高层悬挑脚手脚施工方案.docx
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高层悬挑脚手脚施工方案
阜阳锦华第一郡
悬
挑
式
脚
手
架
施
工
方
案
浙江省东阳第三建筑工程有限公司
2013年8月2日
1、脚手架剖面图（防高空坠物平网图）
2、转角处工字钢布置图
3、电梯间、楼梯间转角处工字钢详图
4、脚手架立面图及剪刀撑详图
5、悬挑脚手架平面布置图
悬挑式脚手架专项施工方案
一、工程概况
阜阳锦华第一郡21#~25#楼工程位于阜阳市阜王路南端，柳林路与广颖路交叉口。
由一栋32层（23#楼）和4栋28层（21#、22#、24#、25#楼）共5栋高层住宅组成。
由阜阳锦华置业有限公司投资兴建，浙江龙山建筑设计咨询有限公司设计单位，阜阳市勘察院进行地质勘察，浙江省东阳第三建筑工程有限公司进行工程施工。
其中23#楼地上32层，地下1层，总建筑面积约11271.37M2，地下室结构层高5.4米，1层以上为标准层层高2.9米，建筑总高度（至女儿墙）94.3米；第21#、25#楼及22#、24#楼地上28层，地下1层，建筑面积分别为11961.19M2及10943.59M2，地下室结构层高5.4米，1层以上为标准层层高2.9米，建筑总高度（至女儿墙）82.7米。
建筑主要结构形式为砼剪力墙结构，设计室内外高差为600mm。
二、编制依据
1、阜阳锦华第一郡21#~25#住宅楼工程施工图纸、会审纪要
2、《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）
5、《建设施工高处作业安全技术规程》JGJ80-91
7、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
7、《施工手册》（第四版）
7、《混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
8《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
9、《钢结构设计规范》GB50017-2011
10、合肥市关于脚手架搭设相关规定
11、集团公司CIS形象设计标准
三、脚手架总体搭设方案
结合本工程结构形式、本工程第21#、22#楼外架布置如下：
5层楼面以下采用单立杆落地扣件式双排钢管脚手架，脚手架搭设高度为12米。
5层~屋面层采用悬挑外脚手架，共设四挑：
5层~9层为第一挑，10层~14层为第二挑，15层~19层为第三挑，20层~24层为第四挑、25层~女儿墙顶为第四挑以上各挑架每步1.8m，约9步的高度14.5米。
第23#楼外架布置如下：
5层楼面以下采用单立杆落地扣件式双排钢管脚手架，脚手架搭设高度为12米。
5层~屋面层采用悬挑外脚手架，共设五挑：
5层~10层为第一挑，11层~16层为第二挑，17层~22层为第三挑，23层~28层为第四挑、29层~女儿墙顶为第五挑以上各挑架每步1.8m，约10步的高度17.4米。
第24#、25#楼的外架布置如下：
3层楼面以下采用单立杆落地扣件式双排钢管脚手架，脚手架搭设高度为5.8米。
3层~屋面层采用悬挑外脚手架，共设五挑：
3层~8层为第一挑，9层~14层为第二挑，15层~20层为第三挑，21层~25层为第四挑，26层~女儿墙顶为第五挑。
每步1.8m，约10步总高度17.4米。
落地架从1层至4层高度为12米，每步高度为1.8米，共设置7步，不超过《规范》要求的25米，故可采用单立杆双排脚手架。
悬挑架最大悬挑高度约为17.4米，不超过规范要求的20米。
故取高度为17.4米的悬挑架作为验算单元。
外脚手架的基本构造如下：
【一】、落地式单立杆双排扣件钢管脚手架基本构造
1、落地架搭设顺序：
基础处理→立杆→小横杆→大横杆→拉结杆件→栏杆→踢脚杆→脚手片→剪刀撑→安全网；
2、支承于地面上的落地架基础应摊平夯实。
每根立根底部设12号工字钢垫块。
3、脚手架立杆纵向间距1.5m，横向间距0.8m，步距为1.8m；
4、脚手架与建筑物的拉结采用刚性连结（即在楼板混凝土中预埋短钢管，用扣件与脚手架立杆或大横杆连接），顶部及转角处加密，且上、下错开布置，连接点宜靠近主接点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm时，加斜杆连接按主外主节点；
5、当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭完后方可根据情况拆除；
6、搭设时应该注意的事项
A、搭设立杆的注意事项
a、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔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。
b、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。
c、当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后应立即设置连墙杆。
d、顶层立杆搭接长度不应小于1米，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜。
B、搭设纵、横向水平杆、脚手板的注意事项：
a、纵向水平杆设置在横向水平杆之上，并以直角扣扣紧在横向水平杆上。
b、纵向水平杆在操作层的间距不宜大于400mm。
c、纵向水平杆的长度一般不宜小于6m。
d、在立杆与纵向水平杆交点处必须设置横向水平杆一道，横向水平杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。
e、脚手板应垂直于纵向水平杆方向铺设，采用对接平铺。
f、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、外角杆固定。
C、连墙杆、剪刀撑、横向支撑、抛撑注意事项
a、连墙杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起；
