50m高落地式扣件钢管脚手架安全专项施工方案.docx

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50m高落地式扣件钢管脚手架安全专项施工方案

华星酒业综合楼落地式扣件钢管脚手架安全专项施工方案

华星酒业综合楼落地式扣件钢管脚手架

安全专项施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

仁怀市第二建筑工程公司

年月日

1工程概况

（1）华星酒业综合楼工程，框架结构，该工程地下一层（层高8.0米），地上10层，建筑物总高度为40.3m。

（2）本工程脚手架搭设在地基上，脚手架采用双排落地式钢管脚手架。

（3）本工程外脚手架沿高度方向采用分层（按建筑物自然层）多次沿四周满搭设的方式，搭设高度至屋顶面。

2主要编制依据

[1]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）；

[2]建筑施工安全检查标准（JGJ59—99）；

[3]建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）；

[4]建筑施工手册（第四版）。

3危险源识别与监控

（1）脚手架工程事故的类型分析

1）整架倾倒或局部垮架；

2）整架失稳、垂直坍塌；

3）人员从脚手架上高处坠落；

4）落物伤人（物体打击）；

5）不当操作事故（闪失，碰撞等）。

（2）引发事故的主要原因分析

1）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架

构架缺陷：

构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设连墙件等；

在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和连墙件等；

构架尺寸过大、承载能力不足或设计安全不够与严重超载；

地基出现过大的不均匀沉降。

2）人员从脚手架上高处坠落

作业层未按规定设置围挡防护；

作业层未满铺脚手板或架面与墙之间的间隙过大；

脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落；

不当操作产生的碰撞和闪失等。

3）落物伤人（物体打击）

在搭设或拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或路过行人；

架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或路过行人；

整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或路过行人等。

4）不当操作大致有以下情形：

①用力过猛，致使身体失稳；

②在架面上拉车退着行走；

③拥挤碰撞；

④集中多人搬运或安装较重构件；

⑤架面上的冰雪未清除，造成滑落。

5）其他伤害

在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨和雪天）下继续施工；

在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用；

脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离等。

（3）危险源的监控

1）对脚手架的构配件材料的材质、使用的机械、工具、用具进行监控；

2）对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控；

3）对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况；

4）加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。

4安全技术设计

4.1一般规定

本工程按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）规定：

（1）脚手架的承载能力应按概率极限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计。

本工程安全专项施工方案设计需进行下列设计计算：

1）纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件的抗滑承载力计算;

2）立杆的稳定性计算；

3）连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算;

4）立杆地基承载力计算。

（2）计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。

永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数取1.4。

（3）脚手架中的受弯构件，尚应根据正常使用极限状态的要求验算变形。

验算构件变形时，应采用荷载短期效应组合的设计值。

（4）纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm时，立杆稳定性计算中可不考虑此偏心距的影响。

（5）当满足本方案4.2构造体系要求时，其相应杆件可不再进行设计计算。

但连墙件、立杆地基承载力等仍应根据实际荷载进行设计计算。

（6）钢材的强度设计值与弹性模量按以下表1采用。

Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f

205

弹性模量E

2.06×105

表1钢材的强度设计值与弹性模量（N/mm2）

（7）扣件、底座的承载力设计值应按表2采用。

项目

承载力设计值

对接扣件（抗滑）

3.20

直角扣件、旋转扣件（抗滑）

8.00

底座（抗压）

40.00

注：

扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于40N.m，且不应大于65N.m。

表2扣件、底座的承载力设计值（KN）

（8）受弯构件的挠度不应超过表3中规定的容许值。

构件类别

容许挠度[v]

脚手板、纵向、横向水平杆

l/150与10mm

悬挑受弯构件

l/400

注：

l为受弯构件的跨度

表3受弯构件的容许挠度

（9）受压、受拉构件的长细比不应超过表4中规定的容许值。

构件类别

容许长细比[λ]

立杆

双排架

210

单排架

230

横向斜撑、剪刀撑中的压杆

250

拉杆

350

表4受压、受拉构件的容许长细比

4.2构造要求

4.2.1平面布置

立杆纵向间距1200mm为宜、但不大于1500mm，横向间距1050mm，内排立杆距离建筑物的距离不大于300mm，下端垫木方并设置扫地杆。

立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。

立杆的直接头应相互错开2500长，其接头距离大横杆的距离不大于步距的1/3。

4.2.2立面布置

大横杆步距1800mm，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，扶手杆水平设置于每步架1.2m高处。

剪刀撑要求满设，并沿高连续布置，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角在450～600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，搭接长度不小于1000mm，且不少于2个扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加2～4个节点。

