钢管外架施工方案.docx

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钢管外架施工方案

1.编制依据……………………………………………………………1

2.工程概况……………………………………………………………1

3.搭设方案……………………………………………………………1

4.脚手架设计安全计算………………………………………………1

5.脚手架工程施工……………………………………………………9

选材…………………………………………………………………9

5.1.1杆件的选材，规格…………………………………………………9

5.1.2扣件…………………………………………………………………9

5.1.3附件…………………………………………………………………10

5.2脚手架搭设…………………………………………………………10

5.2.1脚手架的搭设要求…………………………………………………10

5.2.2双排落地架的搭设…………………………………………………11

5.2.3卸料平台架的搭设…………………………………………………12

5.2.4斜道搭设……………………………………………………………18

5.2.5顶撑加固措施………………………………………………………19

5.2.6卸荷措施……………………………………………………………19

6.脚手架搭设安全技术措施…………………………………………20

6.1脚手架的验收标准规定……………………………………………20

6.2脚手架的使用规定…………………………………………………20

6.3脚手架的拆除规定…………………………………………………21

6.4脚手架避雷措施……………………………………………………21

6.5安全防护……………………………………………………………22

1、编制依据

1．本工程有效设计施工图纸

2．《建筑施工手册》

3．《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001

4．《建筑结构荷载规范》GB50009—2001

5．《建筑施工高处作业技术规范》JGJ80-91

2、工程概况

贵州遵义恒业·兴天地商住楼A区幕墙工程，占地面积约2000平方米，总建筑面积约9000平方米。

建筑物高度为48.20米，建筑物在平面上呈矩形，19～25轴，长为11米。

3、搭设方案

根据本工程建筑高度和设计情况，考虑到19～25轴从三楼到十七层楼高度范围采用扣件式双排双立杆钢管落地脚手架，全部采用扣件武钢管脚手架搭设，搭设高度为48.2米。

为确保外架施工安全，在第七层和第十二层楼面采取一次卸荷措施；卸荷方法采用钢管斜撑在结构楼面上，与结构层双排固定架连接牢固；斜撑间距隔三跨布置。

4、脚手架设计安全计算

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）。

计算妁脚手架为双排脚手架，搭设高度为48.2米，12.0米以下采用双管立杆，12.0米以上采用单管立杆。

搭设尺寸为：

立秆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为Φ48×3.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。

施工均有荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

一、小楼籽的计算：

小横杆按照筒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/m

脚手板的荷载标准值P2＝0.150×1.500/3=0.075kN/m

活荷载标准值Q＝3.000×1.500/3=1.500kN/m

荷载的计算值q＝1.2×0.038＋1.2×0.075+1.4×1.500=2.236kN/m

小横杆计算简图

2．抗弯强度计算

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：

Mqmnx=ql2/8

M=2.236×1.0502/8=0.308kN/m

Q=0.308×106/5080.0=60.661N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2，满足要求！

3、挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

5ql4

384Ei

计算公式如下：

Vgmmk=

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；

大横杆片重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677×0.038×1500.004/（100×2.060×105×121900.000）=0.05mm

集中荷载标准值P=0.040+0.079+1.575=1.694kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×1694.070×1500.003/（100×2.060×105×121900.000）=4.29mm

最大挠度和

V=V1+V2=4.340mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150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=0.038×1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1。

500/2=0.118kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN

荷载的计算值R=1.2×0.058+1.2×0.118+1.4×2.362=3.518kN

单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

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）；为0.1248

NG1=0.125×48.200=6.025kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×4×1.500×（1.050+0.300）/2=0.608kN

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

NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/㎡）；0.005

NG4=0.005×1.500×48.20=0.36kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.445

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NG=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN

风荷载标准值应按照以下公式计算

Wk=0.7UZ.Us.W0

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=0.3000

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＝1.250

Us——风荷载体型系数：

Us＝1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk＝0.7×0.300×1.250×1.200=0.315kN/㎡。

