脚手架专项施工方案含计算方案之欧阳科创编.docx

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脚手架专项施工方案含计算方案之欧阳科创编

时间：

2021.02.05

创作：

欧阳科

脚手架施工计划

一、工程概略

本工程位于浏阳市行政中心西北角（临回复路），建筑层数为六层，建筑总高23米。

主要为钢筋砼框架结构。

建筑面积：

7081.43平方米。

基础采取人工挖孔桩，建筑结构的平安品级为二级；地基基础设计品级为乙级；建筑物耐火品级为二级。

二、搭设计划

根据现场实际施工情况，本工程采取落地式脚手架，双排双立管落地式脚手架搭设高度为27米，在第六层钢筋与建筑主体结构拉结卸载，双排双立管落地式脚手架搭设在硬化水泥空中上，选用Φ48×2.75钢管，所有钢管、扣件及帮助资料均为合适标准规定：

钢管有弯曲、压扁、打孔、锈蚀等缺陷的不得使用；扣件不得有裂纹、气孔、疏松、砂眼等缺陷，扣件应转动灵活、无锈蚀；脚手板不得有陈旧迂腐、缺片等。

1、落地式双排双立管脚手架搭设办法

⑴基础

脚手架基础在结构楼面上加木垫块，立杆基础上设置预制垫块。

每层的搭设高度不超出两个步距，每搭设一步脚手架后应依照JGJ130－的有关规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度，底座垫板均应准确地放在定位线上。

⑵立管的搭设

立杆纵距1.45米，内立杆距建筑物外边0.30m，每根立杆设置垫板，立杆垂直偏差应小于1/500。

在底座上200mm处用直角扣件设置一横向扫地杆和纵向扫地杆，横向扫地杆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外延长两跨至立杆固定，长度不小于2米。

立杆用对接扣件连接对接扣件应交错安插，两根相邻立杆的接头不该设置在同一步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度标的目的错开的距离不小于500mm；各接头中心至主节点的距离小于步距的1／3。

⑶水平杆的搭设

该工程的外脚手架为结构外脚手架，根据规范要求水平杆步距采取1.80米。

纵向水平杆设置在立杆的内侧，其长度不小于3跨，纵向水平杆的对接扣件应交错安插：

两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同一步或同一跨内，不合步或不合跨两个相邻接头在水平标的目的错开的距离不该小于500mm；各接头中心至最近方节点距离不小于纵距的1／3。

主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁裁撤，主节点处两个直角扣件的中心距不该年夜于150mm，作业层上非主节点处的横向水平杆根据支承脚手板的需要间距设置，在纵距中间设置一根横向水平杆。

⑷连墙杆的搭设

立杆必须用连墙件与建筑可靠连接，本工程采取钢管作钢性连墙件，架体与建筑物的拉结采取四步三跨，垂直距离为3米（每层预埋短钢管），水平间距≤7.5米。

每层连墙杆利用钢管和扣件把内外立杆及年夜横杆和主体框架梁紧连在一起。

连墙杆靠近主节点设置，偏离主节点不该年夜于300mm，从底层第一步纵向水平杆处设置，当设置有困难时应采纳其它固定办法。

⑸剪刀撑搭设

双排脚手架应设置剪刀撑与横向斜撑。

剪刀撑沿建筑物全高连续设置，斜杆与空中的倾角为45－60度。

剪刀撑杆的连接采取搭接，搭接长度不小于0.8米，采取两个旋转扣件固定。

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，旋转扣件中心线至主节点的距离不年夜于150mm。

横向斜撑按每6根立杆沿全高设置。

⑹平安网及防护办法：

在满铺脚手板下方悬挂平安兜一道，以防落物伤人；脚手架外侧全封闭设置密目式阻燃平安网。

每隔五层在脚手架外侧设一道180mm宽醒目斑马线警示条。

脚手板采取竹串片脚手板（荷载取值为0.35KN/m2），每隔3层满铺一层（首步必设）。

操纵层满铺一层，在满铺架板层中间设一道兜底网，满铺架离外墙间距≤100，满铺架板用12号铁丝绑扎牢固；在转弯处脚手板应交叉搭接，操纵层脚手架外侧，设置180mm高的挡脚板。

