外脚手架专项方案.docx
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外脚手架专项方案
外脚手架施工方案
一、外脚手架工程施工概况
南安新新·罗马家园二期I标段工程包括1#楼、2#~4#楼、5#楼~7#楼。
建筑层数、高度：
1#楼地下1层、地上26层、建筑高度为80.75m；2#~4#楼地上18层、建筑高度为54.75m；5#楼~7#楼地下一层、地上26层、建筑高度为79.75m；地上结构外脚手架搭设采用悬挑式双排钢管脚手架，脚手架由二层开始卸荷。
二、地上结构悬挑脚手架构造
1．脚手架构架设计
（1）脚手架全部采用Ø48×3.5mm钢管搭设，铺竹脚手板，外侧挂密目安全网。
（2）立杆采用对接扣件（一字扣、筒扣）对接连接，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，且错开距离应不小于500mm，与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一。
（3）脚手架步距为1.35m，横杆接长采用对接，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距内中，错开距离不小于500mm，与相近立杆的距离不大于立杆纵距的三分之一。
图14-8-3立杆、大横杆接头位置示意图
2．连墙构造的设置
（1）为确保脚手架的稳定承载能力和使用安全，在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平拉力作用的结构部位应设置连墙件，连墙点上下左右对齐设置。
（2）沿水平方向4.5m（每隔3根立杆），在楼面上外侧梁中预埋Φ48钢管伸出板面200mm,再用一根短钢管与脚手架内立杆连接形成刚性连接。
（3）沿高度方向连墙点间距不应超过6m（楼层每一层拉一次）。
（4）连墙构造设置的注意事项：
A．确保杆件间的连接可靠，扣件必须拧紧；
B．装设连墙件时，应保持立杆的垂直度要求，避免拉固时产生变形；
C．连墙杆应垂直于墙面设置，呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，不允许向上翘起。
3．整体性拉结杆件的设置
（1）沿脚手架两端和转角处起，每7～9根立杆搭设一道剪刀撑，且每片架子不少于三道。
剪刀撑沿架高连续布置，在相邻两排剪刀撑之间，每隔10-15m高加设一组长剪刀撑，如下图所示。
剪刀撑的斜杆与水平面的交角必须控制在40-60度之间，剪刀撑的斜杆两端与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加2-4个扣结点；
（2）在脚手架的底端之上200mm，设纵横扫地杆。
高层脚手架剪刀撑布置
脚手架剪刀撑外立面图剪刀撑斜杆连接节点详图
4．高层卸荷装置设置
高层卸荷装置主要是为了脚手架荷载而设计的一种构件，每标准层6层（约18m）卸荷一次，即在标高6层、12层、18层处分别卸荷。
在楼面上外侧梁中预埋18钢筋套环，平面上每隔3米（4根立杆）设置一个，但在建筑平面转角处必须设置一个，脚手架采用钢丝绳卸荷，一端与立杆连接，另一端与套环连接；卸荷层要设置水平廊道斜杆，以增强水平框架刚度，另外，应用钢管同建筑物顶紧，以平衡水平力，并且上下两层增设连墙撑，详细构造如右图所示。
5．悬挑架设置
悬挑架立杆座在2层板预埋的16号工字钢上，工字钢长2.5m～3.5m其中1.5m外挑，剪力墙处直接预埋。
工字钢刚度较大，增强外架的整体稳定性，另在工字钢外侧每间隔一跨采用钢丝绳卸荷拉紧。
见右图。
对于外立面凹进部位，结构外边净空5m，此处加设一条5m长工字钢梁作支座，埋在两侧剪力墙（梁）上，以解决悬挑过长的难题。
见右图。
2~4楼悬挑架分别在二层、八层、十四层悬挑；1#楼悬挑架分别在八层、十四层、二十层悬挑；5~7#楼悬挑架分别在二层、八层、十四层、二十层悬挑。
悬挑工字梁搭设示意图
6．安全网、脚手板设置
（1）脚手架外侧挂草绿色密目阻燃型安全网，采用专用的结扎编织带绑扎，使用前应取得项目部质量安全部的批准。
（2）脚手架作业层满铺竹脚手板，铺放平稳，必须加以固定，端部悬空部分应保持10cm～15cm。
（3）在脚手架外侧每两层楼高度设置一道安全警示环带。
警示带采用旧模板加工，高度为18cm，刷300宽红白相间油漆。
（4）脚手架底部设置水平安全网，使用钢管斜挑固定在脚手架上，构造如下图所示。
挑架立面示意图
挑架平面示意图
外挑架及安全警示标志环带脚手架外观图
7．护栏和挡脚板设置
在铺脚手板的操作层上必须设两道护栏和挡脚板。
上栏杆高度不小于1.1m，挡脚板亦可用加设一道低栏杆（距脚手板面0.2～0.3m）代替。
8．人梯设置
在双排脚手架中经常搭设人梯供操作人员上下，梯宽500，用短钢管搭设，在一个框架高度内折线布置，每个组团至少一组，位置现场确定，搭设方法如下图所示：
踏步梯构造示意图
踏步梯效果图踏步梯详图
9．卸料平台设置
标准层拆除模板及支撑架时需搭设卸料平台作转运材料用，二至五层卸料平台随搭随用，从二层开始往上搭设，随搭随用，卸料平台随搭随用，不与外脚手架相连，每层楼层设连墙杆与架体连接；采用搭设尺寸为：
长3m，宽3m，平台木龙骨间距300mm，上铺18mm厚胶合板，铺放平稳并加以固定，立杆纵横间距1m，见下图所示：
卸料平台搭设立面图
卸料平台A-A剖面图
六层以上采用悬挑式卸荷卸料平台，在楼面上外侧梁中预埋20钢筋套环，卸料平台四个角用14钢丝绳拉紧卸荷，下部用挑柱钢管支撑，卸料平台随搭随用，搭设尺寸为：
长2m，宽3m，平台木龙骨间距300mm，上铺18mm厚胶合板，铺放平稳并加以固定，见下图所示：
悬挑卸荷卸料平台做法大样图
10．杆件连接构造要求
（1）上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。
（2）同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减小立杆偏心受力。
（3）钢管之间应采用对接扣，如采用搭接，其搭接长度不小于800mm。
并用三个扣件紧扣。
（4）杆件连接构造要求：
A．上下左右相邻立杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内。
B．同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/250，且不大于50mm。
相邻步架的大横杆应错开布置在立杆的里侧和外侧，以减小立杆偏心受力。
C．钢管之间应采用对接扣，如采用搭接，其搭接长度不小于800mm。
并用三个扣件紧扣。
11．安全通道及水平安全挡板设置
结构施工到首层后，凡人员进出的通道口，均应搭设安全防护棚。
安全防护棚
三、搭设质量要求
1．材料准备
（1）钢管杆件
A．钢管采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，也可采用同样规格的无缝钢管，钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢，其材性应符合《碳素结构钢》（GB700－88）的相应规定。
用于立杆、大横杆、剪刀撑和斜杆的钢管长度为4～6.5m（这样的长度一般重25kg以内，适合人工操作）。
用于小横杆的钢管长度应适应脚手架宽度的需要。
B．作为脚手架杆件使用的钢管必须进行防锈处理：
即对进场的钢管先行除锈，然后内壁察涂两道防锈漆，外壁涂防锈漆一道和面漆两道。
在脚手架使用一段时间以后，由于防锈层会受到一定的损伤，因此需重新进行防锈处理。
（2）扣件和底座
扣件为杆件的连接件。
有直角扣件（十字扣）、旋转扣件（回转扣）、对接扣件（筒扣、一字扣）三种，其技术要求如下：
A．扣件应采用GB978－67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。
