脚手架工程方案.docx

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脚手架工程方案

成都市卓锦城住宅项目R2C1地块住宅工程

版次：

脚手架施工方案

审批：

审核：

编制：

业主代表：

监理代表：

状态：

中国核工业华兴建设有限公司卓锦城工程管理项目部

年月日

一、工程概况：

本项目为卓锦城R2C1期住宅工程，本工程地处东城三圣乡,建筑层数-1~24层属高层建筑，剪力墙结构，建筑物高度为73.6m，按高层分类均属A级高度复杂高层建筑。

结构基础为管桩基础，地下室为独立基础。

工程等级一级，建筑类别为一类高层住宅，建筑抗震设防类别三类，烈度为7度。

地下室人防防护区等级为六级；设计使用年限50年，地基基础设计等级为乙级，结构安全等级为二级。

本工程脚手架施工,采用双排落地外架与悬挑脚手架方式；高层建筑分别在第2层、9层、16层位置进行三道悬挑。

悬挑装置每栋配置二套，上下周转使用。

在装饰施工时，采用外挂吊篮进行外墙装饰施工。

二、施工准备：

1、施工材料的准备：

钢管宜采用力学性能适中的Q235-A（3号）钢，其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》（GB/T700）中Q235-A钢的规定。

每批钢材进场时，应有材质检验合格证；钢管选用外径48mm，壁厚3.5m的焊接钢管。

立杆、纵向水平杆和斜杆的最大长度为6.0m，横向水平杆长度1.5m；扣件表面应进行防锈处理，钢管上严禁打孔；脚手板采用厚度不小于5cm、宽度不小于250cm的木跳板；脚手架采用的扣件，螺栓拧紧扭距应不小于65N·m；连墙件的材质应符合现行国家标准《炭素结构钢》（GB/T700）中Q235-A钢的规定；悬挑架所用的水平钢梁[18号工字钢]和φ16钢丝绳，以及绳卡、花篮螺栓等必须有合格证，进场时必须进行严格验收。

2、施工作业人员准备：

进行进行详细的技术交底和安全技术交底，以确保砼浇筑的质量和安全；施工人员高处作业人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0，无色盲，无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病，无妨碍登高架设作业的其他疾病和生理缺陷；作业责任心强，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。

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等。

3、落地式防护架必须进行地基处理，回填土夯实后地基做80mm厚C10混凝土地坪，以保证地基不变形；场地平整不得积水；杆支承在300×50的木板上；悬挑层结构砼的应达到75%的设计强度，所用悬挑材料加工完毕等。

三、施工布置、安排

鉴于工程特点和现场条件，决定采用扣件式钢管脚手架；由于场地狭窄，搭设防护架时无法回填土方，从安全等原因，故采用在第二层预埋吊环的办法搭设双排挑架作为主体防护架，二层以下采用单排防护架，待主体完工且地下室周边土方回填夯实后，二层以下搭设的单排架与二层以上挑架共同作为外墙的装饰架。

四、施工方法：

脚手架必须配合施工进度搭设，一次高度不应超过相邻连墙件以上两步。

本项目以301栋为例，进行脚手架平面布置示意。

施工顺序；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→装扫地横向水平杆，并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步纵向水平杆并与各立杆扣紧→安第一步横向水平杆→安第二步纵向水平杆→安第二步横向水平杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步纵向水平杆扣紧（装设与柱连接杆后拆除）→安第三、四步纵向水平杆和横向水平杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板，绑扎防护及挡脚板、立挂安全网。

1、立杆：

内立杆距外墙边400mm。

每根立杆底部应设置垫板。

相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内。

下端第一根立杆交错用6m杆和3m杆相互错开。

立杆纵向间距为1.5m，立杆横距b=0.90m立杆的步距h1=0.8m，

先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。

垫板应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。

双排架宜先立内排立杆，后立外排立杆。

每排立杆宜先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。

双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。

立杆接长时，宜先立外排，后立内排。

在搭设首层脚手架的过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设，待该部位与脚手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。

