幼儿园外脚手架工程施工方案.docx

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幼儿园外脚手架工程施工方案

泾渭分明·生态半岛幼儿园

外

脚

手

架

工

程

施

工

方

案

编制：

审核：

批准：

安徽四建控股集团有限公司

2017年6月27日

一、工程概况

本工程总建筑面积为5928平方米，总平面呈多边形排列布置，地上三层，建筑总高为15.3米。

结构类型为钢筋混凝土框架结构。

二、编制依据：

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJI30—2011和条文说明、《建筑施工安全检查标准》JGJ59—2011和条文说明，以及幼儿园图纸、高空作业有关安全技术操作要求。

三、基本要求：

采用双排扣件式钢管搭设落地脚手架，是施工用临时结构，它要求施工过程中垂直和水平荷载，直接影响施工计划任务安全实施和顺利完成。

因此脚手架必须有足够承载力、刚度和稳定性，在施工中受到各种正常荷载后不发生失稳倒塌，不超过结构容许强度，变形倾斜，摇晃或扭曲现象，以确保安全生产。

四、基本参数：

扣件式双排钢管脚手架按照规范中装修外架常用设计尺寸基本要求，立杆横距1.2m，立杆纵距1.50m，大横杆步距1.80m，脚手架与主体连墙件设置二步三跨。

架体高度19米。

五、材质要求：

1、钢管选用《炭素结构钢》（GB/T700）中Q—235—A级钢材质规定，宜选用ø48*3.5焊接钢管，无锈蚀、弯曲、无烂口，立杆、长横杆长度为4～6m，小横杆长度约为2m钢管上严禁打眼。

2、扣件：

扣件可采用锻铸铁制作扣件或采用试验证明其质量符合《钢管脚手架扣件》（GB15831）规定扣件。

3、脚手架板：

脚手架采用竹脚手板，竹脚手板宜选用由毛竹或楠竹制作竹串片板。

4、密目网，安全网必须选用经地方安全部门检测，技术监督部门许可生产厂家，并附有效出厂合格证和复试报告合格产品。

凡外架用钢管全部采用红丹防锈漆一道，黄色调和漆一道；扣件全部采用红丹防锈漆一道，铁红调和漆一道。

底层围护栏杆全部采用红丹防锈漆一道，红、白相间调合漆一道，防腐刷新。

六、脚手架立杆基础：

1、钢管外架立杆基础，在室外分层夯实回填土上素土找平夯实，上面铺50mm厚木板或木胶合板，长度大于3m时平行于墙面放置，长度为2m时垂直于墙面放置。

（1）垫板、底座应按照脚手架立杆纵距、立杆横距放线位置准确放在定位线上。

（2）垫板必须铺平放稳，不得悬空。

2、在立杆距地面20cm处，设置纵、横向水平扫地杆。

3、脚手架基础表面应平整光滑，横向外设2％坡无积水。

并设排水沟。

七、架体与建筑结构拉结及架体要求：

1、立杆构造要求：

立杆接头除顶层不采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

立杆上对接扣件应交错布置：

两根相邻立杆接头不应设置在同步内、同步内隔一根立杆两个相隔接头在高度方向错开距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点距离不宜大于步距三分之一（如图1）。

搭接长度不应小于1.0m,应采用不小于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于100mm。

立杆顶端宜高出女儿墙上皮1.00m，高出檐口上皮1.50m。

2、纵向平杆构造要求：

纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于三跨，纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

对接、搭接应符合下列规定：

（1）纵向水平杆对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆接头不宜设置在内步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开距离不应小于500mm;各接头中心至最近节点距离不宜大于纵距三分之一。

（2）搭接长度不应小于1.00米，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端距离不应小于100mm。

（3）当使用竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆支座，用直角扣件固定在立杆上。

3、横向水平杆构造要求：

（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，主节点处两个直角扣件中心距不应大于150mm，双排脚手架，靠墙一端外伸长度不应大于立杆横距五分之二，且不应大于500mm。

（2）、作业层上排主节点处横向水平杆，宜根据支撑脚手板需要等间距设置，最大间距不应大于纵距二分之一。

（3）当使用竹架板时，双排脚手架横向水平杆两端，均匀采用直角扣件固定在纵向水平杆上，并用铁丝帮扎。

4、竹脚手板设置构造要求：

（1）作业层脚手板应铺满，铺稳离开墙面120～150mm。

（2）竹串片脚手板，应设置在三根横向水平杆上，采用对接平铺，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130～150mm,两块脚手架板伸长度合不应大于300mm。

