多层区钢管落地脚手架施工方案.docx

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多层区钢管落地脚手架施工方案

多层区钢管落地脚手架施工方案

国信世家一期工程共计160000万平方米，地下一层，地上5—29层，共计19个单体，1—5号楼为框剪二十九层，总高度95.5米，6—11号楼为框剪十八层，总高度57.5米，12—19号楼为框架五—七层，最高处23.5米。

本施工方案为落地式双排脚手架。

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

一、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为25米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.8米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.8米；

内排架距离墙长度为0.30米；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

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3.6米，水平间距5.4米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

1.1立柱构造要求

1.1.1立柱接头必须采用扣件对接，且应符合下列要求：

立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱接头不应设在同步同跨内，两相邻立柱接头在高度方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3，见下图：

1.1.2每根立柱均应设置垫块。

1.1.3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下皮不大于200mm处的立柱上。

横向扫地杆应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。

当立柱基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立柱固定。

1.1.4纵向水平杆构造要求

①纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣件扣紧在横向水平杆上；

②纵向水平杆在操作层的间距不宜大于400mm；

③纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。

1.1.5横向水平杆构造要求

双排架的横向水平杆两端应采用直角扣件固定在立柱上。

1.1.6竹笆片铺设

竹笆板主筋应置于纵向水平杆方向，应采用对接平铺，四个角应用直径为1.2mm的镀锌钢丝，固定置纵向水平杆上。

1.1.7建筑物连接

刚性连接，预埋钢管，与立杆扣连，钢管反向硬撑。

1.1.8支撑

①剪刀撑

A、每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°-60°之间。

B、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槽伸出端或立柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不大于150mm。

②横向支撑

横向支撑的斜杆应在1--2步内，由底至顶层呈之字型连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

1.1.9留洞构造如图：

1.2脚手架搭设

1.2.1脚手架搭设顺序

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）→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆

1.2.2搭设立柱的注意事项：

（1）外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用。

（2）相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合规定。

（3）开始搭设立柱时，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）当搭至有连墙件的构造层时，搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

（5）顶层柱立柱顶端伸出建筑物的高度应符合要求。

1.2.3搭设纵、横向水平杆的注意事项：

（1）搭设纵、横向水平杆时，其构造应符合要求。

（2）封闭型脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外角柱固定。

（3）双排脚手架的横向水平杆靠一端至墙装饰面的距离d：

5≤d≤10cm。

1.3脚手架的检查、使用、拆除

脚手架搭设完均必须经安全员、施工员检查验收合格后方可使用。

1.3.1使用阶段

（1）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载；不得将模板支撑、泵送混凝土输送管等固定在脚手架上。

（2）六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气应停止脚手架作业，雨、雪后上架操作应有防滑措施，应扫除积雪。

（3）应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修。

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

本工程地处江苏省无锡，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。

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）:

0.1337；

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:

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹笆片脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.038；

5.地基参数

地基土类型:

全部为100厚C15素砼硬化处理；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。

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.3×1.8/3=0.18kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.8/3=1.8kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.18+1.4×1.8=2.782kN/m；

小横杆计算简图

2.强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，

计算公式如下:

最大弯矩Mqmax=2.782×1.052/8=0.383kN.m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=75.474N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=75.474N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度计算:

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

荷载标准值q=0.038+0.18+1.8=2.018kN/m；

最大挠度V=5.0×2.018×10504/（384×2.06×105×121900）=1.272mm；

小横杆的最大挠度1.272mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm，满足要求！

三、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，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.05=0.04kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.3×1.05×1.8/3=0.189kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.8/3=1.89kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.04+1.2×0.189+1.4×1.89）/2=1.461kN；

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的设计值最不利分配的弯矩和。

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.8×1.8=0.01kN.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=0.267×1.461×1.8=0.702kN.m；

M=M1max+M2max=0.01+0.702=0.712kN.m

最大应力计算值σ=0.712×106/5080=140.141N/mm2；

大横杆的最大应力计算值σ=140.141N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.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的设计值最不利分配的挠度和,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的最大挠度：

Vmax=0.677×0.038×18004/（100×2.06×105×121900）=0.109mm；

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的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.04+0.189+1.89）/2=1.06kN

V=1.883×1.06×18003/（100×2.06×105×121900）=4.634mm；

最大挠度和：

V=Vmax+Vpmax=0.109+4.634=4.743mm；

大横杆的最大挠度4.743mm小于大横杆的最大容许挠度1800/150=12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；

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.05×2/2=0.04kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.8=0.069kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.05×1.8/2=0.284kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.8/2=2.835kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.04+0.069+0.284）+1.4×2.835=4.441kN；

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+（1.05×2/2）×0.038/1.80]×25.00=3.903；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×7×1.8×（1.05+0.3）/2=2.552kN；

（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=0.15×7×1.8/2=0.945kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.8×25=0.225kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.624kN；

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=3×1.05×1.8×2/2=5.67kN；

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=0.45kN/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=0.7×0.45×1×0.645=0.203kN/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=1.2×7.624+1.4×5.67=17.087kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.624+0.85×1.4×5.67=15.896kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.203×1.8×

1.82/10=0.141kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=17.087kN；

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；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×μ×h确定：

l0=3.118m；

长细比Lo/i=197；

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=0.186；

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=17087/（0.186×489）=187.862N/mm2；

立杆稳定性计算σ=187.862N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=15.896kN；

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=1.5；

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]=205N/mm2；

σ=15896.1/（0.186×489）+141005.075/5080=202.528N/mm2；

立杆稳定性计算σ=202.528N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=3.722kN；

活荷载标准值：

NQ=5.67kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.134kN/m；

Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.722

+1.4×5.67）]/（1.2×0.134）=38.904m；

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]=38.904/（1+0.001×38.904）=37.447m；

[H]=37.447和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=37.447m。

脚手架单立杆搭设高度为25m，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=3.722kN；

活荷载标准值：

NQ=5.67kN；

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）=0.141/（1.4×0.85）=0.118kN.m；

Hs=（0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×3.722+0.85×1.4×（5.67+0.186×4.89×100×0.118/5.08）））/（1.2×0.134）=30.59m；

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]=30.59/（1+0.001×30.59）=29.682m；

[H]=29.682和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=29.682m。

脚手架单立杆搭设高度为25m，小于[H]，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=0.203kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=19.44m2；

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=5.53kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=10.53kN；

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=300/15.8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]=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=10.53

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=10.53小于双扣件的抗滑力12.8kN，满足要求！

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=160kpa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=160kpa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=63.584kpa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=15.896kN；

基础底面面积：

A=0.25m2。

p=63.584≤fg=160kpa。

地基承载力满足要求！

十、拆除

10.1拆除前必须完成以下准备工作：

（1）全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合安全要求；

（2）根据检查结果，补充完善施工组织设计中的拆除顺序，经主管部门批准后方可实施；

（3）拆除安全技术措施，应由项目经理逐级进行技术交底；

（4）清除脚手架上杂物及地面障碍物。

10.2拆除应符合以下要求：

（1）拆除顺序应逐层由上而下进行，严禁上下同时作业；

（2）所有连墙件应随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固；

（3）当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，先固定加强，然后方可拆除。