b、当脚手架操作层高出连墙杆二步时应采取临时稳定措施，直到连墙杆搭设完后方可拆除；
c、剪刀撑、横向支撑应随立杆、横纵向水平杆等同步搭设，每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5根之间。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6
d、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。
7、脚手架的拆除
a、拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙杆、支撑体系等是否符合安全要求；
b、拆除安全技术措施应由单位工程负责人逐级进行技术交底；
c、清除脚手架上杂物及地面障碍物
d、拆除顺序必须逐层由上而下进行，先搭的后拆，后搭的先拆，严禁上下同时作业；
e、所有连墙件必须随脚手架逐层拆除，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，应增设连墙杆加固；
f、当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆连墙件；
g、各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔；
h、运至地面的构配件应及时检查、整修与保养，并按品种、规格随时堆放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
【二】、悬挑式单立杆双排扣件钢管脚手架基本构造
1、悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.1米，建筑物内锚固段长度3.40米；转角处悬挑长度为1.8米，建筑物内锚固长度为4.2米，满足规范要求的1.25L（L-悬挑工字钢长度），阳台部位采用6米工字钢悬挑。
2、悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，设有直径14的钢丝绳与建筑物拉结，但不参与计算，仅作为安全储备。
3、脚手架用ф48×3.0钢管和扣件搭设成双排架，其立杆横距为0.8m，里立杆离墙面0.20M，纵距不大于1.5M，步距为1.8M（视每挑架子的总高度和步数而定）。
4、脚手架立杆下部支承在工字钢上，上部焊接L=100，Φ25钢筋，便于钢管插入固定，然后在组成的钢架上与普通外架一样搭设上部架体。
5、连墙件采用逐层3跨双扣件连续设置，竖向间距2.9米，水平间距4.50米。
6、脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工。
施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板层层铺设。
7、立杆底部200mm处设扫地杆。
8、水平钢梁与楼板压点采用Φ16圆钢拉环，拉环压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
9、楼层采光井及转角处外侧采用16号工字钢外挑，并增设16号工字钢联梁加强。
采光井内采用16号工字钢搁置于两侧梁上，中间满堂架搭设。
转角处设置两道直径14钢丝绳，与建筑物上下错层拉结。
【三】外架悬挑平网、电梯井内架及特殊部位架体的搭设
悬挑架采用16#工字钢钢作为水平挑梁。
悬挑长度：
普通位置为悬挑1.1m，最外端支点距离建筑物1.0M，后端锚固长度为3.40m，并反拉1根Φ14斜拉钢丝绳作为受力储备，挑梁斜拉绳选择为6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.0mm。
1）局部及转角部位钢梁最大外伸1.7米结构內锚4.3米。
并设置2根Φ14斜拉钢丝绳反拉条作为安全受力储备，16#工字钢布置不得影响结构钢筋位置，连梁采用16号工字钢与挑梁焊连，相邻悬挑钢梁上最多布置2根立杆。
2）作为安全储备，悬挑端用Φ14的钢丝绳拉吊于上层楼面梁内进行斜拉，对于超长及转角处采用悬挑端外伸过长部位分别用两根Φ14钢丝绳（钢丝绳采用6×19+1，公称抗拉强度1400Mpa）拉吊于上层楼面梁内进行斜拉卸荷。
悬挑工字钢內锚于楼面梁内预埋圆钢Φ20的吊环，每个钢丝绳的绳头不少于3个卡扣卡紧，每个卡扣间隔15cm,尾部卡扣离绳头预留15cm.卡盖朝主绳安装，并用绳卡葫芦收紧固定。
3）脚手架用ф48×3.0钢管和扣件搭设成双排架，其立杆横距为0.80m，纵距为1.5m，步距为1.8m，立杆离墙距离为0.20m。
4）脚手架立杆下部支承在16工字钢上，上部焊接L=100Φ25钢筋，便于钢管插入，然后在组成的钢架上与普通外架一样搭设上部架体。
5）连墙件设置，以每层3跨进行设置，竖向间距2.9m，水平间距4.5m。
连墙件采用砼梁预埋钢管，用钢管双扣件连接进行拉结连墙件。
扣件拧紧力矩满足规范要求，钢管、扣件经检测合格后方可投入使用。
6）里立杆离墙面大于0.30m时，需要在临边洞口搭设钢管围护，并设置填芯杆保证临边结构安全。
大于0.80m的必须搭设脚手架并铺设毛竹片，保证临边安全。
7）脚手架外立杆里侧挂密目安全网封闭施工，结构施工过程中每步架满铺一层700×1000脚手片。
考虑到脚手架搭设高度应比施工层高一步架，挑架施工中搭设临时围护，保证施工安全。
施工完成后采用模板进行硬质隔离的全封闭措施。
8）水平钢梁与楼板压点采用Φ16圆钢拉环3个，前侧一个，后部位两个（拉环间距见附图），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。
挑梁布置时避免影响结构钢筋的位置。
9）施工电梯布置详平面布置图。
施工电梯通道与外墙脚手架系统分离。
悬挑式卸料平台布置应当避开脚手架钢管，避免卸料平台荷载传递到脚手架上。
10）悬挑钢梁无法避让砼墙柱时可钉木盒或埋泡沫块撤模后再安装钢挑梁，鉴于电梯间及楼梯间特殊性，分别在各自转角位置预埋16#工字钢（见平面图），并采用Φ14钢丝绳斜拉，作为安全储备：
14）对于施工升降机接料平台处，外脚手架与施工升降机接料平台架体分开设置，并且外脚手架在施工升降机接料平台按照脚手架开洞口进行架体搭设，脚手架边设置Z字撑保证临边架体安全。