当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完毕后方可拆除。

立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接，

相邻立杆的对接接头不得设着在同步内，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小于500m，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1／3。

开始搭设立杆时，每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。

当立杆搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵、横向水平杆后。

应立即设置连墙件。

立杆顶端高出女儿墙上皮1米，高出檐口1.5米

2、纵向水平杆

纵向水平杆要求设置在立杆外侧，可以适当平衡操作层的荷载，长度不宜小于三跨。

接长宜使用对接。

对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。

接长如采用搭接，搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。

本工程使用竹串片脚手挡板，纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件固定在立杆上。

3、横向水平杆

作业层上非主节点处的横向水平杆，按900mm等间距设置，设置于纵向水平杆的下方。

主节点处必须设置一根横向水平杆；横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。

横向水平杆靠墙一端外伸长度不小于300mm，以满足铺一块脚手板的要求。

靠墙一端离外墙装饰面距离不大于100mm（符合JGJ130-2001中6.2.3和7.3.6要求）。

4、脚手架必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地下方的立杆上。

5、脚手板

作业层脚手板应铺满、铺稳，离开外墙装饰面100mm。

脚手板应设置在三根横向水平杆上。

脚手板的铺设可对接平铺，也可搭接铺设，搭接时接头必须支在横向水平杆上。

作业层端部脚手板探头长度取150mm，板长两端应与支承杆可靠固定。

6、连墙件、剪刀撑的搭设

本工程采用刚性连墙件，连墙件水平方向沿每根框架柱设置，高度方向隔步设置。

本工程连墙件拉结在框架柱上。

立杆安装时，宜尽量选择靠近框架柱的位置，以满足JGJ130-2001中6.4.2连墙件“宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm”的要求。

连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置。

剪刀撑在外侧立面每隔6跨沿全高连续设置，且转角必须设置。

斜杆与地面的倾角按45°—60°之间控制。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨；且不小于6米。

剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。

搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。

剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横杆伸出端或立杆上，扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

剪刀撑随立杆、纵横水平杆同步搭设，且应在外侧立面整个长度和高度上连续设置。

斜杆下端必须支承在垫板上。

7、门洞

脚手架应在安全通道出入口处设置门洞；门洞采用上升斜杆、平行旋杆桁架结构形式。

作业层的栏杆、挡脚板和脚手板的搭设：

栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。

上栏杆上皮高度应为1.2米，挡脚板高度不小于180mm；中栏杆居中设置。

脚手板应满铺，铺稳，离开墙面120—150mm。

自顶层作业层的脚手板往下计，每隔12m满铺一层脚手板。

门洞处挑空一根立杆。

门洞处的空间桁架，除下弦平面外，应在其余5个平面内设置斜腹杆。

斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

安全通道处的门洞两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1至2步（外排架2步，内排架1步）。

安全通道、卸料平台、井架通道不得与脚手架杆件连接。

8、扣件

螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m，且不应大于65N.m。

主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

对接扣件开口应朝上或朝内。

各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

上人斜道

当室内楼梯受施工影响不能正常使用时，可在架体内搭设临时简易上人斜道。

斜道坡度不宜大于1:

3。

沿架体内排设单侧扶手栏杆。

扶手栏杆高1.2m。

9、安全网

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。

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

五、脚手架的计算

本方案落地式双排外架及悬挑架均按最大搭设高度24m进行验算；

施工中不允许超过设计荷载。

根据规定，施工均布荷载Qk=3.0KN/㎡。

横向水平杆、纵向水平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。

架体采用φ48×3.5mm双排钢管脚手架搭设。

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为0.90米，立杆的步距为0.90米；内排架距离墙长度为0.40米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2；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1.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；

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矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×0.900/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×0.900/（2+1）=0.900kN/m；

静荷载的计算值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；

活荷载的计算值:

q2=1.4×0.900=1.260kN/m；

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

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

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.172×1.5002+0.10×1.260×1.5002=0.314kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.5002-0.117×1.260×1.5002=-0.370kN.m；

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.314×106,0.370×106）/5080.0=72.835N/mm2；

大横杆的抗弯强度:

σ=72.835N/mm2小于[f]=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：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.900kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=0.677×0.143×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×0.900

×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.992mm；

脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于1500.0/150mm或者10mm,满足要求!

