钢管脚手架搭设方案.docx
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钢管脚手架搭设方案
钢管脚手架搭设方案
一、一般情况
工程名称：
宁国市商之都商业广场工程
建设地点：
宁国市宁阳西路华贝
建设单位：
安徽省宁国市亚云房地产开发有限公司
设计单位：
北京中华建规划设计研究院有限公司
勘察单位:
宣城市建筑勘察设计研究院
监理单位：
安徽天翰工程咨询有限责任公司
施工单位：
歌山建设集团有限公司
二、工程概况
本工程由安徽宁国亚云房地产开发有限公司开发,整个工程均由1#楼、2#楼及地下车库组成。
其中1#楼地下一层为地下车库,一层地下室室层高—4.5M。
一～五层为商场,其中一层层高为5.10M；二～三层层高为4.80M；四～五层层高为4.50M；六～十六层为住宅楼,各层层高为3.00M。
地下一层地上十六层为框剪结构，室外地坪以上建筑总高度60.60米；其中2#楼地下一层为地下车库,一～十八层为住宅楼。
地下一层地上十八层框剪结构，室外地坪以上建筑总高度59.48米本工程规划用地总面积为11277M2;建筑总面积为57793M2,其中地上建筑面积为51799M2；其中地下建筑面积为5994M2。
建筑总面积其中住宅用房建筑面积为31085M2;其中商业用房建筑面积为20714M2。
其中1#楼总建筑面积为37888㎡；地下室建筑面积为4280.1㎡；地上建筑面积为33608.2㎡
本工程1、2#楼地块位于宁国市宁阳西路72号南侧，原华贝服饰有限公司内。
三、设计依据：
1、建筑施工手册（第二版）9-1-2-4钢管扣件脚手架设计计算方
法。
和高层建筑施工手册（第二版）4-3高层建筑施工脚手架的设计与计算；4-4高层建筑施工脚手架御荷措施与安全设施。
2、建筑施工脚手架实用手册。
3、本公司建筑工程安全操作技术规程。
四、落地式脚手架施工部署
本工程东、西、北三面采用落地式双排扣件式钢管外脚手架，从室外地面起算，搭设高度24.30m（仅一～五层商场部分，以上采用槽钢悬挑架）。
双排脚手架搭设步距1.8米，纵距1.5米，横距1.05米，阳台及楼梯间其纵距则可适当减小，不能扩大。
内排立杆离墙0.3m。
连墙件为垂直方向每层拉结，水平方向3跨一拉结，用直角扣件及短钢管与墙体拉结。
外侧用密目式安全网全封闭。
剪刀撑每6个纵距连续搭设，竖向连续搭设，剪刀撑斜杆与底面夹角为45度。
除拐角应设置横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道横向斜撑，横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置。
南面紧邻2#楼地下室（待施工），便于施工从一层楼面采用槽钢悬挑架，搭设至五层商场裙房顶部，搭设施工详见槽钢悬挑架做法。
五、落地式外脚手架施工要求
1、材料要求
1.1脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T12793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定。
钢管为φ48×3.5，表面锈蚀程度不应大于0.5mm，钢管弯曲程度不大于3mm/m，若超出规定，不得使用。
钢管上不可打孔。
钢管和扣件应有产品合格证和检测报告。
1.2扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，不得有裂缝、出现滑丝等缺陷。
在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
1.3脚手板采用竹笆脚手板，主筋不得缺少或断裂。
1.4建筑用密目式安全网应符合有关规定，并有许可证及合格证方可使用。
1.5钢管及配件技术参数：
钢管单位长度自重：
g=0.0384KN/m
直角扣件自重：
g1=0.0384KN/个
对接扣件自重：
g2=0.0185KN/个
旋转扣件自重：
g3=0.0145KN/个
钢管截面积：
A=4.89mm2
容许应力：
f=205N/mm2
截面抵抗距：
ω=5.08cm3
2、构造要求
2.1水平杆
（1）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，长度不宜小于3跨。
（2）水平杆应采用对接，对接接头应交错布置，即相邻两根接头不宜设置在同步同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平位置错开不小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；若搭接，则搭接长度不小于1m，且用三个扣件固定，端部离扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
（3）纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。
（4）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm；横水平杆邻墙端挑出200mm，外端伸出100mm。
（5）脚手板按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，四角用铁丝固定于纵向水平杆上。
2.2竹芭脚手板
（1）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。
（2）竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
（3）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。
2.3立杆
（1）每根立杆底部应设置[8槽钢垫板。
（2）脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
（3）立杆接长除顶层顶步外，一律采用对接，对接错开要求同纵向水平杆。
（3）立杆顶端需高出女儿墙上皮1m，
2.3连墙件
（1）本外架拉结均为二步（每层）三跨设置。
（2）连墙件从底层第一步纵向杆开始设置，采用刚性连接。
（3）连墙件用钢管和扣件配合应用。
（4）连墙件中的连墙杆或拉筋宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不应采用上斜连接。
2.4剪刀撑
（1）每道剪刀撑宽度应不小于6跨且不小于6m，斜杆与水平夹角为
。
剪刀撑沿立面满布。
（2）剪刀撑应由底至顶连续设置。
（3）剪刀撑接长采用搭接，要求同2.1
（2）条。
3、外脚手架施工
3.1施工准备
3．1．1单位工程负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求，向架设和使用人员进行技术交底。
3．1．2应按本规范第8.1.1~8.1.5条的规定和施工组织设计的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。
3．1．3经检验合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
3.2基座处理
本工程东、西、北三面钢管脚手架基础处理：
落地式脚手架搭设前，脚手架搭设范围内地基夯实、找平并在外架的外侧做好排水沟及集水井。
先对外架搭设的范围内进行地基夯实并浇注100厚C15素砼现浇。
落地外脚手架及商场屋面现浇板上的外脚手架立杆底垫[8槽钢或采用50厚的松木板按脚手架的柱距、排距进行放线、定位，每根立杆，以确保脚步手架底部的整体性。
3.3搭设
（1）脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件的二步。
（2）每搭设完一排架子后，应及时校正步距、纵距、横距及垂直度。
（3）开始搭设立杆时，应每隔6米设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可拆除。
（4）当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处立杆、纵横水平杆后，应立即设置连墙杆。
（5）剪刀撑应随立杆、水平杆同步搭设。
各底层斜杆下端均必须支承在垫块或垫板上。
（6）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；上栏杆上皮高度应为1.2m；挡脚板高度不应小于180mm；中栏杆应居中设。
（7）扣件规格必须与钢管外径（φ48）相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘长度不应小于100mm。
（8）脚手板应满铺，铺稳，离墙120～150mm，四角用铁丝绑于水平杆上。
脚手板除操作层以及操作层的上下层、底层、顶层必须满铺外，还应自顶层作业层的脚手板往下计，每隔12m满铺一层脚手板。
（9）搭设完一层架体后，即在外围用密目式安全网进行全封闭。
3.4拆除
3.4.1准备工作
（1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；
（2）根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；
（3）由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；
（4）清除脚手架上杂物及地面障碍物。
3.4.2拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，拆几层先解几层安全网。
3.4.3连墙件必须随脚手架拆除而逐层拆除，分段拆除高差不应大于2步。
3.4.4当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，先搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。
3.4.5各配件严禁从上往下抛掷，必须由上而下传递下来。
4、安全管理要求
4.1脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。
4.2搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
4.3脚手架的构配件质量与搭设质量，须经检查验收，合格后方准使用。
4.4作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
4.5当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。
4.6安全网按规定搭设或拆除。
4.7在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；
（2）连墙件。
4.8不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。
4.9在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
4.10脚手架应采取接地、避雷措施等，接地电阻低于30欧姆。
4.11搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
5.检查与验收
5.1脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：