15），架体安全平网设置
15.1；近架体人员密集活动处必须设置安全平网防止坠物伤人。
15.2；安全平网选用尺寸为3MX6M,网绳的断裂强度力不得小于1500N,边绳的直径为网绳直径的两倍。
15.3；悬挑安全平网支杆及支杆支撑点必须与立杆可靠连接，支杆间距为两跨，平网外伸建筑物的宽度约3米。
15.4；建筑物转角处。
阳台口等必须保持平网整体连续布置。
15.5；悬挑安全平网竖向布置详见剖面图
16），电梯井及特殊部位操作架搭设及安全防护
16.1；电梯井水平面及洞口处采用Φ6@200钢筋网进行防护。
16.2；垂直方向的洞口必须设防护栏杆，防护栏杆应定型化，工具化，其高度1.5~1.8米范围内。
16.3电梯井口的防护栏杆和门栅应以黄黑相间的条纹色漆作为安全警示标志。
16.4；电梯井，采光井施工操作脚手架，落地架高不大于20米高，其余采用16工字钢悬挑架，外挑长度不大于2.0米，搭设高度每段不大于17.4米，搭设构造要求同外悬挑架。
17）.预留洞口防护
1）板与墙洞口立面门或平面板均应刷黄黑相间的警示色，并张贴安全警示标志；施工通道附近的各类洞口与坑、槽等处，除设置防护措施与安全标志外，夜间均应设置警示灯。
2）楼板、屋面和平台等平面上短边尺寸大于25mm但小于200mm的孔口，必须用坚实的盖板覆盖，盖板须能保持四周搁置均衡，并由固定其位置的措施。
3）楼板面等处边长大于200mm的洞口，应用贯穿于混凝土板内的直径不小于6mm的钢筋（或楼板分布筋）形成防护网，网格间距不得大于200mm，并在其上方满铺竹笆或脚手板；边长在1500mm以上的洞口，四周还必须设防护栏杆并用密目网封挡。
18）.空调板，凸窗处的脚手架加固处理
空调板和凸窗处的脚手架立杆因空调板和凸窗的阻隔而被打断，造成了大横杆的荷载增加，为此必须在被打断的立杆的空调板和凸窗外侧，应自下面向上增设立杆，将大横杆（原填芯杆）顶起，必要时增加剪刀撑和横向斜撑将内伸的小横杆固定。
这样不仅能保证脚手架的稳定，而且增加了作业人员的安全。
四、脚手架设计与计算
【一】、落地式单立杆双排扣件脚手架设计与计算
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
双排脚手架，搭设高度12.0米，立杆采用单立管。
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.80米，内排架距离结构0.20米，立杆的步距1.80米。
钢管类型为φ48×3.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。
脚手板采用木板，荷载为0.10kN/m2，按照铺设6层计算。
栏杆采用竹串片，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。
脚手板下大横杆在小横杆上面，且主结点间增加两根大横杆。
基本风压0.25kN/m2，高度变化系数1.0000，体型系数1.0750。
地基承载力标准值170kN/m2，地基承载力调整系数0.40。
一、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，大横杆在小横杆的上面。
按照大横杆上面的脚手板和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
脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800/3=0.027kN/m
活荷载标准值Q=3.000×0.800/3=0.800kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.027=0.078kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.800=1.120kN/m
大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩
跨中最大弯矩计算公式如下:
跨中最大弯矩为
M1=（0.08×0.078+0.10×1.120）×1.5002=0.266kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.078+0.117×1.120）×1.5002=-0.312kN.m
我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=0.312×106/4491.0=69.563N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
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:
静荷载标准值q1=0.038+0.027=0.065kN/m
活荷载标准值q2=0.800kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.065+0.990×0.800）×1500.04/（100×2.06×105×107780.0）=1.906mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
二、小横杆的计算:
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，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=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800×1.500/3=0.040kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/3=1.200kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.040+1.4×1.200=1.797kN
小横杆计算简图
