金桂德府落地式脚手架施工方案.docx
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金桂德府落地式脚手架施工方案
一、工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
金桂德府小区
2
建设地点
青岛平度市福州路西、胜利路北、温州路东
3
建设单位
青岛盛坤房地产开发有限公司
4
投资来源
自筹
5
建设规模
7个单体，共43000平方米
6
投标承包方式
包工包料
7
结构形式
砌体、剪力墙
8
层次
地下一层、地上5+1、7+1
9
工期
10
工程质量标准
达到国家施工验收规范合格标准
二、编制说明和依据
施工方案是施工单位组织施工的指导性文件。
为了避免盲目施工，减少损失，并在施工过程中，合理统筹安排劳动力调配、材料和机械设备进场。
在确保质量、安全、文明施工的情况下，尽量缩短工期，有计划、有目标地完成施工任务，特编制本施工方案。
编制依据：
1、施工图纸
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）
3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
4、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
以及国家对建筑工程施工的最新规范标准和要求和结合本地区特点的施工工艺标准、有关技术成果、类似工程的经验资料。
方案选择应遵循：
技术要先进，工期要高速，质量保全优，安全有保障，生产出效益，施工还可行的原则。
三、脚手架计算
（一）地面处理
1、各楼座四周用3：
7灰土分层夯实后，在上面浇筑C15素混凝土进行硬化，厚度为10cm。
2、立杆支座下垫厚度为50～60mm的木垫板（或木脚手板）
（二）计算书
平度金桂德府小区工程；工程建设地点:
平度市福州路与胜利路交口；属于剪力墙结构；地上7层；地下1层；建筑高度：
21m；标准层层高：
3m；总建筑面积：
43000平方米。
本工程由青岛盛坤房地产开发有限公司投资建设，北京高能筑博设计院设计，青岛泰丰建设监理有限公司监理，南通二建组织施工；由曹红华担任项目经理。
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》（JGJ130-2011）、《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。
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为24m，8#、9#、10#、11#四层以下采用双管立杆，四层以上采用单管立杆；
搭设尺寸为：
横距Lb为1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；
内排架距离墙长度为0.30m；
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Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；
连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，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:
2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，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:
0.1248；
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:
竹笆片脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:
0.033；
脚手板铺设总层数:
13；
单立杆脚手板铺设层数:
0；
5.地基参数
地基土类型:
素填土；地基承载力标准值（kPa）:
120.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.20；地基承载力调整系数:
1.00。
二、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。
1.均布荷载值计算
大横杆的自重标准值:
P1=0.033kN/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=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/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）
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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.166×1.52+0.10×1.47×1.52=0.361kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.166×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.424kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.361×106,0.424×106）/4490=94.432N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=94.432N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
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：
νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.033+0.105=0.138kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=1.05kN/m；
最大挠度计算值为：
ν=0.677×0.138×15004/（100×2.06×105×107800）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×107800）=2.583mm；
大横杆的最大挠度2.583mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！
三、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。
1.荷载值计算
大横杆的自重标准值：
p1=0.033×1.5=0.05kN；
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×（0.05+0.158）+1.4×1.575=2.454kN；
小横杆计算简图
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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=2.454×1.05/3=0.859kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.864kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.864×106/4490=192.514N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=192.514N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
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=5ql4/384EI
νqmax=5×0.033×10504/（384×2.06×105×107800）=0.024mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.158+1.575=1.782kN；
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=Pl（3l2-4l2/9）/72EI
νpmax=1782.45×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×107800）=3.298mm；
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+3.298=3.322mm；
小横杆的最大挠度为3.322mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！
四、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，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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》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=0.033×1.5×2/2=0.05kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×1.05/2=0.017kN；
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×（0.05+0.017+0.236）+1.4×2.362=3.672kN；
R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、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：
D表示单立杆部分，S表示双立杆部分。
（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1248kN/m
NGD1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.033/1.80]×（24.00-20.00）=0.610kN；
NGS1=[0.1248+0.033+（1.50×2/2）×0.033/1.80]×20.00=3.717kN；
（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
NGD2=0.3×0×1.5×（1.05+0.3）/2=0kN；
NGS2=0.3×（13-0）×1.5×（1.05+0.3）/2=3.949kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m
NGD3=0.15×0×1.5/2=0kN；
NGS3=0.15×（13-0）×1.5/2=1.462kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NGD4=0.005×1.5×（24-20）=0.03kN；
NGS4=0.005×1.5×20=0.15kN；
经计算得到，静荷载标准值
NGD=NGD1+NGD2+NGD3+NGD4=0.64kN；
NGS=NGS1+NGS2+NGS3+NGS4=9.278kN；
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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
Nd=1.2NGD+0.85×1.4NQ=1.2×0.64+0.85×1.4×4.725=6.391kN；