⑺斜道及通道口设置：

在底层收支口均搭设3m×5m防护棚，防护棚采取双层架板缓冲，彩条布满铺，入口处悬挂平安标牌，沿建筑物第10层四周，搭设外挑防护棚，外侧采取竹架板封闭，并用Φ12圆钢及12#铁丝绑扎牢固，裂缝过年夜处用木枋填塞严密。

三、脚手架平安设施

1、平安网架设

本工程的外墙脚手架随主体施工连续搭设，脚手架始终高出主体

施工工作面约1.5m，外墙脚手架的外概略满挂平安网；在作业层的

脚手板下平挂兜底网。

2、防电避雷的办法

（1）、本工程的脚手架采取的钢管扣件式脚手架，所以在架设和使用期间，要严防与带电体接触。

（2）、对脚手架采纳接地处理。

如电力线路垂直穿过或靠近钢管脚手架时，应将电力线路周围至少两米以内的钢管脚手架水平连接，并将线路下方的钢管脚手架垂直连接进行接地。

（3）、在架上使用电焊机，混凝土振动器等，要放在干燥的木板上，操纵者要戴绝缘手套。

电焊机，混凝土振动器机壳采纳呵护性接地接零办法。

（4）、雷雨天不得上架操纵。

3、平安标记的悬挂

在脚手架的外概略平安网上悬挂醒目、规范、齐全的平安标记（包

括平安通道的标记）。

四、平安技术办法

1、对所有施工人员做严格的平安技术书面交底，施工操纵人员接受交底，掌握平安技术操纵规程后应在书面交底上签字。

做到人人熟知平安技术操纵规程，人人遵守平安技术操纵规程。

平安责任层层落实。

2、严格检查所有外架主材，不合格者坚决不予以使用。

3、所有操纵人员均应执证上岗，证件必须留施工现场待查，并做到人证相符。

4、所有操纵人员必须正确配戴平安带、平安帽，平安带应高挂底用，并遵守施工现场的其它平安规章制度。

5、操纵有员在操纵过程中不得吸烟、闲谈或做与工作无关的事。

6、严格依照施工组织的施工顺序及搭设办法搭设，不得任意更改立杆、水平杆、连墙杆等的搭设间距。

7、脚手架裁撤必须按规范顺序一架一架地由上至下裁撤，连墙杆应同时裁撤，不得提前裁撤。

8、裁撤脚手架时必须配戴平安带，对裁撤的构件有组织的下运，不得抛扔。

裁撤时应设专人在架底周围看护、提醒过路人的平安。

五、脚手架检查及验收

1、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收；

a）基础完工后及脚手架搭设前；

b）作业层上施加荷载前；

c）每搭设完1013m高度后；

d）达到设计高度后；

e）遇到六级年夜风与年夜雨后；

f）停用超出一个月。

2、脚手架使用中，应按期检查下列项目；

a）杆件的设置和连接，连墙件，支撑，门洞桁架等的构造是否合适要求；

b）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；

c）扣件螺栓是否松动；

d）脚手架立杆的沉降与垂直度的偏差是否合适本规范规定要求；

e）平安防护办法是否合适要求；

f）是否超载。

3、检检验收组织机构人员：

组长：

彭山查

副组长：

刘昌兴（平安员）、肖家伟（项目担任人）

成员：

付建辉

六、落地式脚手架设计计算

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007）、《建筑结构荷载规范》（GB50009）、《钢结构设计规范》（GB50017）等编制。

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为25m，立杆采取双立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为1.05m，纵距La为1m，年夜小横杆的步距为1.6m；

内排架距离墙长度为0.30m；

年夜横杆在上，搭接在小横杆上的年夜横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为150.00m；

采取的钢管类型为Φ48×2.75；

横杆与立杆连接方法为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；

连墙件采取三步四跨，竖向间距4.8m，水平间距4m，采取扣件连接；

连墙件连接方法为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

2.000kN/m2；脚手架用途:

