脚手架专项施工方案.docx

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脚手架专项施工方案

脚手架专项施工方案

第一节编制依据

（1）《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；

（2）《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》GB50017-2003中国建筑工业出版社；

（3）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；

（4）《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；

（5）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中国建筑工业出版社；

（6）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社；

（7）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社；

（8）本工程施工图。

第二节工程概况

工程名称：

南京滨江核电模块化生产基地项目一期工程（厂前区）

建设地点：

南京市滨江开发区（工业园）喜燕路南侧和天成路西侧

建设单位：

南京中核华兴核电设备制造有限公司

设计单位:

江苏东方建筑设计有限公司

监理单位:

江苏中核华纬工程设计研究有限公司

施工单位：

中国核工业华兴建设有限公司

工程地点:

南京市滨江开发区（工业园）喜燕路南侧和天成路西侧

工程范围：

1#检测楼；一期职工餐厅及活动中心；一期宿舍；总图中部分道路、硬化路面、给排水管网；以上各单体相关配套的安装工程。

建筑面积：

1#检测楼：

11978.62㎡、职工宿舍：

5859.4㎡

食堂、活动中心：

5762㎡

结构层次：

1#检测楼：

框架九层，局部十层（无地下室），地上高度47m；

职工宿舍：

框架六层，局部七层（无地下室），地上高度23m；

食堂、活动中心：

框架四层（无地下室），地上高度23m.

第三节脚手架方案选择

本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：

1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

2、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。

3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收；

5、脚手架的搭设，还必须符合JGJ59-99检查标准要求，要符合南京市文明标化工地的有关标准。

6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用落地架式脚手架搭设方案。

第四节脚手架的材质要求

l、落地钢管脚手架，选用外径48mm，壁厚3.50mm，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。

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《钢管脚手扣件标准》GB15831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65N·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。

4、立杆垫脚采用300×300×20木板。

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，双扣件连接，其材质均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→浇筑C20混凝土垫层→材料配备→定位设置脚手板、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；将搭设场地平整并夯实，浇筑100厚的C15混凝土垫层。

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。

其余按构造要求搭设。

1、主杆基础

本工程脚手架基础部位应在回填土完后夯实，采用强度等级C15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）。

2、立杆间距

（1）脚手架立杆纵距1.8m，横距0.8m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平5.4m（即二步三跨）：

里立杆距建筑物一般为0.2m，干挂石材外墙为0.4m,为石材干挂施工预留操作空间。

（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、脚手板的铺设要求

（1）脚手板设置要符合规范的规定。

（2）外墙脚手架的脚手板按建筑物自然层及隔层位置对应满铺，脚手板采用竹笆片，踢脚板采用300mm多层木板。

（3）脚手板与脚手架采用镀锌铁丝固定在与之相交的纵横杆水平杆上。

（4）脚手架内立管的内侧与建筑物之间的距离必须符合规范的规定，作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。

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5.4m，垂直方向3.6m，设一拉结点。

（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400mm（考虑了后期外墙干挂石材的操作空间），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。

9、卸料平台

（1）卸料平台采用悬挑工字钢及扣件式钢管搭设，满铺60mm厚木板。

传送料平台支撑应单独搭设，支撑系统不得与脚手架连结，平台脚手架步距为h=1.5m，柱距为1.0m。

（2）平台的具体布置应根据工程的实际情况及楼层标高而定。

（3）平台每1m2限载500kg。

（4）为安全起见，传送料平台周边立柱应分别设置剪刀撑，由底层搭至顶层。

第六节脚手架及卸料平台设计计算书

一、脚手架

（一）参数信息:

1.脚手架参数

（1）双排脚手架搭设高度最高为25米，立杆采用单立管；

（2）搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.80米，立杆的横距为0.80米，大小横杆的步距为1.80米；

（3）内排架距离墙长度为0.20米；

（4）大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为1根；

（5）采用的钢管类型为Φ48×3.5；

（6）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；

（7）连墙件采用两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距5.40米，采用扣件连接；

（8）连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

（1）施工均布活荷载标准值取3.000kN/m2；

（2）脚手架用途:

结构脚手架；

（3）同时施工层数按2层计算；

3.风荷载参数

本工程地处江苏省南京市滨江开发区，基本风压取0.40kN/m2；风荷载高度变化系数μz取1，风荷载体型系数μs取0.645；脚手架计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

（1）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）:

