钢管扣件式脚手架工程施工方案.docx

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钢管扣件式脚手架工程施工方案

国花酒店脚手架工程施工方案

一、工程基本概况

银川市金安园住宅小区六标段工程，包括19＃、20＃楼，位于银川市西夏区同心路以东，经天路以南，诚信路以西，设计单位为宁夏建筑设计院，建设单位为银川经济技术开发区建设开发有限公司，单体结构为砖混结构，建筑层数均为六层，安全等级二级，八度抗震设防，内含智能建筑，总建筑面积7704m2，建筑总高度为18.30m。

2004年2月20日开工，2004年9月1日竣工为确保本工程施工安全，结合结构形式、建筑物的有效高度及周边场地情况，裙楼采用落地式，主楼采用悬挑式双排扣件式钢管脚手架。

钢管脚手架全封闭施工，四周满挂绿色密目式安全网，起到确保周边居民安全，减少施工灰尘外扬和美化施工环境的作用。

脚手架必须分段挂牌验收，合格后方可使用。

因脚手架搭设质量直接影响到工程的安全管理，所以施工前必须编制详细的脚手架搭设方案。

二、脚手架的主要配件及材料选用

1、扣件式钢管脚手架的主要组成构件有：

立柱、纵向水平杆（大横杆）、横向水平杆（小横杆）、扣件、脚手板、踢脚板、剪刀撑（十字撑）、横向支撑（横向斜拉杆）、连墙件、纵向扫地杆，横向扫地杆，底座。

2、材料选用Φ48mm，厚3.5mm的钢管，竹串片脚手板和18cm高木质踢脚板。

三、脚手架的设计及构造

本工程钢管脚手架：

裙楼采用落地式、主楼采用悬挑式双排钢管扣件脚手架，立柱横距Lb选用1.05m，步距h选用1.8m，最大柱纵距La选用1.2m，连墙件每两步一跨设一点，横向水平杆间距宜选用步距的1/2。

1、立柱构造要求：

立柱接头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、搭接应符合以下要求：

（1）立柱上的对接扣件应交错布置，两个相邻立柱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。

（2）立柱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距离不应小于100mm。

2、纵向水平杆构造要求：

（1）纵向水平杆设置在横向水平杆之上，靠立柱内侧，并以直角扣件扣紧在横向水平杆上。

纵向水平杆在操作层的间距不宜大于400mm。

（2）纵向水平杆的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。

（3）纵向水平杆一般宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应避免设在纵向水平杆的跨中。

搭接接头长度不应小于1m，并应等距设置三个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。

3、横向水平杆的构造要求：

双排架的横向水平杆两端采用直角扣件固定在立柱上，靠墙一侧的外伸长度不应大于500mm。

4、竹脚手板的构造要求：

（1）竹笆板主筋应垂直于纵向水平杆方向铺设，应采用对接平铺，四个角应用直径为1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上；竹串片脚手板接头宜采用搭接，两端用1.2mm镀锌铁丝固定在纵向水平杆上。

（2）自顶层操作层的脚手板往下计，宜每隔二步满铺一层脚手板。

5、连墙件布置及构造要求：

（1）连墙件应采用菱形状布置，连墙件宜靠近主节点设置，并采用刚性节点，偏离主节点的距离不应大于300mm。

（2）连墙件垂直间距、水平间距一般不应大于6m，连墙件必须从底步第一根纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定。

（3）当脚手架下部不能设连墙件时可采用抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度至60度之间，连接点中心距主节点的距离不应大于300mm，抛撑在连墙件搭设后方可拆除。

（4）连墙件中的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。

6、剪刀撑与横向支撑的构造要求：

（1）剪刀撑沿脚手架高度连续设置，每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根之间。

并不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度-60度之间。

（2）25m以下的双排脚手架，必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置；中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

（3）剪刀撑斜杆的接头除顶层可采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接，搭接要求跟以上构造要求同，即搭接长度应大于1米，采用2个旋转扣件固定。

（4）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。

（5）横向支撑的斜杆应在1-2步内，由底至顶层呈之字形连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