Ns=1.2NGS+0.85×1.4NQ=1.2×9.278+0.85×1.4×4.725=16.757kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'd=1.2NGD+1.4NQ=1.2×0.64+1.4×4.725=7.383kN；
N's=1.2NGS+1.4NQ=1.2×9.278+1.4×4.725=17.749kN；
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。
稳定性计算考虑风荷载，按立杆变截面处和架体底部不同高度分别计算风荷载标准值。
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
ω0=0.57kN/m2；
μz--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：
μz=0.84，0.74；
μs--风荷载体型系数：
取值为0.214；
经计算得到，立杆变截面处和架体底部风荷载标准值分别为:
Wk1=0.7×0.57×0.84×0.214=0.072kN/m2；
Wk2=0.7×0.57×0.74×0.214=0.063kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW分别为:
Mw1=0.85×1.4Wk1Lah2/10=0.85×1.4×0.072×1.5×1.82/10=0.041kN·m；
Mw2=0.85×1.4Wk2Lah2/10=0.85×1.4×0.063×1.5×1.82/10=0.037kN·m；
1.主立杆变截面上部单立杆稳定性计算。
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=Nd=6.391kN；
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=N'd=7.383kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.3.3得：
k=1.155；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=3.118m；
长细比:
L0/i=196；
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=0.188
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
考虑风荷载时
σ=6390.99/（0.188×424）+41480.997/4490=89.415N/mm2；
立杆稳定性计算σ=89.415N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=7383.24/（0.188×424）=92.624N/mm2；
立杆稳定性计算σ=92.624N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
2.架体底部立杆稳定性计算。
考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=[1.2×（NGD+NGS）+0.85×1.4×NQ]/2=8.762kN；
不考虑风荷载时,双立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=[1.2×（NGD+NGS）+1.4×NQ]/2=9.259kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.3.3得：
k=1.155；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=3.118m；
长细比:
L0/i=196；
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=0.188
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
考虑风荷载时
σ=8762.445/（0.188×424）+36542.783/4490=118.065N/mm2；
立杆稳定性计算σ=118.065N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=9258.57/（0.188×424）=116.15N/mm2；
立杆稳定性计算σ=116.15N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
七、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
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.57，
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.57=0.079kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）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=1.782kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.782kN；
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=300/15.9的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；
A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.24×10-4×205×103=82.487kN；
Nl=6.782连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=6.782小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！
连墙件扣件连接示意图
八、立杆的地基承载力计算:
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120kPa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=120kPa；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=1；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=87.624kPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=1.2×（NGD+NGS）+0.85×1.4×NQ=1.2×（0.64+9.278）+0.85×1.4×4.725=17.525kN；
基础底面面积：
A=0.2m2。
p=87.624kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求！
四、脚手架构造要求及技术措施
1、立杆
上部采用单立杆，立杆顶端高出结构栏杆至少1.5m。
立杆接头除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。
接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并且在高度方向至少错开50cm；各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3（本工程取60cm）。
立杆在顶部搭接时，搭接长度不小于1m，必须等间距3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
2、大横杆
大横杆置于小横杆之下，立柱的内侧，用直角扣件与立杆扣紧，采用至少6m且同一步大横杆四周要交圈。
大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步同跨内；相邻接头水平距离不小于50cm，各接头距立柱距离不大于纵距的1/3，大横杆在同一步架内纵向水平高差不超过全长的1/300，局部高差不超过5cm。
3、小横杆
每一立杆与大横杆相交处（主节点）都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点不大于15cm。
小横杆间距与立杆纵距相同，且根据作业层脚手板搭设的需要，在两立柱之间等距离设置1根小横杆，最大间距不超过75cm。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm，伸出里排大横杆距离结构外边缘15cm。
4、纵、横向扫地杆
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮20cm的立柱上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
对于立杆存在较大高低差时，扫地杆错开，高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立柱固定。
5、剪刀撑
本工程双排落地脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置，全部采用单杆通长剪刀撑。
剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45°~60°之间。
斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置，剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上，另一根扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2~4个扣节点。
所有固定点距主节点距离不大于15cm。
最下端的剪刀撑的底部要插到垫板处。
为保证剪刀撑的顺直，同时充分考虑剪刀撑的安全作用，剪刀撑采用对接扣件连接（保证钢管和对接扣件的质量和必要日常检查）。
本工程除在每一拐角处设置横向斜撑外，中间每隔6跨设置一道。
横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字形连续布置，斜杆采用通长杆件，使用旋转扣件固定在与之相交的立杆或横向水平杆的伸出端上。
6、脚手板
立杆底座垫木平行于墙面放置，采用4000mm长竹笆板，两端设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。
在作业层下部加设一道水平兜网，随作业层上升，作业层为一层。
首层满铺一层脚手板，以上每隔6层也需要满铺一层脚手板，并设置安全网及防护栏杆。
脚手板设置在三根横向水平杆上，并在两端8cm处用直径14号镀锌钢丝箍绕2~3圈固定。
脚手板应平铺、满铺、铺稳，接缝处设两根小横杆，各杆距离接缝的距离均不大于15cm。
靠墙一侧的脚手板距离结构墙的距离不大于15cm。
拐角处两个方向的脚手板重叠放置，避免出现探头及空挡现象。
脚手板的对接、搭接构造要求见8.2节：
脚手架搭设的允许偏差和检验方法。
7、连墙件
连墙件采用刚性连接，选用φ48×3.0的钢管，其与脚手架的连接采用直角扣件，连墙件通过预先埋设的φ48钢管在梁板内，连墙件尽量靠近主节点，偏离主节点不大于300mm。
连墙件中的连墙杆尽量呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不得采用上斜连接；当脚手架暂时不能设置连墙件时可搭设抛撑，抛撑采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面成45°～60°夹角。
8、防护设施
脚手架满挂全封闭密目安全网，密目网采用1.8m×6.0m规格，
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