝土强度等级C30。
本工程架空层（一层）层高5.45米，标准层层高3米。
3.施工特点
本工程电梯井道从地下室底至屋顶机房层，井道高度高，井道内双排脚手架立杆横向搭设间距较大。
4.施工要求及技术保证条件
1）仔细阅读图纸，编制安全可靠、操作方便、经济可行的施工方案，通过公司总工审核批准，再报监理、建设单位审核批准后实施。
2）要求电梯井道防护架按施工参数及方法分段搭设，确保防护架在搭设及使用过程中安全、稳定、牢靠。
3）项目技术员、质量员及安全员应加强施工过程控制，搭设过程中随时检查纠偏，确保现场严格按照方案施工，使模板搭设及拆除符合工程施工进度限制及质量要求。
4）防护架体施工前，项目技术负责人应组织对施工人员进行技术交底，严禁盲目施工。
第三节资源配置
1.材料选用及其规格
1.1.钢管
1）本工程电梯井道防护架采用扣件式钢管脚手架进行搭设，钢管规格为Ф48×3.0以上。
2）钢管钢材牌号宜选用Q235A钢，其屈服强度不得小于215N/mm2。
3）钢管表面应平直光滑、不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁、裂纹的钢管。
1.2.扣件
1）采用可锻造铸铁或铸钢制造扣件，其主要部位不得有夹渣、气孔等铸造缺陷。
2）扣件外表不应有裂纹，表面积大于10mm2的砂眼不得超过3处，旋转部位应灵活旋转。
1.3.模板、木方
1）模板采用1830mm×915mm×18mm的胶合板。
2）模板表面应光滑，甚至有防水保护膜，具有出厂合格证之外，还应保证外观尺寸合格。
3）木枋规格40mm×80mm，主要采用松木制作。
4）不得使用有腐朽、虫蛀、折裂或非标准的异形木方。
1.4.工字钢
工字钢采用18号工字钢，其材料应符合《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定等现行国家标准规定。
2.材料及机械设备投入计划
2.1.材料投入计划
根据本工程的建筑规模及井道高大小、高度、个数，本工程每栋楼所需相关材料计划如下表所示：
序号
材料名称
规格
数量
1
工字钢
16号以上
2
立杆
Ф48×3.0
m
3
水平杆
Ф48×3.0
m
4
直角扣件
——
个
5
对接扣件
——
个
6
旋转扣件
——
个
7
面板
18厚胶合模板
m2
8
梁板底及梁侧木方
40×80原木
m
2.2.机械设备投入计划
根据材料检测、运输以、架体搭设以及检查验收等不同阶段的施工需求，本工程需要的主要机械设备如下表所示：
序号
设备名称
型号规格
数量
额定功率（KW）
生产能力
用途
1
塔吊
QTZ63
3台
36.4
完好
垂直运输
2
电弧焊机
BX3-300-2
2台
23
完好
焊接
3
手提圆盘锯
2把
2.2
完好
模面板加工
4
切割机
DJ-235
2台
4
完好
工字钢加工
5
力矩扳手
2把
——
完好
检测扣件
6
千分尺
0.02mm
1把
——
完好
钢管检测
7
全站仪
TKS-202
1台
完好
垂直度监测
3.劳动力投入计划
本工程电梯井道防护架体有外架架子工搭设，具体投入及特种作业人员相关资质详见《外架施工方案》
第四节主要施工工艺
1.施工部署
本工程自下至上，从电梯基坑底板面起，至机房层楼面，全高117.80m，故电梯井道内双排脚手架（防护架）分段进行搭设，第一段采用落地式脚手架、第二段以上均采用两段简支在剪力墙上的工字钢进行支撑，具体分段如下图所示：
第一段：
落地式脚手架
第二段：
简支工字钢脚手架
基坑底至2层楼面（搭设高度28.6m）
2层～12层（搭设高度30m）
第三段：
简支工字钢脚手架
第四段：
简支工字钢脚手架
基坑底至2层楼面（搭设高度28.6m）
2层～12层（搭设高度30m）
2.架体搭设技术参数
2.1.技术参数
结合本工程电梯井道平面尺寸为：
2200mm×2275mm，故本工程脚手架搭设参数设计详见下表：
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架最大搭设高度H（m）
35
立杆步距h（m）
最大步距1.7m，当层高小于3.4m时，步距为层高的0.5倍；当层高大于3.4m时，步距为层高的1/3或1/4。
立杆横距lb（m）
1.6
立杆纵距或跨距la（m）
最大1.7（可结合井道实际尺寸布置）
立杆离井道内壁距离a（m）
0.3
脚手架钢管类型
Φ48×3.0
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
立杆计算方法
单立杆
工字钢规格型号
不小于16号
工字钢受力形式
两端简支
工字钢净跨
最大5m（中间有混凝土次梁支撑）
2.2.施工平面布置图
本工程电梯井道施工平面布置图如下图所示：
电梯井道脚手架施工平面布置图
2.3.施工断面图
说明
1、硬性防护采用18mm厚模板铺设。
作业层的硬性防护待施工层施工完毕后，拆除周转到下一楼层循环使用；作业层以下的硬性防护，每3层铺设一道。
2、连墙件原则上按照“两步三跨”进行设置，结合本工程标准层层高3m，架体搭设长度4.75m，故连墙件竖向间距为层高，水平方向仅设置两道即可（见平面布置图）。
1-1断面图
3.搭设工艺
3.1.施工流程
定位放线→安装工字钢→搭设脚手架→铺设硬性防护→随着施工进度逐层施工
3.2.定位放线
采用钢卷尺，根据施工平面布置图，画出工字钢安装位置，并预留工字钢安装洞口。
3.3.工字钢安装
本工程采用工字钢作为支撑电梯井道脚手架竖向荷载的主梁，工字钢采用搁置式，即其两端搁置在井道四周的剪力墙或框架梁上。
具体安装要求如下所述：
1）若工字钢搁置在剪力墙上，则工字钢与剪力墙预留洞口之间应采用木楔楔紧，且端部应伸出墙面不小于200mm，如下图“工字钢端部锚固大样一”所示；
2）若工字钢搁置在框架梁上，应在框架梁上预埋工字钢固定錨环，錨环距工字钢端部不小于200mm，如下图“工字钢端部锚固大样二”所示：
3）固定錨环采用A20的圆制作，錨环锚入混凝土内的锚固长度不小于600mm，錨环高度H的大小以大于工字钢截面高度50mm为宜，大样如下图“錨环大样”所示：
4）在工字钢上脚手架立杆定位处焊接长度不小于200mm的B25钢筋，安装立杆时将立杆套入短钢筋头，以确保脚手架立杆与工字钢之间有可靠的定位连接，避免架体受震动时有滑动，如下图“立杆定位短钢筋大样”所示：
錨环大样立杆定位短钢筋大样
5）本工程工字钢安装大样如下图所示：
3.4.搭设脚手架
3.4.1.立杆
按照平面布置图及定位段钢筋头布设立杆，立杆接长应采用对接。
立杆对接扣件必须交错布置，相邻两个立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向不应小于500mm。
3.4.2.水平杆
纵向水平杆布置在立杆内侧，采用直角扣件与立杆连接，其纵向接长采用直角扣件接长，最好结合电梯井道纵向长度，选用通长钢管。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距型钢面不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。
第二步以上纵横向水平杆的设置步距，原则上应根据层高进行调整，取H/2、H/3或H/4，H表示施工楼层层高，但步距取值最大不能超过1.7m。
纵向水平杆设置在横向水平杆下面，并用直角扣件扣紧在横向水平杆上，并与立杆扣接，四边形成“□”字形闭合。
3.4.3.连墙件
连墙件应随着架体升高逐层设置，当墙柱及梁侧模拆除后即可安装。
