1#楼脚手架专项施工方案.docx

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1#楼脚手架专项施工方案

晋建·中环花园高层住宅楼1#楼

脚手架施工方案

一、编制依据

1、晋建·中环花园高层住宅楼1#楼全套施工图纸

2、晋建·中环花园高层住宅楼施工合同

3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

二、工程概况

晋建·中环花园1#楼位于胜利西街81号，北中环街以北，20米规划路以西，太原自来水公司以南，太原喷灌设备厂以东。

地下二层，地上二十六层，地下二层为防空地下室，地下一层为设备管道层，一层为商业网点，二层以上为住宅，建筑面积为18128.81m2，建筑总高度为76.40m，地下二层（人防层）层高为3.0m,地下一层（设备管道层）层高为2.2m，一层层高3.3m,二层以上住宅层高均为3.0m，室内外高差0.60m，±0.000相对标高均为100.950。

本工程结构形式为全现浇剪力墙结构，基础形式为承台梁+防水板，地基处理采用钻孔钢筋混凝土灌注桩（后压浆）。

三、施工部署

1、本工程脚手架施工：

一层以下（含一层）外脚手架采用双排钢管脚手架，一层以上外脚手架采用外挑梁式双排钢管脚手架，屋面电梯机房、水箱间及其构架施工外架采用双排钢管脚手架。

2、本工程内脚手架均采用钢管搭设满堂脚手架。

3、密目网搭设：

临边防护栏杆周围、双排外脚手架外侧及外挑梁式双排钢管脚手架外侧用密目网作垂直全封闭处理。

4、安全网搭设：

待建筑物主体施工至二层以上时，在二层搭设头一道安全平网（宽度6米），2层以上每三层搭设一次安全平网（宽度3米），撑竿间距3米，撑杆采用钢管搭设。

电梯井内首层和首层以上每隔二层设一道水平安全网，安全网必须封闭严密，安全平网边绳（与挑脚手架悬挂）应通长采用钢丝绳与挑架系牢。

四、材料质量要求

1、脚手架钢管采用Φ48×3.5焊接钢管，悬挑脚手架悬挑构件采用16#工字钢，质量必须满足现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中，Q235-A级钢的规定，钢管表面应平直光滑，不得使用锈蚀严重且开裂的钢管，不合格产品不得使用。

2、脚手架用扣件应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15931）的规定，且在螺栓拧紧扭力矩达65N*m时，不得发生破坏，对于不合格产品不得使用。

3、脚手板材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GBJ-5）中Ⅱ级材质的规定，且脚手板厚度不应小于50mm，两端应各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。

4、连墙杆件的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

5、绿网应选用合格的聚氯乙烯编制的1.8×6m密目式安全绿网,密目网应为不小于2000目/100cm2的绿网。

安全网每张网重不宜超过15kg,网目边长不得大于10cm,边绳直径至少为网绳直径的2倍,且不少于7㎜,断裂强力不低于7.35KN。

6、经检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。

五、脚手架计算

（一）落地双排钢管脚手架计算

1、计算依据：

（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

（2）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

2、脚手架的计算参数

本工程脚手架搭设高度为H=10.1m（取最大高度），步距h=1.5m，立杆纵距la=1.5m，立杆横距lb=0.6m，连墙件为2步3跨设置，同时作业层数n=1层。

脚手架材质选用Ф48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=508mm2，回转半径i=15.8mm，弹性模量E=2.06×105N/mm2,惯性距I=12.19×104mm4。

3、荷载标准值

结构自重标准值：

NGk1=0.1394KN/m（双排脚手架）

脚手板自重标准值：

NGk2=0.35KN/m2

栏杆，挡脚板自重标准值：

NGk３=0.14KN/m

施工均部活荷载：

NQk=3KN/m2

４、纵向水平杆、横向水平杆计算

（1）横向水平杆计算（按简支梁计算）：

每纵距脚手板自重：

NGZK=gk2×la=0.35×1.5=0.525KN/m

每纵距施工活荷载：

NQK=qk×la=3×1.5=4.5KN/m

横向水平杆抗弯强度计算：

则：

MGk=ql2/8=1/8×0.525×0.62=0.024KN·m

MQk=ql2/8=1/8×4.5×0.62=0.20KN·m

M=1.2MGK+1.4MQK=1.2×0.024+1.4×0.20=0.31

σ=M/W=0.31×106/5.08×103=61.02N/mm2

则横向水平杆抗弯强度满足要求

挠度计算:

