盛华二期脚手架施工方案.docx

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盛华二期脚手架施工方案

盛华·新城国际住宅小区二期工程

2#、5#、7#、8#、9#、10#楼及地下汽车库

脚手架施工方案

甘肃华厦建设集团有限公司

盛华·新城国际项目部

2015年06月

工程名称

盛华·新城国际住宅小区二期工程

2#、5#、7#、8#、9#、10#楼及地下汽车库

方案名称

脚手架施工方案

项目部编制审核

编制人

年月日

技术负责人

年月日

安全负责人

年月日

项目经理

年月日

集团公司审核审批

工程部

年月日

安全管理部

年月日

总工程师

年月日

一、工程概况

本工程由六个单体楼及一个地下汽车库组成，2#、5#楼地下2层地上18层，7#、8#、9#、10#楼地下一层地上18层。

本工程地下室及一层采用落地式双排脚手架，二层以上（2#楼三层以上）主体结构施工阶段，建筑物外围“自下而上、分段搭设悬挑钢梁卸荷”双排脚手架（每段六层高），脚手架外侧使用密目安全网进行全封闭。

二、脚手架搭设方案

（一）、落地式双排脚手架

本工程地下室及一层钢筋砼结构施工脚手架采用落地式双排脚手架，脚手架采用Φ48×3.5钢管搭设，脚手架座落在基础筏板放大脚及基础筏板砖侧模外侧回填土层上，为防止出现脚手架因不均匀沉降而导致失稳的现象发生，在立杆下回填土层地面上铺设工字钢。

1、落地式脚手架搭设要求

落地式脚手架采用Φ48×3.5钢管搭设，架体搭设高度为7.7米（超出一层楼板面1.5m），立杆采用单立管，立杆的纵距为1.5米，横距为1.05米，大小横杆的步距为1.8米，内排架距离墙长度为0.30米。

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6米，水平间距4.5米，采用扣件连接。

2、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：

①、每米立杆承受的结构自重标准值（kN），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.05×2/2）×0.038/1.80]×7.7=1.131；

②脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×9×1.5×（1.05+0.3）/2=2.734kN；

③挡脚手板自重标准值（kN/m）；竹胶板脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.15×9×1.5/2=1.012kN；

④吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×7.7=0.057kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.934kN；

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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo——基本风压（kN/m2），取0.3kN/m2；

Uz——风荷载高度变化系数，取Uz=1；

Us——风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.3×1×0.645=0.135kN/m2；

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=1.2×4.934+1.4×4.725=12.535kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ

=1.2×4.934+0.85×1.4×4.725

=11.542kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩Mw为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10

=0.850×1.4×0.135×1.5×1.82/10

=0.078kN.m；

3、立杆的稳定性计算:

①、不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=14.174kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=14174/（0.186×489）=155.832N/mm2；

立杆稳定性计算σ=155.832N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

②、考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=13.181kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》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=197；

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=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=13181.31/（0.186×489）+78336.153/5080=160.343N/mm2；

立杆稳定性计算σ=160.343N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

4、最大搭设高度的计算:

①、按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.87kN；

活荷载标准值：

NQ=4.725kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.87+1.4×4.725）]/（1.2×0.125）=49.323m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

=49.323/（1+0.001×49.323）

=47.004m；

[H]=47.004和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=47.004m。

脚手架单立杆搭设高度为7.7m，小于[H]，满足要求！

②、按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.87kN；

活荷载标准值：

NQ=4.725kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.078/（1.4×0.85）=0.066kN.m；

Hs=（0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.87+0.85×1.4×（4.725+0.186×4.89×100×0.066/5.08）））/（1.2×0.125）=46.583m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

=46.583/（1+0.001×46.583）

=44.51m；

[H]=44.51和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=44.51m。

脚手架单立杆搭设高度为7.7m，小于[H]，满足要求！

5、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，地基承载力标准值按素土取值，fgk=300kpa；

按回填土考虑，脚手架地基承载力调整系数：

kc=0.4；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=52.725kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=13.181kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=52.725≤fg=120kpa。

地基承载力满足要求！

（二）、悬挑式双排脚手架

本工程主体施工采用悬挑16号工字钢梁搭设双排钢管扣件式外防护脚手架，阳台等悬挑结构部位架体搭设为双排脚手架。

脚手架搭设按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）的要求进行。

自主体二层（2#楼为三层）结构楼面开始，至主体结构封顶，竖向按照每五层为一段，搭设@≤1500搭设悬挑16号工字钢型钢挑梁双排钢管扣件式脚手架，Φ12.5钢丝绳@1500斜拉卸荷，外架内侧挂密目网，14#铁丝与钢管扎牢，进行全封闭，为保证楼层边跨框架梁结构安全，架体悬挑钢梁范围内相应框架梁下支撑在脚手架使用期间不得拆除。

1、悬挑式双排脚手架搭设方案

悬挑双排架步距1800，架宽1050，立杆间距1500，双排脚手架与主体结构之间设置连墙件，连墙件原则按照每二步三跨设置，不便于设置刚性拉结时，则采用钢丝绳柔性拉结。

脚手板铺设竹架板。

并按要求搭设剪刀撑。

主体施工时在操作层下部平面进行全封闭，用料为底层竹架板，面层为废旧木工板。

所有操作层均封闭。

①、脚手架从二层楼面开始布置，悬挑16号工字钢梁间距≤1500，每道工字钢梁上挑出部分间距1050mm焊接两根Φ25、L＝150mm限位钢筋，限位钢筋根部同16号的工字钢梁焊接牢固，用以固定双排脚手架立杆。