扣件的附件采用的材料应符合GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定；螺纹均应符合GB196-81《普通螺纹》的规定；垫圈应符合GB96-76《垫圈》的规定；
B．铸铁不得有裂纹、气孔；不宜有疏松、砂眼或其他影响使用性能的铸造缺陷；并应将外观质量的粘砂、浇冒口残余、披缝、毛刺、氧化皮等清除干净；
C．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；
D．扣件活动部分应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm；
E．当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm；
F．扣件表面应进行防锈处理。
（3）脚手板
扣件式脚手架的作业层面满铺竹脚手板，脚手板头尾交错，净距不得大于5cm。
（4）安全网
沿脚手架外侧应满挂封闭式安全网，其设置应符合国家标准《安全网》（GB5725-87）及国家标准《建筑施工安全网搭设安全技术规范》的要求。
安全网采用草绿色密目阻燃型安全网，材料进场应有产品合格证。
2．搭设作业
（1）地基处理与底座安装
回填土采用土夹石或灰土回填夯实、平整，确保立杆有稳固可靠的基地。
然后按构架设计的立杆间距进行放线定位，铺设垫板（块）和安放立杆底座，并确保位置准确、铺放平稳，不得悬空。
垫块面积不小于0.1m2，厚度不小于200mm（混凝土垫块）或50mm（垫木）。
脚手架地基处理与底座安装图
（2）搭设方法
放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前应吊线确保立杆垂直），每边立杆竖起3-4根立杆后，随即装设第一步纵向水平杆和横向水平杆，校正立杆的垂直度和水平横杆的水平度，使其符合要求后，拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成，再全面检查一遍构架质量和地基情况→设置连墙件（或加抛撑）→依次类推，按上述作业程序和要求搭设第二步、第三步→随搭设进度及时装设连墙件和剪刀撑→装设作业层间横杆、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板→挂安全网。
（3）搭设作业注意事项
A．底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错设置，至少应有两种适合的不同长度的钢管作立杆；
B．在设置第一排连墙件前，应约每隔6跨设一抛撑，以确保架子稳定；
C．连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过2步架；
D．杆件端部伸出扣件之外长度不得小于100mm；
E．在顶排连墙件之上的架高（以大横杆计）不得多余两步，否则应每隔6跨加设一道撑拉措施；
F．剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆件之间至少有三道连接，其中，斜杆的对接或搭接接头部位至少有一道连接；
G．作业层的栏杆和挡脚板一般应设在立杆内侧，栏杆接长亦应符合对接或搭接的相应规定；
H．脚手架必须随施工楼层的增加同步搭设，搭设高度应超过施工作业面不少于1200mm。
3．搭设质量检查及验收
（1）脚手架的验收及日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用。
A．搭设完毕后；
B．连续使用达到6个月；
C．施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；
D．在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后；
E．在使用过程中，发现有显著的变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。
（2）脚手架验收的技术要求有以下几点：
A．基础表面坚实平整，不积水，垫板不晃动，底座不滑动、沉降小于10mm；
B．立杆总垂直度偏差不大于100mm，步距偏差不大于20mm，柱距偏差不大于50mm，排距偏差不大于20mm；
C．同一根大横杆两端的高差不大于20mm，同跨内外两根大横杆高差不大于10mm
D．小横杆外伸长度为500±50mm；
E．扣件紧固质量用扭力扳手检查，抽样按随机均布原则确定，检查数量与质量判定标准见下表，不合格者必须重新拧紧并达到紧固要求。
项次
检查项目
安装扣件数量
（个）
抽检数量
（n）
合格判定数
（A0）
不合格判定数
（R0）
1
连接立杆与横杆或剪刀撑的扣件；接长立杆、大横杆或剪刀撑的扣件
51～90
91～150
151～280
281～500
501～1200
1201～3200
5
8
13
20
32
50
0
1
1
2
3
5
1
2
2
3
4
6
2
连接小横杆与大横杆的扣件
51～90
91～150
151～280
281～500
501～1200
1201～3200
5
8
13
20
32
50
1
2
3
5
7
10
2
3
4
6
8
11
四、安全注意事项
（1）所有架子工必须具备有效的特殊工种操作证；
（2）施工前必须进行安全技术交底；
（3）上架操作时，必须戴好安全帽，系好安全带，严禁穿带钉易滑鞋上岗作业；
（4）严禁酒后及六级以上大风、雷雨天上架作业；
（5）作业时，必须具备工具袋，严禁向下乱丢杂物；
（6）注意随时检查架体及卸荷节点情况，发现问题及时上报处理；
（7）注意清理架上杂物清理，减轻架上的荷载；
（8）不得将模板支架、揽风绳、混凝土输送管等固定在脚手架上；
（9）脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。
五、防雷避雷措施
在首层预埋一道吊环Ø20圆钢与楼面钢筋焊接并与主楼的地极接通，形成防雷系统，竖向地极钢筋电阻应小于10欧。
六、脚手架的结构计算
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）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为84.0米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.35米。
采用的钢管类型为
48×3.5，
连墙件采用2步2跨，竖向间距2.70米，水平间距2.40米。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5米，建筑物内锚固段长度3.0米。
悬挑水平钢梁上面采用支杆、下面采用拉杆与建筑物拉结。
最外面支点距离建筑物2.00m，支杆采用钢管100.0×10.0mm拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
一、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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.109+0.10×1.470）×1.2002=0.224kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.109+0.117×1.470）×1.2002=-0.263kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.263×106/5080.0=51.845N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.091+0.990×1.050）×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.909mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算
