工字钢悬挑式脚手架施工方案.docx

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工字钢悬挑式脚手架施工方案

工字钢悬挑式脚手架施工方案

一、工程概况

岐山钢筋商贸产业园君怡花园1#-4#楼工程，地下1层，1#、2#楼地上10层，3#、4#楼地上15层。

总建筑面积为54554m2，1#、2#楼建筑物总高度为32.7米；3#、4#楼建筑物总高度为45.3米。

根据工程需要，1#、2#楼分别从三层顶板、七层顶板悬挑，架体高度12米；3#、4#楼分别从三层顶板、九层顶板悬挑，架体高度18米。

二、编制依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

2、各工程施工图图纸

2、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法-建质[2009]87号》

3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

4、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2011

5、《钢管脚手架、模板支撑架安全选用技术规程》DB11／T583-2015

三、脚手架选型

根据本工程的结构特点，在三层顶板、七层顶板（九层顶板）采用工字钢式悬挑脚手架，进行主体结构施工。

材料采用48型扣件连接，钢管规格为Φ48×3.0mm，工字钢规格为16#。

搭设高度为12.0米（18.0米）计算，施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设3层。

四、施工准备

1、按规范要求对工字钢、钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品禁止使用，不符合规范要求的的材料禁止使用；

2、操作人员应持证上岗。

3、放线定位，做好明显的标记。

五、悬挑式脚手架的搭设与计算

1、悬挑架的构造

（1）、悬挑脚手架的搭设高度不超过20米。

（2）、工字钢：

本工程采用的工字钢截面高度为160mm做悬挑材料，悬挑梁端部设置定位点，定位点离悬挑梁端部应不小于100mm。

定位点可采用长0.2m直径25-30mm的钢筋或短管。

固定端长度大于悬挑端1.25倍，悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。

1为Φ16钢丝绳斜拉

1、木楔楔紧

（3）、钢筋拉环：

锚固工字钢悬挑梁的U型钢筋拉环或锚固螺栓应采用冷弯成型，直径为Φ16mm，U型钢筋拉环或锚固螺栓应预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并应于混凝土梁、板底钢筋用铁丝绑牢。

1、木楔楔紧2、2Φ18长1.5m

（4）、钢丝绳拉接构造：

为了确保脚手架能承受施工过程中各种垂直和水平荷载，每个工字钢悬挑梁外端用16#钢丝绳与上一层建筑结构斜拉结，钢丝绳作为附加保险措施，不参与悬挑梁受力计算。

（5）、挑架与主楼拉接：

为了保证架体不出现倾斜、摇晃现象，确保安全，在每层结构框架梁内预埋钢管。

用钢管把预埋钢管与架体内立杆连接。

2、搭设方式和主要参数

（1）脚手架用Φ48×3.25钢管和扣件搭设成双排架，其横距为0.8m，纵距为1.5m，步距1.8m。

（2）、脚手架主杆下部支承在用16号工字钢制作的水平悬挑梁上。

（3）、脚手架搭设高度1#、2#楼6.6步，计12.0m高，3#、4#楼10步，计18.0m高。

（4）、梁立杆离墙面0.25m。

（5）、每二步设一层脚手片。

（6）、施工作业层按二层计，每层活荷载为6KN/㎡。

（7）、脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工。

（8）、剪力撑应在外侧立面整个长度与高度连续设置。

3、悬挑架体计算（见十一、计算书）

六、施工工艺与要求

1、本工程悬挑脚手架钢管采用Φ48×3.0，脚手架内立杆离墙面距离0.3m，排距为0.8m，立杆纵向间距1.5m，步距为1.8m。

2、搭设顺序：

预埋直径园16㎜U型钢筋拉环→放置悬挑工字钢→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→依次搭设。