装修脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处湖南长沙市，基本风压0.32kN/m2；

风荷载高度变更系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

4.静荷载参数

每米立杆接受的结构自重标准值（kN/m）:

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/m）:

0.150；

平安设施与平安网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.031；

脚手板铺设总层数:

13；

5.地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kPa）:

120.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.20；地基承载力调整系数:

1.00。

二、年夜横杆的计算

依照《扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）第5.2.4条规定，年夜横杆依照三跨连续梁进行强度和挠度计算，年夜横杆在小横杆的上面。

将年夜横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算年夜横杆的最年夜弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

年夜横杆的自重标准值:

P1=0.031kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.05/（2+1）=0.7kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.031+1.2×0.105=0.163kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.7=0.98kN/m；

图1年夜横杆设计荷载组合简图（跨中最年夜弯矩和跨中最年夜挠度）

图2年夜横杆设计荷载组合简图（支座最年夜弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最年夜弯距辨别按图1、图2组合。

跨中最年夜弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最年夜弯距为M1max=0.08×0.163×12+0.10×0.98×12=0.111kN·m；

支座最年夜弯距计算公式如下:

M2max=0.10q1l20.117q2l2

支座最年夜弯距为M2max=0.10×0.163×120.117×0.98×12=0.131kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最年夜值进行强度验算：

σ=Max（0.111×106,0.131×106）/4180=31.34N/mm2；

年夜横杆的最年夜弯曲应力为σ=31.34N/mm2小于年夜横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最年夜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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.031+0.105=0.136kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.7kN/m；

最年夜挠度计算值为：

ν=0.677×0.136×10004/（100×2.06×105×100400）+0.990×0.7×10004/（100×2.06×105×100400）=0.379mm；

年夜横杆的最年夜挠度0.379mm小于年夜横杆的最年夜容许挠度1000/150mm与10mm，满足要求！

三、小横杆的计算

根据JGJ130第5.2.4条规定，小横杆依照简支梁进行强度和挠度计算，年夜横杆在小横杆的上面。

用年夜横杆支座的最年夜反力计算值作为小横杆集中荷载，在最晦气荷载安插下计算小横杆的最年夜弯矩和变形。

1.荷载值计算

年夜横杆的自重标准值：

p1=0.031×1=0.031kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1/（2+1）=0.105kN；

活荷载标准值：

Q=2×1.05×1/（2+1）=0.700kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.031+0.105）+1.4×0.7=1.143kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最年夜弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与年夜横杆传递荷载的标准值最晦气分派的弯矩和；

均布荷载最年夜弯矩计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.031×1.052/8=0.005kN·m；

集中荷载最年夜弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=1.143×1.05/3=0.4kN·m；

最年夜弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.405kN·m；

最年夜应力计算值σ=M/W=0.405×106/4180=96.907N/mm2；

小横杆的最年夜弯曲应力σ=96.907N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最年夜挠度考虑为小横杆自重均布荷载与年夜横杆传递荷载的设计值最晦气分派的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最年夜挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.031×10504/（384×2.06×105×100400）=0.023mm；

年夜横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.031+0.105+0.7=0.836kN；

集中荷载标准值最晦气分派引起的最年夜挠度计算公式如下:

νpmax=Pl（3l24l2/9）/72EI

νpmax=835.7×1050×（3×105024×10502/9）/（72×2.06×105×100400）=1.66mm；

最年夜挠度和ν=νqmax+νpmax=0.023+1.66=1.684mm；

小横杆的最年夜挠度为1.684mm小于小横杆的最年夜容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算

依照《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，依照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力依照下式计算（《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；

R纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

年夜横杆的自重标准值:

P1=0.031×1×2/2=0.031kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.031×1.05/2=0.016kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.05×1/2=0.158kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.05×1/2=1.05kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.031+0.016+0.158）+1.4×1.05=1.715kN；

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算

作用于脚手架的荷载包含静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包含以下内容：

（1）每米立杆接受的结构自重标准值，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.00×2/2）×0.031/1.60]×25.00=3.600kN；