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，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.200/3=0.063kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN
荷载的计算值P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×1.260=1.895kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小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=（1.2×0.038）×1.0502/8+1.895×1.050/3=0.670kN.m
=0.670×106/5080.0=131.804N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小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:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm
集中荷载标准值P=0.046+0.063+1.260=1.369kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1369.080×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=2.240mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.264mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!
三、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=0.038×1.050=0.040kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.095+1.4×1.890=2.808kN
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；
四、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0.1379
NG1=0.138×100.000=13.790kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×4×1.200×（1.050+0.400）/2=0.522kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.200×4/2=0.360kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.200×100.000=0.600kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=15.272kN。
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=3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN
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）附录表D.4的规定采用：
W0=0.450
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：
Uz=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=0.600
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×0.600=0.236kN/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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×15.272+0.85×1.4×3.780=22.825kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×15.272+1.4×3.780=23.618kN
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）。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×0.236×1.200×1.350×1.350/10=0.061kN.m
五、立杆的稳定性计算
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
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=23.618kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
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=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.350=2.339m；
A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；
——由长细比，为2339/16=148；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.316；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=23618/（0.32×489）=152.792N/mm2；
[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=22.825kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
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=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.350=2.339m；
A——立杆净截面面积，A=4.890cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；
——由长细比，为2339/16=148；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.316；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.061kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=22825/（0.32×489）+61000/5080=159.760N/mm2；
[f]——钢管立杆抗压强度设
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