本工程竖向连墙件设置间距为层高（最大不大于2倍步距），水平间距不大于三倍跨距。
连墙件的设置应采用短钢管将架体与电梯井周围的剪力墙或框架梁顶紧即可，详见2.2、2.3的施工平面布置图及断面图。
3.5.硬性防护
在操作层硬性防护采用施工现场使用的模板满铺，模板铺设应该对接平铺，并采用直径3.2mm镀锌钢丝将模板与脚手架横杆、立杆绑扎牢固，严防倾翻。
操作层的硬性防护需循环周转利用，即随着施工楼层的增加，拆除下层已施工的楼层周转到上一楼层循环使用。
作业层以下，从工字钢安装楼层开始，应每隔3层铺设一道硬性防护，其它非硬性防护楼层，每隔一层安装一道水平安全兜网。
第五节脚手架拆除
1）脚手架拆除或上翻的顺序与搭设顺序相反。
2）脚手架拆除前应对架体进行安全检查，确保不存在严重隐患，如存在安全隐患，先对脚手架进行架进行修整或及时排除危险源，以保证脚手架在拆除过程中不发生危险。
3）拆除前，应由项目部技术员、安全员进行拆除安全交底，清除脚手架上杂物及地面障碍物。
4）在拆除脚手架时，应先清除脚手架上垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内则垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中装入容器中运下。
5）拆除原则上是由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆。
同一部分拆除顺序是：
拆安全网→拆小横杆→拆大横杆→拆立杆→拆连墙杆→拆斜拉钢丝绳→最后拆悬挑型钢。
6）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
7）拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎腿。
8）连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆其它脚手架体。
9）卸料时，各构配件严禁抛至楼（地）面，必须通过施工电梯或其它垂直运输设备进行装运。
10）拆下的脚手架钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的与需要整修后重复使用的和报废的加以区分，按规格堆放，对合格品应及时进行保养，保养后送仓库保存备以后使用。
第六节安全保证措施
1）钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，最后在立杆底部采用50×5的角钢与立杆焊接，引埋至地下，埋设深度2.5米，检测接地电阻不大于30Ω。
2）脚手架必须由持相应有效操作证的架子工搭设和拆除。
施工前进行安全技术交底，严格按有关操作规程施工。
3）架子搭设作业人员应穿防滑鞋及悬挂安全带，并戴好安全帽，做好分工及协调配合。
4）作业人员应带工具袋，操作工具应放在工具袋内，以防坠物伤人，搭设材料应随搭设速度，随用随上，以免放置不当掉落，伤人。
5）每次收工前，架上材料应使用完，不要存留在作业面上。
已搭好的脚手架应形成稳定结构，不稳的要临时加固。
在搭设过程中，配合施工的人员应避开落物的区域。
6）脚手架随结构楼层施工进度进行搭设，每次搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。
任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。
7）严格控制搭设高度，严禁超高搭设脚手架。
8）禁止将模板支撑固定在脚手架上，或用电梯井内脚手架作为结构的模板支撑。
9）在搭设脚手架时，特别注意严禁使用不合格材料。
其中构配件材质同外脚手架。
由安全员指挥，作业人员必须服从统一指挥。
10）脚手架搭设完，必须经施工、技术、安全、使用班组等人员验收合格后，挂牌使用。
11）禁止超载堆放物料（设计300㎏/㎡），禁止拆除受力杆件。
12）在使用期间定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。
第七节计算书
本工程电梯井道脚手架由脚手架体及支撑脚手架体的工字钢组成，其计算分两步进行计算：
第一步，分离脚手架体与工字钢，先假定脚手架体为落地式脚手架，支承在混凝土楼板上，计算横杆强度、立杆承受的最大轴力以及脚手架的整体稳定性；第二步，将立杆上承受的轴力传递到工字钢上，计算工字钢的强度。
1.钢管脚手架计算书
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3
脚手架搭设高度H（m）
35
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
4.75
立杆步距h（m）
1.7
立杆纵距或跨距la（m）
1.7
立杆横距lb（m）
1.6
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.3
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
6步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
竹串片挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.14
挡脚板铺设方式
12步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
横向斜撑布置方式
5跨1设
装修脚手架作业层数nzj
1
装修脚手架荷载标准值Gkzj（kN/m2）
2
地区
贵州贵阳市
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.2
风荷载体型系数μs
1.25
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1，1
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.25，0.25
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
1
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
107800
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.033+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.033+0.35×1.7/（1+1））+1.4×2×1.7/（1+1）=2.78kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.033+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.033+0.35×1.7/（1+1））+2×1.7/（1+1）=2.03kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.78×1.62/8，2.78×0.152/2]=0.89kN·m
σ=Mmax/W=0.89×106/4490=197.91N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×2.03×16004/（384×206000×107800），2.03×1504/（8×206000×107800）]=7.804mm
