高层悬挑脚手架及卸料平台施工方案.docx
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高层悬挑脚手架及卸料平台施工方案
一、编制依据
1、建筑施工图
2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130-2001
4、《高层建筑施工手册》
5、悬挑式脚手架安全技术规程DGTJ08-2006
6、有关法律、法规、规章、管理文件
7、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
2、工程概况
1、工程概况
建设单位：
昆山常发置业集团有限公司
设计单位：
江苏华源建筑设计研究院有限公司
施工单位：
江苏建工集团有限公司
工程名称：
常发·香城湾花园A3、A4#楼
工程规模：
本工程位于江苏省昆山市花桥镇绿地大道旁。
本工程由2栋多层（6层）和2栋高层（27层）构成，其中多层为砖混结构，小高层为剪力墙结构，多层砖混建筑檐口高为18.0M，高层建筑檐口高为76.2M。
本方案仅适用于高层建筑。
2、脚手架方案设想
本工程A3、A4楼脚手架设置九层（23.2m）以下用双排钢管落地搭设（6.5米以下为双立杆），23.2m（九层）、40.6m（十五层）、58m（二十一层）上采用16#工字钢作为挑架，在挑架上搭设挑排脚手架，立杆间距为1.5m，搭设高度为六层（17.4m），分四组挑设。
遇阳角处、采光井选用联梁加斜支撑悬挑方式处理；由于本工程楼梯间与电梯间高出檐口6M，则在最上悬挑面的楼梯、电梯间位置的悬挑钢梁下均加12.6#槽钢斜撑增加稳定性。
二幢楼循环上下翻，整个二幢楼配备八套六层的脚手既可满足需要。
三、组织机构及人员安排
1、组织机构如下：
2、主要人员安排如下：
（1）施工员1名：
主要负责脚手架搭设、拆除的技术指导。
（2）安全员1名：
主要负责脚手架搭设、验收和拆除的安全工作。
（3）脚手架技术工人50人：
根据进度需要，主要负责脚手架的搭设、拆除工作，人员必须具备专业上岗证书。
（4）其他配合人员5人：
主要负责协助操作人员对钢管、扣件的运输工作。
四、材料及要求
1、钢管的材质及规格要求
采用符合GB700《普通碳素结构钢技术条件》技术要求的Q235钢，外表平直光滑，无裂缝、分层、变形扭曲、打洞截口以及锈蚀程度小于0.5mm的钢管，必须具有生产厂家的产品检验合格证或租赁单位的质量保证证明。
各杆件均采用外径?
48mm，壁厚3.0mm的焊接钢管，用于立杆、大横杆和斜杆的钢管长度以4~6m为宜，用于小横杆的钢管长度以0.8～1.0m为宜。
2、扣件的材质及规格要求
扣件是专门用来对钢管脚手架杆件进行连接的，它有回转、直角（十字）和对接（一字）三种形式，扣件应采用可锻铸铁制成，其技术要求应符合GB15831《钢管脚手架扣件》的规定，严禁使用变形、裂纹、滑丝、砂眼等疵病的扣件，所使用的扣件还应具有生产厂家的产品检验合格证或租赁单位的质量保证证明。
在使用时，直角扣件和回转扣件不允许沿轴心方向承受拉力；直角扣件不允许沿十字轴方向承受扭力；对接扣件不宜承受拉力，当用于竖向节点时只允许承受压力。
扣件螺栓的紧固力矩应控制在40~50N.M之间，使用直角和回转扣件紧固时，钢管端部应伸出扣件盖板边缘不小于100mm。
扣件夹紧钢管时，开口处最小距离不小于5mm。
回转扣件的两旋转面间隙要小于1mm。
3、竹笆脚手板的材质及规格要求
竹笆脚手板是用平放带竹青的竹片纵横编织而成，每根竹片宽度不小于30mm，厚度不小于8mm，横筋一正一反，边缘处纵横筋相交点用铁丝扎紧，板长为1.8m，宽度为0.8~1.0m。
4、安全密网
架体外侧必须用密目式安全网封闭，安全密网密目在2000目以上，网体与操作层不应有大于10mm的缝隙，网间不应有大于25mm的缝隙。
5、栏杆和挡脚板
操作层必须设置1.2m高的栏杆和180mm高的档脚板，挡脚板应与立杆固定，并有一定的机械强度。
5、外脚手架基本构造
（一）落地脚手架的构造
1、基础构造
1．1基础回填土夯实上做100厚的C20砼散水坡，等混凝土达
到设计强度后方可搭设。
1．2脚手架立管底部处理采用方木（50*100）作衬垫。
2、平面布置
落地脚手架立杆纵向间距1800㎜，横向间距800㎜，内排立杆与建筑物的距离为300㎜，立杆与大横杆相交处必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。
且立杆的直接头应相互错开0.5节长且不能设置在同步内，其接头与大横杆的距离不大于步距的1/3。
（见附图）
3、立面布置
大横杆步距1800㎜，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，相临横杆接头不能设置在同跨内，扶手杆水平设置每步架1.2高处。
剪刀撑要求满设，并沿高连续布设，斜杆与立杆接角部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆夹角在45°～60°之间，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须采用搭接，搭接接头长度不小于1500㎜，且不少于三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加2～3个节点，立杆和大横杆交点处一定设小横杆。
（见附图）
4、斜道搭设
斜道坡度为1:
3，宽度不小于1m，斜道脚手板应铺严，上面设厚3㎝间距不大于30㎝的防滑条，转变处搭设休息平台，宽度不小于1.2m，护拦高度1.2m。
斜道设置在便于员工通行的脚手架外侧，用安全网封闭，外设踢脚板，通道两侧设剪刀撑，进出口搭设防护棚，并悬挂标志牌。
5、纵向水平杆的构造
纵向水平杆采用对接扣件连接，符合下列规定：
纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500㎜，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
6、横向水平杆的构造
主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件连接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150㎜，在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度不应大于0.4L，且不应大于500㎜。
作业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，最大间距不应大于纵距的1/2。
7、立杆的构造
7.1、每项立杆下端必须设置固定的垫板。
7.2、脚手架必须设置纵横向扫地杆。
纵向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
7.3、脚手架底层步距亦为1.8m。
7.4、立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。
7.5、立杆除顶层顶部可采用搭接外，其余各层少接头必须采用对接扣件连接，并应符合下列规定：
7.5.1、立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻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500㎜，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
7.5.2、搭设长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
（2）悬挑脚手架的构造
1、平面布置
悬挑脚手架立杆纵向间距1500㎜，横向间距800㎜，内排立杆与建筑物的距离为300㎜，立杆与大横杆相交处必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。
且立杆的直接头应相互错开0.5节长且不能设置在同步内，其接头与大横杆的距离不大于步距的1/3。
（见附图）
2、立面布置
大横杆步距1800㎜，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，相临横杆接头不能设置在同跨内，扶手杆水平设置每步架1.2高处。
