外脚手架专项方案50米高.docx
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外脚手架专项方案50米高
工程概况
工程名称：
兴普大厦项目总承包工程（办公自编号A、B、C、D、E、F栋，地下车库）
建设单位：
广东兴普多肽研究有限公司
设计单位：
广东省建工设计院
监理单位：
广东华工工程建设监理有限公司
兴普大厦工程位于广州市科学城观虹路以东，育星路以北。
占地面积为：
15000㎡，本工程总建设面积为43150.8㎡,其中：
负一层地下室11995.8㎡；地上分为A座，共十一层8922.5㎡；B、C、D、E座，共四层8933.8㎡；F座，共十一层12138.0㎡；架空层814.8㎡；天面梯房、机房300.9㎡。
结构体系为框架结构。
基础类型为静压预应力管桩基础。
本工程地下室共一层，地下一层部分为六级人防地下室，部分为非人防地下室。
本工程地下室防水等级为一级。
地下一层底板、及各层侧壁采用级配砼，底板抗渗等级为P6，各层侧壁抗渗等级为P6。
本工程结构部位混凝土强度等级C25~C50。
框架梁、柱纵向受力钢筋的连接采用机械连接接头、绑扎搭接或焊接接头。
本工程中的内外墙砌体均为加气混凝土砌块，砂浆等级为M5，砌块强度等级不小于MU5；内地台以下用MU10灰砂砖、M10水泥砂浆砌筑。
本工程抗震设防烈度为7度，本工程建筑物抗震类别为丙类。
本工程结构的设计使用年限为50年，建筑结构的安全等级为二级。
本工程的外脚手架为结构与粉刷装修施工两用架，使用功能主要为结构和外墙装修施工，故荷载按结构3kN/m2，两步架同时作业，装修脚手架考虑为2kN/㎡，三步架同时作业。
施工材料与施工准备
1、本工程拟采用普通钢管外脚手架，整架钢管统一选用φ48×3.5钢管，严禁与φ50×3.0钢管混用。
钢管使用前必须经检查无严重锈蚀，无弯曲变形。
扣件采用标准扣件，新、旧扣件必须经检查无脆裂、变形和滑丝，方可使用。
2、连墙紧固拉杆采用预埋钢管与外架扣紧组成拉固件。
3、拉吊件选用材料需按规定配套使用，预埋钢吊环采用φ20钢筋制作。
卸荷钢丝绳采用φ15.5D型，预埋钢吊环采用Ⅰ级钢，不得采用冷拉钢筋和残旧钢筋。
方案选择
根据本工程结构分布特点，工期及工序要求，考虑经济实用原则，经综合土方回填时间以及地基承载力的问题，拟对本工程所有单体工程的外架均采用落地式外脚手架。
落地式脚手架施工
一1）搭设顺序
（1）起步脚手架
铺设垫板→摆放扫地杆→逐根树立杆、随即与扫地杆扣紧→装扫地横向水平杆并与立杆或扫地杆扣紧→安装第一步杆（与各立杆扣紧）→安装第一步杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第三纵向水平杆和横向水平杆→连墙杆→接长立杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网。
（2）楼层脚手架
接长立杆→安装第一步纵向水平杆（与各立杆扣紧）→安装第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→在作业面搭设护身栏杆→挂安全网。
二1）构造要求及搭设方法
（1）脚手架下部地基处理
脚手架下部沿纵向设置通长垫板，垫板采用50×100的木枋上钉15mm厚层板。
按照立杆纵距要求从角部开始布置垫板。
（2）立杆
①立杆采用单立杆。
立杆纵向间距1.2m，横向间距0.85m，内立杆距墙皮距离0.3m，步高1.8m。
钢管接长采用对接扣件。
②立杆主要采用6m长钢管搭设，除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采用对接扣件对接，对接、搭设应符合以下要求：
a）对接接头扣件开口方向应向下或向内，以防雨水进入。
b）立杆上的对接扣件应交错布置，相邻立杆接头位置的错开不小于500mm。
各接头与中心节点相距不应大于步距的1/3即600mm。
立杆接头如下图所示。
c）立杆的搭接长度不应小于1m，不少于两个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端不应小于100mm。
（3）纵向水平杆
①纵向水平杆设置于立杆的内侧、横向水平杆之下，并采用直角扣件与立杆扣紧。
②纵向水平杆一般采用对接扣件连接，至边角处也可采用搭接。
对接、搭接应符合以下要求：
a）对接接头应交错布置，不应设在同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，与相近立杆的距离不大于立杆纵距的1/3，即500mm。
b）搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。
③纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不大于6m。
（4）横向水平杆
①每一主节点处必须设置一根横向水平杆，横向水平杆长度1.8～1.9ｍ，采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆的轴线偏离主节点的距离不应大于150mm（对于双立杆，应设置在双立杆之间）。
②操作层非主节点处的横向水平杆根据支撑脚手板的需要设置。
③横向水平杆伸出大横杆外的长度应控制在150～200mm。
（4）剪刀撑
①每纵向5步、横向6跨设置一道剪刀撑，沿脚手架外侧及全高方向连续设置，剪刀撑与地面成45°角，剪刀撑夹角为90°；剪刀撑主要采用6m长钢管，最下面的斜杆与立杆的连接点离地面不应大于500mm，斜杆接长采用对接扣件，除斜杆两端扣紧外，中应间增加2～4个扣结点。
②剪刀撑斜杆的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接接头。
