落地式脚手架专项施工方案11.docx
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落地式脚手架专项施工方案11
北兴三千城1#、2#商住楼
落地式脚手架专项施工方案
编制：
审核：
审定：
陕西建工第六建设集团有限公司
2015年6月20日
落地式脚手架专项施工方案
第一节编制依据
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；
《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、
《钢结构设计规范》GB50017-2014中国建筑工业出版社；
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012中国建筑工业出版社；
《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版；
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中国建筑工业出版社；
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-92011中国建筑工业出版社；
《建筑结构静力计算手册》（第二版）中国建筑工业出版社；
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
本工程施工图纸及有关文件。
第二节 工程概况
工程建设概况
工程名称
北兴三千城1#、2#商住楼
工程地址
宝鸡市渭滨区宝光路南侧
建设单位
宝鸡市北行置业有限公司
监理单位
陕西方得项目管理有限公司
施工单位
陕西建工第六建筑工程有限公司
质量监督
宝鸡市质量监督站
设计单位
宝鸡市建筑设计院
勘察单位
陕西地矿宝鸡勘察院
工期
600天
计划竣工
2015年3月27日
工程建筑设计概况
层数
地上
32层
-1层高
3.6m
1层
6米
2层、3层
4.2m、3.9m
标准层
2.9米
建筑物高度
98.3米
装饰
外墙
涂料、真石漆
内墙
内墙涂料、水泥砂浆涂料
楼地面
地砖楼面、细石混凝土楼面
顶棚
轻钢龙骨石膏板吊顶、乳胶漆顶棚
门窗
塑钢门窗、防火门
防水
屋面
SBS改性沥青防水
卫生间
聚氨酯防水
工程结构设计概况
基础
类型
筏板基础、独立承台
主体
框剪结构
使用年限
50年
抗震设防烈度及抗震等级
7度
混
凝
土
强
度
等
级
标高构件
基础垫层
基础
墙、柱
梁
板
±0.000以下
C15
C40P6
C40P6
C40P6
C40P6
±0~25.60
C40
C40
C40
C40
25.6~63.30
C35
C35
C35
C35
63.30以上
C30
C30
C30
C30
其余构件混凝土强度等级为C20
钢筋
类别：
HPB300级别、HRB335级钢筋、HRB400级钢筋
砌体
±0.000m以下墙体为MU10混凝土实心砖，M10水泥砂浆砌筑，±0.000m以上均采用不低于MU3.5加气砼砌块，M5.0混合砂浆砌筑
第三节 脚手架方案选择
建筑4层以下采用落地式脚手架。
第四节 脚手架的材质要求
l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚3.0mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。
脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。
2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）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、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。
钢管螺栓拧紧力矩达70N.m时不得破坏。
如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。
3、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。
脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。
底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。
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，
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。
第五节脚手架的搭设流程及要求
落地脚手架搭设的工艺流程为：
场地平整、夯实→基础承载力实验、材料配备→定位设置通长脚手板、底座→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。
其余按一下构造要求搭设。
1、主杆基础
本工程脚手架地基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级不低于C20的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm。
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）。
当脚手架支在裙房屋面上时，要求每根立杆对应在楼板下连续至硬化地面。
2、立杆间距
（1）脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平3.6m（即二步二跨）：
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，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。
（4）立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1／400。
3、大横杆、小横杆设置
（1）大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，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，以形成空间结构整体受力。
4、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。
5、脚手板、脚手片的铺设要求
（1）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：
板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。
（2）满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。
（3）脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。
6、防护栏杆
（1）脚手架外侧使用建设主管部门认证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）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。
7、连墙件
（1）脚手架与建筑物按水平方向3.6m，垂直方向3.6m，设一拉结点。
楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。
（2）拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。
（3）拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。
（4）外墙装饰阶段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。
8、架体内封闭
（1）脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。
（2）脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。
（3）施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。
第六节脚手架计算书
依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年版））编制。
一、参数信息:
1.脚手架参数
计算的脚手架为双排脚手架，
横杆与立杆采用单扣件方式连接，搭设高度为24.3米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.80米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。
内排架距离墙长度为0.40米。
小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。
采用的钢管类型为Φ48×3.0。
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距5.40米,采用扣件连接。
2.荷载参数
施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板自重标准值0.35kN/m2，
同时施工2层，脚手板共铺设3层。
脚手架用途:
混凝土、砌筑结构脚手架。
卸荷钢丝绳采取2段卸荷，吊点卸荷水平距离3倍立杆间距。
卸荷钢丝绳的换算系数为0.82，安全系数K=10.0，上吊点与下吊点距离5.0m。
二、小横杆的计算:
小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。
按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。
考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载）。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.034kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.800/2=0.315kN/m
活荷载标准值Q=3.000×1.800/2=2.700kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.034+1.2×0.315+1.4×2.700=4.199kN/m
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩
计算公式如下:
M=4.199×1.052/8=0.579kN.m
σ=M/W=0.579×106/4490.0=128.88N/mm2
小横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度
计算公式如下:
荷载标准值q=0.03+2.70+0.32=3.05kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×3.05×1050.04/（384×2.06×105×107800.0）=2.17mm
小横杆的最大挠度小于1050.0/150与规范规定10mm,满足要求!
