小高层脚手架施工方案分析.docx

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小高层脚手架施工方案分析

目录

1、编制依据————————————————————1

2、工程概况————————————————————1

3、施工准备及计划—————————————————2

4、脚手架施工———————————————————3

4.1脚手架布置—————————————————3

4.2落地式脚手架搭设——————————————3

4.3脚手架搭设要求及注意事项——————————5

4.4脚手架拆除—————————————————6

5、施工安全技术措施———————————————7

5.1组织机构及职责——————————————7

5.2施工安全技术措施—————————————7

5.2应急预案—————————————————8

6、劳动力计划———————————————————8

7、脚手架计算书及施工大样图————————————9

7.1落地式部分—————————————————9

1、编制依据

1.1施工图

图纸名称

图号

出图日期

2011.08

1.2主要规范、规程等

类别

名称

编号

规范

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

JGJ130-2001

手册

《施工手册》

第四版

1.3其他支撑性文件

名称

编号

荣成市鑫宁建筑公司《质量手册》

XNZL/Ⅰ01-2010

荣成市鑫宁建筑公司《环境安全手册》

XNHJ/I01-2005

荣成市鑫宁建筑公司《质量计划/施工组织设计.施工方案管理实施标准》

XNZL-SZ-QB-03-2009

1.4资源配备情况

1.5与本工程类型相类似的施工经验及施工资料

2、工程概况

工程名称

地理位置

建设单位

设计单位

监理单位

质量监督单位

施工总承包单位

施工主要分包单位

暂未确定

合同性质

总承包

投资性质

房地产

合同质量目标

合格

合同工期

合同承包范围

建筑安装工程施工图纸工作内容（不包括门窗、金属栏杆、外墙涂料、消防联动、太阳能分项工程、防水等）。

该工程13层、高度33.95m。

本方案主要对外防护脚手架的验算及施工方法进行阐述，承重脚手架的验算及施工方法详见《模板施工方案》。

3、施工准备及计划

3.1材料准备

本工程外脚手架分为落地式和悬挑式两部分，均采用Ф48*3.5钢管、铸铁扣件搭设。

悬挑梁采用16号工字钢。

外脚手架主要材料用量如下：

脚手架主要材料用量表及质量要求

序号

材料名称

规格

数量

质量要求

1

钢管

Ф48*3.5

600t

详3.2条

2

扣件

铸铁扣件

60000个

3

脚手板

木脚手板

5500块

4

密目网

48300m2

5

安全网

6000m2

3.2材料要求

脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，规格为Φ48*3.5，其质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，钢管上严禁打孔。

扣件均为铸铁锻造，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，扣件重量及允许荷载应符合规范（JGJ22-85）的要求。

在螺栓拧紧力矩达65N.m时不得发生破坏。

木脚手板应采用杉木或松木制作，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GBJ5）中Ⅱ级材质的规定。

脚手板厚度不应小于50mm,宽度为300mm，长度为3000mm，每块质量不大于30Kg。

3.3施工进度计划

本工程外脚手架其搭设进度按照施工进度同步进行。

4、脚手架施工

4.1脚手架布置

4.1.1落地式

落地式外架搭设，基础回填夯实完毕后，从一层（标高-0.60）开始搭设，搭设高度37.8米，，外脚手架采用Φ48*3.5钢管搭设，立杆横距0.9m，立杆纵距1.2m，步高1.8m，内立杆距墙面0.3m。

连墙件水平距离不大于4.2m，竖向距离不大于3.6m。

4.2落地式脚手架搭设

4.2.1搭设流程

铺设垫板、钢底座→排首层立杆→设置纵横向扫地杆→设置抛撑固定→搭设大小横杆并依次向上搭设→拉结点固定→铺设脚手板、防护栏杆、挡脚板→按要求设置剪刀撑→挂密目网、安全网→验收

4.2.2操作要点

4.2.2.1落地式脚手架基础座于回填夯实好的回填土上，其承载力满足要求。

脚手架基础底部保证无积水。

外脚手架立杆底部设置5cm厚垫板及钢底座。

4.2.2.2纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨，接长采用对接扣件连接，两根相邻纵向水平杆的接头不得设置在同步或同跨内；

4.2.2.3主节点处必须设置一根横向水平杆，采用直角扣件扣接，主节点处两个直角扣件的中心距不大于150mm，靠墙端的外伸长度不大于500mm。

4.2.2.4纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

4.2.2.5立杆上的对接扣件应交错布置：

两根相临立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm。

4.2.2.6剪刀撑宽度不小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角为450~600，纵横向在外侧立面的端部设置一道，中间不小大15m设置一道，由底至顶连续设置。