V=Fl3/48EL=（0.525+4.5）×103×0.62×109/48×2.06×105×12.19×104=1.50㎜

则横向水平杆挠度满足要求。

（2）纵向水平杆计算（按三跨连续梁计算）

脚手板自重标准值：

GZKZ=gk2×1b/3=0.35×0.6/3=0.07KN/m

施工均布活荷载：

QK=qk×1b/3=3×0.6/3=0.60KN/m

MGKmax=ql2/8=1/8×0.07×1.5×1.5=0.02KN/m

MQKmax=ql2/8=1/8×0.6×1.5×1.5=0.17KN/m

1.2MGKmax+1.4MQKmax=1.2×0.02+1.4×0.17=0.26KN/m

σ=M/W=0.26×106/5.08×103KN/m=51.57N/mm2

则纵向水平杆强度满足要求。

挠度计算:

V=Fl3/48EI=（0.07+0.6）×103×1.53×109/48×2.06×105×12.19×104=1.88㎜≤L/150=10mm

则纵向水平杆挠度满足要求。

横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算：

横向水平杆传给立杆的竖向作用力

R=（1.2NGZK+1.4NQK）/2=（1.2×0.525+1.4×4.5）/2=3.465KN

Rc=8.00KN

则R＜Rc，扣件抗滑承载力满足要求。

5、立杆计算

（1）单立杆竖向承载力

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4NQK

=1.2×〔10.1×0.1394+（0.35+0.14）/2〕+0.85×1.4×l×3×0.6×1.5/2

=3.26KN

（2）立杆计算长度：

l0=kuh

查表约：

u=1.50k取1.155

则：

：

l0=1.50×1.155×1.5=2.60m

长细比：

λ=l0/i=2.60×103/15.8=165＜[λ]=210

查表得：

ψ=0.259

（3）在风荷载作用下立杆稳定性计算

N/（ψA）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

1）由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：

B类地区，脚手架最高处4.5m，查表得：

μz=1.0；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.095=0.21m2

密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，

脚手架综合挡风面积为：

（1.5×1.5-0.21）×0.5+0.21=1.23m2

其综合挡风系数为ψ=1.2×1.23/（1.5×1.5）=0.656

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数

为1.3ψ，即：

μs=1.3×0.656=0.8528；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.45。

ωk=0.7×0.45×1.95×0.8528=0.52KN/m2

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.52×1.5×1.52/10

=0.21KN.m

⑵立杆稳定性计算

N/（ψA）+MW/W=3.26×103/（0.259×489）+0.21×106/（5.08×103）

=67.08kN/mm2

6、连墙体计算（按两步三跨设置）

连墙件约束脚手架平面外变形产生的轴向力N0=5

风荷载产生的连墙体轴向力设计值Nlw=1.4×WK×AW

AW=la×h

则:

Nlw=1.4×0.26×1.5×1.5=0.82KN

连墙体的轴向力设计值N1=Nlw+N0=5.82KN＜Rc=8.00KN（旋转扣件）

则：

单扣件抗滑承载力满足要求。

7、立杆地基承载力

本工程一层以下（含一层）外脚手架采用双排钢管脚手架,搭设高度为10.1m,脚手架基础形式为:

脚手架立杆支撑于基坑外侧回填土上，脚手架搭设前回填土应夯实,压实系数不小于0.94,立杆底铺50mm厚的脚手板，该部位地基承载力计算，如下：

立杆基础底面的平均压力：

P=N/A=3.26/0.25=13.04kn/㎡

地基承载力设计值fg:

取Kc=0.4

回填土地基承载力标准值取fgk=60KN/㎡

fg=Kc×fgk=0.4×60=24KN/㎡

P=13.04KN/㎡＜fg=24KN/㎡

则回填土部分脚手架基础地基承载力满足要求。

（二）悬挑脚手架计算

脚手架钢管选用ф48×3.5；外挑梁采用16#工字钢，长度为3m；固定工字钢在楼面上用2ф16的圆钢筋，立杆纵向间距为1.5m，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为0.95m，大横杆间距为1.5m，小横杆长度为1.5m。

脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉筋和顶撑配合使用的刚性连接方式:

拉筋用ф8.0钢筋，顶撑用ф48×3.5钢管，每个节点采用两个直角（旋转）扣件。

悬挑架高6×3m=18m,故按18m对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。

1、悬挑架的荷载取值及水平悬挑梁设计

1.1悬挑架荷载的取值与组合

1.1.1计算基数：

计算高度H=18m步距h=1.5m

立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=0.6m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：

钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0262KN/m

安全网自重G3=0.01KN/m2外立杆至墙距ld=0.95m

结构施工活荷载qk=3KN/m2内立杆至墙距lc=0.35m

1.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件）；查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1394KN/m

