脚手架施工组织设计.docx
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脚手架施工组织设计
百宜片区保障性住房Ⅱ标段工程
脚
手
架
工
程
专
项
方
案
编制单位：
湖南浏阳建筑工程股份有限公司
编制日期：
二0一三年四月
第一节工程概况与编制依据
第二节施工准备工作及主要材料需用量计划
第三节操作规程
第四节脚手架计算书
第五节落地式双排钢管外脚手架搭设标准
第六节各项技术管理措施
第一节工程概况与编制依据
一、编制依据
1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。
2、官渡支行综合楼施工图。
二、工程概况
浏阳市百宜片区保障性住房II标段5#、7#、9#栋项目由浏阳市城市建设集团有限公司投资建设，浏阳市规划勘察测绘院勘察，浏阳市规划设计院设计，湖南安泰工程项目管理有限公司监理，湖南浏阳建筑工程股份有限公司施工。
本工程位于浏阳市百宜片区5#、7#、9#栋工程建筑层数为六层，建筑檐口标高19.6m，其中1至2层为全框架结构、三层以上为砖混结构；总面积建筑约15935.42m²，其中5#栋建筑面积5801.7m²，7#栋建筑面积5789.72m²，9#栋建筑面积4344m²。
5#、7#、9#栋砼设计强度：
一至二层梁板、柱、板、楼梯均为砼C30，三层以上梁、柱、板、楼梯、天沟、屋面均为C25，商砼由浏阳市万科混凝土有限公司供应；一至三层砂浆为M5.0混合砂浆，四至六层砂浆为M10混合砂浆，阁楼层及坡屋面砂浆为M7.5混合砂浆；主体墙体材料为MU10烧结多孔砖。
第二节、施工准备工作及主要材料需用量计划
一、技术准备工作
为了保证该工程外脚手架的搭设及拆除方法切实可行，贯彻“安全、适用、可行、经济”的原则，做好各种材料机械加工的技术资料准备和使用计划安排。
做好安全技术交底工作，操作工人考核培训。
二、物质准备工作
外脚手架材料采用ф48×2.8mm优质钢管、直角扣件、对接扣件、旋转扣件。
密目式安全网，竹脚手板，该工程需要外架材料量大，由预算部作好各种资源用量及进场计划，保证材料按时进场，并按规定堆放。
具体详见：
材料计划表
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
钢管Ф48×2.8mm
吨
200
2
直角扣扣件
千个
15
3
对接扣件
千个
6
4
旋转扣件
千个
4
5
安全网
M2
10000
6
竹脚手板
M2
6000
7
钢丝绳Ф16
m
1600
三、劳动力准备
1、在项目经理及项目管理机构直接领导，配备技术人员以满足该工程施工技术管理的各项需要。
2、选择技术素质高、有上岗资格证的架子班组，按生产进度计划组织劳动力进场，进行安全、消防、文明施工等各方面教育，并做到上岗人员上岗前体检，体检合格者方可上岗。
根据该工程外架工程量及工期要求，准备8个合格的专业架子工进场施工。
第三节、操作规程
1、凡是有高血压，严重心脏病、癫痫病，以及其他不适于高空作业
的人员，均不得从事架子工作业。
凡参加高空作业人员，必须定期进行身体检查。
2、处于3米以上的高空作业时，必须配戴安全带，作业时戴安全帽。
安全带必须系在牢固可靠的地方。
3、高处作业时，衣着要灵便。
禁止赤脚、穿拖鞋、硬底鞋和带钉易滑鞋。
严禁酒后作业。
4、严禁向下抛物体和工具；严禁作业人员在脚手架上下；严禁在四周没有安全网而以不系安全带的危险场所作业。
5、强台风、雷雨天、大雾天的环境，不准进行高处作业；夜间作业必须布置良好的照明设备。
6、操作时，精神集中，禁止打闹和开玩笑。
工间休息时应下到地面。
7、脚手架其负荷量每平方米不得超过二百七十公斤。
8、架子上原则上禁止堆料。
如必要时，堆料不能过于集中。
凡不符合规定的，架子工有权制止。
9、脚手架应固定于建筑物的牢固部位上，不应固定在管道及其他不牢靠的结构上。
10、施工场所的脚手架其使用期在半年以上者，经过大风、大雨后，要进行检查，发现问题及时处理。
11、架子搭设完毕，应汇同有关人员验收签证后方可交付使用。
12、脚手架的安装与拆卸，应按施工方案程序进行。
施工区应设围栏或专人看守。
第四节、钢管落地脚手架计算书
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20.5m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
横距Lb为1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；
内排架距离墙长度为0.25m；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；
采用的钢管类型为Φ48×2.8；
横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；
连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，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:
2.000kN/m2；脚手架用途:
施工脚手架；
同时施工层数:
2层；
3.风荷载参数
本工程地处湖南浏阳市，基本风压0.32kN/m2；
风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:
0.1198；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.140；
安全设施与安全网（kN/m2）:
0.005；
脚手板类别:
竹串片脚手板；栏杆挡板类别:
竹串片脚手板挡板；
每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:
0.035；
脚手板铺设总层数:
13；
5.地基参数
地基土类型:
素填土；地基承载力标准值（kPa）:
120.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.20；地基承载力调整系数:
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=0.035kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.35×1.05/（2+1）=0.122kN/m；
活荷载标准值:
Q=2×1.05/（2+1）=0.7kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.035+1.2×0.122=0.19kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.7=0.98kN/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:
M1max=0.08q1l2+0.10q2l2
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.19×1.52+0.10×0.98×1.52=0.255kN·m；
支座最大弯距计算公式如下:
M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.19×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.301kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.255×106,0.301×106）/5130=58.674N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=58.674N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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：
νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.035+0.122=0.158kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.7kN/m；
最大挠度计算值为：
ν=0.677×0.158×15004/（100×2.06×105×130800）+0.990×0.7×15004/（100×2.06×105×130800）=1.503mm；
大横杆的最大挠度1.503mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm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=0.035×1.5=0.053kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.35×1.05×1.5/（2+1）=0.184kN；
活荷载标准值：
Q=2×1.05×1.5/（2+1）=1.050kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.053+0.184）+1.4×1.05=1.754kN；
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=ql2/8
Mqmax=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.754×1.05/3=0.614kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.62kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.62×106/5130=120.84N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=120.84N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/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:
νqmax=5ql4/384EI
νqmax=5×0.035×10504/（384×2.06×105×130800）=0.021mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.053+0.184+1.05=1.287kN；
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:
νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI
νpmax=1287×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×130800）=1.963mm；
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.021+1.963=1.983mm；
小横杆的最大挠度为1.983mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！
四、扣件抗滑力的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。
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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；
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=0.035×1.5×2/2=0.053kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.035×1.05/2=0.019kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN；
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.053+0.019+0.276）+1.4×1.575=2.622kN；
R<16.00kN,所以双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，为0.1198kN/m
NG1=[0.1198+（1.50×2/2）×0.036/1.80]×24.00=3.585kN；
（2）脚手板的自重标准值；采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2
NG2=0.35×13×1.5×（1.05+0.2）/2=4.436kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹串片脚手板挡板，标准值为0.14kN/m
NG3=0.14×13×1.5/2=1.365kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×24=0.18kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=9.566kN；
活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×9.566+0.85×1.4×3.15=15.228kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×9.566+1.4×3.15=15.89kN；
六、立杆的稳定性计算
风荷载标准值按照以下公式计算
Wk=0.7μz·μs·ω0
其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
ω0=0.32kN/m2；
μz--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：
μz=0.74；
μs--风荷载体型系数：
取值为0.214；
经计算得到，风荷载标准值为:
Wk=0.7×0.32×0.74×0.214=0.035kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.035×1.5×1.82/10=0.021kN·m；
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）+MW/W≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=15.228kN；
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
σ=N/（φA）≤[f]
立杆的轴心压力设计值：
N=N'=15.89kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.7cm；
计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：
k=1.155；
计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=183；
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=0.214
立杆净截面面积：
A=4.52cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=5.13cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
考虑风荷载时
σ=15228.24/（0.214×452）+20515.247/5130=161.433N/mm2；
立杆稳定性计算σ=161.433N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
不考虑风荷载时