4.2.2.7连墙件从脚手架端部向中间设置，其竖向间距按2步设置，水平间距不大于4.2m设置，当柱距不满足时，应预先在楼板或梁内预埋连接件，当砼达到强度时方进行拉结。

4.5脚手架拆除

4.5.1拆前准备

4.5.1.1拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；

4.5.1.2拆除前应有技术负责人进行拆除安全技术交底；

4.5.1.3拆除区域应设警示线，专人看守，非工作人员严禁入内；

4.5.1.4承重架拆除必须经技术负责人同意后方可进行。

4.5.2拆中注意事项

4.5.2.1拆除按搭设反方向进行，自上而下逐层拆除，不允许上下两层同时拆除；

4.5.2.2连墙件、密目网、脚手板及安全网只能在拆除到该层才允许拆除，严禁在拆除前先拆连墙件、密目网、脚手板及安全网；

4.5.2.3拆除的钢管应经搭设的滑道落地，严禁直接从高空抛下。

4.5.3拆后清场

脚手架拆除时必须由专人负责，高空拆除人员系好安全带，上、下专人指挥、统一施工，每个工作班拆除的脚手架、工具必须及时清理、迅速外运、运输整理时严禁拆除作业。

5、施工安全技术措施

5.1组织机构及职责

项目部成立由项目经理、专职安全员、技术负责人及其他管理人员组成的施工安全领导小组，组织机构图如下。

由项目经理担任组长，安全员担任副组长，组员为。

施工安全领导小组职责见《环境安全管理方案》。

5.2施工安全技术措施

5.2.1建立严格的安全生产责任制，落实到班组及个人，由专职安全员跟踪检查，发现隐患及时纠正。

5.2.2脚手架必须按《脚手架施工规范》和本方案要求搭设。

把好“连接、承重、检验”三关，严禁堆放超荷重物。

5.2.3脚手架的基础要有垫木和底座设扫地横杆，脚手架按楼层与墙体或柱拉结牢固，拉结点垂直距离不超过3.6m，水平距离不超过4.2m，并按规定设置剪力撑。

5.2.4脚手架的操作面满铺脚手板，外侧设档脚板和1.2m高护身栏杆，脚手架上不得有探头板和飞板，板下面按规定设安全兜网。

5.2.5钢管脚手架搭设采用外径φ48*3.5钢管，不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的钢管，其杆件连接使用合格的专用扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎。

5.2.6脚手架搭设人员必须为考试合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

5.2.7作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。

严禁悬挂起重设备。

5.2.8在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆及连墙件等。

5.2.9脚手架外立面挂阻燃绿色安全网全封闭，沿建筑物四周按规定设置水平安全网，防止高空坠物伤人，挑出的安全网一律用组合钢管支架挑出，钢丝绳绷挂。

模板工程的支撑系统，根据不同部位，确定拆除时间，以保证安全。

5.3应急预案

根据本工程施工特点，外脚手架施工期间主要会存在如下紧急事件：

高处坠落、坍塌、物体打击、食物中毒、传染性疾病等。

项目部根据以上紧急事件，成立应急小组，制定了应急措施，具体内容详见项目部专项《应急预案》。

6、劳动力计划

脚手架施工期间，配备架工15人，以满足施工进度要求。

同时，项目还配备专职安全员1人，专职质检员1人，在脚手架施工过程中进行安全及质量检查。

7、脚手架计算书及施工大样图

脚手架计算钢管类型按照Φ48×3.2，扣件抗滑承载力系数取0.8。

7.1落地式部分

7.1.1参数信息

7.1.1.1脚手架参数

双排脚手架搭设高度为36m，立杆采用单立管；立杆横距为0.9m，立杆纵距为1.2m，大小横杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.30m；小横杆在上；采用的钢管类型为Φ48×3.2；横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.2m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；

7.1.1.2活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

4kN/m2；脚手架用途:

装修；同时施工层数:

2层；

7.1.1.3风荷载参数

本工程地处山东威海市，基本风压0.65kN/m2；风荷载高度变化系数μz为0.74，风荷载体型系数μs为0.98；脚手架计算中考虑风荷载作用；

7.1.1.4静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1337；脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.35；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.14；安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板类别:

木脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹夹板挡板；每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.035；脚手板铺设总层数:

2；

7.1.1.5地基参数

脚手架座在钢筋砼基础底板上，地基承载力满足要求。

脚手架侧立面图脚手架正立面图

7.1.2小横杆的计算

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

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。

7.1.2.1均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.035kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×1.8/3=0.21kN/m；

活荷载标准值:

Q=4×1.8/3=2.4kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.035+1.2×0.21+1.4×2.4=3.654kN/m；

小横杆计算简图

7.1.2.2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:

最大弯矩Mqmax=3.654×0.82/8=0.292kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=61.809N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=61.809N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

7.1.2.3挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.035+0.21+2.4=2.645kN/m；

最大挠度ν=5.0*2.645*8004/（384*2.06*105*113600）=0.603mm；

小横杆的最大挠度0.603mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm，满足要求！

7.1.3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，小横杆在大横杆的上面。

7.1.3.1荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.035×0.8=0.028kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.35×0.8×1.8/3=0.168kN；

活荷载标准值:

Q=4×0.8×1.8/3=1.92kN；

荷载的设计值:

P=（1.2*0.028+1.2*0.168+1.4*1.92）/2=1.462kN；

大横杆计算简图

7.1.3.2强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.035×1.8×1.8=0.009kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×1.462×1.8=0.703kN.m；

M=M1max+M2max=0.009+0.703=0.712kN.m

最大应力计算值σ=0.712×106/4730=150.468N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=150.468N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

7.1.3.3挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm；

均布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：

νmax=0.677×0.035×18004/（100×2.06×105×113600）=0.108mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.028+0.168+1.92）/2=1.058kN

ν=1.883×1.058×18003/（100×2.06×105×113600）=4.966mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.108+4.966=5.073mm；

大横杆的最大挠度5.073mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150=12与10mm，满足要求！

7.1.4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0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN；

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=0.035×0.8×2/2=0.028kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.035×1.8=0.064kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×0.8×1.8/2=0.252kN；

活荷载标准值:

Q=4×0.8×1.8/2=2.88kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.028+0.064+0.252）+1.4×2.88=4.445kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

7.1.5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：

每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1337kN/m

NG1=[0.1337+（0.80×2/2）×0.035/1.80]×13.50=2.017kN；

脚手板的自重标准值；采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×2×1.8×（0.8+0.3）/2=0.693kN；

栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×2×1.8/2=0.252kN；

吊挂的安全设施荷载，包括安全网；0.005kN/m2

NG4=0.005×1.8×13.5=0.122kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.084kN；

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=4×0.8×1.8×2/2=5.76kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.65kN/m2；

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：

Uz=0.74；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.976；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.65×0.74×0.976=0.329kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.084+1.4×5.76=11.765kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.084+0.85×1.4×5.76=10.555kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85*1.4WkLah2/10=0.850*1.4*0.329*1.8*1.82/10=0.228kN.m；

7.1.6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为：

立杆的轴向压力设计值：

N=11.765kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.188；

立杆净截面面积：

A=4.5cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.73cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=11765/（0.188×450）=139.062N/mm2；

立杆稳定性计算σ=139.062N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=10.555kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》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=4.5cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.73cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=10555.02/（0.188×450）+228064.354/4730=172.98N/mm2；

立杆稳定性计算σ=172.98N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

7.1.7最大搭设高度的计算:

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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式计算：

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=1.066kN；

活荷载标准值：

NQ=5.76kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.134kN/m；

Hs=[0.188×4.5×10-4×205×103-（1.2×1.066

+1.4×5.76）]/（1.2×0.134）=49.858m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=49.858/（1+0.001×49.858）=47.49m；

[H]=47.49和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=47.49m。

脚手架单立杆搭设高度为13.5m，小于[H]，满足要求！

按《规范》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：

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=1.066kN；

活荷载标准值：

NQ=5.76kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.134kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.228/（1.4×0.85）=0.192kN.m；

Hs=（0.188×4.5×10-4×205×103-（1.2×1.066+0.85×1.4×（5.76+0.188×4.5×100×0.192/4.73）））/（1.2×0.134）=31.973m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=31.973/（1+0.001×31.973）=30.982m；

[H]=30.982和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=30.982m。

脚手架单立杆搭设高度为13.5m，小于[H]，满足要求！

7.1.8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

风荷载标准值Wk=0.329kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=15.12m2；

按《规范》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=6.964kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=11.964kN；

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；

又：

A=4.5cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.5×10-4×205×103=87.545kN；

Nl=11.964

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=11.964小于双扣件的抗滑力12.8kN，满足要求！