国电石膏楼悬挑脚手架专项施工方案.docx
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国电石膏楼悬挑脚手架专项施工方案
国电永福发电有限公司2×300MW机组扩建工程
石膏楼悬挑脚手架专项施工方案
编制人：
审核：
批准：
编制单位：
上海中芬电气工程有限公司
编制日期：
2006年10月01日
目录
第一节编制依据3
第二节工程概况3
第三节脚手架方案选择3
第四节脚手架的材质要求4
第五节脚手架的搭设流程及要求5
第六节脚手架计算书7
第七节脚手架搭设的劳动力安排20
第八节脚手架的检查与验收21
第九节脚手架搭设安全技术措施21
第十节脚手架拆除安全技术措施22
石膏楼悬挑脚手架专项施工方案
第一节编制依据
《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社；
《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；
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社；
《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；
《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；
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社；
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。
第二节工程概况
本项目为国电永福发电有限公司二期2×300MW机组扩建工程烟气脱硫岛EPC总承包工程的石膏脱水楼项目。
本工程为电厂石膏楼建筑工程，位于电厂300MW锅炉房北侧至烟囪南其侧界区内。
工程为四层框混结构，建筑结构的安全等级为二级，总建筑面积1800M2。
±0.000相当于黄海高程系得绝对标高152m,室内外高差0.300m。
建筑物抗震防烈度为6度，抗震等级为3级
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，以及现场场地的实际情况，场地比较窄，北面距离基础只有大约10米。
东面与一期的脱硫工程相近。
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，升降搭拆方便，便于检查验收；
5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合文明工地的有关标准。
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，决定采用脚手架方案：
采用16a号槽钢在9.95米标高楼面上的四周悬挑架。
第四节脚手架的材质要求
普通悬挑架
l、钢管脚落在第二层楼面标高为9.95米悬挑的槽钢上。
，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》JGJ22-85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70N.m时不得破坏。
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。
脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。
底排立杆、扫地杆均漆红白相间色。
4、脚手板、脚手片采用符合有关要求的竹脚手板。
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，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。
7、型钢水平悬挑杆采用16a号槽钢，
8、固定槽钢使用的预埋螺栓的直径为16.0mm。
第五节脚手架的搭设流程及要求
普通悬挑架
悬挑脚手架搭设的工艺流程为：
水平悬挑→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；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。
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。
其余按一下构造要求搭设。
1、主杆底座安装
本工程脚手架主杆底座安装在第二层楼面标高为9.95米悬挑的槽钢上，（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1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m（即二步三跨）：
里立杆距建筑物0.3m。
（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）立杆应设置钢垫固定，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）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：
板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。
（2）满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。
（3）脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。
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4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。
楼层高度超过4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。
（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200mm，如因结构设计的限制大于200mm的必须铺设站人片，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板或木板进行封闭。
（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。
支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。
上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。
采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径φ40mm的钢管，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。
第六节脚手架计算书
普通悬挑架
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为21.0米，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80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；
脚手架沿墙纵向长度为120米；
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0.80；
连墙件布置取三步三跨，竖向间距5.40米，水平间距4.50米，采用扣件连接；
连墙件连接方式为单扣件连接；
2.活荷载参数
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
2.000；脚手架用途:
装修脚手架；
同时施工层数:
2层；
3.风荷载参数
本工程地处广西省桂林地区永福县苏桥镇，查荷载规范基本风压为0.300，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.649；
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荷载标准值（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）:
0.110；
安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
2层；
脚手板类别:
竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:
竹脚手板挡板；
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度大于3.00米。
与楼板连接的螺栓直径（mm）:
16.00；
楼板混凝土标号:
C30；
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1；
悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。
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=0.300×1.500/3=0.150kN/m；
活荷载标准值:
Q=2.000×1.500/3=1.000kN/m；
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.150+1.4×1.000=1.626kN/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=1.626×1.0502/8=0.224kN.m；
最大应力计算值σ=Mqmax/W=44.113N/mm2；
小横杆的最大应力计算值σ=44.113N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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+0.150+1.000=1.188kN/m；