剪刀撑要求满设，并沿高连续布设，斜杆与立杆接角部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆夹角在45°～60°之间，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须采用搭接，搭接接头长度不小于1500㎜，且不少于三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加2～3个节点，立杆和大横杆交点处一定设小横杆。
（见附图）
3、挑架的构造
3.1、挑架悬挑长度为1.20m，内固定长度为2.4m，固定部分前后各布置一根φ16的钢筋吊环用双螺帽固定挑架。
工字钢横向间距1500mm,具体布置见附图。
3.2、当挑架在阳角转角处及建筑外形有变化悬挑长度大于1.6m时挑架设置斜撑，斜撑材料选用12.6#槽钢，具体布置见附图。
4、脚手架通道
在脚手架内部留1.0m*1.5m的洞口，再用钢管搭设爬梯，便于施工人员上下通行。
其余各部构造与落地脚手架同。
六、连墙件的设置
为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架与建筑物之间设置连墙件，设置说明如下：
1、连墙件用短钢管制成，长度约500㎜～800㎜，一端用U型抱箍固定于脚手架的立杆上，另一端焊上50*50角铁预埋于砼；遇剪力墙时可以利用原有的穿墙螺杆洞用螺杆焊钢管拉结，连墙件均采用短钢管。
按二步二跨设置，上下错开，成菱形布置。
2、连墙件尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。
七、脚手架的设计计算书
（一）、落地脚手架扣件钢管脚手架计算书
落地式扣件钢管脚手架计算书
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为23.2米，6.50米以下采用双管立杆，6.50米以上采用单管立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为0.80米，大小横杆的步距为1.80米；
内排架距离墙长度为0.30米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；
脚手架沿墙纵向长度为40米；
采用的钢管类型为Φ48×3.0；
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；
连墙件采用两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米，采用螺栓连接；
2.活荷载参数
施工均布活荷载标准值:
3.000kN/m2；脚手架用途:
结构脚手架；
同时施工层数:
2层；
3.风荷载参数
本工程地处江苏省苏州昆山市，基本风压为0.50kN/m2；
风荷载高度变化系数μz为1.42，风荷载体型系数μs为0.65；
脚手架计算中考虑风荷载作用；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）:
0.1248；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:
0.140；
安全设施与安全网（kN/m2）:
0.010；
脚手板类别:
竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:
0.033；
5.地基参数
地基土类型:
碎石土；地基承载力标准值（kN/m2）:
500.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.09；地面广截力调整系数:
0.40。
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=0.300×0.800/（2+1）=0.080kN/m；
活荷载标准值:
Q=3.000×0.800/（2+1）=0.800kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.080=0.136kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.800=1.120kN/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:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.136×1.5002+0.10×1.120×1.5002=0.276kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.136×1.5002-0.117×1.120×1.5002=-0.325kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.276×106,0.325×106）/4490.0=72.383N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=72.383N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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：
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.033+0.080=0.113kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.800kN/m；
最大挠度计算值为：
V=0.677×0.113×1500.04/（100×2.06×105×107800.0）+0.990×0.800×1500.04/（100×2.06×105×107800.0）=1.980mm；
大横杆的最大挠度1.980mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm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=0.033×1.500=0.050kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.300×0.800×1.500/（2+1）=0.120kN；
活荷载标准值：
Q=3.000×0.800×1.500/（2+1）=1.200kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.050+0.120）+1.4×1.200=1.884kN；
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=1.2×0.033×0.8002/8=0.003kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.884×0.800/3=0.502kN.m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.506kN.m；
最大应力计算值σ=M/W=0.506×106/4490.000=112.602N/mm2；
小横杆的最大应力计算值σ=112.602N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/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:
Vqmax=5×0.033×800.04/（384×2.060×105×107800.000）=0.008mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.050+0.120+1.200=1.370kN；
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=1369.950×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.060×105
