脚手架工程安全专项施工方案.docx

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脚手架工程安全专项施工方案

脚手架工程安全专项施工方案

一、方案编制依据

工程施工组织设计；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2001）；

《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80—91）；

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）；

《建筑结构荷载规范》GB50009—2001；

《建筑地基基础设计规范》GB50007—2001；

《施工手册》（建工出版社第三版）；

二、工程概况

工程地址：

建设单位：

施工单位：

设计单位：

本工程，地下2层，地上32层；总建筑面积约127685.12m2，建筑占地面积5280m2；建筑高度104.35米。

地下一层为设备用房及地下停车场，地下二层为平时为汽车停车场，战时为甲类二等人员掩蔽所及移动电站；地上部分：

分为A座、B座两部分；A座裙房一层为商业公建；二层为办公用房；三~五层为公寓；六层以上塔楼部分为居住式公寓。

B座裙房一层为商业公建；二~五层为公寓；六层以上塔楼部分为居住式公寓。

结构形式为全现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。

主楼基础采用筏板基础，裙楼基础采用钢筋混凝土柱下独立基础（持力层为强风化板岩，fak=400kpa）。

三、搭设方案

（一）、外脚手架施工方案：

地下室采用落地双排钢管脚手架。

地上部分：

A、B座高层2层以下采用落地双排钢管脚手架，2层以上采用型钢悬挑脚手架，分四次悬挑，2层悬挑，10层再悬挑，18层再悬挑，26层再悬挑。

裙房屋面与A、B座主楼连接处，主楼5层~9层外脚手架采用落地双排钢管脚手架（落在裙房屋面上）。

单独裙房建筑采用落地双排钢管脚手架。

脚手架采用Φ48×3.5扣件式钢管脚手架搭设。

立杆纵向间距1.5米，横向间距0.6米，里排立杆距墙0.3米，水平杆步距1.8米，允许1层结构施工或2层装饰施工同时进行。

操作层铺设2块钢脚手板，横向水平杆设在纵向水平杆之上，间距为1/2立杆纵距。

操作层设钢管护栏及挡脚板。

脚手架外侧满挂密目安全网封闭，并沿脚手架全长全高连续设置剪刀撑。

剪刀撑与地面夹角为50°。

1、外脚手架采用ф48×3.5钢管立柱，扣件连接方式进行搭设，搭设外脚手架材料均采用合格产品；

2、外脚手架搭设方法

（1）、双排管小横杆离开墙面50～100mm，各杆件相交伸出端头大于100mm；

（2）、剪刀撑按规范要求进行设置，斜杆两端扣件与立杆节点的距离不大于200mm；最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不大于500mm；

（3）、外墙砌筑时，随砌墙随即设置连墙杆与墙锚拉；

（4）、此架兼作安全检防护架立面及底面满挂绿色密目尼龙安全网；在第二层结构面沿建筑物四周及主要通道口设一道宽3m的水平防护棚；水平防护棚满铺七层竹胶板一层、5cm厚木跳板一层以确保安全；整个工程四面均用密目安全网及五层竹胶板封闭，以防杂物落下伤人，楼梯主要通道口上均用钢管搭安全防护架，上铺5cm厚木板及竹胶板。

（5）、卸料平台的布置，A座拟定在建筑物的1-3轴、1-4轴间，1-7轴、1-8轴间各设一个卸料平台。

B座拟定在建筑物的2-2轴、2-3轴间，2-7轴、2-8轴间各设一个卸料平台。

悬挑式卸料平台计算要根据实际情况设计计算，按照现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）、《钢结构设计规范》（GBJ17）、《混凝土结构设计规范》（GBJ10）等规定计算。

