脚手架施工方案包括数量计算.docx
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脚手架施工方案包括数量计算
一、编制依据
1、《鄂尔多斯会展中心工程施工图纸》
2、《建筑施工手册》
3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
5、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
二、工程概况
1.鄂尔多斯会展中心工程位于内蒙古鄂尔多斯市康巴什新区东北角，南临鄂尔多斯大道，西临经三路，北面为西纬十一路，基地内地形基本为山地缓坡段，该工程为鄂尔多斯市重点工程。
2.本工程由会堂和展览中心组成，总建筑面积47480m2（包含地下面积6190m2）。
其中会堂由会堂北区和会堂入口组成，会堂北区地下一层，建筑面积6190m2，地上四层，建筑面积25350m2，结构屋顶标高20.75m，局部钢屋架屋面超过24m，会堂北区从一层开始层高依次为4.2m，6.6m,5.5m，4.5m,屋顶设备层标高为3.2m；会堂入口地下室顶板标高为4.05m，一层顶板标高为16.15m,屋顶为蒙古包式造型，结构檐高19.85m。
展览中心由三栋独立展厅组成，独立基础结构，地上一层，建筑面积15940m2，结构顶标高19.45m；展厅之间通过联廊连接。
3.会堂为混凝土框架-剪力墙结构，轴线距离多为12m，局部钢网架屋盖，会堂屋顶为马鞍造型，屋面为开放式铝复合板系统，会堂入口为框架结构，轴线距离多为12m,屋面为铝复合系统,建筑高度24m。
展览中心为框架结构、钢屋架屋盖，横向轴距多为8m,纵向轴距多为12m,屋面采用铝复合开放式屋面系统。
三、材料要求
1、钢管脚手架采用外径48mm、壁厚3.5mm钢管，钢管外表面锈蚀深度不大于0.5mm，钢管上严禁打孔。
钢管弯曲变形不得使用。
2、扣件使用前应进行质量检查，发现有裂缝、变形的严禁使用，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
滑丝的螺栓必须更换。
并应进行防锈处理。
3、底座采用50mm厚木板铺设，木板上设钢板底座，见附图-1。
图-1钢板底座详图
4、垫板采用木脚手板，其材质应为杉木，并应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GBJ5）中Ⅱ级材质的规定。
脚手板宽度不小于300mm，厚度不小于50mm，两端用直径4mm的镀锌钢丝箍两道，中间箍一道。
腐朽的脚手板不得使用。
5、密目式安全网和安全平网应符合国家验收规范的要求，并经现场试验合格。
四、搭设方法
1、基础设置
脚手架基础设置在回填土上（标高-0.75米），回填土按规范要求夯填密实，经取样试验合格，然后浇筑50mm厚C15细石混凝土，高出室外地坪50mm即-0.70米，上铺50mm厚木脚手板并放置100×100mm钢板底座。
2、外脚手架搭设
脚手架搭设按双排脚手架搭设。
搭设要求：
高度未超过25米，按25m计算，立杆采用单立管；搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.2米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.5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；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；连墙件根据工程实际，每层楼板设连墙件与脚手架连接，计算参数为五步三跨，竖向间距7.5米，水平间距3.6米，采用双扣件连接；脚手架外侧满挂密目网；剪刀撑与架体颜色分开，架体橘色，剪刀撑银白色，接头均涂黑色。
如下图
连墙件扣件连接示意图
1）纵向水平杆
①纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。
②纵向水平杆接长采用对接扣件连接，扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开不小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离大于纵距的1/3。
2）横向水平杆
①横向水平杆在主节点处必须设置，用直角扣件连接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
靠墙一端的外伸长度为400mm。
②横向水平杆两端均采用直角扣件固定在纵向水平杆上，间距900mm。
3）脚手板
①作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120-150mm。
②木脚手板应设置在三根横向水平杆上。
铺设时可采用对接铺设，也可采用搭接铺设。
对接铺设时，接头处必须设置两根横向水平杆，脚手板外伸长度130-150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm。
搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。
③作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠的固定。
④自顶层作业层的脚手板往下计，每隔7步满铺一层脚手板。
4）立杆
①每根立杆底部应设置钢板底座及50mm厚木垫板。
②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上皮150mm处的立杆上。
横向扫地杆也采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
③立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。
④立杆接长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小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
5）连墙件
①连墙件采用短钢管用扣件固定楼板预埋件上，竖向间距最大6.6米,水平间距3.6米
②连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm；
③连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，采用菱形布置。
6）门洞
门洞采用上升斜杆、平行弦杆绗架结构型式，斜杆与地面的倾角在450～600之间。
要求门洞宽不小于三米，高不小于2米。
具体尺寸如下图所示：
3h
45-600
3la
图-3门洞
7）剪刀撑与横向斜杆
①剪刀撑斜杆与地面的倾角α=500，最多跨越6根立杆；
②剪刀撑在脚手架外侧立面整个长度和高度上连续设置；
③剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于500mm，设置2个旋转扣件（双杆剪刀撑接长可采用对接扣件，但位置必须错开一跨）；
④剪刀撑斜杆应与立杆和伸出的小横杆进行连接，底部斜杆的下端应置于垫板上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。
⑤横向剪刀撑：
在拐角处及中间沿纵向每隔6跨，在横向平面内加设斜杆，使之成为“之”字形或“十”字形。
遇操作层时可临时拆除，转入其他层时及时补设。
8）安全防护
①外脚手架采用立体防护，外侧满挂密目式安全网，网的颜色要一致且均挂在脚手架外立杆内侧，用合乎要求的系绳按网眼系牢在大横杆上，网与网的连接要靠紧并用系绳绑好；
②操作层在脚手架外侧大横杆与脚手板之间设置1.2m高防护栏杆和挡脚板，挡脚板高度不应小于180mm，立放在小横杆上，板与板要靠紧，并用操作层的脚手板挤牢。
中栏杆应居中设置。
3、模板支撑满堂脚手架
详见模板施工方案。
五、脚手架施工及质量要求
1.脚手架基础经验收合格后，方可进行脚手架搭设；
2.当脚手架基础下有设备基础、管沟时，在脚手架使用过程中不应开挖；
3.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；
4.外径48mm与51mm的钢管严禁混合使用；