立杆和大横杆交点处一定要设小横杆。

横向斜撑应在同一平面由底至顶呈“之”字型连续布置，除拐角应设横向支撑外中间应每隔6跨设置一道。

脚手架立面布置图详见图1、图2。

图1落地架侧立面图

图2落地架正立面图

4.2.3纵向水平杆的构造

（1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。

（2）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。

（3）纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm。

4.4横向水平杆的构造

（1）主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接，且严禁拆除。

（2）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。

（3）横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上。

（4）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

4.5立杆的构造

（1）立杆下用截面300×50mm木垫板通长铺设。

（2）脚手架必须设置纵横向扫地杆。

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。

横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

（3）脚手架底层步距为1.5m。

（4）立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。

（5）立杆除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

对接应符合下列规定：

1）立杆上的对接扣件交错布置，两根相邻立杆的接头不设置在同步内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不大于步矩的1/3。

2）搭接长度不小于1m，采用不少于3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100mm。

（6）立杆顶端高出女儿墙上皮lm，高出檐口上皮1.5m。

4.6连墙件

为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置连接杆，设置说明如下：

（1）连接杆用短钢管制成，长度约500～800mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上，另一端用扣件固定在短钢管上。

（2）连接杆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。

（3）连墙件扣件连接大样图见图3。

图3连墙件扣件连接示意图

4.7门洞

（1）脚手架门洞采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构型式（图4），斜杆与地面的倾角a应在45o～60o之间。

（2）脚手架门洞桁架的构造应符合下列规定：

1）脚手架门洞处的空间桁架，除下弦平面外，在其余5个平面内的图示节间设置一根斜腹杆（图4中l－1、2－2、3－3剖面）；

2）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大于150mm。

3）斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，采用对接扣件连接。

图4门洞处上升斜杆、平行弦杆桁架

（3）门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1—2步。

（4）门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均应增设一个防滑扣件（如图4），该扣件宜紧靠主节点处的扣件。

4.8剪刀撑与横向斜撑

（1）剪刀撑的设置应符合下列规定：

1）每道剪刀撑跨越立杆的根数按表5的规定确定。

每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45.～60之间（图5）；

表5剪刀撑跨越立杆的最多根数

2）在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑；

3）剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第6．3．5条的规定；

4）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，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。

图5剪刀撑布置

（2）横向斜撑的设置应符合下列规定：

1）横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第6．5．2条第2款的规定；

2）两端均设置横向斜撑；

3）除拐角设置横向斜撑外，中间每隔6跨设置一道。

4.9斜道

本工程中斜道的做法应满足以下要求：

（1）本工程的斜道是人行并兼作材料运输，其型式宜采用之字型斜道；

（2）斜道坡度为1:

3，宽度不小于1m；

（3）斜道脚手板应铺严实，在其上面设厚3cm，间距不大于30cm的防滑条；

（4）转弯处搭设休息平台，宽度不小于1.2m，护栏高度1.2m；

（5）斜道设置在便于人员通行的脚手架外侧。

4.10脚手板铺设要求

本工程采用冲压钢脚手板，在铺设中应注意以下几点：

（1）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm；

（2）脚手板，应设置在三根横向水平杆上。

当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。

脚手板采用对接平铺（图6中所示），四个角应用直径1．2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

图6脚手板对接构造

（3）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。

（4）斜道脚手板构造应符合下列规定：

1）脚手板顺铺时，接头宜采用搭接；

2）下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处宜采用三角木填顺；

3）人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250～300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20～30mm。

4.11安全网架设

脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。

立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得大于10cm。

4.12栏杆、挡脚板设置要求

（l）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

（2）上栏杆上皮高度应为1.2m；

（3）挡脚板高度不应小于180mm；

（4）中栏杆应居中设置。

4.13防电避雷措施

（1）在高、低压线路下方均不得搭设脚手架。

脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间必须保持安全操作距离。

最小安全操作距离应不小于表6所列数值。

当条件限制达不到下表规定的最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、防护架并悬挂醒目警告标志牌，如果上述防护措施也无法实现，则必须与有关部门协商采取迁移外电线路，甚至改变工程位置。

外电线路电压等级（KV）

小于1

1~10

35~110

220

330~500

最小安全操作距离（m）

4.0

6.0

8.0

10

15

表6在建工程（含脚手架）的周边与架空线路的边线之间

的最小安全操作距离

（2）脚手架若在相邻建筑物、构筑物防雷保护范围之外，则应安装防雷装置，防雷装置的冲击接电电阻值不得大于30Q。

1）避雷针可用直径25～32mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径不小于12mm的镀锌钢筋制作，设在房屋四角脚手架的立杆上，高度不小于1m，并将所有最上层的大横杆全部接通，形成避雷网络。