考虑风荷载时，立秆的轴向压力设计值计算公式

N＝1.2NG+0.85×1.4NQ

不考虑风荷载时，立秆的轴向压力设计值计算公式

N＝1.2NG+1.4NQ

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW公式

MW=0.85×1.4Wklah2/10

其中WK——风荷载基本风压标准值（kN/㎡）；

la——立秆的纵距（m）

h——立秆的步距（m）

五、立杆的稳定性计算：

连墙件轴向力设计值Nf=фA[f]

其中ф——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比I/i=30.00/1.58的结果查表得到ф=0.95；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=95.411kN

Nf＞N1，连墙件的设计计算满足要求！

连墙件采用以下方法与墙体连接：

外脚手架连墙杆详图

5.1.3附件

5.1.3.1竹笆

竹片厚度不小于5毫米，竹片宽30毫米以上，规格1000*2000毫米的竹笆，竹片在60-70片之间，竹笆的重量一般10千克以上。

5.1.3.2安全网

分为平网（外挑网、撑网）和立网两种。

防止高处落则应张设平网，一般规格为3000*6000毫米，网眼孔径不大于25*25毫米，每张约10千克。

立网主要对脚手架进行包封，网眼孔径不大于40*40毫米。

5.1.3.3密目网

密目网的技术要求，必须符合《GB5725-85》《GB5726－85》相关条目。

采用密目网包封的脚手架，必须设上下防护栏杆。

5.2脚手架搭设

5.2.1脚手架的搭设要求

1、严格按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）执行。

2、基础处理：

钢管脚手架由于搭设高度高，自重大，因而要求地基必须坚实，地面必须平整，并有排水措施，这样能保证每一立秆顺利卸荷而不致产生不均匀沉陷。

3、在搭设之前，必须对进场的脚手架杆、配件进行严格的检查，禁止使用不符合规格和质量不合格的配件。

安全网重量不低于3kg。

4、脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下严格按照以下规定程序进行：

按设计放线，铺垫板，设置底座或标定立杆位置；

搭设脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设；

等位依次竖起立杆，将立秆与纵、横向扫地杆连接面定，然后装上第一步的纵向和横向平杆，随校正立秆垂直之后予以固定，按此要求继续向上搭设。

5、脚手架搭设前，架子工长要向施工作业人员进行安全、技术交底。

6、在设置第一排连墙件前双排架要每隔3m设一道抛撑，挑脚手架在挑支结构的上一层设连墙杆之前应设临时拉杆：

7、剪刀撑、斜杆等整体拉结籽和避墙秆应随搭升的架子一起及时设置；

8、外架施工作业面用脚手板满铺；

9、装设连墙杆或其它撑拉时，应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件即整体脚手架的显著变形；

10、工人在架体上进行搭设作业时夕作业面上宣铺设必要数量的脚手板并予以临时困定夕工入必须正确戴好安全帽和佩挂安全带。

不得单人进行搭设较重耪件和从事其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业；

11、在搭设中不得随意改变脚手架设计，减少杆件、配件的设置和对立杆纵距作≥100mm的构件尺寸放大。

确有实际情况，需要对构架调整和改变时，应提交技术人员解决；

12、连墙杆设置如有柱子的采用单秤箍挂式连墙秆，无柱子的预埋钢筋环或短钢管在粱板面上作连墙杆的固定。

13、连墙秆的搭设从底层第一步纵向水平秆开始。

5.2.2双排落地架的搭设

搭设高度为48.2米，12.0米以下采用双管立杆，12.0米以上采用单管立杆。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50米，立杆的横柜1.05米，立杆的步距1.80米。

连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。

施工均布荷载为3.0kN/㎡，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

注：

各层外脚手架两大横杆之间均增设护身栏杆两道，间距按600mm设置。

外蒙密目式安全网一层。

5.2.3卸料平台架的搭设

本工程在不能用提升机或搭吊运材料的部位合适的洞口设置宽4.0m，长2.0m的悬挑式钢平台，上铺厚度50mm的木板，并以螺栓与槽钢固定，栏板用30mm木板与钢管固定。