（二）、内架施工方案：

围护墙内隔墙的砌筑及抹灰采用单排钢管脚手架搭设；室内天棚抹灰及装饰等工程，脚手架采用钢管满堂架，其他小房间采用高马凳解决。

四、材料及购配要求

型钢采用Q235-A级钢。

钢管采用φ48×3.5mm，材质符合国家结构标准《碳素结构钢》（GB/T700）中的Q235-A级钢。

钢管上严禁打孔。

扣件采用可锻铸铁制作，采购时要求符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定。

扣件螺丝拧紧扭力矩在40-65N.m之间。

采用钢制脚手板，材质符合国家结构标准《碳素结构钢》（GB/T700）中的Q235-A级钢的规定。

连墙件采用与架管同材质的钢管，规格亦为φ48×3.5mm。

安全网必须保证达到2000目/100c㎡。

所有材料需备案产品，具有检验报告和复试报告。

四、设计计算书

本工程一层、二层层高均为4.2m，三层至五层层高均为3.3m,其余层均为3m。

总高度为105.3m。

结构形式为框架剪力墙结构。

二层至十三层采用型钢悬挑式搭设脚手架，计算高度为42.90米。

A、B座高层2层以下采用落地双排钢管脚手架。

2层以上采用型钢悬挑脚手架，分四次悬挑，2层悬挑，10层再悬挑，18层再悬挑，26层再悬挑，本方案即为此部分的设计。

验算：

（一）荷载取用

1、每米立杆承受的结构自重标准值gK1

按照规范JGJ130附录A表A-1：

gK1=0.1248（KN/m）

2、脚手板自重标准值gK2：

按照规范JGJ130表4.2.1-1：

gK2=0.3（KN/㎡）

3、栏杆及挡脚板自重标准值gK3

按照规范JGJ130表4.2.1-2：

gK3=0.11（KN/m）

4、脚手架上安全网：

gK4

按照《施工手册》：

整体拉接的防护材料自重：

gK4=0.0768（KN/㎡）扣件式钢管脚手架外用单管剪刀撑，安全网封闭，La=1.5米时，gK4=0.0768（KN/㎡）；La=1.8米时，gK4=0.0922（KN/m2）。

5、施工活荷：

qK

结构：

3KN/㎡；装修：

2KN/㎡

6、风荷载标准值：

ωk

ωk=0.7μzμsω0

--μz：

风压高度变化系数，按照荷载规范取；

--μs：

脚手架风荷载体型系数，按本规范表4.2.4采用

--ω0：

基本风压。

按荷载规范取。

大连地区取0.65KN/㎡

5.2.1纵横向水平杆的抗弯强度应按下式计算σ=M/W≤f

M弯矩设计值，W截面模量，f钢材的抗弯强度设计值。

5.2.4计算纵横向水平杆的内力与挠度时，纵向水平杆宜按三跨连续梁计算，计算跨度取纵距la；横向水平杆宜按简支梁计算，计算跨度按图5.2.4取。

（二）横向水平杆验算

1、计算模型：

横向水平杆按简支梁均布载计算，计算单元为La/2=0.75m，跨度=Lb=0.6m,大建安档表3-10:

计算简图：

2、荷载：

钢管自重标准值：

q钢管=0.0384（KN/m）

脚手板自重标准值gk2：

：

按照规范JGJ130表4.2.1-1：

gk2=0.30（KN/㎡）

q脚手板=0.3×0.75=0.225（KN/m）

恒荷载标准值q=0.0384+0.225=0.263（KN/m）

活荷载：

结构施工：

3×1=3（KN/m2）

装饰施工：

2（KN/m2）

活荷载标准值q=3×0.75=2.25（KN/m）

弯矩设计值

M=1.2MGk+1.4MQK

=（1.2×0.263+1.4×2.25）×0.62/8

=0.2（kNm）

3、强度计算

σ=M/W

=0.2×106/5.08×103

=39.4N/mm2

＜205（N/mm2）满足要求。

大建安档表3-11

4、挠度验算

Vmax=5ql4/384EI

E=2.06×105N/mm2

I=12.19×104mm4

Vmax=5×3.466×6004/384×2.06×105×12.19×104

=0.23mm

＜容许挠度〔v〕=l/150=600/150=4mm

满足要求。

（三）纵向水平杆计算

大建安档表3-8

1、计算模型：

纵向水平杆按三跨连续梁跨中集中载计算，计算单元=Lb/2=0.3m，

跨度：

La=1.5m，

计算简图：

2、荷载：

（1）恒载

脚手板自重标准值：

NGk-1=0.3×0.3×0.75=0.0675kN

挡脚板、栏杆自重标准值：

NGk-2=0.11×0.75=0.0825kN

密目网自重标准值：

按照《施工手册》整体拉接的防护材料自重：

0.0768（kN/m2），

NGk-3=0.0768×0.75×1.8=0.104（kN）

NGk=0.0675+0.0825+0.0768=0.23kN

（2）活载

施工荷载标准值:

NQK=3×0.3×0.75=0.675（kN）

荷载设计值P=1.2（0.0675+0.0825+0.104）+1.4×0.675

=0.3+0.95

=1.250（kN）

3、强度计算：

（查《结构静力计算手册》

最大支座弯矩Mmax1

=（0.15×0.3+0.175×0.95）×1.5=0.32（kNm）

最大跨中弯矩Mmax2=（0.175×0.3+0.213×0.95）×1.5=0.38（kNm）

σ=M/W

=0.38×106/5.08×103=74.8N/mm2

＜205（N/mm2）满足要求。

大建安档表3-9

4、挠度验算：

（查《结构静力计算手册》

Vmax=KWPl3/100EI

=（1.146×0.3+1.615×0.95）×103×1.5×109/100×2.06×105×12.19×104

=1.2mm

＜容许挠度〔v〕=l/150=1500/150=10mm满足要求。

5、扣件抗滑力计算：

大建安档表3-12

1、计算单元：

la×lb/2：

纵向水平杆最大支反力即纵向水平杆与立杆的扣件的滑移力。

2、N=（0.65+0.5）×1.2NGk+（0.675+0.625）×1.4×NQK+P

=1.15×0.3+1.3×0.95+1.25

=2.88（kN）＜承载力设计值Rc=8kN满足要求。

（四）立杆稳定性计算：

大建安档表3-7

1、计算模型：

立杆按轴心受压杆件计算。

计算单元为La×Lb/2；计算此段脚手架的最底层立杆。

说明1：

立杆稳定性计算部位的确定：

（1）当脚手架搭设尺寸采用相同的步距、立杆纵距、立杆横距时，应计算底层立杆段；

（2）当脚手架搭设尺寸中的步距、立杆纵距、立杆横距有变化时，除计算底层立杆段外，还必须对出现最大步距或最大立杆纵距、立杆横距等部位的立杆段进行验算；

L0立杆计算长度。

L0=kμh

L0=1.155×1.5×1.8=3.1185m；

长细比λ=L0÷i=3118.5÷15.8=197

查表得轴心受压构件稳定系数

φ=0.186

轴心力设计值N=1.2NGK+1.4NqK=1.2×8.118+1.4×1.8=12.262kN

搭设高度：

H=立杆顶端宜高出女儿墙上皮1米，高出檐口上皮1.5米。

2、荷载：

（1）恒载NGK

①结构自重标准值NG1K:

每米立杆承受的结构自重标准值可以通过JGJ130附录A表A-1查到，表中双排架的值是指内外立杆的平均值。

NG1K=0.1248×24=2.996KN；

②脚手板自重标准值NG2K-1：

取4层

NG2K-1=0.3×0.3×1.50×4=0.54kN

挡脚板、栏杆

挡脚板、栏杆自重标准值NG2K-2：

取2层NG2K-2=0.11×1.5×2=0.33kN

密目网自重标准值PG2K-3：

按照《施工手册》整体拉接的防护材料自重：

0.0768（kN/m2），

NG2K-3=0.0768×1.5×24=2.7648kN

NG2K=0.54+0.33+2.7648=3.6348kN

合计恒载：

NGK=2.7648+3.6348=6.3996kN

（2）活载

①施工荷载标准值NQK:

NQK=4×0.3×1.5=1.8（kN）

②风荷载标准值ωk：

ωk=0.7μzμsω0

μz—风压高度变化系数，按照荷载规范GB50009-2006.本例中H=20m，地面粗糙程度为D类，取μz=0.62

μs—脚手架风荷载体型系数，按本规范JGJ130表4.2.4采用；（取∮=1.2An/As=0.8）

（参照《建筑施工碗口式脚手架安全技术规范（讨论稿）》4.2.7条）

μs=1.3∮=1.3×0.8=1.04

ω0：

基本风压。

按荷载规范取。

大连地区ω0=0.65kN/m2

ωk=0.7×0.62×1.04×0.65=0.29KN/m2；

3、稳定性计算：

不组合风荷载时：

σ=N/φA；

N=1.2NGK+1.4NqK=1.2×6.3996+1.4×1.8

=10.2kN

A=489mm2

φ—轴心受压构件稳定系数。

按JGJ130附录C表C经计算的λ值查表得出。

φ由λ查表查出。

λ=L0/i

i—Φ48×3.5钢管回转半径i=15.8mm

λ=L0÷i=3118.5÷15.8=197（λ＜210,满足要求。

JGJ130表5.1.9）

查表Φ=0.186

σ=10.2×103÷（0.186×489）

=112.145N/mm2

＜205（N/mm2），满足要求。

组合风荷载时：

σ=N/φA+Mw/W

N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2×6.3996+0.85×1.4×1.8=9.822kN

