51钢管脚手架专项施工方案.docx

51钢管脚手架专项施工方案.docx

《51钢管脚手架专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51钢管脚手架专项施工方案.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

51钢管脚手架专项施工方案

落地式钢管脚手架专项施工方案

一、脚手架结构设计

1.脚手架基础构造

脚手架基础采用C20混凝土浇筑，混凝土浇筑前将基土分层夯实，并加铺10㎝碎石，混凝土厚15㎝。

在脚手架基础周围设置排水沟，防止积水影响基础稳定，从而影响脚手架整体稳定性。

2.脚手架搭设高度

根据规范，要求外架超出建筑物总高度1.8m,里排立杆低于檐口0.5m。

本工程主楼11层，两侧偏楼各为7层和8层，对称布置。

本方案采用7层的高度进行脚手架设计，7层以上部分采用悬挑式脚手架（详见专项方案）。

脚手架搭设高度H=26.7m+1.8m=28.5m。

3.脚手架架体的构造要求

（1）纵距

钢管脚手架纵距1.5m。

（2）横距

里、外的横距1.05m，里立杆与建筑物的距离0.2m。

（3）步距

钢管脚手架的底步距在任何情况下均不得大于2.4m，一步以上的每步距1.8m。

（4）钢管脚手架立杆的平面布置采用里外、左右交错布置，不允许采用同等长度的杆件作立杆，以保证立杆的接长不在同一水平面上。

（5）剪刀撑

外脚手架的两端转角处以及中间每隔6～7根立杆应设一组剪刀撑,剪刀撑与地面角度应不大于60°。

要连续搭接并保证搭接长度,相交点应处于同一条直线上。

4.脚手架材质要求

（1）选材要求

杆件采用外径48㎜、壁厚3.5㎜的钢管，钢管的机械性能应符合《普通碳素结构钢技术条件》（GB700-79）中对A3号钢的要求。

进场的钢管表面应无凸凹状、裂纹和变形，并有出厂合格证；

（2）加工要求

钢管的两端切口必须平直，严禁出现斜口、毛口、卷口等现象，利用短管连接时，应在管内插入长120㎜、外径38㎜的无缝管，内套外焊，严禁在杆件两端300㎜外作接长焊接；

（3）杆件长度规格

①杆件长度1800㎜。

主要用于小横杆、底部和顶部立杆交叉设置之用，当脚手架横距为1000㎜时，小横杆的长度采用1500㎜的长度；

②杆件长度3600～4500㎜。

用于立杆、大横杆、斜拉杆、搁栅、防护栏杆等通长杆件；

5.扣件材质要求

（1）钢管脚手架采用扣件连接，分直角扣件、对接扣件和回转扣件三种。

所有进场的扣件必须有出厂合格证。

本工程脚手架严禁使用冲压扣件；

（2）各类扣件在紧固中，必须满足40～50N·m的紧固力矩范围，杆件端口与扣件的长度不得小于100㎜；

（3）脚手架中不允许钢、竹或木两种材料混用，钢管脚手架严禁铁丝绑扎连接；

6.脚手板铺设要求

墙与脚手架里排立杆之间一般铺两块板,宽度400～500mm,里外立杆之间则应满铺脚手板,严禁探头板。

若用竹笆片则应密铺、平铺,不得高低不平。

7.架体与建筑物拉结

脚手架高度在7m以上及每高4m,水平每隔7m同建筑物牢固地拉结,拉结点以二步四跨设置一点（即3.6m×6.0m），用双股8号铅丝连接,并加设顶撑使之同时承受拉力和压力,保证架体与建筑物之间连接牢固,不摇晃、不倒塌。

8.防护

每步架的外侧离大横杆0.18m高处设挡脚板一道、1.0m高处再绑扎栏杆一道；另外，在所有架体外侧均挂安全立网进行全封闭的防护，立网规格L-1.8×6.0每片网重量为4kg。

9.荷载传递方式

用竹笆片铺设的条件下，施工荷载通过竹笆片传递给大横杆，再由大横杆传递给靠近立杆的小横杆，小横杆传递给立杆，立杆传至基础。

二、脚手架设计计算

1.计算参数

（1）脚手架参数

双排脚手架搭设高度为28.5米，25.00米以下采用双管立杆，25.00米以上采用单管立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.80米；

内排架距离墙长度为0.20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为0.80；

连墙件采用两步三跨（与前面不符），竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

（2）活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

3.000kN/m2；

脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

（3）风荷载参数

本工程地处浙江省温州市，基本风压为0.60kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.65；

脚手架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标准值（kN/m2）:

0.1291；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；

栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板铺设层数:

13；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；

栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.038；

（5）地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kpa）:

160.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地面广截力调整系数:

1.00。

2.大横杆计算

（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:

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:

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：

式中：

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1200.0/150mm与10mm，满足要求。

3.小横杆计算

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；

图3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:

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

小横杆的最大弯曲应力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:

Vpmax=1790.100×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.060×105×121900.0）=2.929mm

最大挠度V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.929=2.953mm

小横杆的最大挠度为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。

4.扣件抗滑力计算

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

式中：

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=0.038×1.050/2=0.020kN；

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×（0.058+0.020+0.236）+1.4×2.363=3.684kN；

R=3.684kN

5.脚手架立杆荷载计算

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]×（28.50-25.00）=0.773kN

NGL1=[0.1248+0.038+（1.50×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×25.00=6.480kN

