外脚手架施工方案.docx
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外脚手架施工方案
滨江一号工程
钢
外
脚
手
架
搭
专
项
方
案
南安市第一建设有限公司
2011年3月10日
施工组织设计（施工方案）报审表
施表7.1共页第页
工程名称
滨江一号工程
施工单位
南安市第一建设有限公司
编制单位
现报上外脚手架搭设工程施工方案文件，请予以审查。
主编
编制人
工程项目部／专业分包施工单位（盖章）
技术负责人
审核单位
总承包单位审核意见：
年月日
总承包单位（盖章）
审核人
审批人
审查单位
监理审查意见：
监理审查结论：
□同意实施□修改后报□重新编制
监理单位（盖章）
专业监理工程师
日期：
总监理工程师
日期：
目录
一、编制依据1
二、工程概况1
三、外脚手架搭设部位及分段搭设情况1
四、脚手架的材质及规格要求1
五、扣件式钢管脚手架搭设的施工顺序2
六、悬挑钢管脚手架搭设的步骤3
七、脚手架的计算：
4
八、四口、五临边防护6
九、扣件式钢管脚手架的验收和保养7
十、脚手架的安全要求10
十一、扣件式钢管脚手架的拆除10
十二、附图13
一、编制依据
1、业主提供的滨江一号工程施工图、设计文件。
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001J84—2001
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
4、《建筑结构荷载规范》GB50010-2002
5、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2005
二、工程概况
该工程由南安市龙建房地产开发公司承建的滨江一号工程，位于美林街道办事处庄顶村。
本工程地下一层为停车库、设备用房；地下二层为停车库、设备用房（平战结合时人防工程）。
1#、2#楼为商住楼。
3#、4#楼为住宅。
建筑面积为91173.19㎡。
地上总建筑面积：
64443.57㎡；地下室建筑面积：
26729.62㎡；计容面积为：
63072.13㎡。
该工程由亚瑞建筑设计有限公司设计，按七度抗震设防，主体结构合理使用年限为50年。
三、外脚手架搭设部位及分段搭设情况
本工程采用悬挑脚手架，局部1~4层采用悬挑式脚手架，架体立杆纵距L=1.5m，架体宽B=1.1m，架体步距h=1.8m；悬挑脚手架搭设高度为18.6m。
悬挑分段为一层、五层、十一层、十七层、二十三层
四、脚手架的材质及规格要求
（1）钢管：
钢管一般采用外役48mm，壁厚3.5mm的3号钢焊接钢管，
其化学成份与机械性能符合国家标准《碳素结构钢》（GB／T700）的要求。
立杆、纵向水平杆（大横杆）的钢管长度一般为4~6m，横向水平杆（小横杆）一般为1.9~2.3m。
钢管应涂防锈漆。
2、扣件用材
扣件采用GBG78—67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，用机械性能不低于KT33—8的可锻铸铁制造，其材质应符合国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。
而扣件的附件（T形螺柱、螺母、垫圈）所用的材料符合GB/T700《碳素结构钢》中的Q235-A的规定。
垫圈则要符合GB96—76《垫圈》的规定。
扣件不应有裂纹、气孔，也不能有疏松、砂眼或影响使用性能铸造缺陷，扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不应小于5mm，扣件的活动部位应使其转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。
3、脚手架板的选用
采用竹脚手板,横向密编,纵片不得少于5道,每道采用双片,横片一正一反,周边应用两根竹片相对夹紧,并打眼穿铁丝扎牢.竹片宽度不得小于30mm,厚度不得小于8mm,不能用腐朽易碎断的毛竹制作.绑扎材料采用8号镀锌铁丝,已绑扎过的铁丝不得重复使用。
4、底座型钢采用16#工字钢，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。
5、安全网：
选用合格的规格为1.8×6m的密目式安全立网。
五、扣件式钢管脚手架搭设的施工顺序
1、悬挑脚手架搭设：
按预埋锚固件→放置悬挑钢梁→设置立杆→设置纵、横向扫地杆→搭设大横杆→搭设小横杆→扶手水平杆→搭设剪刀撑杆→连墙杆拉设→张挂密目安全网→铺脚手板→验收→使用。
2、在建筑物楼层内正对脚手架立杆设置两道预埋，一道设置在离外墙面0.5m处，另一道设置在离外墙面2.0m处→将18#工字钢穿入楼层Ф16圆钢U型环内锁紧→在16#工字钢上设置立杆→设置纵、横向扫地杆→搭设大横杆→搭设小横杆→扶手水平杆→搭设剪刀撑杆→连墙杆拉设→张挂密目安全网→铺脚手板→验收→使用。
六、悬挑式钢管脚手架搭设的步骤
1、放置悬挑钢梁，焊立杆底座，自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向势地杆扣件固定后，装设横向扫地杆，并也与立杆固定，每边竖起3~4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆、靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）。
2、先立里排立杆，后立外排立杆。
对于每排立杆先立两端头的立杆，再立中间的一根立杆，当互相看齐后，立中间部分的各立杆。
立杆要求垂直，立杆垂直度允许偏差应小于高度的1/200，里、外两立杆连线应与墙面垂直。
3、为保持架子的整体稳定，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上错开距离不宜小于500mm。
因此，在竖第一根立杆时，应选长短不一的钢管做立杆，立杆的接长应先接外排立杆，后接里排立杆，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
4、立杆竖好后，根据步高安装大、小横杆，在施工层及其上、下一步架满铺竹笆片。
5、纵向水平杆设置于小横杆之上，在立柱的内侧，并采用十字扣件与立杆相扣。
6、纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内，相邻接头应错开500mm以上。
如采用旋转扣件时，应使用3个扣件对接。
纵向水平杆步高1.8m，设4道纵向水平杆。
架子的外侧应设1.0m高的防护栏杆。
7、每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用十字扣件扣在立柱上；每一个小横杆处的纵向杆须使用十字扣件。
8、拧扣件螺栓要松紧适度，拧的不紧容易使杆件滑脱，拧的太紧会使扣件断裂，要求扣件扭力距控制在40～60N.m。
9、扣件在使用过程中，应经常检查扣件是否松动，发现松动应及时紧固。
10、立杆纵向间距1.5m，横向间距1.0m，步距1.8m，高度不大于4M、每隔三跨立杆设一Φ48×3.5钢管作为连墙杆。
连墙点的设置：
脚手架与建筑物连接不但可以防止因风荷载而产生的向内或向外倾翻事故，同时可以作为架体的中间约束，减少立杆的计算长度，提高承载能力，保证脚手架的整体稳定性。
A、连墙杆宜靠近主节点设置，距主节点不应大于300mm；
B、连墙杆按每一层每三跨设置，不得在作业中随意设置，且与建筑结构外梁上预埋的钢管拉接，拉接必须牢固；
C、在搭设脚手架时，连墙杆与其他杆件同步搭设，严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。
12、本方案所采用的竹笆片，铺设好后四角应用16#的铁丝扎牢。
13、脚手架在外立面设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆5～7根之间。
斜角地面成45°～60°夹角。
所用扣件一律采用旋转扣件，并扣在立柱上。
14、脚手架内立杆与建筑物的间距为250mm。
立面围护采用密目安全网，并用网绳与大横杆绑扎牢固。
15、脚手架在搭设时，应高出施工层1.2m～1.8m。
16、其它按脚手架操作规程执行。
七、脚手架的计算：
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18.6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.20米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.20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2.40米，水平间距3.60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。
悬挑水平钢梁采用[18a号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度2.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物2.00m。
拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
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）×1.2002=0.224kN.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）×1.2002=-0.263kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.263×106/5080.0=51.845N/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）×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.909mm
大横杆的最大挠度小于1200.0/150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=0.038×1.200=0.046kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.200/3=0.063kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/3=1.260kN
荷载的计算值P=1.2×0.046+1.2×0.063+1.4×1.260=1.895kN
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+1.895×1.050/3=0.670kN.m