（6）一字型、开口型双排脚手架的两端必须设置横向支撑，中间宜每隔6跨设置一道。

（7）25m以下的封闭型双排脚手架可不设横向支撑，25m以上者除两端应设置横向支撑外，中间应每隔6跨设置一道。

7、门洞处的构造要求：

（1）洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点的距离不应大于150mm。

（2）洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部；增设的短斜杆端部应增设一个安全扣件。

8、之字型斜道构造要求及斜道脚手板构造要求：

（1）斜道宜附着在外脚手架或建筑物上，但斜道杆件要独立设置，人行斜道宽度不应小于1.0m，坡度宜采用1：

3（高：

长），拐弯处宜设置平台，宽度不应小于斜道宽度。

（2）斜道两侧平台外围均必须设置栏杆及挡脚板，栏杆高度为1.2m，挡脚板高度不应小于150mm；

（3）斜道脚手板横铺时，应在横向水平杆上增设纵向支撑斜杆，斜杆间距不应大于500mm。

（4）脚手板顺铺时，接头宜采用搭接，下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处应用三角木填顺。

（5）人行斜道的脚手板上应每隔250-300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜采用20-30mm。

9、脚手架地基与基础构造要求

立柱下端应设底座或垫块，底座一般用14#-16#号的槽钢铺设，应根据立柱传下的集中荷载对楼面结构进行验算。

四、脚手架搭设顺序

1、按脚手架的柱距、排距要求进行放线、定位。

2、杆件搭设顺序如下：

放置纵向扫地杆──立柱──横向扫地杆──第一步横向水平杆──连墙件（或加抛撑）──第二步横向水平杆……。

五、脚手架搭设注意事项

1、脚手架的搭设应事先进行地面夯实硬化，立杆基础要平整密实，并有排水措施。

垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平稳，不得悬空。

2、搭设立柱时，外径不同的钢管严禁混用，相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求。

3、开始搭设立柱时，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。

4、当搭至有连墙件的构造层时，搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

5、脚手架不允许与卸料平台支撑系统连接。

6、施工层脚手架内立杆与建筑物之间应进行封闭。

7、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、外角柱固定。

8、双排脚手架的横向水平杆靠墙一端至墙装饰面的距离不应大于100mm。

9、当脚手架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设完后方可拆除。

10、剪刀撑、横向支撑应随立柱、纵横向水平杆等同步搭设，剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。

11、对接扣件的开口应朝上或朝内。

各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

12、铺设脚手板时，应满铺、铺稳，靠墙一侧立墙面距离不应大于150mm。

脚手板不得有探头板，在拐角、斜道平口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以放置滑动。

13、栏杆和挡脚板应搭设在外排立柱的内侧，上栏杆上皮高度1.2m，中栏杆居中设置，挡脚板高度应为180mm。

14、脚手架搭设完毕后，必须经有关部门验收后，方可投入使用。

六、脚手架拆除要点

1、划出工作区域，拉设警戒线或封闭拆架区，禁止行人进入。

2、严格遵守拆除顺序，由上而下，后搭者先拆除，先搭者后拆除，一般先拆栏杆，脚手板，剪刀撑，而后拆小横杆，大横杆、立杆等。

3、统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先告知对方以防坠落。

4、材料工具要用滑轮和绳索运送,不得乱扔。

5、拆除方案应经审批后才实施。

七、荷载取值及设计理论计算公式

1、荷载分类及取值

以下所指荷载均为标准值，对设计值，永久荷载（恒荷载）分项系数为1.2，可变荷载（活荷载）分项系数为1.4。

（1）永久荷载（恒荷载）：

A、杆件及扣件自重

Φ48*3.5㎜钢管38.4N/m，直角扣件13.2N/个，旋转扣件14.6N/个，对接扣件18.4N/个。

B、构、配件自重

竹串片脚手板0.35KN/m2；安全网0.01KN/m2

拦杆、挡脚板按所用材料及数量如实计算。

（2）可变荷载（活荷载）

A、施工荷载

结构脚手架3KN/m2,装修脚手架2KN/m2,斜道均布活荷载标准值不应低于2KN/m2。

B、风荷载

基本风压值取0.35KN/m2

水平风荷载标准值为Wk=0.7uzusw。

式中0.7为考虑脚手架是临时构件，对基本风压值的折减系数。

UZ、US的取值根据不同场地、脚手架体型参照《建筑结构荷载规范》及JGJ130-2001中有关数据，对脚手架的风荷载体型系数US取值时，脚手架的挡风面积应考虑密目安全网与实际杆件共同作用，其中密目安全网的挡风系数可取0.5。