（3）、作业层端部脚手架手板探头长度应取150mm,其板长两端均应与支撑杆可靠固定。

并在一层顶及顶层满铺两层脚手板，作业层架外侧设置防护栏杆和200mm高档脚板。

5、连墙件构造要求：

连墙件与结构拉结形式按实际情况考虑：

在结构层上靠外墙边梁上预埋φ48短钢管，钢管埋入梁内150～200mm，上露150～200mm。

用直角扣与外架拉结；

在受连结构设计尺寸限制，无法与结构层连接时，也可与结构柱用钢管和扣件环抱拉结。

连墙端高度不得低于与架体连接端高度，采用下图中

（2）刚性拉结。

6、剪刀撑与杆件构造要求：

剪刀撑设置于外排立杆外侧，外侧立面两端和转角处设置一组剪刀撑，由底部至顶部随脚手架搭设连续设置，中间部分可间断设置，各组剪刀撑间距不大于15m。

每组剪刀撑跨越立杆根数为5—7根（>6.0m）斜杆与地面夹角在45°—60°之间。

剪刀撑斜杆应与立杆和伸出小横杆进行连接，底部斜杆下端应置于垫板上，剪刀撑斜杆接长均应采用搭接，搭接长度不小于0.50m,设置2个旋转扣件扣牢。

7、脚手板与防护

（1）伸出小横杆以外大于200mm探头板严禁出现，当操作层不需要沿脚手架长度满铺脚手板时，可在端部采用护栏及立网将作业面限定，把探头板封闭在作业面以外。

（2）脚手架外侧应按规定设置密目安全网，安全网设置在外排立杆里面。

密目网必须用合乎要求系绳将网周围每隔45cm（每个环扣间）系牢在脚手管上。

（3）、当作业层脚手板与建筑物之间缝隙小于150mm，且已构成落物、落人危险时，也应采取防护措施，不使落物对作业层以下发生伤害。

八、脚手架搭设顺序：

1、按脚手架立杆间距要求进行放线、定位。

2、脚手架搭设顺序如下：

放置纵向扫地杆→立柱→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→连墙件（或加抛撑）→平桥密铺竹架板→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆……。

九、脚手架搭设注意事项：

1、必须认真学习、领会扣件式脚手架安全技术规范和建筑施工安全检查验收标准，安全施工、文明施工、规范施工。

2、搭设立杆时，外径不同架管严禁混用。

3、开始搭设立杆时，应每隔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。

4、搭设至有连墙件构造层时，搭设完该处立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙杆。

5、封闭式脚手架同一步纵向水平杆，必须四周交圈，用直角扣件与内外角立杆固定。

外墙脚手架离建筑物距离300mm。

6、当脚手架操作层高处连墙件两步时，应采取临时固定措施，直接连墙件固定完好后方可拆除。

7、剪刀撑、横向支撑应随立杆、横向水平杆等同步搭设，剪刀撑，横向支撑等扣件中心线距主节点距离宜为150mm，最多不大于300mm。

8、对接扣件开口应朝上或朝内。

所有脚手架网架要横平竖直、合理美观。

9.在出入口处为确保行人安全，必须搭设安全防护棚，防护棚宽度大于道口两端1米，进深4米，净高不小于2.5米，采用双层保护方式，采用脚手片时，，层间距600mm，铺设方向应相互垂直。

并贴醒目警示。

10.外墙脚手架离建筑物距离300mm。

11.脚手架避雷措施，将斜拉预埋钢筋与有防雷要求主立杆用钢筋焊接，楼板钢筋与楼层各个角处设置竖向地极焊接连接成一体，形成防雷系统。

十、脚手架拆除：

1、脚手架拆除要在脚手架施工均已完毕并经工程负责人认为不再需要脚手架时才可拆除。

2、脚手架顶部开始拆除，先自脚手架一端开始拆除顶部扶手与栏杆柱，再拆除脚手板，依次拆除栏杆、剪刀撑，脚手架与建筑物间连墙杆不可提前拆除，拆除连墙杆后，应立即组织人员将该处饰面修补完毕。

3、拆除脚手架应设置警戒区，并有专人负责警戒，拆除脚手架前应将脚手架上留存材料、杂物等清理干净。

4、拆下杆件与零配件，应按类分堆（扣件装入容器内），用吊车吊下，严禁高空抛掷。

5、拆下杆件与零配件运到地面时，应随时按品种分规格堆放整齐，妥善保管，有损坏给予维修和保养。

十一、脚手架搭拆安全措施：

1、搭设脚手架必须经安全教育持岗位证架子工承担，凡有高血压、心脏病者不得上脚手架操作。

2、搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、裤口要扎紧。

3、施工现场带电线路如无可靠安全措施，一律不准通过脚手架，非电工不准擅自拉结电线电器装置。

4、脚手架与主体结构连墙杆采用钢管，其一端与主体结构相连接，另一端用扣件同立杆连接，连墙杆设置点为三跨步。

5、严禁在脚手架上堆放钢模板，木料及施工多余物料等，以确保脚手架畅通和防止超载。

6、吊运脚手板，钢管等须用专用保险吊钓，严禁单点起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上施工荷载。

7、脚手架四角应有接地保护及避雷装置，避雷装置要经过专业人员安全接地，无组织专人验收合格脚手架一律不许使用。

十二、脚手架计算书：

1、参数信息:

双排脚手架搭设高度为19米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆纵距为1.5米，立杆横距为1.05米，大小横杆步距为1.8米；内排架距离墙长度为0.30米；小横杆在上，搭接在大横杆上小横杆根数为2根；采用钢管类型为Φ48Χ3.5；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3.9米，水平间距3.5米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；施工均布活荷载标准值:

2.000kN/m2；脚手架用途:

装修脚手架；同时施工层数:

2层；基本风压为0.45kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.65；

脚手架计算中考虑风荷载作用

每米立杆承受结构自重标准值（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/m）:

0.150；安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

7；

脚手板类别:

竹架板；每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.038；

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kpa）:

160.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

2、小横杆计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆上面。

按照小横杆上面脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆最大弯矩和变形。

均布荷载值计算

小横杆自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板荷载标准值:

P2=0.3×1.5/3=0.15kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.5/3=1kN/m；

荷载计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.15+1.4×1=1.626kN/m；

小横杆计算简图

强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下弯矩，

计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=1.626×1.052/8=0.224kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=44.113N/mm2；

小横杆最大弯曲应力σ=44.113N/mm2小于小横杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下挠度

荷载标准值q=0.038+0.15+1=1.188kN/m；

最大挠度V=5.0×1.188×10504/（384×2.06×105×121900）=0.749mm；

小横杆最大挠度0.749mm小于小横杆最大容许挠度1050/150=7与10mm，满足要求！

3、大横杆计算:

大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆上面。

荷载值计算

小横杆自重标准值:

P1=0.038×1.05=0.04kN；

脚手板荷载标准值:

P2=0.3×1.05×1.5/3=0.158kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.05×1.5/3=1.05kN；

荷载设计值:

P=（1.2×0.04+1.2×0.158+1.4×1.05）/2=0.854kN；

大横杆计算简图

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设计值最不利分配弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN.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=0.267×0.854×1.5=0.342kN.m；

M=M1max+M2max=0.007+0.342=0.349kN.m

最大应力计算值σ=0.349Χ106/5080=68.664N/mm2；

大横杆最大应力计算值σ=68.664N/mm2小于大横杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

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设计值最不利分配挠度和,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最大挠度：

Vmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052mm；

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最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.04+0.158+1.05）/2=0.624kN

V=1.883×0.624×15003/（100×2.06×105×121900）=1.579mm；

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.052+1.579=1.631mm；

大横杆最大挠度1.631mm小于大横杆最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

4、扣件抗滑力计算:

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竖向作用力设计值；

小横杆自重标准值:

P1=0.038×1.05×2/2=0.04kN；

大横杆自重标准值:

P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板自重标准值:

P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；

荷载设计值:

R=1.2×（0.04+0.058+0.236）+1.4×1.575=2.606kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力设计计算满足要求!

5、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

（1）每米立杆承受结构自重标准值（kN），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.05×2/2）×0.038/1.80]×18.00=2.650；

（2）脚手板自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×7×1.5×（1.05+0.3）/2=2.126kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.15×7×1.5/2=0.788kN；

（4）吊挂安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×18=0.135kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.698kN；

活荷载为施工荷载标准值产生轴向力总和，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；

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）规定采用：

Wo=0.45kN/m2；

Uz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）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=0.7×0.45×1×0.645=0.203kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.698+1.4×3.15=11.248kN；

考虑风荷载时,立杆轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.698+0.85×1.4×3.15=10.587kN；

风荷载设计值产生立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.203×1.5×

1.82/10=0.118kN.m；

6、立杆稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆稳定性计算公式为：

立杆轴向压力设计值：

N=11.248kN；

计算立杆截面回转半径：

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；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×μΧh确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

轴心受压立杆稳定系数φ,由长细比lo/i计算结果查表得到：

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]=205N/mm2；

σ=11248/（0.186Χ489）=123.667N/mm2

立杆稳定性计算σ=123.667N/mm2小于立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆稳定性计算公式

立杆轴心压力设计值：

N=10.587kN；

计算立杆截面回转半径：

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=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆稳定系数φ,由长细比lo/i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]=205N/mm2；

σ=10586.52/（0.186Χ489）+117504.23/5080=139.525N/mm2；

立杆稳定性计算σ=139.525N/mm2小于立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

7、最大搭设高度计算:

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管敞开式、全封闭和半封闭脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.049kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

每米立杆承受结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.049

+1.4×3.15）]/（1.2×0.125）=70.627m；

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]=70.627/（1+0.001×70.627）=65.968m；

[H]=65.968和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为19m，小于[H]，满足要求！

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管敞开式、全封闭和半封闭脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.049kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

每米立杆承受结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.118/（1.4×0.85）=0.099kN.m；

Hs=（0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.049+0.85×1.4×（3.15+0.186×4.89×100×0.099/5.08）））/（1.2×0.125）=60.996m；

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]=60.996/（1+0.001×60.996）=57.489m；

[H]=57.489和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为18m，小于[H]，满足要求！

8、连墙件计算:

连墙件轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.203kN/m2；

每个连墙件覆盖面积内脚手架外侧迎风面积Aw=16.2m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=4.608kN；

连墙件轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.608kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆稳定系数；

由长细比l0/i=300/15.8结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；

Nl=9.608

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=9.608小于双扣件抗滑力12.8kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

9、立杆地基承载力计算:

立杆基础底面平均压力应满足下式要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=160kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=160