（2）脚手板的自重标准值；采取竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×13×1×（1.05+0.3）/2=2.633kN；

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

NG3=0.15×13×1/2=0.975kN；

（4）悬挂的平安设施荷载，包含平安网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1×25=0.125kN；

经计算获得，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.332kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算获得，活荷载标准值

NQ=2×1.05×1×2/2=2.1kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.332+0.85×1.4×2.1=11.298kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.332+1.4×2.1=11.739kN；

六、立杆的稳定性计算

风荷载标准值依照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0基本风压（kN/m2），依照《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采取：

ω0=0.32kN/m2；

μz风荷载高度变更系数，依照《建筑结构荷载规范》（GB50009）的规定采取：

μz=0.74；

μs风荷载体型系数：

取值为0.214；

经计算获得，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.32×0.74×0.214=0.035kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.035×1×1.62/10=0.011kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=11.298kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=11.739kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.6cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）表5.3.3得：

μ=1.7；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.142m；

长细比:

L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表获得：

φ=0.188

立杆净截面面积：

A=3.91cm2；

立杆净截面模量（抵当矩）：

W=4.18cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=11297.625/（0.188×391）+10806.385/4180=156.278N/mm2；

立杆稳定性计算σ=156.278N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=11738.625/（0.188×391）=159.692N/mm2；

立杆稳定性计算σ=159.692N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、最年夜搭设高度的计算

按《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）5.3.6条考虑风荷载时,采取单立管的关闭式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度依照下式计算：

Hs=[φAf（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk

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=3.733kN；

活荷载标准值：

NQ=2.1kN；

每米立杆接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）=0.011/（1.4×0.85）=0.009kN·m；

Hs=（0.188×3.91×104×205×103（1.2×3.733+0.85×1.4×（2.1+0.188×3.91×100×0.009/4.18）））/（1.2×0.125）=52.758m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）5.3.6条脚手架搭设高度Hs即是或年夜于26米，依照下式调整且不超出50米：

[H]=Hs/（1+0.001Hs）

[H]=52.758/（1+0.001×52.758）=50.114m；

[H]=50.114和50比较取较小值。

经计算获得，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为25m，小于[H]，满足要求！

八、连墙件的稳定性计算

连墙件的轴向力设计值应依照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.32，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.32=0.044kN/m2；

每个连墙件的笼盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=19.2m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》（JGJ130）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），依照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=1.185kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.185kN；

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l/i=300/16的结果查表获得φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A=3.91cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×3.91×104×205×103=76.067kN；

Nl=6.185

连墙件采取双扣件与墙体连接。

由以上计算获得Nl=6.185小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九、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=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=56.488kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=11.298kN；

基础底面面积：

A=0.2m2。

p=56.488kPa≤fg=120kPa。

地基承载力满足要求！

十、脚手架配件数量匡算

扣件式钢管脚手架的杆件配备数量需要一定的充裕量，以适应构架时变更需要，

因此按匡算方法来计算；根据脚手架立杆数量按以下公式进行计算：

L=1.1·H·（n·（1+Hs/H）+la/h·n2·la/h）+[（H/h）1]取整·（m+2）·c

N1=1.1·（H/2h+1）·n

N2=2.2·（H/h+1）·n·2·（1+Hs/H）+（c/la+1）·（m+2）·K·2.2

N3=L/li

N4=0.3·L/li

S=1.1·（n2）·la·lb

L长杆总长度（m）；N1小横杆数（根）；

N2直角扣件数（个）；N3对接扣件数（个）；

N4旋转扣件数（个）；S脚手板面积（m2）；

n立杆总数（根）n=302；H搭设高度（m）H=25；

h步距（m）h=1.6；la立杆纵距（m）la=1；

li长杆平均长度；m年夜/小横杆搭设根数；

K脚手板铺设层数；c脚手架搭设总长度；

lb立杆横距（m）lb=1.05；Hs双立杆计算高度；

长杆总长度（m）L=1.1×25.00×（302×（1+0.00/25.00）+1.00