（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=0.300×7×1.500×（1.050+0.2）/2=1.969kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15。

NG3=0.150×7×1.500/2=0.788kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005。

NG4=0.005×1.500×28.500=0.214kN

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.743kN

NGL=NGL1+NG1+NG2+NG3+NG4=10.223kN

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

式中：

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=0.600kN/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=1.000；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.600×1.000×0.645=0.271kN/m2

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式：

Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×10.223+1.4×4.725=18.882kN；

Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.743+1.4×4.725=11.106kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为：

Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×10.223+0.85×1.4×4.725=17.890kN

Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.743+0.85×1.4×4.725=10.114kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为：

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.271×1.500×

1.8002/10=0.157kN.m

6.立杆稳定性计算

外脚手架采用双立杆搭设，按照均匀受力计算稳定性。

（1）25.00米以上立杆稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=11.106kN；

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=11106.000/（0.186×489.000）=122.110N/mm2；

立杆稳定性计算σ=122.110N/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=10.114kN；

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=10114.110/（0.186×489.000）+156672.306/5080.000=142.041N/mm2；

立杆稳定性计算σ=142.041N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。

（2）25.00米以下立杆稳定性计算

不考虑风荷载时，双立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=9.441kN；

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=9441.000/（0.186×489.000）=103.802N/mm2；

立杆稳定性计算σ=103.802N/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,双立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=8.945kN；

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=8945.055/（0.186×489.000）+156672.306/5080.000=129.188N/mm2；

立杆稳定性计算σ=129.188N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求。

7.最大搭设高度计算

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=2.970kN

活荷载标准值：

NQ=4.725kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.186×4.890×10-4×205.000×103-（1.2×2.970

+1.4×4.725）]/（1.2×0.125）=56.534m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=56.534/（1+0.001×56.534）=53.509m；

[H]=53.509和50比较取较小值。

得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，满足要求。

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,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：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=2.970kN

活荷载标准值：

NQ=4.725kN

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.157/（1.4×0.85）=0.132kN.m；

Hs=（0.186×4.890×10-4×205.000×10-3-（1.2×2.970+0.85×1.4×（4.725+0.186×4.890×0.32/5.080）/（1.2×0.125）=44.429m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=44.429/（1+0.001×44.429）=42.539m；

[H]=42.539和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=42.539m，满足要求。

8.连墙件计算

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=0.271kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；

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=6.144kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.144kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l0/i=200.000/15.800的结果查表得到φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.966×4.890×10-4×205.000×103=96.837kN；

Nl=11.144

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=11.144小于双扣件的抗滑力12.800kN，满足要求。

9.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

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=160.000kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=160.000kpa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1.000；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=40.456kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=10.114kN；

基础底面面积：

A=0.250m2。

p=40.456≤fg=160.000kpa，地基承载力满足要求。

三、脚手架搭设

1.钢管脚手架搭设前的准备

基础工程经质监站验收合格后，就开始回填土，因考虑到室外四周土回填后要进行外脚手架的搭设。

为了保证基础能够承受外架体的全部荷载，不使基础下沉，保证外架的安全，必须做好以下准备工作：

（1）回填土前必须把基底内的积水淤泥和杂物等清除干净。

（2）检查回填土的质量，不能把带有腐蚀性的、带有杂草的土用于回填，验收合格后进行填土。

（3）回填要先深后浅分层夯实，每层厚度不能超过30cm。

（4）在夯实的土层上铺设15mm厚石子，后浇捣10mm厚C20混凝土捣实抹平。

（5）按规定做好排水沟，放好坡度，以利于流水畅通。

2.钢管脚手架的搭设

（1）搭设脚手架时必须加设底座或基础，并作好地基的处理。

本工程立杆直接撑在基础底板上或基坑底老土上，再加道木支座。

基坑底老土面上铺设垫板必须平稳，不得悬空，安放底座时应拉线和拉尺，按规定间距尺寸摆放后加以固定。

（2）钢管脚手架搭设顺序为：

摆放扫地杆（贴近地面的大横杆，高度为20cm）→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安第一步小横杆→安第二步大横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道墙杆后方可拆除）→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→安接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。

（3）立杆的设置必须等距对直，其纵向间距不得大于1.5m。

立杆的横向间距为1.05m，立杆距墙面为20cm。

小横杆垂直间距（即脚手架步距）为1.8m，底层步距不得大于1.8m，小横杆挑出里外立杆的长度分别不得小于30cm和15cm。

脚手架外侧每隔9m必须设一道剪刀撑，与地面的夹角应控制在45°—60°间自上而下连续设置。

（4）脚手架的立杆和大横杆的接长点必须错开，钢管剪刀撑的接长必须搭接，搭接长度不得小于40cm。

脚手架杆件的连接必须严格按规程进行，脚手架扣件的扭力矩应控制在4.5～5kg/m间，每根顶撑和立杆的绑扎点不得少于3道。

大横杆间应等距设置两根搁栅；底笆应满铺，不得留有空隙，底笆与大横杆的绑扎点不得小于4个，每点均须用18号铅丝双股扎牢（脚手架的顶端必须按规程要求进行封顶；里杆应低于檐口50cm，外立杆应高出檐口1m）。

脚手架与主体结构之间必须有连接牢固的