③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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
④脚手架非封闭端如转截面处、施工电梯断开处脚手架端头应设置之字形斜撑及连墙件。
（5）与结构连接件
为防止外架受水平力产生变形，利用对拉螺栓孔及门窗洞口与结构进行连接。
连墙杆应呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端可稍下斜连接，严禁外高内低上斜连接
（6）安全网与层间隔断
①脚手架外侧立面1.8m×6m绿色密目式安全网进行封闭。
用16#铁丝将安全网绑扎在纵向水平杆上。
②脚手架在二层立杆之间以及内立杆到结构边的范围内采用模板及木枋进行封闭，并设200mm高的挡脚板，防止坠物伤人。
在操作层设水平兜网，并满铺脚手板，水平安全网接口处必须连接严密。
在结构边预埋φ14@1500钢筋头，安全网必须与结构连接严密牢固。
严禁使用损坏和腐朽的安全网。
（7）脚手板
①脚手板一般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，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。
脚手板宜采用平铺，也可采用搭接铺设，搭接构造见下图。
②脚手板应铺设严密、牢固、平稳，脚手板两端用10～14#铅丝固定牢靠。
（8）护栏和挡脚板
在铺脚手板的操作层上必须在外排立杆内侧距脚手板面1000mm处设一道护栏，涂红白油漆，并设200mm高挡脚板。
（9）扫地杆
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200mm高的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
其连接方式及接头位置同纵向水平杆。
附墙方法
本工程采用钢管和扣件组合的连墙件，连墙件的连墙杆采用Ф48×3.5mm钢管,连墙杆与脚手架的连接采用扣件，连墙杆与预埋在砼框架钢管也采用扣件连接。
在每一层设置一道连墙杆,横向间距不大于6m，将架体附着到框架结构上，上下层相互错开，梅花型布置。
安全防护措施与脚手架附设工程
（1）平桥步距中间设置一条钢管护拦杆，桥面设一块高为18公分的红白相间的挡脚板，脚手架外侧满挂密目式阻燃塑料安全网（符合国家标准与广州市有关文件规定），立网拉挂要平整顺直。
（2）架外在高度4层楼面处设首层防护棚直至建筑物边。
（3）根据现场施工平面布置需要设双层安全平挡，其高度与悬挑层楼面相同，宽度覆盖施工围墙通道。
（4）卸料平台搭设位置视施工场地布置和现场实际情况而定。
每层设置1个卸料平台，材料转运后即拆除。
卸料平台高度与楼层结构面相同，其限定荷载为2.5KN/㎡，在显眼处挂设限载标牌，卸料平台立杆间距小于1m，水平拉杆纵向间距小于1m。
支撑系统不得与脚手架连结实。
技术安全措施
（1）立柱间距由施工员放线定位，预埋扣件应准确放置在定位线上。
（2）脚手架立柱要垂直，大小横杆要平整，同一步纵向水平杆必须四周交圈。
相邻两柱的接头要错开，不在同一步距内，柱驳口必须按规范对接，确保外架垂直度。
里外上下相邻的两根大横杆的接头要相互交错，不得集中在一组主柱间距之间接驳，大横杆驳口必须按规范对接。
（3）各种连接扣件要扣接牢固，扣件螺栓拧紧扭力矩应在40~60N.m之间，不能大于65N.m，以防扣件破坏，搭设完成后应用扭力扳手随机均布抽样检查，不合格的必须重新拧紧，直到合格为止。
（4）脚手架各杆件相交伸出的端头部分均应大于10cm，以防杆件滑脱，吊索钢丝绳留尾应不小于20cm。
（5）剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于10cm。
（6）外脚手架搭设须积极配合结构施工进度，脚手架须高出结构1.2m以上，但搭设高度应避免超过一个结构层以防脚手架失稳。
（7）当吊环预留件所在框架梁砼强度满足设计要求，方可安排架子工进行拉吊件的安装。
（8）施工层脚手板必须满铺，脚手板必须按操作规程绑紧，保证有3个支撑点绑扎固定，不得有探头板。
（9）要保证脚手架体的整体性，不得与井架、施工电梯一并拉结，不得截断架体。
严禁直接在外脚手架上架设电线。
（10）脚手架搭设过程中，架子上严禁放置短料及各类配件，严防坠物伤人，悬空作业要系好安全带。
（11）必须在脚手架的适当位置配备灭火器材，防火措施要落实，严禁在脚手架上吸烟，动火必须办理审批手续，并由专人跟焊接焊。
（12）楼顶设置4根避雷针，采用长1m的φ12镀锌钢筋制作，设于外架四角立杆之上。
将预埋钢吊环与楼板钢筋焊接并与主楼的地极连通，形成外脚手架的防雷避雷系统，竖向地极钢筋电阻应小于4Ω。
在施工期间遇有雷雨，脚手架上的操作人员应注意及时离开。
（13）在大风雨或停工一段时间后，必须对脚手架作全面检查，如发现变形、下沉、钢构件锈蚀严重、扣件松脱等情况，要及时加固维修后方可使用。
（14）本外脚手架取平桥施工荷载最大值为2kN/㎡，并只考虑三层平桥同时操作的施工荷载，各使用外脚手架的施工单位必须教育工人不得堆放过重的建材或杂物与平桥上。
卸料平台应悬挂限载标牌，严禁超载，以策安全。
不得将模板支撑及砼泵管固定在外脚手架上。
（15）脚手架搭设前应将本方案细化，对施工班组进行交底，搭设人员应持证上岗。
（16）脚手架随楼层的增高按本方案要求分段验收，填写验收记录单（必须有量化的验收内容），并悬挂验收标识方能交付使用。
脚手架的拆除
（1）脚手架拆除要有专人指挥，并设置安全禁区，禁止闲人进入。
（2）严格遵守由上而下的顺序逐层拆除，不准上、下两层同时拆除。
（3）拆下的各种材料应分类堆放，集中存贮做好维护和管理。
（4）当脚手架采用分段、分向拆除时，对暂不拆除的脚手架两端，应设置连墙杆或横向支撑加固。
