科大国创软件研发生产楼工程项目脚手架专项施工方案.docx
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科大国创软件研发生产楼工程项目脚手架专项施工方案
科大国创软件研发生产楼工程项目
脚手架专项施工方案
一、编制依据
序号
文件名称
文件编号
1、
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
2、
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
3、
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
4、
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
5、
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
6、
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
7、
《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》
中国建筑工业出版社
8、
建设部关于印发《建筑工程预防高处坠落事故若干规定》
建质〔2003〕82号
9、
《安全网》
GB5725-2009
10、
《一般用途钢丝绳》
GB/T20118-2006
11、
《钢丝绳夹》
GB/T5976-2006
12、
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》
（建质[2009]87号文）
13、
现行有关工程建设的法律、法规、强制性条文、规范、标准和文件
14、
《中国建筑科学研究院PKPM脚手架计算软件》
15、
《品茗施工安全脚手架计算软件》
16、
《科大国创软件研发生产楼工程施工图纸》
二、工程概况
2.1工程建设概况一览表
工程名称
科大国创软件研发生产楼
工程地址
**高新区文曲路与燕子河路交叉口
建设单位
**国创软件股份有限公司
设计单位
**建筑工业学院建筑设计研究院
监理单位
总包单位
中煤**建设（集团）有限责任公司
2.2工程建筑设计概况一览表
序号
项目
内容
1
建筑功能
公共建筑
层数
标准层层高
总面积
建筑总高度
2
主楼
25F
3.8m
47413.1m2
104.6m
3
地下室
-1F
5.6m
3985.76m2
5.6m
三、脚手架设计总体思路
本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，主要考虑以下几点：
1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。
2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。
3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。
4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收。
5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JGJ59-2011检查标准要求，要符合文明标化工地的有关标准。
6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下2种脚手架方案：
落地架，普通型钢悬挑架。
3-1落地式双排钢管脚手架主要搭设部位及高度如下表：
栋号
具体部位
搭设高度
选型
地下车库
地下室底部
6.8m
落地式双排钢管脚手架
地上
正负零
29.3
地下室顶板为基础落地式脚手架
3-2悬挑双排钢管脚手架主要搭设部位及高度如下表：
栋号
悬挑具体部位
悬挑搭设高度
选型
四层以上
8～13、13~18、18~23层、23～顶层
19.25m
型钢悬挑脚手架
四、施工安排
4.1、目标部署
1、本工程外架质量要求达到确保**市安全文明工地，争创省安全文明示范工地。
2、安全管理人员持证上岗率100%、架子工持证上岗率100%,三级教育率100%；
3、杜绝重大伤亡事故，负伤频率控制在1.5‰以内。
4.2、劳动组织
4.2.1项目管理部设专业架子工长1名，持证上岗，对脚手架的安装、拆除进行检查和管理。
4.2.2设安全监督检察人员1名，持证上岗，确保脚手架的搭设和使用符合方案要求，监督检查工人各项安全操作项目。
4.2.3成立专业脚手架班组，并设置专业工长负责管理。
4.2.4架子工须体检合格并经《特种作业人员安全技术管理规则》考核和安全教育培训，考试合格后持证上岗。
4.2.5脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工，应持有特种作业上岗证书。
工种
人数
任务
架子工
15
负责架子搭设及拆除
测量放线人员
1
负责脚手架垂直度控制
专职安全员
1
负责架子安全
五、施工准备与架体构造
施工前，班组要召开准备会进行动员，明确任务、统一思想、统一认识、统一作法、统一指挥、统一行动,专业工长要对架子班进行技术及安全交底，架子班要严格按交底进行施工。
施工准备工作是做好每项工作的必要条件，施工准备工作的质量好坏，充分与否是决定该项工作成败的关键，因此必须引起管理人员和班组的注意。
1技术准备：
技术人员要熟悉图纸，根据结构特点、施工进度要求、物资供应，施工工艺等情况确定脚手架形式，并编制详细的脚手架专项施工方案，指导施工。
绘制脚手架平面布置图，明确预埋螺栓位置、间距。
进行逐级技术交底、安全交底：
专业工长以书面形式向架子班长进行交底，说明施工方法、路线布置、技术要点及质量标准；交底要有针对性，要针对关键部位提出具体安全措施和技术要求。
②机具准备：
名称
单位
数量
备注
架子扳手
把
15
搭设和拆除架子用
力矩扳手
把
2
检查架子扣件拧紧