小横杆的计算

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，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=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的荷载标准值：

P2=0.350×0.900×1.500/（2+1）=0.158kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×0.900×1.500/（2+1）=1.350kN；

荷载的计算值:

P=1.2×（0.058+0.158）+1.4×1.350=2.148kN；

小横杆计算简图

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=1.2×0.038×0.9002/8=0.005kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.148×0.900/3=0.644kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.649kN.m；

σ=M/W=0.649×106/5080.000=127.776N/mm2；

小横杆的计算强度小于205.000N/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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×900.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.013mm；

P2=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.350=1.565kN；

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:

Vpmax=1565.100×900.0×（3×900.02-4×900.02/9）/（72×2.060×105

×121900.0）=1.613mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.013+1.613=1.626mm；

小横杆的最大挠度小于（900.000/150）=6.000与10mm,满足要求!

；

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:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×0.038×950.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.016mm

集中荷载标准值P=0.069+0.200+1.140=1.41kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1549.620×950.0×（3×950.02-4×950.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=1.878mm

最大挠度和V=V1+V2=1.894mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

3、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；

横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.900=0.035kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×0.900×1.500/2=2.025kN；

荷载的计算值:

R=1.2×（0.035+0.236）+1.4×2.025=3.160kN；

R<6.40kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

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：

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1611

NG1=0.161×24.000=3.866kN；

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=0.350×4×1.500×（0.900+0.3）/2=1.260kN；

栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆木，标准值为0.11

NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN；

吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×24.000=0.180kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.726kN；

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=3.000×0.900×1.500×2/2=4.050kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

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=0.300kN/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=0.740；

Us--风荷载体型系数：

Us=0.649；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.300×0.740×0.649=0.101kN/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=1.2×5.726+1.4×4.050=12.542kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.726+0.85×1.4×4.050=11.691kN；

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=0.850×1.4×0.101×1.500×

0.8002/10=0.012kN.m；

立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴心压力设计值：

N=12.542kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=1.386m；

Lo/i=88.000；

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=0.673；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=12542.000/（0.673×489.000）=38.109N/mm2；

立杆稳定性计算σ=38.109小于[f]=205.000N/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=11.691kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度,由公式lo=kuh确定：

lo=1.386m；

Lo/i=88.000；

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=0.673

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=11691.180/（0.673×489.000）+11521.630/5080.000=37.793N/mm2；

立杆稳定性计算σ=37.793小于[f]=205.000N/mm2满足要求！

连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算

Nl=Nlw+No

风荷载基本风压值Wk=0.101kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=7.200m2；

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,No=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：

NLw=1.4×Wk×Aw=1.017kN；

连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=6.017kN；

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度,

由长细比l/i=400.000/15.800的结果查表得到0.933；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.933×4.890×10-4×205.000×103=93.529kN；Nl=6.017

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=6.017小于双扣件的抗滑力16.0kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图

悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本工程中，脚手架排距为900mm，内侧脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1000mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=1660.00cm4，截面抵抗矩W=185.00cm3，截面积A=30.60cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.726+1.4×4.050=12.542kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×30.600×0.0001×78.500=0.288kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁变形图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN.m）

经过连续梁的计算得到

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=21.367kN；

R[2]=4.575kN；

R[3]=0.149kN。

最大弯矩Mmax=3.799kN.m；

截面应力σ=M/1.05W+N/A=3.799×106/（1.05×185000.0）+

0.000×103/3060.0=19.555N/mm2；

水平支撑梁的计算强度σ=19.555小于215.000N/mm2,满足要求！

悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[18号工字钢,计算公式如下

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：