2）接地板可利用在施工过程中的垂直接地板，也可用直径不小于20mm的圆钢。

水平接地板可用厚度不小于4mm、宽25～40mm的角钢制作。

接地板的设置，可按脚手架的长度不超过50m设置一个，接地板埋入地下的最高点，应在地面下深度不浅于500mm。

埋设接地板时，应将新填土夯实。

接地板不得设置在有蒸气管道或烟囱风道附近经常受热的土层内；位于地下水以上的砖石、焦碴或砂子内，均不得埋设接地板。

3）接地线可采用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢。

接地线的连接应保证接触可靠。

在脚手架的下部连接时，应用两道螺栓卡箍，并加设弹簧垫圈，以防松动，保证接触面不小于10cm

。

连接时将接触表面的油漆及氧化层清除，使其有金属光泽，并涂以中性凡士林。

接地线与接地板的连接应采用焊接，焊缝长度应大于接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍。

4）接地装置完成后，要用电阻表测定电阻是否符合要求。

接地板的位置，应选择人们不易走到的地方，以避免和减少跨步电压的危害和防止接地线遭机械损伤。

同时应注意与其它金属物或电缆之间保持一定距离（一股不小于3m），以免发生击穿危害。

在有强烈腐蚀性的土中，应使用镀铜或镀锌的接地板。

5）在施工期间遇有雷雨时，钢脚手架上的操作人员应立即离开。

4.3脚手架设计与计算

4.3.1基本参数

某学院数理大楼工程框架结构，采用密目式安全立网全封双排脚手架进行结构施工（两层施工层）。

密目密度为2000目/100cm2，脚手架采用Φ48×3.5mm钢管搭设，脚手板采用冲压钢脚手板。

连墙件的连墙杆采用Φ48×3.5mm钢管，连墙件与脚手架的连接、连墙件与建筑物的连接采用扣件连接，连墙布置两步三跨，脚手架搭设尺寸为：

立杆横距lb=1.05m；立杆纵距la=1.5m，步距h=1.5m，脚手架内侧距外墙0.35m，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

立杆下用截面300×50mm木垫板通长铺设。

地基土为碎石，由甲方提供的地质勘察报告得知，承载力标准值fgk=300kpa。

施工地区基本风压为0.35kN/m2。

4.3.2脚手架荷载计算与组合

4.3.2.1恒载：

（1）脚手架结构自重（包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等自重）标准值产生的轴向力NG1K：

按规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）公式5.3.7计算脚手架按稳定计算的搭设高度：

Hs=[H]/1-0.001[H]=50/1-0.001×50=52.63m

查规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附录A表A-1得

脚手架每米立杆承受的结构自重标准值：

gk=0.1248KN/m

NG1K=Hsgk=52.63×0.1248=6.57KN

（2）求构配件自重（包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网）标准值产生的轴向力NG2K：

脚手架高50m，根据规范要求，考虑脚手架上两个同时作业施工层，脚手板每12m铺设一层，应铺设钢脚手板5层查规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表4.2.1-1得脚手板自重标准值：

QP1=5×0.3=1.5KN/m2

栏杆、冲压钢脚手板、挡板自重标准值，查规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）4.2.1-2得

QP2=2×0.11KN/m=0.22KN/m2

密目式安全立网自重标准值QP3=0.005KN/m2

NG2K=0.5（lb+a1）la

QP1+

QP2la+[H]QP3la=0.5（1.05+0.35）×1.5×1.5+0.22×1.5+50×0.005×1.5=2.28KN

4.3.2.2活载

（1）考虑脚手架上两个同时作业施工层，取

Qk=（3+2）KN/mm2，施工荷载标准值产生的轴向力总和

NQK：

NQK=0.5（lb+a1）la

Qk=0.5（1.05+0.35）×1.5（3+2）

=5.25KN

（2）风荷载：

ωk=0.7·βz·µZ·µs·ω0式中：

ωK-风荷载标准值（KN/m2）；βZ—风振系数，取1.0；µZ—风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）规定采用。

根据荷载规范，地面粗糙度c类，地面高度为50m，取值为1.25。

μs-脚手架风荷载体型系数，对全封闭脚手μs=1.0

，

为密目式安全网全封闭脚手架挡风系数，

其中：

为密目安全网挡风系数为：

（说明：

式中n为安全立网网目目数，A0为每目孔隙面积）

为敞开式扣件钢管脚手架的挡风系数：

查规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表A-3得，

所以

=0.841+0.095-0.841×0.095/1.2=0.869ωK—基本风压（KN/m2），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）采用。