Mw—风荷载在立杆段产生的弯矩

Mw=0.85×1.4（ωkLah2÷10）=0.85×1.4×（0.29×1.5×1.82÷10）

=0.230（kNm）

W—钢管截面模量W=5.08×103mm3

大建安档表3-7续表1

风荷载设计值产生的立杆弯矩

Mw=0.85×1.4（ωkLah2÷10）=0.85×1.4×（0.29×1.5×1.82÷10）

=0.230（kNm）

稳定性计算：

σ=N/φA+Mw/W

=9.822×1000÷（0.186×489）+（0.230×106÷5080）

=153.26kN/mm2

＜205（kN/mm2）,满足要求。

（五）连墙件计算

大建安档表3-13

N0---连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），单排取3，双排取5。

N0=5KN

NlW—风荷载产生的连墙件轴向力设计值，按JGJ130规范5.4.2公式计算

NLW=1.4Wk*Aw

按照最高处：

取50m高、D类

ωk=0.7μzμsω0

=0.7×0.84×1.04×0.65=0.40kN/m2

Aw—每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积。

本例为两步两跨布置连墙件，故Aw=（1.5×2）×（1.8×2）=10.8（㎡）

NLW=1.4×0.40×10.8=6.05（kN）

Nl=Nl=NlW+N0=6.05+5=11.05（kN）

＞扣件抗滑力设计值Rc=8kN

μzAw=10.8m2

40m高：

0.73ωk=0.34kN/m2

NLW=5.14kNNl=10.14kN

30m高：

0.62ωk=0.29kN/m2

NLW=4.38kNNl=8.38kN

20m高：

0.62ωk=0.29kN/m2

NLW=4.38kNNl=8.38kN

采用办法：

用双扣件“抱柱式”加固每柱两根及设置接地Ø48×3.5连接件两根:

即连墙杆采用直角扣件与脚手架的内外排立杆连接，另一侧与结构柱连接成“抱柱式”做法同时在建筑的每层柱间楼板上设置接地连墙件两根，在建筑物每层柱间砌筑外墙面时附加短钢管一根作为连墙件扣牢（见连墙件详图）。

假设连墙件在楼板上的锚固点距楼板边缘500，则连墙杆长度Lll=0.3+0.5=0.8m

σ=N/φA其中

A=489mm2

L0计算长度。

L0=μhμ=1.27（JGJ1305.1.9

L0=1.27×800=1024mm

λ=1024÷15.8=64.8查表φ=0.797

σ=7.98×103÷（0.797×489）=2.07＜205（N/mm2）,满足要求。

（六）悬挑工字钢计算

大建安档表3-14

1、计算模型：

按照悬挑梁计算工字钢所受弯和挠度，计算长度L=1.0m,荷载为2根立杆的集中荷载和自重均布载。

2、荷载

由以上计算知：

立杆最大压力为N=10.2KN（外立杆）；为简化计算，里排立杆也取N1=N2=10.2KN，距悬挑根部分别为0.9m和0.3m。

16工字钢截面特性：

A=26.1cm2;W=141cm3;I=1130cm4;自重g=20.5kg/m=0.201kN/m;

3、强度计算

M=10.2×0.9+10.2×0.3+0.201×1.0×1.0/2

=12.34KNm；

验算工字钢应力：

σ=M÷W=12.34×106÷141×103

=87.52N/mm2

4、挠度验算

（1）外排立杆N引起的最大挠度Vmax1

Vmax1=Nb2（3L－b）/6EI其中

b=0.9L=1.0N=10.2KN

E=2.06×105N/mm2I=12.19×104mm4

Vmax1=0.16mm

（2）里排立杆N引起的最大挠度Vmax2

b=0.3Vmax2=0.02mm

Vmax=Vmax1+Vmax2=0.18mm

取[v]=2L/150=13.3mm,满足要求

按工地现有材料选用I18，做为悬挑型钢。

5、验算锚固钢筋：

采用圆钢16钢筋锚固两道，验算后面一道：

A=201.1mm2

后面一道锚固点处受拉力F，（工字钢自重忽略不计）

1.8F=10.2×0.9+10.2×0.3

F=6.8（kN）

（1）钢筋强度

σ=F÷2A=6.8×103÷（201.1×2）=16.9N/mm2

满足要求；

（2）焊缝强度验算

锚固做法：

将2φ16钢筋在工字钢的上翼缘处砸倒，并沿上翼缘横断面双面焊接（满焊，hf=0.35d=0.35×16=5.6取=5mm，lf=2×50=100mm）。

fvw=F/0.7hflf=9574÷（0.7×5×100）

=27.4（N/mm2）

<[fvw]=160N/mm2

满足要求。

立杆地基承载力计算（大建安档表3-6）

立杆轴向力设计值N：

指经过计算每根底层立杆承受的轴向压力的设计值。

立杆基础底面平均压力P：

p=N/A;