（5）拆除过程中要先拆小横杆、大横杆，然后拆除立杠及剪刀撑。
（6）拆除过程中应将已松开连接的杆配件及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。
（7）在拆除过程中，应作好配合、协调动作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。
（8）所有连墙杆件应随脚手架的逐步拆除而拆除，严禁先行将连墙杆拆除。
脚手架分段拆除的高差不应大于2m。
（9）脚手架拆除时必须注意对建筑物的保护，防止对建筑物的损坏。
（10）拆下的构配件必须分段集中，采用吊装形式运至地面堆放，严禁高空抛掷。
落地式外脚手架构件受力验算
一）、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为50.0米，20.00米以下采用双管立杆，20.00米以上采用单管立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.20米，立杆的横距为0.85米，大小横杆的步距为1.80米；
内排架距离墙长度为0.30米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；
脚手架沿墙纵向长度为200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为0.80；
连墙件采用两步两跨，竖向间距3.60米，水平间距2.40米，采用扣件连接；
连墙件连接方式为双扣件；
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
本工程地处广东省广州市，基本风压为0.50kN/m2；
风荷载高度变化系数μz为0.62，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）:
0.1161；
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；
安全设施与安全网（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
5；
脚手板类别:
冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:
栏杆、木脚手板挡板；
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:
岩石；地基承载力标准值（kN/m2）:
1200.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.20；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=0.300×0.850/（2+1）=0.085kN/m；
活荷载标准值:
Q=3.000×0.850/（2+1）=0.850kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.038+1.2×0.085=0.148kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.850=1.190kN/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=0.08×0.148×1.2002+0.10×1.190×1.2002=0.188kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.148×1.2002-0.117×1.190×1.2002=-0.222kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.188×106,0.222×106）/5080.0=43.701N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=43.701N/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+0.085=0.123kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.850kN/m；
最大挠度计算值为：
V=0.677×0.123×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×0.850×1200.04/（100×2.06×105×121900.0）=0.764mm；
大横杆的最大挠度0.764mm小于大横杆的最大容许挠度1200.0/150mm与10mm，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=0.038×1.200=0.046kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.300×0.850×1.200/（2+1）=0.102kN；
活荷载标准值：
Q=3.000×0.850×1.200/（2+1）=1.020kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.046+0.102）+1.4×1.020=1.606kN；
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=1.2×0.038×0.8502/8=0.004kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.606×0.850/3=0.455kN.m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.459kN.m；
