脚手架专项施工技术方案.docx

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脚手架专项施工技术方案

脚手架专项施工方案

一、编制依据

《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《钢结构设计规范》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

《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；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；

《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

采用品茗计算软件进行脚手架的方案编制

二、工程概况

本工程位于XX市体育西路东侧,正丰路西侧，涵源大街南侧，中间有康虹大街穿过将该项目分为南北两区，总建筑面积14.8万平方米，共计14个单体楼外加一个连体车库，7#、8#为地下两层地上21层的高层住宅楼，11#、14#为地下两层地上13层的高层住宅楼，其余为地下两层地上11层小高层住宅楼，高层住宅7#、8#楼地下室层高3.3米，标准层层高为2.9米，小高层住宅楼标准层层高为2.9米，且带连体车库。

耐火等级一级，建筑抗震设防烈度为6度，建筑结构安全等级为二级，建筑抗震类别丙类。

结构类别为框架剪力墙结构，剪力墙抗震等级为四级。

车库为Ⅲ类车库，耐火等级一级，地下防水等级一级，结构安全等级二级，结构抗震等抗震类别丙类。

结构的设计使用年限为50年。

根据项目岩土工程勘察报告，筏板底位于第4层含碎石粉质粘土,需对场区地基进行换填处理,处理方法为基底采用2米厚碎石换填垫层。

三、脚手架方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

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，升降搭拆方便，便于检查验收；

5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合山东省文明标化工地的有关标准。

6、本工程高层建筑从三层开始悬挑，小高层从二层开始悬挑

四、脚手架的材质要求

l、悬挑脚手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm的钢管，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。

脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。

2、本工程钢管脚手架的搭设可使用锻铸造扣件，应符合建设部颁发的《钢管脚手扣件标准》JGJ22-85的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不大于5mm。

钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。

如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。

脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。

底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。

4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。

5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。

要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由XX市建筑安全监督管理部门发放的准用证。

6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。

7、型钢水平悬挑杆采用18a号工字钢，支杆采用5.6号角钢56×3×6.0mm钢管。

8、预埋螺栓的直径为20.0mm。

五、脚手架的搭设流程及要求

悬挑脚手架搭设的工艺流程为：

水平悬挑→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙件→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网。

三层结构面以上为悬挑式脚手架，外挑采用18a号工字钢，长度2.9－5米，固定工字钢，在楼层上予埋φ22筋2处，后锚点距外墙边1.4米，前后锚点距离不小于1米，工字钢间距1.5米，五层外框梁相应部位予埋φ16筋拉环，斜拉钢丝绳采用φ14钢丝绳，上端与予埋φ16筋拉环，工字钢下焊2φ25短筋，高60㎜作为钢丝绳限位，工字钢上面焊2φ25短筋200㎜，上插立杆，钢丝绳安装采用手动倒链拉紧，封卡牢固，每个接头不少于3个同型号的绳卡。

根据现场的实际要求，本工程悬挑3次可满足要求，每一步的高步不大于18米。

1、主杆基础

本工程悬挑脚手架基础应坐落在事先预埋好的工字钢上面，定位尺寸根据落地脚手架定位进行施工（具体计算数据参阅脚手架计算书）。

2、立杆间距

（1）脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m（即二步三跨）：

里立杆距建筑物0.3m。

（2）脚手架的底部立杆采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。

（3）立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。

（4）立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。

3、大横杆、小横杆设置

（1）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。

（2）外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。

4、剪刀撑

脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。

剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。

剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

5、脚手板、脚手片的铺设要求

（1）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：

板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。

（2）满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

（3）脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

6、防护栏杆

（1）脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

（2）选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。

（3）脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

（4）脚手架内侧形成临边的（如遇大开间门窗洞等），在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。

7、连墙件

（1）脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。

楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。

（2）拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。

（3）拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。

（4）外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。

（5）脚手架设置纵、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200㎜处的立杆上，横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下部的立杆上，立杆连墙件与建筑物可靠连接，立杆接头均采用对接接头，对接扣件交错布置，相邻立杆接头不在同步内，同步内相隔接头在高度方向错开500㎜以上，各接头中心距主节点距离不小于600㎜。

