大连长兴岛临港工业区脚手架施工方案.docx

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大连长兴岛临港工业区脚手架施工方案

大连长兴岛临港工业区南部污水处理厂

（近期一阶段）

建筑安装工程第一标段

脚手架工程施工方案

编制单位：

中化二建集团有限公司

编制日期：

2009年5月8日

编制人

职务

职称

说明：

年月日

项目经理

职务

职称

意见：

监理单位

总监理工程师

审查意见：

审批人

职务

职称

审核意见：

脚手架施工方案

工程概况简单介绍一下

一、施工条件

施工现场“三通一平”工作已就绪。

二、设计依据及构造要求

1、本工程采用DN48x3.5双排钢管脚手架搭设，立杆横距1.05米，主杆纵距1.5米，内立杆距墙0.3m，脚手架步距1.8m，脚手板按满铺两层考虑。

2、本方案采用最大搭设高度18m进行验算。

3、搭设要求：

本工程主体高度17.4m，加上室内外地坪高差0.3m和顶层护栏杆高度1.2m，架体高度为19m，按架体步距1.8m计算，实际架体10步。

4、小横杆、大横杆是传递竖向荷载的主要构件，而剪力撑、斜撑和墙件主要保证脚手架整体刚度和稳定性的，并且加强抵抗垂直和水平作用的能力，连墙件则承受全部的风荷载，扣件则是架子组成整体的连接件和传力件。

5、施工中不允许超过设计荷载。

三、使用材料

1、钢管宜采用力学性能适中的Q235A（3号钢），其力学性能应符合国家行业标准《碳素结构钢》（GB700---1989）中Q235A钢的规定。

每批钢材进场时，均应有材质检验合格证。

2、钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管；立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6.5m，小横杆的和长度为1.5m。

3、扣件和钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，挡扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

4、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

5、扣件表面应进行除锈处理。

6、脚手板应采用钢桥板、木桥板，木桥板厚度不小于50mm，宽度300mm，长度为4～6m，其材质应符合国家现行标准的规定，不得有开裂、腐朽。

木脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。

7、钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀以及扣件有脆性断裂、变形、滑扣均应报废，禁止使用。

四、脚手架设计计算书

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》计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为16米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.50m，立杆的横距为1.05m,立杆的步距1.80m。

采用的钢管类型为DN48×3.5,边墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m

施工均布荷载为3.0KN/M2，同时施工2层。

（一）大横杆的计算

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。

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距和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值F1＝0.038KN/m

脚手板的荷载标准值F2＝0.350*1.05/3KN/m＝0.122KN/m

活荷载标准值Q＝3.000*1.050/3KN/m＝1.050KN/m

静荷载的计算值q1=1.2*0.038+1.2*0.122KN/m＝0.193KN/m

活荷载的计算值q2=1.4*1.050KN/m＝1.470KN/m

2.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：

M1max＝0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯矩为

M1＝（0.08*0.193+0.10*1.470）*1.5002KN.m=0.366KN.m

支座最大弯矩计算公式如下：

M2max＝-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯矩为

M2＝-（0.10*0.193+0.117*1.470）*1.5002KN.m=-0.430KN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩最大值进行强度验算。

σ＝0.430*106/5080.0N/mm2＝84.728N/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：

Vmax=0.677q1l4/100El+0.990q2l4/100El

静荷载标准值q1＝（0.038+0.122）KN/m＝0.16KN/m

活荷载标准值q2＝1.05KN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677*0.161+0.990*1.050）*1500.04/（100*2.06*105*121900.0）mm

=2.315mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm，满足要求。

（二）小横杆的计算

小横杆的计算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F1＝0.038*1.500＝0.058KN

脚手板的荷载标准值F2＝0.350*1.05*1.500/3KN＝0.184KN

活荷载标准值Q＝3.000*1.050*1.500/3KN＝1.575KN

F=（1.2*0.058+1.2*0.184+1.4*1.575）KN＝2.495KN

2.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：

Mqmax＝q2l2/8

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

Mqmax＝Pl/3

M＝（1.2*0.038）*1.0502/8+2.495*1.050/3KN.m=0.879KN.m

σ＝0.879*106/5080.0N/mm2＝73.124N/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：

Vqmax=5pl4/381EI

集中荷载最大挠度计算公式如下：

Vqmax=Fl（3l2-4l2/9）/72EI

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*121900.0）mm

=0.02mm

集中荷载标准值P＝0.058+0.184+1.575KN＝1.816KN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1816.350*1050.0*（3*1050.02-4*1050.02/9）/（72*2.060*105*121900.0）mm

=2.972mm

最大挠度和：

V=V1+V2=2.996mm

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：

R≤Rc

式中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

横杆的自重标准值F1＝0.038*1.05KN＝0.058KN

脚手板的荷载标准值F2＝0.350*1.05*1.500/2KN＝0.276KN

活荷载标准值Q＝3.000*1.050*1.500/2KN＝2.362KN

荷载的计算值R=（1.2*0.058+1.2*0.276+1.4*2.362）KN＝3.707KN

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的荷载直会滑动，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）脚手架计算荷载标准值

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），本例为0.1248.