平台水平钢梁（主梁）的悬挑长度4.00m，悬挑水平钢梁间距（平台宽度）2.00m。

次梁采用[14a号槽钢U口水平，主梁采用[16a号槽钢U口水平，次梁间距0.50m。

施工人员等活荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN。

一、次梁的计算

次梁选择[14a号槽钢U口水平槽钢，间距0.50m，其截面特性为

面积A=18.51cm2，惯性距Ix=563.70cm4，转动惯量Wx=80.50cm3，回转半径ix=5.52cm

截面尺寸b=58.0mm，h=140.0mm，t=9.5mm

1.荷载计算

（1）面板自重标准值：

标准值为0.30kN/m2；

Q1=0.30×0.50=0.15kN/m

（2）最大容许均布荷载为2.00kN/m2；

Q2=2.00×0.50=1.00kN/m

（3）槽钢片重荷载Q3=0.14kN/m

经计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.15+1.00+0.14）=1.55kN/m

经计算得到，活荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN

2.内力计算

内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下

最大弯矩M的计算公式为

经计算得到，最大弯矩计算值M=1.55×2.002/8+14.00×2.00/4=7.78kN/m

3．抗弯强度计算

其中Yx——截面塑性发展系数，取1.05;

[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

经过计算得到强度σ=7.78×106/（1.05×80500.00）=91.99N/mm2；

次梁槽钢的抗弯强度计算σ＜[f]，满足要求！

4.整体稳定性计算

其中Φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到Φb=570×9.5×58.0×235/（2000.0×140.0×235.0）=1.12

由于Φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用Φb查表得到其值为0.802。

经过计算得到强度σ=7.78×106/（0.802×80500.00）=120.51N/mm2；

次梁槽钢的稳定性计算σ＜[f]，满足要求！

二、主梁的计算

卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择[16a号槽钢U口水平槽钢，其截面特性为

面积A=21.95cm2，惯性距Ix=866.20cm4，转动惯量Wx=108.30cm3，回转半径ix=6.28cm

截面尺寸b=63.0mm，h=160.0mm，t=10.0mm

1、荷载计算

（1）栏杆自重标准值：

标准值为0.30kN/m

Q1=0.30kN/m

（2）槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m

经计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.30+0.17）=0.56kN/m

经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为

P1=（1.2×（0.30+2.00）×0.25×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=0.86kN

P2=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P3=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P4=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P5=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2+14.00/2=8.55kN

P6=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P7=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P8=（1.2×（0.30+2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=1.55kN

P9=（1.2×（0.30+2.00）×0.25×2.00/2+1.2×0.14×2.00/2=0.86kN

2.内力计算

卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图（kN）

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图（kN.m）

悬挑水平钢梁支撑梁变形图（mm）

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R1=9.745kN，R2=12.083kN

支座反力RA=12.083kN

最大弯矩Mmax=9.549kN.m

3.抗弯强度计算

其中Yx——截面塑性发展系数，取1.05；

[f]——钢材抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

经过计算得到强度σ=9.549×106/1.05/108300.0+8.527×1000/2195.0=87.862N/mm2

主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求！

4.整体稳定性计算

其中Φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到Φb=570×10.0×63.0×235/（4000.0×160.0×235.0）=0.56

经过计算得到强度σ=9.55×106/（0.561×108300.00）=157.15N/mm2；

主梁槽钢的稳定性计算σ＜[f]，满足要求！

三、钢丝拉绳的内力计算：

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中Ruicosθ1为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=Ruicosθ1

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

RU1=12.949kN

四、钢丝拉绳的强度计算：

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=12.94kN

如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

其中[Fg]——钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径（mm）；

α——钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8；

K——钢丝绳使用安全系取，取8.0。

选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.000×12.949/0.820=126.329Kn。

选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径15.0mm。

五、钢丝拉绳吊环的强度计算：

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力Ru我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