=0.670×106/5080.0=131.804N/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=0.046+0.063+1.260=1.369kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1369.080×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=2.240mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.264mm
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=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN
荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.095+1.4×1.890=2.808kN
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0.1489
NG1=0.149×18.600=2.770kN
（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=0.150×4×1.200×（1.050+0.500）/2=0.558kN
（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=0.150×1.200×4/2=0.360kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.200×18.600=0.112kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.799kN。
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=3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN
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=0.450
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=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=1.200
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.450×1.250×1.200=0.472kN/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
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——风荷载基本风压标准值（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:
卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。
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=9.85kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.39；
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=2.08m；
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
=51.49
[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=9.06kN；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.39；
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=2.08m；
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=0.097kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=66.47
[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、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——风荷载基本风压标准值，wk=0.472kN/m2；
Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=2.40×3.60=8.640m2；
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=5.715kN，连墙件轴向力计算值Nl=10.715kN
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=50.00/1.58的结果查表得到
=0.92；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=91.702kN
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=10.715kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!
连墙件扣件连接示意图
七、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。
悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体500mm，支拉斜杆的支点距离墙体=2000mm，
水平支撑梁的截面惯性矩I=1272.70cm4，截面抵抗矩W=141.40cm3，截面积A=25.69cm2。
受脚手架集中荷载P=1.2×3.80+1.4×3.78=9.85kN
水平钢梁自重荷载q=1.2×25.69×0.0001×7.85×10=0.24kN/m
悬挑脚手架示意图
悬挑脚手架计算简图
经过连续梁的计算得到
悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）
悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）
悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）
各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为
R1=8.906kN,R2=13.675kN,R3=-1.911kN
最大弯矩Mmax=3.898kN.m
抗弯计算强度f=M/1.05W+N/A=3.898×106/（1.05×141400.0）+3.562×1000/2569.0=27.644N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
八、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用[18a号槽钢U口水平,计算公式如下
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到
b=570×10.5×68.0×235/（2000.0×180.0×235.0）=1.13
由于
b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用
b'查表得到其值为0.821
经过计算得到强度
=3.90×106/（0.821×141399.99）=33.60N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
九、拉杆的受力计算:
水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算
其中RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=9.592kN
十、拉杆的强度计算:
拉绳或拉杆的轴力RU我们均取最大值进行计算，为RU=9.592kN
拉杆的强度计算：
上面拉杆以钢管100.0×10.0mm计算，斜拉杆的容许压力按照下式计算：
=N/A<[f]
其中N——斜拉杆的轴心压力设计值，N=9.59kN；
A——斜拉杆净截面面积，A=29.85cm2；
——斜拉杆受拉强度计算值，经计算得到结果是3.21N/mm2；
[f]——斜拉杆抗拉强度设计值，f=215N/mm2；
受拉斜杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
斜撑杆的焊缝计算：
斜撑杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下
其中N为斜撑杆的轴向力，N=9.592kN；
lwt为焊接面积，取2984.52mm2；
ft或fc为对接焊缝的抗拉或抗压强度，取185.0N/mm2；
经过计算得到焊缝抗拉强度
=9591.83/2984.52=3.21N/mm2。
对接焊缝的抗拉或抗压强度计算满足要求!
十一、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=13.675kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[13675×4/（3.1416×50×2）]1/2=14mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式
其中N——锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=13.68kN；
d——楼板螺栓的直径，d=20mm；
[fb]——楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.5N/mm2；
h——楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到h要大于13675.42/（3.1416×20×1.5）=145.1mm。
3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：
混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式
其
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