A基础底面面积；

fg地基承载力设计值;fg=kc*fgk;

--kc脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土应取0.4；

--fgk地基承载力标准值，应按设计取值或按照《建筑地基基础设计规范》取值。

五、悬挑卸料平台计算书

计算依据《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）和《钢结构设计规范》（GB50017—2003）、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）等规范。

悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。

由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

荷载参数

脚手板类别：

木脚手板，脚手板自重标准值（KN/㎡）：

0.35；栏杆、挡杆类别：

栏杆木，栏杆、挡板脚手架自重标准值（KN/㎡）：

0.14；施工人员等活荷载（KN/㎡）：

1.00，最大堆放材料荷载（KN）：

2.00。

悬挑参数

内侧钢绳与墙的距离（m）：

2.0，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

3.00；上部拉绳点与墙支点的距离（m）：

8.00；

钢丝绳安全系数K：

4.00，计算条件：

固支；

预埋件的直径（mm）：

20.00。

水平支撑梁

主梁槽钢型号：

22号槽钢槽口水平[；

次梁槽钢型号：

12.6号槽钢槽口水平[；

次梁槽钢距（m）：

0.40最近次梁与墙的最大允许距离（m）：

0.20。

卸料平台参数

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

5.20，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

3.80；

计算宽度（m）：

5.00。

次梁的计算：

次梁选择12.6号槽钢槽口水平[，间距0.40m，其截面特性为：

面积A=15.69C㎡,惯性矩Ix=391.47cm4,转动惯量Wx=126.0mm,t=9.0mm.

荷载计算

脚手板的自重标准值：

本例采用木脚手板，标准值为0.35KN/㎡；Q1=0.35×0.40=0.14KN/m

最大的材料器具堆放荷载为2.00KN，转化为线荷载：

Q2=2.00/5.20/5.00×0.40=0.03KN/m

槽钢自重荷载：

Q3=0.12KN/m；

经计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.14+0.03+0.12）=0.35KN；

经计算得到，活荷载计算值p=1.4×1.00×0.40×5.00=2.80KN.

内力计算

内力按照集中荷载P与均部荷载q作用下的简支梁计算，最大弯矩M的计算公式为：

M=ql²/8+Pl/4

经计算得到，活荷载计算值M=0.35×5.002/8+2.80×5.00/4=4.59KN·M。

抗弯强度计算

σ=M/γxWx≤[f]

其中γx—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=4.59×103/（1.05×62.14）=70.43N/mm²

次梁槽钢的抗弯强度计算σ〈[f]，满足要求；

整体稳定性的计算

σ=M/φbWx≤[f]

其中，φb—均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

Φb=570tb/Lh×235/fy

经过计算得到φb=570×9.00×53.00×235/（5.00×126.00×235.0）=0.43；

经过计算得到强度σ=4.59×103/（0.432×62.137）=171.35N/㎡；

次梁槽钢的稳定性计算σ〈[f]，满足要求；

主梁的计算

根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。

主梁选择22号槽钢槽口水平[，其截面特性为：

面积A=36.24cm2,惯性矩Ix=2571.40cm4,转动惯量Wx=233.80cm3,回转半径ix=8.42cm；截面尺寸b=79.00mm,h=220.00mm,t=11.5mm；

荷载计算

（1）、栏杆与挡脚手板自重标准值：

本例采用栏杆木，标准值为0.14KN/m；

Q1=0.14KN/m

（2）、槽钢自重荷载Q2=0.28KN/m

经过计算得到，静荷载计算值q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.14+0.28）=0.50KN/m

经过计算得到，次梁集中荷载取次梁支座力P=（0.35×5.00+2.80）/2=2.28KN

内力计算

卸料平台的主梁按照集中荷载P和均部荷载q作用下的连续梁计算。

R[1]=14.116KN·m；

R[2]=20.361KN·m。

最大支座反力为Rmax=20.361KN·m；

最大弯矩Mmax=19.062KN·m；

最大挠度V=3.712mm。

抗弯强度计算

σ=M/γxWx+N/A≤[f]

其中γx—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=1.91×107/1.05/233800.0+1.27×104/3624.000=81.161N/mm²

主梁的抗弯计算强度81.161〈[f]，满足要求；

整体稳定性的计算

σ=M/φbWx≤[f]

其中，φb—均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

Φb=570tb/Lh×235/fy

经过计算得到φb=570×11.5×79.0×235/（5200.0×220.00×235.0）=0.453；

Φb1=1.07-0.282/φb≤1.0

计算得到φb=0.453；

经过计算