σ=15889.74/（0.214×452）=164.272N/mm2；
立杆稳定性计算σ=164.272N/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《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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：
Hs=[φAf-（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk
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=5.981kN；
活荷载标准值：
NQ=3.15kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.12kN/m；
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：
Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.021/（1.4×0.85）=0.017kN·m；
Hs=（0.214×4.52×10-4×205×103-（1.2×5.981+0.85×1.4×（3.15+0.214×4.52×100×0.017/5.13）））/（1.2×0.12）=59.241m；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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]=Hs/（1+0.001Hs）
[H]=59.241/（1+0.001×59.241）=55.927m；
[H]=55.927和50比较取较小值。
经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。
脚手架单立杆搭设高度为24m，小于[H]，满足要求！
八、连墙件的稳定性计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
Nl=Nlw+N0
连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.32，
Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.32=0.044kN/m2；
每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=1kN；
连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6kN；
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l/i=250/17的结果查表得到φ=0.96，l为内排架距离墙的长度；
A=4.52cm2；[f]=205N/mm2；
连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.96×4.52×10-4×205×103=88.954kN；
Nl=6连墙件采用双扣件与墙体连接。
由以上计算得到Nl=6小于双扣件的抗滑力16kN，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=120kPa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=120kPa；
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=76.141kPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=15.228kN；
基础底面面积：
A=0.2m2。
p=76.141kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求！
第五节落地式双排钢管外脚手架搭设标准
一、脚手架材质
1、钢管符合技术要求，外径不小于48mm，壁厚不小于2.8mm，有严重锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的钢管严禁使用。
2、扣件要有出厂合格证，有脆裂、变形、滑丝的扣件禁止使用，扣
件表面应进行防锈处理，扣件活动部位应能灵活转动。
二、脚手架的基底
落地式脚手架直接支承在地基上，采用砼垫块，确保地基有足够的承载力，避免脚手架发生整体沉降或局部沉降。
1、脚手架的地基一般要求
（1）脚手架的钢立杆不能直接立于地面或楼面梁板上，应加设底座和垫板（或垫木）。
垫板（木）厚度不小于50mm；不得在未处理的起伏不平和软硬不一的地面上直接搭设脚手架。
（2）脚手架地基应有可靠的排水措施，防止积水浸泡地基发生沉降。
2、一般作法
立杆大多处在墙基回填土之上，回填土必须分层夯实。
垫木宜采用长1.2~1.5m、宽不小于200mm、厚50~60mm的木板，垂直于墙面放置或用长4.0m左右的木板平行于墙面放置，在脚手架外侧挖一浅排水沟排除雨水（图4-1）。
三、脚手架的扫地杆
扫地杆是立杆下端绑扎的纵向和横向的水平杆，一般离下脚面不超过200mm。
扫地杆是必须用扣件扣牢，它的功能是约束立杆底脚所发生的位移和用来避免或减少脚手架的不均匀沉降，在扫地杆下部垫塞木板。
四、架体与建筑物的拉结
1、联墙点的位置在与立杆和大横杆相交的接点处，离节点的间距不宜大于300mm。
2、联墙杆在房屋每层均需布置一排，竖向间距在3~4m范围内，横向间距在4.5~6.0m范围内。
3、墙杆的间距大小还与脚手架的总高、立杆承受的内力和地区基本
风压大小等有关。
见下表：
脚手架的总高与联墙杆的覆盖面积关系系数
脚手架总高H（m）
每个联墙杆的覆盖面积（m2/个）
≤25
25~28
4、联墙杆必须从底部第一根大横杆处开始设置，沿整片脚手架均匀
布置。
5、在脚手架周边的端头（包括顶端）以及转角处，要加密联墙杆。
6、刚性联墙杆一般采用如下四种做法：
（1）、联墙杆和预埋件焊接而成。
即在现浇混凝土的框架梁、柱上留预埋件，然后用圆钢或角钢一端与预埋件焊接（图4-3）。
另一端与连接短管用螺栓连接。
连接时要求混凝土的强度等级不低于25N/mm2。
（2）、现浇混凝土的梁板上预埋竖向短钢管，然后用连接短钢管一端与预埋竖向短钢管用直角扣件连接，另一端用直角扣件与立杆连接。
（3）、联墙杆宜采用梅花形布置。
（4）、联墙杆所在位置有时可能遇到门窗洞口，可以用添加附加短钢管的办法来实现联结。
（5）、施工过程中当个别联墙杆被拆除后在相当一段时期内难于补上时，必须采取有效的加强措施。
如附近添设一个临时的联墙杆，限制施工荷载或加强横向刚度等。
五、脚手架板的铺设
1、首层隔离层和施工操作层沿纵向满铺脚手板，作到严密、牢固、
铺平、铺稳，不得超过50mm的间隙。
架子上不准留单块脚手板。
2、脚手板在纵向的接头有对接铺设和搭接铺设二种。
（1）、对接铺设的脚手架板，在每块脚手架板两端下面均要有小横杆，杆离板端的距离应不大于150mm，小横杆应放正、绑牢。
（2）、搭接铺设的脚手板，要求两块脚手板端头的搭接长度应不小于200mm，接头处必须在小横杆上，脚手板与小横杆之间的不平处允许用木块垫实并绑牢，不许垫砖块等易碎物体。
3、严禁留探头长度＞150mm探头板。
4、脚手板应在下列部位给予固定：
（1）、脚手板的两端和拐角处；
（2）、沿板长方向间隔15~20mm；
（3）、坡道和平台的两端；
（4）、其他可能发生滑动和翘起的部位。
六、立杆的纵距、横距、步距
该工程立杆纵向间距为1.2m，采用双管立杆处副立杆高度约为18m；上部采用单管立杆脚手架,双管立杆与单管立杆连接时，主立杆与副立杆采用2个旋转扣件连接。
1、立杆的纵距
脚手架高度H
脚手架的纵向间距L
＜30m
1.5~1.8m
2、立杆的垂直度误差控制
在脚手架的高度段H内，立杆的全部垂直偏差绝对值规
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