NG1=0.125*28.850KN＝3.601KN

2.脚手板的自重标准值（KN/m2），本例采用木脚手板，标准值为0.35.

NG2=0.35*4*1.500*（1.050+0.300）/2KN＝1.417KN

3.栏杆与挡脚板自重标准值（KN/m），本例采用栏杆、木脚手板档板，标准值为0.14.

NG3=0.140*1.500*4/2KN＝0.42KN

4.吊挂的安全设施荷载，包括安全网，取0.005KN/m2.

NG4＝0.005*1.500*28.850KN＝0.2161KN

经计算得到，静荷载标准值NG＝NG1+NG2+NG3+NG4＝5.654KN

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*2*1.500*1.050/2KN=4.725KN4

风荷载标准值应按照以下公式计算

Wk=0.7Uz.Us.Wo

式中.Wo－本风压（KN/m2）,按照《建筑结构荷载规范》的采用

Wo＝0.400；

Uz－风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》的规定采用Uz＝1.420

Us－风荷载体型系数：

Us＝1.000

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7*0.400*1.420*1.000KN/m2=0.398kN/m

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计计算公式：

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

式中Wk－风荷载基本风压值（KN/m2）

La—立杆的纵距（m）

H――杆的步距（m）

（五）立杆的稳定性计算

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

σ＝ΦN/A≤|f|

式中N—立杆的轴心压力设计值，N=13.40KN

Φ－轴心受压立杆的稳定系数，由细长比lo/i的结果查表得到0.19；

i-－计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm

lo－计算长度（m），由公式lo=kuh确定，lo=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=4.89cm2

w—立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3

σ－钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）,经计算得到σ＝147.51N/mm2

|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σ<|f|,满足要求。

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式：

σ＝N/ΦA+Mw/W≤|f|

式中N—立杆的轴心压力设计值，N=12.41KN

Φ－轴心受压立杆的稳定系数，由细长比lo/i的结果查表得到0.19；

i-－计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm

lo－计算长度（m），由公式lo=kuh确定，lo=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=4.89cm2

w—立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3

Mw－计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw＝0.230KN.m

σ－钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）,经计算得到σ＝181.85N/mm2

|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σ<|f|,满足要求。

（六）最大搭设高度的计算

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工计算：

Hs=[фAσ-（1.2NG2K+1.4NQk）]/1.2gk

式中NG2K――构配件自重标准值产生的轴向力。

NG2K＝2.054KN

NQk－活荷载标准值，NQk＝4.725KN

gk－每米立杆承受的结构自重标准值，gk＝0.125KN/m

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=63.72m

脚手架搭设高度Hs等于或大于16m时，按照下式调整且不超过50m

[H]=Hs/（1+0.001Hs）

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]＝50.00m

考虑风荷载时，采用单立管的全封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs={фAσ-[1.2NG2K+0.85*1.4（NQk+фAMwk/W）]｝2gk

式中NG2K――构配件自重标准值产生的轴向力。

NG2K＝2.054KN

NQk－活荷载标准值，NQk＝4.725KN

gk－每米立杆承受的结构自重标准值，gk＝0.125KN/m

Mw－计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，Mw＝0.193KN/m

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=42.894m

（七）边墙件的计算

边墙件的轴向力计算值应按照下式计算

N1=Nlw+No

式中Nlw-－风荷载所产生的边墙件的轴向力设计值（KN），应按照下式计算：

Nlw=1.4wkAw

Wk－风荷载基本风压值，Wk=0.398kN/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*4.50m2=16.200m2

No—连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN），No=5.0KN

经计算得到Nlw=9.018KN，连墙件轴向力计算值Nl=14.018kN

连墙件轴向力设计值Nf＝фA|f|

式中Φ－轴心受压立杆的稳定系数，由细长比l/i的结果查表得到0.95；

A=4.89cm2|f|

＝205.00N/

经计算得到Nf＝95.4KN

Nf>N1，连墙件的设计计算满足要求。

连墙件采用扣件与墙体连接。

（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要求：

P≤fg

式中P-立杆基础底面的平均压力（N/mm2），P=N/A;P=53.60N/mm2

N-上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（KN）；N=13.40KN

A-基础底面面积（m2）：

A=0.25m2

fg－地基承载力设计值（N/mm2），fg＝180.00N/mm2

地基承载力设计值应按下式计算：

fg=kcfgk

式中kc-脚手架地基承载力调整系数；Kc＝1.00

fgk－地基承载力标准值：

fgk＝180.00N/mm2

地基承载力的计算满足要求。

五、搭设技术措施

1、立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200.