2.抗弯强度计算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
M=（1.2×0.038）×0.8002/8+1.797×0.800/3=0.483kN.m
σ=0.483×106/4491.0=107.530N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和
均布荷载最大挠度计算公式如下:
集中荷载最大挠度计算公式如下:
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5.0×0.038×800.004/（384×2.060×105×107780.000）=0.01mm集中荷载标准值P=0.058+0.040+1.200=1.298kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1297.600×800.0×（3×800.02-4×800.02/9）/（72×2.06×105×107780.0）=1.062mm
最大挠度和
V=V1+V2=1.071mm
小横杆的最大挠度小于800.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算:
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8.0kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1.荷载值计算
横杆的自重标准值P1=0.038×0.800=0.031kN
脚手板的荷载标准值P2=0.100×0.800×1.500/2=0.060kN
活荷载标准值Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN
荷载的计算值R=1.2×0.031+1.2×0.060+1.4×1.800=2.629kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
四、脚手架荷载标准值:
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/m）；本例为0.1072
NG1=0.107×12.000=1.287kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用木脚手板，标准值为0.10
NG2=0.100×6×1.500×（0.800+0.200）/2=0.450kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.16
NG3=0.160×1.500×6/2=0.720kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.010
NG4=0.010×1.500×12.000=0.180kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=2.637kN。
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=3.000×2×1.500×0.800/2=3.600kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），W0=0.250
Uz——风荷载高度变化系数，Uz=1.000
Us——风荷载体型系数：
Us=1.075
经计算得到：
Wk=0.250×1.000×1.075=0.269kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+0.9×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N=1.2×2.637+0.9×1.4×3.600=7.700kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力：
N=1.2×2.637+1.4×3.600=8.204kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
经过计算得到风荷载产生的弯矩：
Mw=0.9×1.4×0.269×1.500×1.800×1.800/10=0.165kN.m
五、立杆的稳定性计算:
1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=8.204kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；
λ——由长细比，为3118/16=196；
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；
σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
经计算得到:
σ=8204/（0.19×424）=102.104N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=7.700kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A——立杆净截面面积，A=4.239cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.491cm3；
λ——由长细比，为3118/16=196；
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.190；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.165kN.m；
σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]
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