NG1K=H×gk1=18×0.1394=2.51KN

1.1.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

⑴外立杆

①脚手板，按三层计算，单位荷重按0.35kN/m2计：

NG2K-1=（3×la×lb×0.35）×103/2

=（3×0.6×1.5×0.35）×103/2=472.5N

②栏杆、挡脚板（按6层计，栏杆每步架1根）

NG2K-2=（3×6×la×G1+6×G2）×103

=（3×6×1.5×0.0384+6×0.0262）×103=1194N

③安全网

NG2K-3=H×la×G3×103=18×1.5×0.01×103=270N

④合计

NG2K=472.5+1194+270=1936.50N

⑵内立杆

①脚手板

NG2K-1=（6×la×lb×0.35）/2×103+（6×la×lc×0.35）×103/2

=（6×0.6×1.5×0.35+6×0.35×1.5×0.35）×103/2

=1496.25N

②纵向横杆

NG2K-2=6×la×G1=6×1.5×0.0384×103=345.6N

③合计

NG2K=1496.25+345.6=1841.85N

1.1.4施工均布活荷载

按主体阶段一层施工考虑：

外立杆NQK外=la×lb×qk/2=1.5×0.6×3/2=1.35kN

内立杆NQK内=la×lb×qk/2+la×lc×qk

=1.5×0.6×3/2+0.35×1.5×3

=2.93kN

1.1.5垂直荷载组合

⑴外立杆

N1=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK外

=1.2×（2.51+1.94）+1.4×1.35

=7.23kN

⑵内立杆

N2=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK内

=1.2×（2.51+1.84）+1.4×2.93

=9.32kN

2、水平悬挑梁设计

本工程悬挑架采用钢丝绳张拉型钢悬臂式结构，水平悬挑型钢梁采用16#工字钢，长3m，在二层、八层、十四层、二十层楼面上预埋二道2ф16的圆钢对工字钢进行背焊固定，距外墙内边0.5m和1.0m。

根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：

计算模型：

计算时不考虑工字钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。

2.116#工字钢截面特性

Wx=141×103mm3,I=1130×104mm4,自重q=0.20513kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=88mm，翼缘平均厚度δ=6.0mm，高度h=160mm。

⑵最大弯矩

Mmax=N1×1.4+N2×0.35+q×1.52/2

=7.23×1.4+9.32×0.35+0.20513×1.52/2=13.61kN·m

2.2强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx----截面发展系数，对H型截面，查表得：

γx=1.05；

Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=141×103mm3。

f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

σ=13.61×106/（1.05×141×103）=91.93N/mm2＜f=215N/mm2

经计算16#工字钢强度满足要求。

2.3整体稳定验算

根据钢结构设计规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二），本悬臂梁跨长1.1m折算成简支梁，其跨度为2×1.1=2.2m，按下列公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）·235/σs