三、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。
用小横杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在大横杆的不利布置，计算大横杆的最大弯矩和变形。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.034×1.050=0.036kN
脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.800/2=0.331kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/2=2.835kN
荷载的计算值P=（1.2×0.036+1.2×0.331+1.4×2.835）/2=2.204kN
大横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为大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:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=0.08×（1.2×0.034）×1.8002+0.175×2.204×1.800=0.705kN.m
σ=0.705×106/4490.0=157.028N/mm2
大横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为大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:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
大横杆自重均布荷载引起的最大挠度
V1=0.677×0.034×1800.004/（100×2.060×105×107800.000）=0.11mm
集中荷载标准值P=（0.036+0.331+2.835）/2=1.601kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1.146×1600.830×1800.003/（100×2.060×105×107800.000）=4.82mm
最大挠度和
V=V1+V2=4.926mm
大横杆的最大挠度小于1800.0/150与规范规定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，
按照扣件抗滑承载力系数1.00
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（规范5.2.5）:
R≤Rc
（规范JGJ130-2011公式5.2.5）
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；
小横杆的自重标准值P1=0.034×1.050×2/2=0.036kN
大横杆的自重标准值P2=0.034×1.800=0.062kN
脚手板的荷载标准值P3=0.350×1.050×1.800/2=0.331kN
活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/2=2.835kN
荷载的计算值R=1.2×0.036+1.2×0.062+1.2×0.331+1.4×2.835=4.483kN
单扣件抗滑承载力的设计计算R≤8.00满足要求!
五、脚手架荷载标准值:
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）脚手架自重标准值产生的轴向力
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）gk:
查规范本例为0.1201
NG1=0.1201×24.300=2.918kN
（2）脚手板自重标准值产生的轴向力
脚手板的自重标准值（kN/m2）:
本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×3×1.800×（1.050+0.400）/2=1.370kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力
栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）:
本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17
NG3=0.170×1.800×3/2=0.459kN
（4）吊挂的安全设施，安全网自重标准值产生的轴向力
吊挂的安全设施荷载，包括安全网自重标准值（kN/m2）:
0.010
NG4=0.010×1.800×24.300=0.437kN
经计算得到，静荷载标准值
构配件自重：
NG2K=NG2+NG3+NG4=2.266kN。
NG2KL=NG2+NG3+NG4L=1.829kN。
钢管结构自重与构配件自重：
NG=NG1+NG2k=5.184kN。
（5）施工荷载标准值产生的轴向力
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
3.000
NQ=3.000×2×1.800×1.050/2=5.67kN
（6）风荷载标准值产生的轴向力
风荷载标准值:
（参考规范JGJ130-2011公式4.2.5）
其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：
W0=0.200
<1>可按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附表D.4取重现期10年确定，根据本工程工况，取修正系数为1
<2>脚手架使用期较短，一般为2~5年，遇到强劲风的概率相对要小得多；
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：
脚手架底部Uz=0.740,
风荷载虽然在脚手架顶部达到最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力却最小；而在5m（底部）处风荷载虽然最小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值也最大，根据以上分析，立杆稳定性验算时风压高度变化系数的取值应选脚手架底部。
Us——风荷载体型系数：
Us=1.1284
经计算得到，脚手架底部风荷载标准值Wk=1×0.740×1.1284×0.200=0.167kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-2）
N=1.2NG+0.9×1.4NQ=13.365kN
考虑分段卸荷作用,N=N/（n+1）×1.5=13.365/（2+1）×1.5=6.683kN
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-1）
N=1.2NG+1.4NQ=14.159kN
考虑分段卸荷作用,N=N/（n+1）×1.5=14.159/（2+1）×1.5=7.079kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.9）
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载基本风压标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
经计算得,底部立杆段弯矩Mw=0.9×1.4×0.167×1.80×1.802/10=0.123kN/m
六、立杆的稳定性计算:
0.卸荷计算[规范外内容，供参考]
卸荷吊点按照完全卸荷计算方法。
在脚手架全高范围内增加2吊点；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以吊点分段计算。
计算中脚手架的竖向荷载按照吊点数平均分配。
经过计算得到
α1=arctg[5.00/（1.05+0.40）]=1.289
α2=arctg[5.00/0.40]=1.491
最下面的立杆轴向力在考虑风荷载时为20.048kN。
最下面的立杆轴向力在不考虑风荷载时为21.238kN。
考虑荷载组合，各吊点位置处内力计算为（kN）
T1=22.113T2=21.306N1=6.159N2=1.699
其中T钢丝绳拉力，N钢丝绳水平分力。
所有卸荷钢丝绳的最大拉力为22.113kN。
选择卸荷钢丝绳的破断拉力要大于10.000×22.113/0.820=269.674kN。
钢丝绳直径最少为21.22mm。
选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1550MPa，直径11.0mm。
满足要求!
吊环强度计算公式为α=N/A其中f——吊环钢筋抗拉强度，《混凝土结构设计规范》规定f=50N/mm2；
A——吊环截面积，每个吊环按照两个截面计算。
经过计算得到，选择吊环的直径要至少（22113.240×4/3.1416/50/2）1/2=17mm。
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-1）
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=7.079kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
u——计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；
h——立杆步距，h=1.80；
λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=169；
λ≤[λ]=210,满足要求!
k——计算长度附加系数，取1.155；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=195的结果查表得到0.190；
A——立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.49cm3；
f——钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；
σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；
经计算得到σ=7079.000/（0.190×424.000）=88.08N/mm2
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-2）
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=6.683kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
u——计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；
h——立杆步距，h=1.80；
λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=169；
λ≤[λ]=210,满足要求!
k——计算长度附加系数，取1.155；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；
Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=195的结果查表得到0.190；
A——立杆净截面面积，A=4.24cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.49cm3；
f——钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.123kN.m；
σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；
经计算得到σ=6683.000/（0.190×424.000）+（123000.000/4490.000）=110.55N/mm2
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ七、最大搭设高度的计算:
不考虑风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度按照下式计算：
（参考规范JGJ130-2011公式5.2.11-1）
其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=NG2+NG3+NG4=2.266kN；
NQ——活荷载标准值，NQ=5.670kN；
gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.120kN/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
[H]=[0.190×4.240×10-4×205×103-（1.2×2.266+1.4×5.
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