5.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拆除抛撑；
6.当搭至有连墙点的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件；
7.横向水平杆的靠墙一端至墙装饰面的距离不宜大于100mm；
8.对接扣件的开口要朝向架子的内侧，螺栓朝上，直角扣件的开口不得朝下，以确保安全。
9.在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；
10.螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m，且不应大于65N.m，各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
11.脚手架搭设的质量要求
1）立杆的垂直偏差为±100mm，同一排大横杆的水平偏差不大于50mm。
2）脚手架步距、横距偏差为±20mm、纵距偏差为±50mm。
3）同跨内两根纵向水平杆高差为±10mm。
4）横向水平杆外伸长度为500mm，允许偏差为-50mm。
六、脚手架拆除
1.脚手架拆除前，由施工员进行拆除安全技术交底；
2.清除脚手架上杂物及地面障碍物；
3.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业，先搭的后拆，后搭的先拆；
4.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；分段拆除高差不大于2步；
5.当脚手架拆至最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑后再拆除连墙件；
6.拆下的扣件和配件要及时运至地面并按品种、规格随时码放，各构配件严禁抛掷至地面。
七、安全技术措施
1.脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检，合格者方可上岗。
2.搭设脚手架人员必须戴正确佩戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
3.脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范要求进行检查验收，合格后方准使用。
4.作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。
不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。
5.当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。
雨后上架作业应有防滑措施。
6.在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆和连墙件。
7.不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。
8.在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
9.脚手架接地、避雷措施应按《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行。
10.搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。
11.临电线路不得挂在脚手架上。
九、材料需用计划
外脚手架材料需用量计划表
序号
名称
单位
数量
备注
1
50mm厚木垫板
m3
48.25
立杆垫板
2
1500×6000mm密目式安全网
块
3510
立面防护
3
1500×6000mm安全平网
块
664
平面防护
4
φ48钢架管
t
607
架体搭设
5
直角扣件
个
75700
杆件连接
6
对接扣件
个
20300
杆件接长
7
旋转扣件
个
8300
杆件连接
8
50mm厚木脚手板
m3
72.375
操作平台脚手板
满堂红脚手架材料需用量计划表
序号
名称
单位
数量
备注
1
50mm厚木脚手板
m3
48
操作平台脚手板
2
φ48钢架管
t
880
架体搭设
3
直角扣件
个
183000
杆件连接
4
对接扣件
个
73000
杆件接长
5
旋转扣件
个
15200
杆件连接
十、脚手架计算参数
施工均布活荷载标准值:
2.000kN/m2；脚手架用途:
装修脚手架；同时施工层数:
3层；本工程地处内蒙古省东胜市，基本风压为0.39kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.56；脚手架计算中考虑风荷载作用每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m2）:
0.1291；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；脚手板铺设层数:
7；脚手板类别:
木脚手板；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；地基土类型:
砂土；落地式脚手架下铺通长5cm厚木脚手板，宽度不小于30cm，地基承载力标准值（kpa）:
120.00；立杆基础底面面积（m2）:
0.25；地基承载力调整系数:
1.00。
十一、脚手架计算书
1、小横杆计算
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。
.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=0.35×1.2/3=0.14kN/m；
活荷载标准值:
Q=2×1.2/3=0.8kN/m；
荷载的计算值:
q=1.2×0.038+1.2×0.14+1.4×0.8=1.334kN/m；
小横杆计算简图
.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=1.334×1.052/8=0.184kN.m；
最大应力计算值σ=Mqmax/W=36.192N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=36.192N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
.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+0.14+0.8=0.978kN/m；
最大挠度V=5.0×0.978×10504/（384×2.06×105×121900）=0.617mm；
小横杆的最大挠度0.617mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm，满足要求！
2、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。
.荷载值计算
小横杆的自重标准值:
P1=0.038×1.05=0.04kN；
脚手板的荷载标准值:
P2=0.35×1.05×1.2/3=0.147kN；
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.2/3=0.84kN；
荷载的设计值:
P=（1.2×0.04+1.2×0.147+1.4×0.84）/2=0.7kN；
大横杆计算简图
.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=0.08×0.038×1.2×1.2=0.004kN.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=0.267×0.7×1.2=0.224kN.m；
M=M1max+M2max=0.004+0.224=0.229kN.m
最大应力计算值σ=0.229×106/5080=45.045N/mm2；
大横杆的最大应力计算值σ=45.045N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