0.1337；

（2）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；

（3）安全设施与安全网（kN/m2）：

0.005；脚手板铺设层数：

6；

（4）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；

（5）每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.038；

5.地基参数

（1）地基土类型：

素填土；地基承载力标准值（KPａ）：

160；

（2）立杆基础底面面积（m2）:

0.09；地面广截力调整系数:

1.00。

（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=0.038kN/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=1.2×0.038+1.2×0.080=0.142kN/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=0.08×0.142×1.8002+0.10×1.120×1.8002=0.400kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.142×1.8002-0.117×1.120×1.8002=-0.471kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.400×106,0.471×106）/5080.0=92.717N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=92.717N/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=0.038+0.080=0.118kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.800kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.118×1800.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×0.800×1800.04/（100×2.06×105×121900.0）=3.646mm；

大横杆的最大挠度3.646mm小于大横杆的最大容许挠度1800.0/150mm=12mm，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=0.038×1.800=0.069kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.300×0.800×1.800/（2+1）=0.144kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×0.800×1.800/（2+1）=1.440kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.069+0.144）+1.4×1.440=2.272kN；

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=1.2×0.038×0.8002/8=0.004kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.272×0.800/3=0.606kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.609kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.609×106/5080.000=119.977N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=119.977N/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=5×0.038×800.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.008mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.069+0.144+1.440=1.653kN；

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=1653.12×800×（3×8002-4×8002/9）/（72×2.06×105×121900）=1.196mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.008+1.196=1.205mm；

小横杆的最大挠度和1.205mm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=0.038×1.800×2/2=0.069kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×0.800=0.031kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.300×0.800×1.800/2=0.216kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×0.800×1.800/2=2.160kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.031+0.216）+1.4×2.160=3.320kN；

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0.1337

NG1=[0.1337+（1.80×2/2+1.80×2）×0.038/1.80]×23.00=5.725；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；标准值为0.30

NG2=0.300×5×1.800×（0.800+0.3）/2=1.485kN；

（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=0.140×5×1.800/2=0.630kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.800×23.000=0.207kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.047kN；

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=3.000×0.800×1.800×2/2=4.320kN；

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=0.400kN/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；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.400×1×0.645=0.181kN/m2；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.047+0.85×1.4×4.320=14.797kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.181×1.8×1.82/10=0.126kN.m；

（六）立杆的稳定性计算:

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=14.797kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

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=197.000；

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=0.186

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=14796.840/（0.186×489.000）+195840.383/5080.000=201.236N/mm2；

立杆稳定性计算σ=201.236N/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=2.322kN；

活荷载标准值：

NQ=4.320kN；

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）=0.196/（1.4×0.85）=0.165kN.m；

Hs=（0.186×4.890×10-4×205.000×10-3-（1.2×2.322+0.85×1.4×（4.320+0.186×4.890×0.165/5.080）））/（1.2×0.134）=44.951m；

按《规范》5.3.7条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，且不超过50米，按照下式调整：

[H]=44.951/（1+0.001×44.951）=43.018m；

[H]=43.018和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=43.018m，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Wk=0.181kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=19.440m2；

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=7.680kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=12.680kN；

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l0/i=300.000/15.800的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.890×10-4×205.000×103=95.133kN；

Nl=12.680

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=12.680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

（九）立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=500.000kN/m2；

其中，地基承载力标准值：

fgk=500.000kN/m2；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1.000；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=164.409kN/m2；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=14.797kN；

基础底面面积：

A=0.090m2。

p=164.409≤fg=500.000kN/m2。

地基承载力满足要求！

二、卸料平台

（一）参数信息:

1.基本参数

（1）立柱横向间距或排距la（m）:

1.00，脚手架步距h（m）：

1.50；

（2）立杆纵向间距lb（m）:

1.00；

（3）平台最高搭设至天面标高为18m，计算取值为20m；

（4）立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:

0.30，平台底钢管间距离（mm）：

300.00；

（5）钢管类型（mm）:

Φ48×3.5，扣件连接方式：

双扣件，取扣件抗滑承载力系数:

0.80；

2.荷载参数

（1）脚手板自重（kN/m2）:

0.300；

（2）栏杆自重（kN/m2）:

0.150；

（3）材料堆放最大荷载（kN/m2）:

5.000；

（4）施工均布荷载标准值（kN/m2）:

1.000；

（二）纵向支撑钢管计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

纵向钢管计算简图

1.荷载的计算：

（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q11=0.150+0.300×0.300=0.240kN/m；