脚手架专项方案.docx
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脚手架专项方案
----------实验大楼
脚
手
架
专
项
施
工
方
案
编制单位：
编制时间：
二0一三年八月二十日
施工方案审批表
工程名称
结构类型
框架结构
建筑面积
15800.77平方米
层数
５层
建设单位
监理单位
施工单位
专项方案名称
脚手架专项施工方案
监
理
单
位
审
核
意
见
（监理单位盖章）签字：
年月日
施工单位
编制人（签字）：
项目技术负责人（签字）：
公司技术负责人（签字）：
（施工单位盖章）
年月日
建设单位批复意见
（建设单位盖章）签字：
年月日
目 录
第一章编制依据４
第二章工程概况４
第三章方案选择４
第四章脚手架构造及搭设４
第五章脚手架的搭设流程及要求７
第六章脚手架计算书７
钢管落地脚手架计算书７
一、参数信息:
７
二、大横杆的计算:
８
三、小横杆的计算:
９
四、扣件抗滑力的计算:
10
五、脚手架立杆荷载计算:
11
六、立杆的稳定性计算:
11
七、连墙件的稳定性计算:
12
八、立杆的地基承载力计算:
13
第七章脚手架的检查与验收13
第八章脚手架的拆除14
第一章编制依据
《建筑施工计算手册》；
《建筑施工手册》;
《钢结构设计规范》GB50017-2003；
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；
《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010;
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
第二章工程概况
建设规模：
本工程为-------------，工程地处-------------------。
建筑为五层钢架混凝土框架结构，建筑高度：
22.050m。
建筑面积：
15800.77m，为多层公共建筑。
主要施工范围和内容为建筑、结构、给水排水、电气、室外总平施工图设计范围内的工程内容.
工程等级为三级，建筑物安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。
建筑结构形式：
为框架结构；地基基础设计等级为丙级。
根据工程的重要性，本工程为丙类抗震建筑，抗震设防烈度为9度。
防火分区：
整个建筑耐火等级为二级，防火分区：
每层为一个防火分区。
计划工期：
合同签订工期300个日历天
第三章方案选择
根据工程的基本情况本工程脚手架的具体方案如下：
一、主体工程设置为落地式脚手架。
第四章脚手架构造及搭设
1、本工程脚手架为双排，落地脚手架选用钢管为外径48.3mm，壁厚3.6mm。
钢管表面应平直光滑，无裂纹、分层、压痕、划道和硬弯等缺陷。
2、本工程钢管脚手架搭设使用，扣件应符合建设部《钢管脚手架扣件标准》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、砂眼等至锻造缺陷扣件的规格应与钢管匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时武器处最小距离不小于5mm，钢管螺栓的力距达到7.0N·m时不得破坏。
3、搭设架子前应进行保养，力求环境美观。
脚手架剪力撑、防护栏杆统一刷红白相间色。
4、脚手板采用木质或竹脚手板，厚度为50mm以上，无腐朽、无裂纹、无硬桔。
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-----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、卸料平台预埋螺栓的直径为20mm，卸载采用直径为16mm的钢绳。
8、脚手架搭设按普通落地架，根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中表6.1.1-1中选用。
本工程脚手架采用三步三跨连墙件设置方式进行搭设，其主杆横距为0.7m。
内立杆距墙0.3m，步距为1.75m，立杆纵距为1.75m，脚手架允许搭设高度为27m。
9、纵间水平杆、横向水平杆、脚手板
纵向水平杆
纵向水平杆设置在主杆内侧,其长度不宜小于3跨，水平杆接长采用对接扣件连接，但也可采用搭接。
对接扣件应交错布置。
相邻两根纵向水平杆的接头不应设置在同一跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开距离≥500mm，各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3，即大于550mm。
横向水平杆
横向水平杆应设置在所有主节点处，用直角扣件扣接且严禁拆除；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，最大间距应小于1.0米；当使用木脚手板、竹脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上。
脚手板
作业层脚手板采取满铺，铺设稳固，离开墙面150mm；木脚手板、竹脚手板均要铺设在三根横向水平杆上；脚手板的接头均采用搭接，所有搭接处均要设置在横向水平杆上，搭接的长度必须大于200mm，伸出横向水平杆的长度大于100mm。
如下图：
11、立杆
脚手架基础落在夯实回填土上，采用200*50*50㎜木模板为垫块。
地基承载能力能够满足外脚手架的搭设要求（具体计算数据参阅脚手架计算书）。
（1）脚手架立杆纵距1.75m，横距0.7m，步距1.75m；连墙杆间距竖直5.25m，水平5.25m（即三步三跨）：
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，并设置纵横向扫地杆，连接于立脚杆上，离底座20cm。
（4）立杆的垂直偏差应控制在1/100H，且不超过10cm（H为总高度）。
12、大横杆、小横杆设置
（1）大横杆在脚手架高度方向的间距1.75m，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，以形成空结构整体受力
13、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，搭设高度超过24米的由高到底连续设置剪刀撑。
14、门洞通道
门洞两侧设置内外斜腹杆及腹杆，斜腹杆与大横杆相交之处增设小横杆，斜腹杆的固定采用旋转扣件，其连接处与中心转线的主节点距离不大于150mm。
斜腹杆的角度应控制在45度至60度之间；斜腹杆应采用通长杆件，也可搭接，其搭接长度应大于1000mm。
门洞出口应设置安全通道，采用50㎜木模板做硬质防护，其长度应大于3000mm。
具体做法如下图：
15、防护栏杆
（1）脚手架外侧使用建设主管部门认可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）施工层脚手架外侧必须设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。
第五章脚手架的搭设流程及要求
普通落地脚手架架
落地脚手架搭设的工艺流程为：
基层清理→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。
定距定位。
根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。
在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方可拆除。
当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。
第六章脚手架计算书
钢管落地脚手架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为27m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
横距Lb为0.7m，纵距La为1.75m，大小横杆的步距为1.75m；
内排架距离墙长度为0.30m；
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双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；
连墙件采用三步三跨，竖向间距7.25m，水平间距7.25m，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--————市，基本风压0.27kN/m2；
风荷载高度变化系数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0.236；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:
0.1360；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.140；
安全设施与安全网（kN/m2）:
0.005；
脚手板类别:
竹串片脚手板；栏杆挡板类别:
竹串片脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:
0.033；
脚手板铺设总层数:
3；
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、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=0.033kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.05/（2+1）=0.122kN/m；
活荷载标准值:
Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.122=0.187kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×1.05=1.47kN/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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.187×1.42+0.10×1.47×1.42=0.317kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.187×1.42-0.117×1.47×1.42=-0.374kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.317×106,0.374×106）/4490=83.296N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=83.296N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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：
νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.033+0.122=0.156kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=1.05kN/m；
最大挠度计算值为：
ν=0.677×0.156×14004/（100×2.06×105×107800）+0.990×1.05×14004/（100×2.06×105×107800）=1.981mm；
大横杆的最大挠度1.981mm小于大横杆的最大容许挠度1400/150mm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=0.033×1.4=0.047kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.35×1.05×1.4/（2+1）=0.172kN；
活荷载标准值：
Q=3×1.05×1.4/（2+1）=1.470kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.047+0.171）+1.4×1.47=2.32kN；
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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=2.32×1.05/3=0.812kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.817kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.817×106/4490=182.053N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=182.053N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.033×10504/（384×2.06×105×107800）=0.024mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.047+0.171+1.47=1.688kN；
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:
νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI
νpmax=1688.12×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×107800）=3.123mm；
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+3.123=3.147mm；
小横杆的最大挠度为3.147mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！
四、扣件抗滑力的计算:
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按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，扣件的抗滑承载力按照下式计算（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》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；
大横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.4×2/2=0.047kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×1.05/2=0.017kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×1.05×1.4/2=0.257kN；
活荷载标准值:
Q=3×1.05×1.4/2=2.205kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.047+0.017+0.257）+1.4×2.205=3.473kN；
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，为0.136kN/m
NG1=[0.1360+（1.40×2/2）×0.033/1.50]×33.90=5.664kN；
（2）脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×18×1.4×（1.05+0.3）/2=5.954kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹串片脚手板挡板，标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×18×1.4/2=1.764kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.4×33.9=0.237kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=13.619kN；
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。
经计算得到，活荷载标准值
NQ=3×1.05×1.4×2/2=4.41kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×13.619+0.85×1.4×4.41=21.59kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×13.619+1.4×4.41=22.517kN；
六、立杆的稳定性计算:
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
ω0=0.27kN/m2；
μz--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：
μz=0.74；
μs--风荷载体型系数：
取值为0.236；
经计算得到，风荷载标准值为:
Wk=0.7×0.27×0.74×0.236=0.033kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.033×1.4×1.52/10=0.012kN·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=21.59×15.9/33.9=10.127kN；
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'=22.517kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=2.599m；
长细比:
L0/i=163；
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=0.265
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
考虑风荷载时
σ=10126.506/（0.265×424）+12372.659/4490=92.881N/mm2；
立杆稳定性计算σ=92.881N/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=22516.574/（0.265×424）=200.397N/mm2；
立杆稳定性计算σ=200.397N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
七、连墙件的稳定性计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
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＝0.236，ω0＝0.27，
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.236×0.27=0.041kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=12.6m2；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=0.724kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.724kN；
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=300/15.9的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；
A=4.24cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.24×10-4×205×103=82.487kN；
Nl=5.724连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=5.724小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！
连墙件扣件连接示意图
八、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=50.633kPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=21.59×15.9/33.9=10.127kN；
基础底面面积：
A=0.2m2。
p=50.633kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求！
第七章脚手架的检查与验收
一、脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：
1、基础完工后及脚手架搭设前；
2、作业层上施加荷载前；
3、每搭设完10～13m高度后；
4、达到设计高度后；
5、遇有六级大风与大雨后；寒冷地区开冻后；
6、停用超过一个月；
二、进行脚手架检查、验收时应根据下列技术文件：
1、《建筑施工扣件钢管脚后架安全技术规范》的规定；
杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；
地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
扣件螺栓是否松动；
高度在24m以上的脚手架，其立杆的沉降是否小于10mm；垂直度的偏差是否小于100mm；
安全防护措施是否符合要求；
是否超载；
安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用扭力扳手检查，抽样方法应按随机分面原则进行。
不合格的必须重新拧紧，直至合格为止
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