最大挠度V=5.0×1.188×1050.04/（384×2.060×105×121900.0）=0.749mm；
小横杆的最大挠度0.749mm小于小横杆的最大容许挠度1050.0/150=7.000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=0.038×1.050=0.040kN；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.300×1.050×1.500/3=0.158kN；
活荷载标准值:
Q=2.000×1.050×1.500/3=1.050kN；
荷载的设计值:
P=（1.2×0.040+1.2×0.158+1.4×1.050）/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=0.08×0.038×1.500×1.5002=0.010kN.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=0.267×0.854×1.500=0.342kN.m；
M=M1max+M2max=0.010+0.342=0.352kN.m
最大应力计算值σ=0.352×106/5080.0=69.345N/mm2；
大横杆的最大应力计算值σ=69.345N/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=0.677×0.038×1500.04/（100×2.060×105×121900.0）=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的最大挠度：
小横杆传递荷载P=（0.040+0.158+1.050）/2=0.624kN
V=1.883×0.624×1500.03/（100×2.060×105×121900.0）=1.579mm；
最大挠度和：
V=Vmax+Vpmax=0.052+1.579=1.631mm；
大横杆的最大挠度1.631mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150=10.0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=0.038×1.050×2/2=0.040kN；
大横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.500=0.058kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.300×1.050×1.500/2=0.236kN；
活荷载标准值:
Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.058+0.236）+1.4×1.575=2.558kN；
R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
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+（1.05×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×21.00=4.435；
（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=0.300×4×1.500×（1.050+0.3）/2=1.215kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11
NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×21.000=0.158kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.138kN；
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=2.000×1.050×1.500×2/2=3.150kN；
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=0.300kN/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=0.740；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.649；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×0.300×0.740×0.649=0.101kN/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=1.2×6.138+1.4×3.150=11.775kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.138+0.85×1.4×3.150=11.114kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.101×1.500×
1.8002/10=0.058kN.m；
六、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=11.775kN；
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=1.700；
计算长度,由公式lo=kμh确定：
l0=3.534m；
长细比Lo/i=204.000；
杆件长细比小于JGJ130-2001第14页表5.1.9规定，lo/i〈210，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=11.114kN；
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=1.700；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=3.534m；
杆件长细比小于JGJ130-2001第14页表5.1.9规定，lo/i〈210，满足要求！
七、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=0.101kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=24.300m2；
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=3.431kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.431kN；
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=8.431连墙件采用单扣件与墙体连接。
连墙件扣件连接示意图
八、悬挑梁的受力计算:
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本方案算例中，m=1.500m，l=2.000m，m1=0.300m，m2=1.350m；
水平支撑梁的截面惯性矩I=866.200cm4，截面模量（抵抗矩）W=108.300cm3。
受脚手架作用集中强度计算荷载P=6.138+3.150=9.288kN；
水平钢梁自重强度计算荷载q=2.20×10-3×78.500=0.172kN/m；
k=1.500/2.000=0.750
k1=0.300/2.000=0.150
k2=1.350/2.000=0.675
代入公式，经过计算得到
支座反力RA=26.507kN
支座反力RB=-7.587kN
最大弯矩MA=15.519kN.m
最大应力σ=15518550.938/（1.05×108300.000）=136.469N/mm2
水平支撑梁的最大应力计算值136.469N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载N=6.138+3.150=9.288kN
水平钢梁自重计算荷载q=0.002×78.500=0.172kN/m
最大挠度Vmax=9.327mm
按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为
悬伸长度的两倍，即2700.000mm
九、悬挑梁的整体稳定性计算:
水平钢梁采用16a号槽钢,计算公式如下
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
φb=570×10.0×63.0×235/（2700.0×160.0×235.0）=0.83
由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.731。
经过计算得到最大应力σ=15.519×106/（0.731×108300.00）=196.089N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算σ=196.089小于[f]=215.000N/mm2,满足要求!
十、锚固段与楼板连接的计算:
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=7.587kN；
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[7586.968×4/（3.142×50×2）]1/2=9.829mm；
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：
锚固深度计算公式:
其中N--锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N=7.587kN；
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