N=RU=12.949kN

钢板处吊环强度计算公式为

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；

所需要的吊环最小直径D=[12949×4/（3.1416×50×2）]1/2=13mm

六、操作平台安全要求：

1.卸料平台的上部位结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；

2.斜拉杆或钢丝绳，构造上宜两边各设置前后两道，并进行相应的受力计算；

3.卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；

4.卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；

5.卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验才能公卸起重吊钩；

6.钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度；

7.卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；

8.操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。

七、受料平台使用注意事项：

1、受料平台设在窗洞口部位，台面应搁在楼板上。

2、在建筑挽垂直方向错开设置，以免妨碍吊运物品。

3、外侧三面均应设防护栏杆。

当吊运物品长度超过受料平台长度时，可将其端部防护栏杆做成格珊门，需要时打开；当受料平台不能设防护栏杆时，应在入料洞口处设栏杆，操作人员上受料平台必须采取安全防护措施（如配戴安全带等）。

4、使用中应加强检查，确保受料平台的安全使用。

5.2.4斜道搭设

斜道宽度应不小于1.0m，坡度宜采用1：

2.5～3.5（高：

长）。

斜道部位必须自下至上设置连墙秆，连墙杆应设置在斜道转向节点处或斜道的中部竖线上，连墙点竖向间距取不大于楼层高度；

斜道两侧和休息平台外围均按规定设置挡脚板和栏杆；

脚手板的支承跨度为0.75～1.0m；

脚手板顺铺时，接头采用搭接时，板下端与脚手架横杆绑扎圈定，以下脚手的顶板头，压上脚手的底板头。

5.2.5顶撑加固措施

在裙房外架部位从裙房屋面至地下室顶板，搭设横距1m、纵距lm、跨距≤1.2m的钢管脚手架预撑，顶撑顶部和底部增设木板以扩大受力（传力）面积，要求顶撑与本板与楼板之间预紧无缝隙。

5.2.6卸荷措施

为确保外架施工安全，在六层楼面采取一次卸荷措施；卸荷方法采用钢管斜撑在结构楼面上，与结构层双排固定架体连接牢固；卸荷层钢管斜撑间距为3000mm；钢管斜支撑应与外架大横杆之间用十字扣件圈定牢固，在无大横杆的部位应增设水平横杆一道；将斜撑与外架杆件连成整体。

如下图：

外脚手架卸荷层详图

6.脚手架搭设安全技术措施

6.1脚手架的验收标准规定

1）结构应符合设计及脚手架搭设的规定，个别部位的尺寸变化应经过技术主管及安全主管同意，并在允许的调整范围内。

2）点的连接可靠，其中扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40－70N.m。

3）钢管脚手架立杆垂直度应≤1/500，且应同时控制其最大垂直偏差值不大于75mm。

4）外架水平杆的水平偏差应≤1/250，且全架长的水平偏差遣不大于50mm。

5）作业层铺板、安全防护措施等应符合设计等要求。

6）脚手架的验收和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6个月；

c、施工中途停止使用超过15天，在重新使用前；

d、在遭受暴风、大雨、在雪、地震等强力因素作用之后；

e、在使用过程中发现有显著变形、沉降、拆除秆件和拉结以及安全隐患存在的情况时；

7）脚手架的施工和使用设专人负责，并设安全监督检查人员，确保脚手架的搭设和使用符合设计和有关规定要求。

6.2脚手架的使用规定

1）施工荷载控制在2kN/m2以内；结构作业面为一层，装修作业面控制在两层。

2）在架面上堆放的材料应码放整齐稳固，不影响施工人员的通行和操作，严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车；

3）在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构件杆件。

整体性秆件、连接、紧固件和连墙件。

确因操作需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采用相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。

4）作业人员在架上的最大作业高度应以可以正常操作为度，严禁在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度；

5）工人在架上作业中夕应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息；

6）人员出入口脚手架必须设置安全防护通道，严禁攀爬脚手架上下；

7）每班工人上架作业时应先行捡查有无影响安全作业的问题存在，在排除解决后方可开始作业。

在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离；

8）在每步架的作业完成后，必须将架上剩余材料物品移至上（下）步架或室内；每日收工前应清理架面，将架面上材料物品