2、立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采取对接扣件应符合以下要求：

立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离应不小于500mm，各接头中心距主节点的距离应大于步距的1/3，同一步内不允许有2个接头。

3、立杆顶端应高出建筑物屋顶1.5m。

4、脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

5、大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不小于6m。

6、大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求：

对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离应不小于500mm，并应避免设在纵向水平跨的跨中。

7、架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300。

8、小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。

9、每一主节点（即立杆、大横杆交汇处）处必须设置小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离应不大于150mm。

靠墙一侧的外伸长度应不大于250mm，外架立面外伸长度以100mm为宜。

操作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，最大间距应不大于立杆间距的1/2,施工层小横杆间距为1m。

10、脚手板一般应设置在3根以上小横杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用2根小横杆，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。

脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墙一侧离墙面距离应不大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。

11、搭设中外架要及时与结构进行牢固拉结，以保证搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件。

12、拉杆必须从第一层与窗口连接，拉杆与脚手架连接的一端可稍微下斜，容许向上翘起。

13、脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置。

14、剪刀撑的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接。

15、剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上，旋转中心线距主节点的距离应不大于150mm。

16、用于大横杆对接的扣件开口，应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。

17、外架施工层应满铺脚手板，脚手架外侧设防护栏一道和挡脚板一道，横杆上皮高1.2m，挡脚板高就不小于180mm，栏杆上立挂安全网，网的下口与建筑物挑雪填井挂搭封严（即形成兜网）或立网底部压在作业面脚手板下，再在操作层脚手板下另设一道固定安全网。

18、剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字开的双杆互相交叉。

并与地面成45°～60°夹角。

作用是把脚手架边成整体，增加脚手架的整体稳定。

19、过门洞的处理：

过门洞，双排脚手架可挑空1～2根立杆，即在第一步大横杆处断开，悬空的立杆处用斜杆撑顶，逐根连接

三步以上的大横杆，以使荷载分布在两侧立杆上，斜杆下端与地面的夹角要成60°左右，凡斜杆与立杆、大横杆相交处均应扣接。

六、地基处理

1、地基做80mm厚C10混凝土地坪，以保证地基不变形。

2、立杆支承在2000mm×200mm×50mm的木条板上。

3、场地平整不得积水。

七、搭设工艺流程

1、架子搭设工艺流程

在牢固的地基弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地横杆，并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→按第一步小横杆→按第二步大横杆→按第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧（装设与柱连接杆后拆除）→按第三、四步大横杆和小横杆→按装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板，绑扎防护及挡脚板、立挂安全网。

2、架体与建筑物的拉结（刚性拉结）

采用DN48×3.5钢管与主体结构连接，其中连墙杆与外架连接扣件需采用双卡或多卡扣牢，以满足抗滑移承载力的要求。

3、安全网

挂设要求：

安全网应挂设严密，绑扎牢固，不得漏眼绑扎，两网连接处应绑在同一杆件上；在脚手板满铺层，架体与建筑物之间要按验收标准设置封闭平网，防止杂物下跌。

4、安全挡板

通道口及靠近建筑物的露天作业场地要搭设安全挡板，通道口挡板需向两侧各伸出1m，向外伸出3m。

八、架子的验收、使用及管理

1、架子的验收、使用及管理

（1）把好验收关。

搭设过程中的架子，每搭设一个施工层高度必须由项目负责人组织技术、安全管理人员与搭设班组共同进行检查，符合要求后方可上人使用。

架子未经检查、验收，除架子工外，严禁其他人员攀登。

验收合格的架子任何人不得擅自拆改，需局部拆改时，要以设计负责人同意，由架子工操作。

（2）工程的施工负责人，必须按架子方案的要求，拟定书面操作要求，向班组进行安全技术交底，班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。

（3）基础、卸荷措施和架子分段完成后，应分层由制定架子方案及安全、技术、施工、使用等有关人员，按项目进行验收，并填写验收单，合格后方可继续搭设使用。

（4）使用按3KN/m2考虑，因此架子上不准堆放成批材料，零星材料可适当堆放。

（5）外架从第一步开始满挂安全网，以保证高处作业人员安全。

（6）架子搭好后要派专人管理，未经技术负责人同意，不得改动，不得任意解掉架体中的拉杆和扣件。

（7）架子上不准有任何活动材料，如扣件、活动钢管、钢筋，一旦发现应及时清除。

（8）雨拍要检查架子的下沉情况，发现地基沉降或立杆悬空要马上用木板将立杆楔紧。

（9）在6级以上大风、大雾和大雨天气下不得进行脚手架作业，雨后上架前要有防滑措施。

（10）外架实行外挂密目网全封闭。

外挂安全网要与架子拉平，网边系牢，两网接头严密，不准随风飘。

（11）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、泵送混凝土输送管等支撑固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

2、人员素质要求

（1）作业人员要责任心强，工作认真负责，熟悉本作业的安全技术操作规程。

严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。

（2）正确使用个人防护用品和采取安全保护措施，进入施工现场，必须戴好安全帽，在无可靠防护2m以上处作业必须系好安全带，使用工具要放要工具套内。

（3）操作工必须经过培训教育，考试、体检合格，持证上岗，任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。

（4）作业所用材料要堆放平稳，高处作业地面环境要整洁，不能杂乱无章，乱摆乱放，所用工具要全部清点回收，防止遗留在作业现场掉落伤人。

3、劳保用品要求

安全帽、安全带、安全网要符合安全技术要求。

不能使用不合格的产品，要正确使用