νmax＝7.804mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[1600/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=2.78×（1.6+0.15）2/（2×1.6）=2.66kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=2.03×（1.6+0.15）2/（2×1.6）=1.94kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=2.66kN
q=1.2×0.033=0.04kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.94kN
q'=0.033kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.8×106/4490=178.18N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝5.038mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1700/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=3.13kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.8
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=2.66kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
纵向水平杆：
Rmax=3.13kN≤Rc=0.8×8=6.4kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
35
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.1248
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.033/h）×H=（0.1248+（1.6+0.15）×1/2×0.033/1.7）×35=4.97kN
单内立杆：
NG1k=4.97kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/6/2=（35/1.7+1）×1.7×（1.6+0.15）×0.35×1/6/2=1.87kN
单内立杆：
NG2k1=1.87kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/12=（35/1.7+1）×1.7×0.14×1/12=0.43kN
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.7×35=0.6kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.87+0.43+0.6=2.9kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.87kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（nzj×Gkzj）/2=1.7×（1.6+0.15）×（1×2）/2=2.98kN
内立杆：
NQ1k=2.98kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（4.97+2.9）+0.9×1.4×2.98=13.19kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（4.97+1.87）+0.9×1.4×2.98=11.96kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
35
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4490
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
424
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.7=2.55m
长细比λ=l0/i=2.55×103/15.9=160.38≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.7=2.95m
长细比λ=l0/i=2.95×103/15.9=185.24
查《规范》表A得，φ=0.209
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（4.97+2.9）+1.4×2.98=13.6kN
σ=N/（φA）=13602.14/（0.209×424）=153.5N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（4.97+2.9）+0.9×1.4×2.98=13.19kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.25×1.7×1.72/10=0.16kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=13185.64/（0.209×424）+155254.73/4490=183.37N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、脚手架搭设高度验算
不组合风荷载作用
Hs1=（φAf-（1.2NG2k+1.4NQ1k））×H/（1.2NG1k）=（0.209×424×205×10-3-（1.2×2.9+1.4×2.98））×35/（1.2×4.97）=61.8m
组合风荷载作用
Hs2=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×（NQ1k+MwkφA/W）））×H/（1.2NG1k）=（φAf-（1.2NG2k+0.9×1.4×NQ1k+MwφA/W））×H/（1.2NG1k）=（0.209×424×205×10-3-（1.2×2.9+0.9×1.4×2.98+0.16×1000×0.209×424/4490））×35/（1.2×4.97）=46.25m
Hs=46.25m>H=35m
满足要求！
九、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
158
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
1
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.25×2×1.7×3×1.7=6.09kN
长细比λ=l0/i=600
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