力度是否达到要求
倒链葫芦夹具
个
1
收紧卸荷钢丝绳及调整架体
5.1脚手架的选材及构造要求
5.1.1选材
1、钢管选用国际《直缝电焊钢管》，（GB/T13793）质量符合国家碳素结构（GB/T700）中Q235-A级钢规定。
钢管尺寸选用φ48×3.5钢管，考虑到市场上实际供应情况，选用φ48×3.0钢管，表面锈蚀深度△≤5mm，弯曲变形和各种≤1.5mm杆件钢管端部弯曲≤5mm，立杆钢管弯曲变形当3m＜L＜4m时≤12mm，在4m＜L＜6.5时≤20mm；用作水平杆、斜杆的钢管弯形≤30mm。
钢管两端面切斜偏差在1.7mm范围内，钢管上严禁打孔，有严重锈蚀，弯曲，压扁或裂纹的钢管不使用。
2、钢管脚手架扣件采用可锻铸性材料制作，其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB/T15831）的规定，使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，并应做防锈处理，且有力矩实验，螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。
扣件主要有三种形式：
①直角扣件，用于连接扣紧两根垂直相交杆件；
②回转扣件，用于连接两根呈任意角度相交的杆件；
③对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。
3、脚手板：
本工程采用竹串片脚手板不得有腐朽，劈裂现象
4、连墙件的材质应符合现行标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
5.2构造要求
5.2.1立杆
1、立杆横距为0.85m，纵距为1.5m，步距为1.8m，内立杆距离墙面0.20m。
2、立杆底部应设置垫板。
3、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距垫板上皮不大于200mm的立杆上。
横向扫地杆则固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m，具体做法须按下图构造设置。
4、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，连墙件按规范规定设置。
5、立杆接长除顶层顶部可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
对接、搭接时，立杆上的对接扣件必须交错布置；两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3；搭接长度不应小于1m,应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
外立杆涂刷皇色油漆。
6、立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上部1.5m。
5.2.2水平杆
1、纵向水平杆采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设在同步或同跨内，且在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
横向水平杆应作为纵向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上；
2、横向水平杆的设置：
在主节点必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣紧，且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
靠墙一端的外伸长度不应大于500mm。
作业层上的非主节点处的横向水平杆，宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。
使用竹串片脚手板时，横向水平杆的两端应用直角扣件固定在立杆上。
5.2.3连墙件
1、连墙件设置应符合以下规定：
①宜靠近主节点设置，其偏离主节点的距离不应大于300mm；
②应从低层处开始设置，当有困难时，应采用其他可靠措施固定；
③优先采用菱形布置，亦可采用矩形布置；
④脚手架两端和开口处必须设置连墙件。
2、当脚手架下部暂不能设连墙件时可搭设抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角为45～60度。
连接点中心至主节点的距离不应大于300mm，抛撑在连墙件安装牢固后方可拆除。
5.2.4剪刀撑
剪刀撑的设置应：
1、每道剪刀撑的宽度不应小于4跨，且不应小于6m，剪刀撑与地面的倾角在45~60度之间。
2、落地架、悬挑型钢脚手架需在外架的整个立面满打剪刀撑由底至顶连续设置，到顶、到边、到角。
3、剪刀撑杆件采用双杆件，宜采用对接，两道杆件之间不得少于3个转扣合并；且对接错开长度不小于1.5m，剪刀撑刷银粉漆。
4、剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的立杆上。
5.2.5钢笆脚手板
1、钢笆脚手板应按其主筋垂直于横向水平杆方向操作层铺设。
脚手板应设在二根横向水平杆上，钢笆中间有扰度时增加一根横向水平杆。
严防出现探头板出现，以防倾翻。
5.2.6密目网
1、密目网规格ML-1.8×6m。
（密目网要有合格证，符合标准才能使用）
2、密目网挂设在外排立杆内侧，上下口必须与纵向水平杆用铅丝扣牢。
5.2.7抛撑
1、在设第一步架立杆时采用抛撑，每6跨设一道抛撑，在设置连墙件使用时，拆除抛撑。
2、拆除到基础立杆最后一连墙件时应设抛撑。
3、垫板应准确的放在定位线上。
5.2.8人行斜道
1、斜道宜附着外脚手架或建筑物设置；
2、脚手架高度大于6m的宜采用之字型斜道，不大于6m的宜采用一字型斜道；
3、运料斜道宽度不宜小于1.5m，坡度宜采用1：
6；人行斜道宽度不宜小于1m，坡度宜采用1：