②、每道钢梁对应楼层现浇板内埋设φ16钢筋环两个，用以固定拉结工字钢梁，钢筋环在楼板内与板底主筋锚固拉结。

架外按规定搭设剪刀撑且挂密目网。

③、为保证架体安全稳定，在上层周边框架梁内预埋Φ48×3.5的钢筋锚环与梁内主筋钩住，也可在梁内侧楼板上打孔（剪力墙、柱部位则直接利用对拉螺栓孔），将Φ12.5钢丝绳一端穿过该孔与结构梁（墙柱）缠绕固定，另一端与工字钢梁悬挑端拉结进行悬挑钢梁卸荷。

注意，卸荷斜拉钢丝绳必须在该段悬挑脚手架范围内第三层梁板结构施工前安装完成。

④、在楼面预理钢筋环位置必须准确。

钢丝绳下部穿过工字钢腹部，上部穿过拉环，两端不少于3道卡环卡紧，并采用花篮螺丝将钢丝绳拉紧。

在工字钢上搭设上部架子时，工字钢上满铺竹架板。

每搭设一步架子，外侧用1.8m宽绿网封闭。

在主体阶段，外围脚手架始终比楼层高出一步。

⑤、悬挑脚手架连墙件按二步三跨布置，连墙件布置竖向最大间距≤3h（布距），横向最大间距≤3La（纵距）。

连墙件设置在梁板部位时，脚手架与预埋在边梁上的Φ48×3.5短钢管进行拉结，如下图所示。

当遇到框架柱及剪力墙时，连墙件设置如下图所示。

⑥、外挑架搭设顺序：

埋环→安放工字钢→搭设两步架高（必须利用下层架子为作业面）→连墙点→剪刀撑→继续搭设上部架子→钢丝绳卸荷（第三层梁板结构施工前安装完成）。

悬挑式双排外脚手架搭设详图

2、悬挑脚手架计算

（1）、计算依据

①、型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、

②、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范编制。

③、计算软件：

品茗施工安全设施计算软件。

（2）、参数信息:

①、脚手架参数

双排脚手架搭设高度为16米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.2米，立杆的步距为1.8米；

内排架距离墙长度为0.20米；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为150米；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6米，水平间距4.5米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件连接；

②、活荷载参数

施工均布荷载（kN/m2）:

2.000；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

1层；

③、风荷载参数

本工程地处甘肃省通渭县，查荷载规范基本风压为0.300，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.645；计算中考虑风荷载作用；

④、静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.140；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

8层；

脚手板类别:

竹串片脚手板；挡板类别:

木脚手板挡板；

⑤、水平悬挑支撑梁

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2.5米。

与楼板连接的螺栓直径（mm）:

16.00；

楼板混凝土强度等级:

C35、C30；

⑥、拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

3.100；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面钢丝绳距离建筑物1.4m。

（3）、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）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=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1.2/（2+1）=0.12kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.2/（2+1）=0.8kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.12=0.19kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.8=1.12kN/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:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.19×1.52+0.10×1.12×1.52=0.286kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.19×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.338kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.286×106,0.338×106）/5080=66.535N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=66.535N/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：

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.12=0.158kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.8kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.158×15004/（100×2.06×105×121900）+0.990×0.8×15004/（100×2.06×105×121900）=1.813mm；

大横杆的最大挠度1.813mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

（4）、小横杆的计算:

根据JGJ130-2011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=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.2×1.5/（2+1）=0.180kN；

活荷载标准值：

Q=2×1.2×1.5/（2+1）=1.200kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.18）+1.4×1.2=1.965kN；

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=1.2×0.038×1.22/8=0.008kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.965×1.2/3=0.786kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.794kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.794×106/5080=156.367N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=156.367N/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:

Vqmax=5×0.038×12004/（384×2.06×105×121900）=0.041mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.18+1.2=1.438kN；

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:

Vpmax=1437.6×1200×（3×12002-4×12002/9）/（72×2.06×105

×121900）=3.511mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.041+3.511=3.553mm；

小横杆的最大挠度为3.553mm小于小横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm,满足要求！

（5）、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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40kN；

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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.2/2=0.023kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.2×1.5/2=0.27kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.2×1.5/2=1.8kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.058+0.023+0.27）+1.4×1.8=2.941kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（6）、脚手架立杆荷载的计算:

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：

①、每米立杆承受的结构自重标准值（kN），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.038/1.80]×16.00=2.509；

②、脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×8×1.5×（1.2+0.2）/2=2.52kN；

③、挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用木脚手板挡板，标准值为0.14

NG3=0.14×8×1.5/2=0.84kN；

④、吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×16=0.12kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.989kN；

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=2×1.2×1.5×1/2=1.8kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定采用：

Wo=0.3kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）的规定采用：

Uz=0.74；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.3×0.74×0.645=0.1kN/m2；

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=1.2×5.989+1.4×1.8=9.707kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.989+0.85×1.4×1.8=9.329kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.1×1.5×

1.82/10=0.058kN.m；

（7）、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=9.707kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.53；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.181m；

长细比Lo/i=201；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.179；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=9707/（0.179×489）=110.893N/mm2；

立杆稳定性计算σ=110.893N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=9.329kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.