（6）连墙件按二步三跨布置，采用钢管扣件与墙、柱体连接，当需要时，采用每层设Ø6钢筋做柔性连接，待拆除模板后设钢筋连接件。

间距不大于3米，连墙杆从底层第一步纵向水平杆处开始设置，连墙件中的连墙杆应水平设置，其布置点靠近主节点位置，偏离主节点的距离不大于300㎜。

8、架体内封闭

（1）脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。

（2）脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。

（3）施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。

支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。

上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。

通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。

六、架子工程施工布置

1、施工组织机构：

架子工程的施工在项目部的直接领导下，设一名主管工长负责架子工程的施工组织与协调，材料员负责组织外架材料的进场及验收。

质检员负责材质的抽查和复检，安全员负责外架施工的安全监督和检查。

架子作业队选择10名经特种作业培训持上岗证的架子工负责外架搭设，作业队组设队长1名，安全员1名。

2、外架搭设布置：

根据工程的结构特点和实际施工的需要，本工程的外架搭设采用悬挑式方案。

3、上人斜道及安全通道的设置，上人斜道拟设在电梯井旁采光井内，采用双排钢管搭设，单跑梯段，按主体工程进度设三层上人斜道。

其他楼层通过建筑内楼梯上下。

需全封闭围护，确保施工作业人员的进出安全。

4、脚手架材料选择：

脚手钢管采用Φ48×3.5管。

扣件采用碗扣式直角扣，回转扣及对接扣。

5、进度计划安排：

7#、8#楼悬挑架从主体完成到四层楼面开始搭设，11#、14#楼从三层顶开始悬挑，小高层从一层顶开始悬挑。

2010年8月至2011年11月为主体施工阶段，外架主要作防护架。

2011年2月至2011年8月为屋面及外墙装修阶段，外架主要作为施工人员操作架使用，外架随装修工程的进行在外墙装修逐层完工并验收合格后，可逐步从上往下拆除外架

七、脚手架计算书

（一）、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为18.0米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80米；

内排架距离墙长度为0.30米；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

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；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为单扣件连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处山东省XX市，查荷载规范基本风压为0.450，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.649；

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；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.110；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

3层；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、冲压钢脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用18a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.00米。

与楼板连接的螺栓直径（mm）:

22.00；

楼板混凝土标号:

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）:

1.200；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。

（二）、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=0.300×1.050/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050/（2+1）=1.050kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.050=1.470kN/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=0.08×0.172×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.362kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.426kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.362×106,0.426×106）/5080.0=83.858N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=83.858N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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+0.105=0.143kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.050kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.143×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×1.050×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.291mm；

大横杆的最大挠度2.291mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！

（三）、小横杆的计算:

根据JGJ130-2001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=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.300×1.050×1.500/（2+1）=0.158kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×1.050×1.500/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.158）+1.4×1.575=2.463kN；

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=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.463×1.050/3=0.862kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.868kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.868×106/5080.000=170.953N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=170.953N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/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=5×0.038×1050.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.575=1.790kN；

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=1790.100×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.060×105

×121900.0）=2.929mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.929=2.953mm；

小横杆的最大挠度和2.953mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求！

（四）、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=0.038×1.500×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.050=0.040kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.040+0.236）+1.4×2.363=3.639kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、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+1.50×2）×0.038/1.80]×15.00=3.312；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×4×1.500×（1.050+0.3）/2=1.215kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11

NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×15.000=0.112kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.970kN；

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=3.000×1.050×1.500×2/2=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），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.450kN/m2；

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=0.740；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.649；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.450×0.740×0.649=0.151kN/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=1.2×4.970+1.4×4.725=12.578kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.970+0.85×1.4×4.725=11.586kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.151×1.500×

1.8002/10=0.087kN.m；

（六）、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=12.578kN；

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=1.500；

计算长度,由公式lo=kμh确定：

l0=3.119m；

长细比Lo/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=12578.000/（0.186×489.000）=138.294N/mm2；

立杆稳定性计算σ=138.294N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=11.586kN；

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=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.119m；

长细比:

L0/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=11586.150/（0.186×489.000）+87492.374/5080.000=144.608N/mm2；

立杆稳定性计算σ=144.608N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

（七）、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.151kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.800m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=2.287kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.287kN；

连