3；
4、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及挡脚板，栏杆高度应为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm。
5、人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250mm～300mm设置一根防滑木条，木条厚度为20～30mm。
六、外脚手架施工主要方法及技术要求
6.1落地式钢管脚手架搭设施工工艺:
6.1.1施工流程：
落地式双排脚手架搭设流程为：
场地平整（外架基础施工）→材料配备→定位设置通长槽钢（垫板）→放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地立杆并与横杆固定（固定立杆顶端，应吊线确保立杆垂直）。
6.1.2落地架基础
根据本工程脚手架搭设高度和施工现场的实际情况，落地架内立、外立杆局部设置在地下室底板筏板基础上，大部分设置在地下室顶板上，基础不需处理。
基础验收合格后准确放样定位。
6.1.3落地钢管脚手架的搭设
在脚手架底部加设槽钢（或木垫板），脚手架基础落在槽钢（或木垫板）上，应力通过槽钢（或木垫板）分摊到基础上。
脚手架立杆纵距≯1.5m，横距0.85m，步距1.8m；里立杆距建筑物0.20m。
脚手架的底部立用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。
立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。
大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。
脚手架搭设时先按照构造设计的立杆距离进行放线定位，铺设槽钢并确保位置准确，铺放平稳，不得悬空。
脚手架立杆设截面不小于12#槽钢垫板或5cm厚通长木板，垫板应准确地放在立杆的定位线上。
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上，立杆与大横杆的交点处设置小横杆，小横杆应紧靠立杆用扣件与大横杆扣牢。
以形成空间结构整体受力。
本工程落地式脚手架最大高度不大于24m，在外侧立面的剪刀撑刷银粉漆漆。
并由底至顶连续设置，每组垂直剪刀撑沿脚手架高度连续设置，并跨越5根立杆，斜杆与地面的夹角为45～60°，剪刀撑与横向水平杆的伸出端相交处用旋转扣件固定。
6.1.4连墙件的设置
连墙件全部采用钢性拉结；落地架连墙件采用2步3跨（实际为每层三跨，即竖向间距3.8、4.5米，横向间距≯4.5米）；悬挑架连墙件采用15层以下2步3跨、15层以上2步2跨（实际为每层两跨，即竖向间距3.8、4.5米，横向间距≯3米,）。
6.1.5脚手板的搭设
本工程采用钢笆脚手板，隔步满铺设。
6.1.6安全网的设置
脚手架周边使用密目安全网全封闭，密目网设置在外排立杆的内侧，用直径1.2mm的镀锌钢丝将密目网之间绑扎并每隔400mm与脚手架步距水平杆系牢。
6.1.7防护栏杆的设置
脚手架步距为1.8m，在脚手架外侧设置两道防护栏杆，高度0.6m、1.2m，脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等）及大的预留洞口，在脚手架内侧设0.6m、1.2m高的防护栏杆。
6.1.8特殊部位外架的处理措施
①、开口架的处理：
因人货电梯需要搭设专用接料台，故此处外架与人货电梯接料台不得相连，必须严格断开处理。
②、卸料钢平台安放口处处理：
卸料钢平台安放前根据安放位置先拆除外架扶手栏杆或内外水平杆等安放完毕后两侧将扶手栏杆或内外水平杆恢复至卸料钢平台两端处且不得留有空洞，随即将安全立网恢复扎好。
6.1.9门洞处构造
落地架如需设置安全通道门洞或施工门洞，根据门洞的宽度采用C型或D型（见下图）
①、门洞采用上升斜杆，平行弦杆桁架结构型式，斜杆与地面的倾角在45度～60之间。
2、双排脚手架门洞处的空间桁架，除下弦平面外，应在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆（图中的1-1,3-3,剖面）；斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时，宜在相交的纵向水平杆处增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接；
3、门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1～2步；
④、门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。
简图如下：
6.1.10落地钢管脚手架设计计算
因落地式脚手架最大搭设高度大于24米，且本工程裙房最大搭设高度为29.3米，进行验算如下：
落地式扣件钢管脚手架计算书
依据规范:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架，搭设高度29.3米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.85米，内排架距离结构0.20米，立杆的步距1.80米。
钢管类型为φ48×3.0，连墙件采用随层3跨，竖向间距3.8米，水平间距4.50米。
施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用冲压钢板，荷载为0.30kN/m2，按照铺设8层计算。
栏杆采用木板，荷载为0.17kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加一根大横杆。
基本风压0.25kN/m2，高度变化系数1.3900，体型系数1.1290。
地基为地下室顶板，计算时按地基承载力标准值190kN/m2，基础底面扩展面积0.180m2，地基承载力调整系数1.00。
钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。
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=0.300×0.850/2=0.128kN/m
活荷载标准值Q=2.000×0.850/2=0.850kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.128=0.199kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.850=1.190kN/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=（0.08×0.199+0.10×1.190）×1.5002=0.304kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.199+0.117×1.190）×1.5002=-0.358kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=0.358×106/4491.0=79.728N/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+0.128=0.166kN/m
活荷载标准值q2=0.850kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.166+0.990×0.850）×1500.04/（100×2.06×105×107780.0）=2.175mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.850×1.500/2=0.191kN
活荷载标准值Q=2.000×0.850×1.500/2=1.275kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.191+1.4×1.275=2.084kN
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）×0.8502/8+2.084×0.850/4=0.447kN.m
σ=0.447×106/4491.0=99.517N/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=5.0×0.038×850.004/（384×2.060×105×107780.000）=0.012mm
集中荷载标准值P=0.058+0.191+1.275=1.524kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1523.850×850.0×850.0×850.0/（48×2.06×105×107780.0）=0.878mm
最大挠度和
V=V1+V2=0.890mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150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,单扣件取8.0kN,双扣件取12.0kN；
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=0.038×0.850=0.033kN
脚手板的荷载标准值P2=0.300×0.850×1.500/2=0.191kN
活荷载标准值Q=2.000×0.850×1.500/2=1.275kN
荷载的计算值R=1.2×0.033+1.2×0.191+1.4×1.275=2.054kN
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0.1072
NG1=0.107×29.300=3.142kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30
NG2=0.300×5×1.500×（0.850+0.200）/2=1.181kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17
NG3=0.170×1.500×5=1.275kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.010
NG4=0.010×1.500×29.300=0.439kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.038kN。
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=2.000×2×1.500×0.850/2=2.550kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），W0=0.250
Uz——风荷载高度变化系数，Uz=1.390
Us——风荷载体型系数：
Us=1.129
经计算得到：
Wk=0.250×1.390×1.129=0.392kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.9×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N=1.2×6.038+0.9×1.4×2.550=10.459kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N=1.2×6.038+1.4×2.550=10.816kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆
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