=[570×88×6.0/（2200×160）]×235/215=0.93

则悬挑梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ×Wx）

=13.61×106/（0.93×141×103）=103.79N/mm2＜f=215N/mm2

经计算16#工字钢整体稳定性满足要求。

2.4刚度验算

ω=N1l3/3EI+N2lc2（3l-lc）/6EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

E----弹性模量，E=206×103N/mm2。

I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

ω=（7.23×103×11003）/（3×2.06×105×1130×104）

+[9.32×103×3502×（3×1100-350）]/（6×2.06×105×1130

×104）=3.79

2.516#工字钢后部锚固钢筋设计

2.5.1锚固钢筋的承载力验算

锚固选用2ф16圆钢预埋在二层平板上，吊环承受的拉力为：

N3=Mmax/1.1=13.61/1.1=12.37KN

吊环承受的拉应力为：

σ=N/A=12.37×103/（2×3.14×82）=30.78N/mm2＜[σ]=215N/mm2

经计算锚固钢筋的承载力满足要求。

2.5.2锚固钢筋的焊缝验算

σ=F/（lW·δ）

F----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F=N3=12370N；

lW----焊缝的计算长度，取lW=30-10=20mm。

δ----焊缝的计算厚度，取8mm。

σ=12.37×103/（20×8）=77.31N/mm2＜[σ]=160N/mm2

经计算锚固钢筋的焊缝满足要求。

2.6由计算结果可知，当挑梁采用16#工字钢时，其强度、挠度、稳定性均

符合要求，为安全计本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。

3、立杆稳定性计算

3.1无风荷载时，立杆稳定性计算：

N/（ψA）≤f

N——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=9.32kN；

ψ——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附录C表C取值；

根据第5.3.3条规定：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×150=260cm

长细比：

λ=l0/i（钢管回转半径）=260/1.58=164，

查附录C，ψ=0.262

A——立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：

A=489mm2

立杆稳定性计算：

N/（ψA）=9.32×103/（0.262×489）=72.75N/mm2

3.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：

N/（ψA）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

⑴由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：

B类地区，脚手架最高处79.8m，查表得：

μz=1.95；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.095=0.21m2

密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，

脚手架综合挡风面积为：

（1.5×1.5-0.21）×0.5+0.21=1.23m2

其综合挡风系数为ψ=1.2×1.23/（1.5×1.5）=0.656

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数

为1.3ψ，即：

μs=1.3×0.656=0.8528；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.45。

ωk=0.7×0.45×1.95×0.8528=0.52KN/m2

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.52×1.5×1.52/10

=0.21KN.m

⑵立杆稳定性计算

N/（ψA）+MW/W=9.32×103/（0.262×489）+0.21×106/（5.08×103）

=114.08kN/mm2

4、连墙件计算

连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。

连墙拉筋用φ8.0钢筋拉到剪力墙上,顶撑用Ф48×3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3.0m。

4.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.52KN（同脚手架稳定计算数值）

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

N1w=1.4ωkAw=1.4×0.52×3.0×4.5=9.83KN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN

连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=6.65+5=11.65KN

2φ8拉筋的承载力：

N=2[fy]s=2×210×3.14×42=21.10KN＞N1w=14.83KN

所以连墙件拉筋用2φ8钢筋满足要求。

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知，一个直角（旋转）扣件的抗滑设计值为8.00KN。

由此可见，在两步三跨内采用ф48×3.5钢管固定在内立杆上，每个节点采用两个直角（旋转）扣件可满足要求。

4.2连墙设置的注意事项：

①确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。

②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。

③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。

（三）楼板、梁模板支撑用钢管脚手架计算

1、脚手架计算参数

本工程楼板模板支撑采用钢管脚手架，层高为3.0m，脚手架搭设高度为2.9m,架管长度为2.5m，架管顶插入可调托撑来调整高度，以适用不同层高的要求。

脚手架取步距h=1.5m，第一道水平杆距结构楼板面为600㎜，立杆纵距取La=1.2m,立杆横距取Lb=1.2m。

脚手架材质同外脚手架材质。

模板及其支架自重取0.5KN/㎡;新浇砼自重取24KN/m3;钢筋自重取1.5KN/m3;施工荷载（人员及设备）取1KN/㎡;振捣砼荷载取2KN/㎡。

2、梁、板用钢管脚手架稳定性计算，

NGK=0.5×1.44+24×1.44×0.12+1.5×1.44×0.12=5.1264KN

NQk=1×1.44+2×1.44=4.32KN

N=1.2NGK+1.4NQk=1.2×5.1264+1.4×4.32=12.20KN

L0=h+2a=1.5+2×0.8=3.1m

λ=l0/i=3.1×102/1.58=196查表得ψ=0.188

N/ψA=12.20×103/0.188×489=133N/mm2＜f=205N/mm2

则立杆稳定性满足要求.

六、双排钢管外脚手架施工程序及施工要点

（一）施工程序

1、落地式双排钢管脚手架施工程序

放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底（第一根）立杆，底部与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底部前，应确定立杆垂直），每边竖起3～4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣件箍定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按40～60N·m力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段→按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。

交圈后，再全面检查一遍构架质量与地基情况，严格确保设计要求和构架质量—设置连墙杆（或加抛撑）→按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步······→随搭设进程及时装设连墙杆和剪刀撑→装设作业层横杆（在构架横向平杆之间加设的、用于缩小铺板支承跨度的横杆），铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或围护、封闭措施。

2、悬挑梁式双排钢管脚手架施工程序

梁、板钢筋绑扎→预埋悬挑梁压环（地锚）→悬挑钢梁安装（工字钢）→搭设双排钢管脚手架（同落地式双排钢管脚手架）

（二）脚手架搭设施工要点及注意事项

1、脚手架支搭及所用构件必须符合国家规范；脚手架杆件不得钢木混搭。

2、脚手架必须配合施工进度搭设,一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步,每搭完一步脚手架后,应对步距、纵距、横距及立杆与垂直度进行校正。

3、落地双排钢管脚手架基础必须平整坚实，有排水措施，满足架体支搭要求，确保不沉陷，不积水，其架体必须支搭在通长脚手板上。

4、悬挑双排钢管脚手架

悬挑梁采用16#工字钢，挑出长度应≤1/