最大应力计算值σ=M/W=0.459×106/5080.000=90.376N/mm2；
小横杆的最大应力计算值σ=90.376N/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=5×0.038×850.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.010mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.046+0.102+1.020=1.168kN；
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=1168.080×850.0×（3×850.02-4×850.02/9）/（72×2.060×105
×121900.0）=1.014mm；
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.010+1.014=1.024mm；
小横杆的最大挠度和1.024mm小于小横杆的最大容许挠度850.000/150=5.667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=0.038×1.200×2/2=0.046kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.038×0.850=0.033kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.300×0.850×1.200/2=0.153kN；
活荷载标准值:
Q=3.000×0.850×1.200/2=1.530kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.033+0.153）+1.4×1.530=2.365kN；
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0.1161
NG1=[0.1161+（1.20×2/2+1.20×2）×0.038/1.80]×50.00=9.645；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用冲压钢脚手板，标准值为0.30
NG2=0.300×5×1.200×（0.850+0.3）/2=1.035kN；
（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=0.140×5×1.200/2=0.420kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.200×50.000=0.300kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=11.400kN；
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=3.000×0.850×1.200×2/2=3.060kN；
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=0.500kN/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=0.620；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.653；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×0.500×0.620×0.653=0.142kN/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=1.2×11.400+1.4×3.060=17.964kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×11.400+0.85×1.4×3.060=17.321kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.142×1.200×
1.8002/10=0.066kN.m；
六）、立杆的稳定性计算:
外脚手架采用双立杆搭设部分，按照构造要求设置，不进行稳定性计算，只进行单立杆的稳定性计算。
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=17.964kN；
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lo=kμh确定：
l0=3.119m；
长细比Lo/i=197.000；
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]=205.000N/mm2；
σ=17964.000/（0.186×489.000）=197.506N/mm2；
立杆稳定性计算σ=197.506N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/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=17.321kN；
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=17321.400/（0.186×48
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