（外满铺密目安全网，连墙处白织网兜底）。

3、脚手架搭设必须配合施工进度要求，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步；

4、每搭设完一步脚手架后，应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度；

5、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；

7、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求；

8、开始搭设立杆时，应按楼层柱距设置一到连墙杆，直至连墙件安装稳定后，方可进行下一步的搭设；

9、纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部位立杆固定；

10、剪刀撑的搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

11、脚手架操作层须满铺脚手板，设200mm高的挡脚板和高度1.2m的护身栏（两道水平钢管紧贴外立杆内侧，用扣件扣牢）。

七、构造要求

1、纵向水平杆的构造要求：

纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于三跨，纵向水平杆采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置，两相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3，即是60cm；

2、横向水平杆的构造要求：

（1）、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件连接且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm，靠墙一端外伸长度不应0.4L（L为排距），且不应大于500mm，因此取最小值不应大于420mm；

（2）作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；

（3）、铺设脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上。

3、脚手板的设置要求：

（1）、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150㎜；

（2）、采用对接平铺，四个角应用直径1.2㎜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150㎜，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

4、立杆的设置要求：

（1）、每根立杆底部应设置底座或垫板，本工程采用50厚木脚手板；

（2）、脚手架必须设置纵、横扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200㎜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。

当立杆基础不在同一高度上时，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。

（3）、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接；

（4）、立杆接长，各层各步接头必须采用对接扣件连接。

本工程中立杆接长采用对接扣件连接，立杆上的对接扣件应交错布置，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宜小于500㎜，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；

（5）、立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

5、连墙件布置的要求：

（1）、连墙件布置的最大竖向间距3m，最大水平间距为5m。

（2）、连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点距离不应大于300㎜；

（3）、连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，

（4）、对于高度在24m以下的双排脚手架，宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件；对于高度在24米以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接；

（5）、连墙件中的连墙杆宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不宜采用上斜连接；

（6）、连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土梁、柱等结构部位，拉筋可采用直径不小于6㎜的钢筋。

（7）、当脚手架下部暂不能设置连墙件时可搭设抛撑，抛撑应采用通常杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45º～60º之间，连接点中心至主节点的距离不应大于300㎜，抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。

（8）、连墙件连墙示意图如下：

（9）、如结构形式不能满足连墙件的拉结搭设，应在结构施工时预埋钢管以满足连墙件的搭设。

6、卸载、剪刀撑与斜撑布置的要求：

（1）本工程每道剪刀撑横跨7根立杆，斜杆与地面的倾角不大于60º，符合规范要求；

（2）必须在外侧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不应大于15m；

（3）剪刀撑的斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于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100㎜；

（4）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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150㎜；

（5）横向支撑应在同一节间,由底层至顶层呈之字型连续布置，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150㎜；

八、质量要求

1、纵向水平杆偏差不大于总长度的1/300，且不大于20mm，同跨内外高度差不大于10mm；横向水平杆水平偏差不大于10mm，外伸尺寸的误差不应大于50mm；

2、扣件规格必须与钢管外径相同；

3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm；立杆纵距偏差不大于50mm；

4、螺栓拧紧扭力不应小于40N.m，且不应大于65N.m；

5、连墙点的数量、位置要正确，连接牢固，无松动现象；

6、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；

7、对接扣件开口应朝上或朝内；

8、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm；

9、作业层、斜道的栏杆和档脚板的搭设均应搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮高度应为1.2m，档脚板高度不应小于180mm，中栏杆应居中设置；

10、脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。

九、脚手架的拆除

1、脚手架拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合要求；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，并由相关负责人进行拆除安全技术交底；

2、脚手架拆除前应清楚脚手架上的杂物及地面障碍物；

3、拆除脚手架必须有拆除方案，拆除时应设警戒区，设置明显标志，并有专人警戒；

4、拆除顺序必须自上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

连墙点必须与脚手架同步拆除,不允许分段、分立面拆除。

如施工需要必须分段、分立面拆除时，应在暂不拆除的两端加设连墙杆和横向水平支撑等加强措施，且分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。