本地区取0.35KN/m2。

ωk=0.7×1×1.25×0.869×0.35=0.27KN/m2。

求风载标准值产生的弯距：

由规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）公式5.3.4式得MWK=0.85×1.4×0.27×1.5×1.52/10=0.108KN.m

4.3.2.3立杆轴向力设计值

不组合风荷载时

N=1.2（NG1K+NG2K）+1.4

NQK=1.2×（6.57+2.28）+1.4×5.25=17.97KN

组合风荷载时

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4

NQK=1.2×（6.57+2.28）+0.85×1.4×5.25=16.87KN

4.3.3脚手架设计与计算

4.3.3.1横向水平杆计算

（1）强度验算：

最不利荷载组合条件下的计算简图如图8：

图8最不利荷载组合条件下计算简图

因为q恒所占比重较小，因此可偏安全简化，按下式计算Mmax：

q=1.2（Gk·C+gk）+1.4KQQM·C式中Gk-脚手板自重，查表得，GK=0.3KN/m2；C—小横杆间距，C=0.75；gK—钢管单位长度的自重，查规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表A-1得，gk=38.4N/m；kQ—施工活荷载不均匀分布系数，一般取KQ=1.2；QM—施工荷载标准值，取2.0KN/m2；q=l.2×（300×0.75+38.4）+1.4×1.2×2000×0.75=2880N/m；

验算抗弯强度：

式中：

W-小横杆钢管净截面抵抗矩，由钢管规格φ48×3.5，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表B得W=5080mm3。

安全

（2）计算变形

按下式进行近似计算，则偏于安全：

式中，E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表B得

E=2.06×105N/mm2，I=121900mm2。

满足要求。

4.3.3.2纵向水平杆计算

（1）纵向水平杆强度计算

可近似按图9进行计算：

图9纵向水平杆计算简图

图9中F1为小横杆与大横杆交点处支座反力的最大值。

Fl=bq/2+aq=1.05×2880/2+0.35×2880=2520N

因为活荷载约占90％，因此可近似全按活荷载考虑：

Mmax=0.213FL=0.213×2520×1.50=850.14N·m

安全

（2）变形验算

满足要求。

（3）扣件抗滑验算

抗滑最大力为：

2520N×2=5.04KN<8kN满足抗滑要求。

4.3.3.3立杆验算

不组合风荷载：

式中：

f—钢材的抗压强度设计值，采用205N/mm2；

A—立杆截面面积，取489mm2；

λ—长细比，1.155×1.5×1500/15.8=164.5

—轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表A-3得：

=0.2605；

—结构抗力调整系数，0.9

取值为1.33

不组合风荷载时：

满足要求

组合风荷载时

式中N——计算立杆段的轴向力设计值，本工程中为16.87KN；

f—钢材的抗压强度设计值，采用205N/mm2；

A—立杆截面面积，取489mm2；

λ—长细比，1.155×1.5×1500/15.8=164.5

—轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比查表得：

=0.2605；

—结构抗力调整系数，0.9

取值为1.33

W-立杆杆钢管净截面抵抗矩，由钢管规格φ48×3.5，查表得W=5080mm3。

风载标准值产生的弯距：

MWK=0.85×1.4×0.26×1.5×1.52/10=0.104KN.m

计算脚手架的可搭设高度Hs

不组合风荷载时，

=

m

组合风荷载时

式中Hs——按稳定计算的搭设高度；

gk——每米立杆承受的结构自重标准值（kN／m），可按规范查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）附录A表A－1采用。

本工程中查得为139.4N/m。

所以本工程中可采用搭设高度限值[H]=50m

4.3.3.4连墙件计算

（1）稳定性验算：

由风荷载产生的连墙杆的轴向力设计值为:

连墙杆轴向力设计值按下列公式计算：

Nl=NW+3=4.18+3=7.18KN

连墙杆计算长度，按最不利考虑为：

l0=立杆横距+内立杆距外墙的距离：

1.05+0.35=1.4m。

（2）连墙件抗滑验算：

N1=7.18KN

8KN，满足抗滑要求。

4.3.3.5立杆地基承载力计算

（1）地基承载力设计值应按下式计算：

fg＝kc·fgk

式中kc--脚手架地基承载力调整系数，对碎石土、砂土、回填土应取0.4；对粘土应取0.5；对岩土、混凝土应取1.0。

所以本工程中取0.4。

fgk—地基承载力标准值，根据甲方提供的地质勘察报告本工程中取300kpa

fg＝0.4×300=120kpa

（2）立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求