安泰世界城A区高层区工程脚手架搭设专项方案.docx

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安泰世界城A区高层区工程脚手架搭设专项方案

第一章方案编制说明

第一节编制依据及工程概况

一、编制依据：

1、本工程建筑施工图；

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；

3、《福建省建筑施工现场安全管理资料编写指南》。

二、工程概况：

SM安泰世界城A区（高层区）工程位于晋江市福埔SM国际广场，建筑面积为75085㎡，由1#、2#、3#、5#、6#楼及裙楼、地下室组成，主体结构为钢筋混凝土框剪结构，抗震设防烈度七度，耐火等级为地下一级，地上一级；该工程地下一层，地上十七~二十一层（6#楼上部为17层，其余上部为21层）。

地下室结构层高4.0米，地上部分层高3.0米，标准层层高3.0米。

地下室顶板为结构双向板，设计地下室顶板混凝土强度等级C35，板厚350mm，地上部分楼板厚度100mm~120mm，局部板厚150mm，设计楼板混凝土强度等级C30

第二节使用材料

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现行标准《炭素结构钢》（GB700-89）中Q235A钢的规定。

每批钢材进场时，应有材质检验合格证。

2、钢管选用外径48mm，壁厚3.0mm的焊接钢管。

立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6.0m，小横杆长度1.5m。

3、根据《可铸铁分类及技术条件》（GB978-67）的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。

铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。

4、扣件与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，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

5、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。

6、扣件表面应进行防锈处理。

7、脚手板应采用竹串片脚手板，厚度不小于20mm，宽度大于等于1000mm，长度为2m，不得有开裂、腐朽。

脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。

8、钢管及扣件报皮标准：

钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

9、外架钢管采用金黄色，栏杆采用红白相间色，扣件刷暗红色防锈漆。

10、型钢不允许随意的打眼、钻孔；

第三节构造要求

1、本计算根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》；

2、施工中不允许超过设计荷载。

3、立杆基础：

3.1、外架支撑于地下室顶板上，保证地基不变形；

3.2、立杆支承在120×50×30cm的道木上；

3.3、场地平整不得积水。

4、小横杆、大横杆和立杆是传递垂直荷载的主要构件。

而剪力撑、斜撑和连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。

而连墙件则承受全部的风荷载。

扣件则是架子组成整体的联结件和传力件。

5、本工程二层以上均为塔楼，本方案拟采用落地于地下室顶板上，支撑于地下室顶板的按落地式双排脚手架进行验算，搭设高度为30米。

6、一层至十层采用全封闭双排外落地脚手架，十一层至十七层采用全封闭悬挑双排外脚手架，十七层以上至屋面采用全封闭悬挑双排外脚手架，三段（一段钢管落地架、上部两段普通型钢悬挑钢管脚手架）外脚手架组成本工程全高度范围内外脚手架体系。

6.1落地架采用Φ48×3.0mm双排钢管脚手架搭设，立杆横距b=1.05m，主杆纵距l=1.3m，内立杆距墙0.25m。

脚手架步距h=1.8m，脚手板从地面2.0m开始每1.8m设一道（满铺），共13层，脚手架与建筑物主体结构采用连墙件采用双扣件、顶撑、钢管等组成的部件,其中扣件承受拉力,压力由顶撑、钢管等传递，连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距3.9m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。

6.2  悬挑架采用φ48×3.0双排钢管脚手架搭设；悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.50米；固定工字钢在楼面上用2φ16的圆钢，距外墙边0.2米设置1φ16的钢筋套环，距外墙边2.3米设置1φ16的钢筋套环。

悬挑水平钢梁上面采用直径大于14mm钢丝绳与主体结构拉结，悬挑水平钢梁钢丝绳拉结点距离建筑物1.2m。

本悬挑架全高度内卸荷一次，卸荷高度9m。

脚手架与建筑物主体结构连墙件采用双扣件、顶撑、钢管等组成的部件,其中扣件承受拉力,压力由顶撑、钢管等传递，连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距3.9m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件。

7.卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。

卸料平台主梁材料类型及型号：

16号工字钢；次梁材料类型及型号：

14a号槽钢槽口水平[；次梁水平间距ld（m）：

0.50，建筑物与次梁的最大允许距离le（m）：

1.20。

水平钢梁（主梁）的悬挑长度（m）：

3.50，水平钢梁（主梁）的锚固长度（m）：

1.50,次梁悬臂Mc（m）：

0.00；内侧钢绳与墙的距离（m）：

1.00，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离（m）：

1.20；上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离（m）：

3.00；脚手板类别：

木脚手板，脚手板自重（kN/m2）：

0.35；栏杆、挡板类别：

木脚手板挡板。

第四节搭设工艺流程、搭设图

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→装扫地小横杆，并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→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）→安第三、四步大横杆和小横杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板，绑扎防护及档脚板、立挂安全网。