严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架；

5、当脚手架拆至下部最后一根长杆的高度（约6.0m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；

6、当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应按规范规定设置连墙件和横向斜撑加固。

7、拆下的钢管、扣件应分装用塔吊运至地面，严禁高空抛掷。

十、安全防护及管理

1、脚手架搭设人员必须是经过现行国家标准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；

2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋；

3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范规定进行检查验收，合格后方可使用；

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，泵送混凝土和砂浆得输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备；

5、当有六级及六级以上大风、雨、等天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业，雨后上架子应有防滑措施；

6、脚手架在使用期间，严禁拆除任何杆件；

7、不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施；

8，临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施；

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；

10、临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施应符合《施工现场临时用电安全技术规范》；

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。

12、防火：

脚手架内施工实行动火申请及监护制度，对施工人员尤其电焊工进行安全防火教育；出入口、走道处悬挂灭火器，同时，对作业队伍如何使用灭火器进行教育。

13、防坠落物：

脚手架上杂物应及时清理，保证通道干净、整洁。

脚手架内侧与墙面较大空隙处在楼层标高面设置水平安全网。

14、限载：

脚手架必须严格禁止超载使用，落地外脚手架施工荷载限制为270kg/m2。

15、定期维护、保养：

在脚手架使用期间要经常检查扣件有无松动，安全防护网是否破损或被挪位；附墙杆件是否被拆除等，消除安全隐患。

16、在坑内搭设架子时，地基应确保可靠的稳定性，并保证排水，在屋面搭设脚手架时应对临边进行防护，确保安全。

十一、计算书

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28.0米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距0.9米，立杆的横距1.5米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为48×3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.20米。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设4层。

各取值均按Φ48×3.5的钢管取值。

（一）大横杆的计算:

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=2.000×1.050/3=0.700kN/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=1.4×0.700=0.980kN/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+0.10×0.980）×1.6002=0.273kN.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+0.117×0.980）×1.6002=-0.321kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.321×106/3870.0=82.946N/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=0.700kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.091+0.990×0.700）×1600.04/（100×2.06×105×92800.0）=2.586mm

大横杆的最大挠度小于1600.0/150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=0.038×1.600=0.061kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.600/3=0.084kN

活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.600/3=1.120kN

荷载的计算值P=1.2×0.061+1.2×0.084+1.4×1.120=1.743kN

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+1.743×1.050/3=0.616kN.m

=0.616×106/3870.0=159.173N/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/（384×2.060×105×92800.0）=0.03mm

集中荷载标准值P=0.061+0.084+1.120=1.265kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1265.440×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×92800.0）=2.720mm

最大挠度和

V=V1+V2=2.369mm

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=0.150×1.050×1.600/2=0.126kN

活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.600/2=1.680kN

荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.126+1.4×1.680=2.552kN

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）；为0.1248

NG1=0.125×18.000=2.25kN

2、脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用木脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×4×1.600×（1.050+0.300）/2=0.648kN

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0.05

NG3=0.050×1.600×4/2=0.160kN

4、吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.600×18.000=0.144kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.202kN。

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=2.000×1×1.600×1.050/2=1.680kN

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=1.250

Us—风荷载体型系数：

Us=1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.550×1.250×1.200=0.578kN/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:

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=7.78kN；

——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=1.60cm；

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=3.57cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=3.87cm3；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到=114.70

[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=7.43kN；

——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=1.60cm；

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=3.57cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=3.87cm3；

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.356kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到=201.53

[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=0.578kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积

Aw=3.60×3.20=11.520m2；

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=9.314kN，连墙件轴向力计算值Nl=14.314kN

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=30.00/1.60的结果查表得到=0.95；

A=4.24cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=82.709kN

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=14.314kN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）、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=31.14

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=7.78

A——基础底面面积（m2）；A=0.25

fg——地基承载力设计值（N/mm2）；fg=85.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×fgk

其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=0.50

fgk——地基承载力标准值；fgk=170.00

地基承载力的计算满足要求!

世上没有一件工作不辛苦，没有一处人事不复杂。

不要随意发脾气，谁都不欠你的