×107800.0）=1.121mm；
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.008+1.121=1.129mm；
小横杆的最大挠度和1.129mm小于小横杆的最大容许挠度800.000/150=5.333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，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；
大横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.500×2/2=0.050kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×0.800=0.027kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.300×0.800×1.500/2=0.180kN；
活荷载标准值:
Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.027+0.180）+1.4×1.800=2.768kN；
R<6.40kN，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（kN），为0.1248
NG1=[0.1248+（1.50×2/2+1.50×2）×0.033/1.80]×23.20=4.827；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30
NG2=0.300×5×1.500×（0.800+0.3）/2=1.238kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.14
NG3=0.140×5×1.500/2=0.525kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.010×1.500×23.200=0.348kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.937kN；
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=3.000×0.800×1.500×2/2=3.600kN；
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=0.500kN/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=1.420；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.653；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×0.500×1.420×0.653=0.325kN/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=1.2×6.937+1.4×3.600=13.365kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.937+0.85×1.4×3.600=12.609kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.325×1.500×
1.8002/10=0.188kN.m；
六、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。
不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：
立杆的轴向压力设计值：
N=13.365kN；
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=1.500；
计算长度,由公式lo=kμh确定：
l0=3.119m；
长细比Lo/i=196.000；
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=4.24cm2；
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]=205.000N/mm2；
σ=13365.000/（0.188×424.000）=167.662N/mm2；
立杆稳定性计算σ=167.662N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[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=12.609kN；
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=1.500；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=3.119m；
长细比:
L0/i=196.000；
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=0.188
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]=205.000N/mm2；
σ=12608.712/（0.188×424.000）+187695.042/4490.000=199.981N/mm2；
立杆稳定性计算σ=199.981N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！
七、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=2.111kN；
活荷载标准值：
NQ=3.600kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.125kN/m；
Hs=[0.188×4.240×10-4×205.000×103-（1.2×2.111
+1.4×3.600）]/（1.2×0.125）=58.549m；
按《规范》5.3.7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]=58.549/（1+0.001×58.549）=55.311m；
[H]=55.311和50比较取较小值。
得到，脚手架搭设高度限值[H]=50.000m，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=2.111kN；
活荷载标准值：
NQ=3.600kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.125kN/m；
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：
Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.188/（1.4×0.85）=0.158kN.m；
Hs=（0.188×4.240×10-4×205.000×10-3-（1.2×2.111+0.85×1.4×（3.600+0.188×4.240×0.158/4.490）））/（1.2×0.125）=41.347m；
按《规范》5.3.7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]=41.347/（1+0.001×41.347）=39.706m；
[H]=39.706和50比较取较小值。
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=39.706m，满足要求！
八、连墙件的计算:
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
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