2、架体与建筑物的拉结

 采用连墙件采用双扣件、顶撑、钢管等组成的部件,其中扣件承受拉力,压力由顶撑、钢管等传递。

3、安全网

（1）挂设要求：

安全网应挂设严密，用塑料蔑绑扎牢固，不得漏眼绑扎，两网连接处应绑在同一杆件上。

安全网要挂设在棚架内侧。

（2）脚手架与施工层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。

5、搭设图

第四节搭设技术措施

1、外架搭设

（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，对接应符合下要求：

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不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3，同一步内不允许有二个接头。

（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，相邻接头水平距离不应小于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）处必须设置一小横杆，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不应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度不应大于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，最大间距不应大于立杆间距的1/2，施工层小横杆间距为1m。

（10）脚手板一般应设置在三根以上小横杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根小横杆，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不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。

（11）搭设中每隔一层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，不容许向上翘起。

保证垂直4m、水平6m拉接。

（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；中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

（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，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于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，以防雨水进人，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杆一道和挡脚板一道，栏杆上皮高1.2m，挡脚板高不应小于180mm。

栏杆上立挂安全网，网的下口与建筑物挂搭封严（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）剪刀撑在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉并与地面成45°～60°夹角。

作用是把脚手架连成整体，增加脚手架的整体稳定。

2、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。

3、过窗洞的处理

单排脚手架遇窗洞时，可增设立杆或吊设一根短大横杆，将荷载传递到两侧的小横杆若窗洞宽超过1.5m时，应于室内加设立杆（底部加铺垫木）和大横杆来承担小横杆传来的荷载。

4、脚手架的避雷设置

在脚手架的四个角方向的底部提前预设四处避雷接地引出线端头，引下线与建筑物的设计避雷带用镀锌扁铁焊接，待脚手架搭设至一定高度是在脚手架的角杆上方焊接避雷针并与下端避雷接地体引上线做电气连接。

基本能够起到避雷效果。

第二章计算书及技术交底部分

第一节计算书

钢管落地脚手架计算书

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安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为30m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为1.05m，纵距La为1.3m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.25m；

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Φ48×3.0；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距3.9m，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:

2.000kN/m2；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处福建晋江，基本风压0.61kN/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0.693；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1190；

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；

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:

13；

5.承重混凝土板参数

板类型：

双向板；

板单元计算宽度Bc（m）：

8.4m；

板单元计算长度Bl（m）：

8.4m；

板厚度h（mm）：

350；混凝土成型龄期TB（天）：

28；

混凝土强度等级：

[XB=C35]；混凝土强度实测值fck（MPa）：

16.7；

钢筋位置配筋量及等级每米宽钢筋面积（mm2）

X向正筋HRB40016@200ASX=1005.5

Y向正筋HRB40016@200ASY=1005.5

X向负筋HRB40012@200ASX'=565.5

Y向负筋HRB40014@200ASY'=769.5

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=0.3×1.05/（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=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.7=0.98kN/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=0.08×0.166×1.32+0.10×0.98×1.32=0.188kN·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=-0.10×0.166×1.32-0.117×0.98×1.32=-0.222kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.188×106,0.222×106）/4490=49.443N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=49.443N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[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+0.105=0.138kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.7kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.138×13004/（100×2.06×105×107800）+0.990×0.7×13004/（100×2.06×105×107800）=1.012mm；

大横杆的最大挠度1.012mm小于大横杆的最大容许挠度1300/150mm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=0.033×1.3=0.043kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1.3/（2+1）=0.137kN；

活荷载标准值：

Q=2×1.05×1.3/（2+1）=0.910kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.043+0.136）+1.4×0.91=1.49kN；

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=1.49×1.05/3=0.521kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.527kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.527×106/4490=117.354N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=117.354N/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=0.043+0.136+0.91=1.09kN；

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=1089.79×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×107800）=2.016mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.016=2.04mm；

小横杆的最大挠度为2.04mm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

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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8.00kN；

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=0.033×1.3×2/2=0.043kN；

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=0.3×1.05×1.3/2=0.205kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.05×1.3/2=1.365kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.043+0.017+0.205）+1.4×1.365=2.23kN；

R<8.00kN，单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0.119kN/m

NG1=[0.1190+（1.30×2/2）×0.033/1.80]×30.00=4.292kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×13×1.3×（1.05+0.2）/2=3.296kN；

（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0.15kN/m

NG3=0.15×13×1.3/2=1.268kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.3×30=0.195kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.05kN；

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=2×1.05×1.3×2/2=2.73kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.05+0.85×1.4×2.73=14.108kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.05+1.4×2.73=14.681kN；

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=0.61kN/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0.693；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.61×0.74×0.693=0.219kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.219×1.3×1.82/10=0.11kN·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=14.108kN；

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'=14.681kN；

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=3.118m；

长细比:

L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.188

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=14108.1/（0.188×424）+109755.97/4490=201.433N/mm2；

立杆稳定性计算σ=201.433N/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=14681.4/（0.188×424）=184.181N/mm2；

立杆稳定性计算σ=184.181N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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：

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=4.758kN；

活荷载标准值：

NQ=2.73kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.119kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.11/（1.4×0.85）=0.092kN·m；

Hs=（0.188×4.24×10-4×205×103-（1.2×4.758+0.85×1.4×（2.73+0.188×4.24×100×0.092/4.49）））/（1.2×0.119）=38.054