（1）基础完工后及脚手架搭设前；
（2）作业层上施加荷载前；
（3）每搭设完10～13m高度后；
（4）达到设计高度后；
（5）遇有六级大风与大雨后；
（6）停用超过一个月。
5.2脚手架使用中，应定期检查下列项目：
（1）杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；
（2）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓是否松动；
（4）立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范表8.2.4项次1、2的规定；
（5）安全防护措施是否符合要求；
（6）是否超载。
六、落地式脚手架验算
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24.30米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距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
48×3.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距4.80米，水平间距5.40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。
（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）×1.8002=0.505kN.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）×1.8002=-0.593kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.593×106/5080.0=116.651N/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）×1800.04/（100×2.06×105×121900.0）=4.603mm
大横杆的最大挠度小于1800.0/150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=0.038×1.800=0.069kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.800/3=0.094kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/3=1.890kN
荷载的计算值P=1.2×0.069+1.2×0.094+1.4×1.890=2.842kN
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+2.842×1.050/3=1.001kN.m
=1.001×106/5080.0=197.081N/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=0.069+0.094+1.890=2.054kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=2053.620×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=3.360mm
最大挠度和V=V1+V2=3.384mm
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=0.150×1.050×1.800/2=0.142kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/2=2.835kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.142+1.4×2.835=4.187kN
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0.1337
NG1=0.134×30.000=4.011kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×4×1.800×（1.050+0.300）/2=0.729kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.800×4/2=0.540kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.800×30.000=0.270kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.550kN。
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=3.000×2×1.800×1.050/2=5.670kN
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）的规定采用：
W0=0.550
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=1.000
Us——风荷载体型系数：
Us=0.600
计算得风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.000×0.600=0.231kN/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
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
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——风荷载基本风压值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
（五）、立杆的稳定性计算:
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=14.60kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
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=1.50；
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=160.69
[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=13.41kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
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=1.50
A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.160kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=179.14
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
（六）、最大搭设高度的计算:
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：
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.539kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=5.670kN；
gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.134kN/m；
经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=55.089米。
脚手架搭设高度Hs等于或大于25米，按照下式调整且不超过50米：
计算得不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。
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：
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=1.539kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=5.670kN；
gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.134kN/m；
Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.135kN.m；
经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=44.641米。
（七）、连墙件的计算:
连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：
Nl=Nlw+No
其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：
Nlw=1.4×wk×Aw
wk——风荷载基本风压值，wk=0.231kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×5.40=19.440m2；
No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000
经计算得到Nlw=6.287kN，连墙件轴向力计算值Nl=11.287kN
连墙件轴向力设计值Nf=
A[f]
其中
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到
=0.95；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=95.411kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求
连墙件采用扣件与墙体连接。
经过计算得到Nl=11.287kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!
双扣件抗滑力达12kN，采用双扣件可满足要求。
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
其中p——立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=58.39
N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=14.60
A——基础底面面积（m2）；A=0.25
fg——地基承载力设计值（N/mm2）；fg=72.50
地基承载力设计值应按下式计算
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