.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=0.677×0.038×12004/（100×2.06×105×121900）=0.021mm；
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=（0.04+0.147+0.84）/2=0.514kN
V=1.883×0.514×12003/（100×2.06×105×121900）=0.666mm；
最大挠度和：
V=Vmax+Vpmax=0.021+0.666=0.687mm；
大横杆的最大挠度0.687mm小于大横杆的最大容许挠度1200/150=8与10mm，满足要求！
3、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=0.038×1.05×2/2=0.04kN；
大横杆的自重标准值:
P2=0.038×1.2=0.046kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.35×1.05×1.2/2=0.22kN；
活荷载标准值:
Q=2×1.05×1.2/2=1.26kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.04+0.046+0.22）+1.4×1.26=2.132kN；
R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
4、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0.1291
NG1=[0.1291+（1.05×2/2）×0.038/1.50]×25.00=3.899；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用木脚手板，标准值为0.35
NG2=0.35×7×1.2×（1.05+0.3）/2=1.984kN；
（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=0.14×7×1.2/2=0.588kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.2×25=0.15kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.622kN；
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=2×1.05×1.2×3/2=3.78kN；
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=0.39kN/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=1；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.561；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×0.39×1×0.561=0.153kN/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=1.2×6.622+1.4×3.78=13.238kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.622+0.85×1.4×3.78=12.445kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.153×1.2×
1.52/10=0.049kN.m；
5、立杆的稳定性计算:
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：
立杆的轴向压力设计值：
N=13.238kN；
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；当验算杆件长细比时，取块1.0；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：
l0=2.599m；
长细比Lo/i=164；
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=0.262；
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]=205N/mm2；
σ=13238/（0.262×489）=103.33N/mm2；
立杆稳定性计算σ=103.33N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=12.445kN；
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=1.5；
计算长度,由公式l0=kuh确定：
l0=2.599m；
长细比:
L0/i=164；
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=0.262
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]=205N/mm2；
σ=12444.6/（0.262×489）+49208.059/5080=106.821N/mm2；
立杆稳定性计算σ=106.821N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
6、最大搭设高度的计算:
按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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：
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=2.722kN；
活荷载标准值：
NQ=3.78kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.129kN/m；
Hs=[0.262×4.89×10-4×205×103-（1.2×2.722
+1.4×3.78）]/（1.2×0.129）=114.286m；
按《规范》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]=114.286/（1+0.001×114.286）=102.564m；
[H]=102.564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25m，小于[H]，满足要求！
按《规范》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：
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=2.722kN；
活荷载标准值：
NQ=3.78kN；
每米立杆承受的结构自重标准值：
Gk=0.129kN/m；
计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：
Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.049/（1.4×0.85）=0.041kN.m；
Hs=（0.262×4.89×10-4×205×103-（1.2×2.722+0.85×1.4×（3.78+0.262×4.89×100×0.041/5.08）））/（1.2×0.129）=111.399m；
按《规范》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：
得[H]=100.233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25m，小于[H]，满足要求！
7、连墙件的计算:
、承载力计算
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
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