（3）荷载取值

A、当考虑风荷载作用时，应对活荷载（施工均布荷载+风荷载）乘以0.85的荷载组合系数。

B、连墙件承载力验算时，应考虑施工偏心荷载作用下对脚手架平面外稳定性的不利影响，对单排脚手架其荷载效应组合为风荷载+3.0KN；双排架风荷载+5.0KN。

2、设计计算

脚手架须进行设计计算复核验算的主要项为：

A、纵、横向水平杆等受弯构件的强度和连墙件的抗滑承载力计算。

B、立杆的稳定性计算。

C、连墙件的强度、稳定性和连接强度计算。

D、立杆地基承载力计算

（1）纵、横向水平杆计算

a、抗弯强度

σ=M/W≤f其中M=1.2MGK+1.4ΣMQK

对48*3.5mm钢管，截面模量W=5.08cm3，抗弯强度设计值f=205Mpa。

b、挠度计算

V≤＜v＞

脚手板、纵横向水平杆的允许挠度＜v＞为l/150与10㎜，其中l为受弯构件的跨度。

对上述a、b项、纵向水平杆按三跨连续梁考虑，横向水平杆按简支梁考虑。

（2）、立杆计算

a、稳定性

不组合风荷载时N/QA≤f

组合风荷载时N/φA+MW/W≤f

式中ф为轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ可查JGJ301-2001附表，长细比λ=LO/i，其中LO为计算长度，i为截面回转半径，对48*3.5mm钢管取1.58㎝。

b、轴压强度

不组合风荷载时N=1.2NGK+1.4∑MQK

组合风荷载时N=1.2NGK+0.85×1.4∑MQK

c、立杆计算长度取值

lo=k×u×h

式中k为计算长度的附加系数，其值取1.155。

u为综合考虑立杆约束及立杆受偏心荷载作用下的单杆计算长度系数，按JGJ130-2001中表5.3.3考虑。

h为立杆步距。

d风荷载引起的立杆弯距

MW=0.1×0.85×1.4×Woloh2

（3）连墙杆计算

轴向力计算N1=N1W+NO

其中N1W=1.4WK×AW

NO对单排架取3.0KN/m2；双排架取5.0KN/m2

（4）立杆地基承载力计算

P=N/A≤fg,其中fg=kc×fbk

式中fg为地基承载力标准值，kc为脚手架地基承载力调整系数，对碎石、砂土、回填应取0.4，对粘土应取0.5；对岩石、混凝土取1.0。

八、设计计算实例

（一）、落地式脚手架设计

（1）脚手架搭设参数

本工程采用48*3.5㎜钢管，裙楼搭设25m高度落地式扣件钢管双排脚手架；立杆纵距La为1.2m，横距Lb为1.05m，步距h为1.8m。

每二步铺一层脚手板；施工作业层按二层计，每层施工活荷载为3KN/m2；里立杆距外墙面0.4m；小横杆二端外挑：

里侧0.3m，外侧0.15m；距地面200㎜设纵横扫地杆；剪刀撑应在外侧立面整个长度和高度连续布置；横向斜撑除拐角处应设置外，中间应每隔6跨设置一道；外立杆里侧满挂密目安全网，封闭施工；作业面栏杆设二层，上栏杆高1.2m，中栏杆居中，挡脚板0.18m；连墙杆根据计算要求设。

（2）永久荷载取值

A、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）

查新规范附表A-1的

NG1K=25×0.1161=2.925KN

B、构、配件自重：

a、竹串片脚手板，按二步设一层，25米高共5层，单位荷载按0.10KN/m2计：

NGK-1=（5×1.2×1.05×0.10）=0.63KN

b、栏杆、挡脚板（挡脚板设三层），查表4.2.1-2

NGK-2=3×0.14×1.2+11×2×1.2×0.0384=1.518KN

c、密目安全网（自重按0.01KN/m2计）

NGK-3=25×1.2×0.01=0.30KN

C、结合a、b、c项永久荷载共计

NGK=2.925+0.63+1.518+0.30=5.373KN

（3）可变荷载

a、施工荷载（施工作业层按二层，每层按3KN/m2计）

NQK=（3.0×2.0×1.2×1.05）/2=3.78KN/m2

b、水平荷载（标准值）

Wk=0.7·uz·us·wo

式中：

UZ—风压高度变化系数，按大城市近郊计，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）表6.2.1，H=20米为1.25，H=30米为1.42。

US—风载体型系数，据新规范表4.2.4全封闭脚手架，背靠开洞墙US=1.3ф，ф为脚手架挡风系数；当步距为1.8米纵距为1.2米，查新规范表A-3，对敞开式脚手架，ф=0.099。

WO—基本风压值，取值为0.35KN/m2

上述脚手架挡风系数是按未挂密目网敞开式时的计算值。

但据《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99规定，在脚手架外立杆里侧必须挂密目网以保证安全，故挡风系数必须另行计算。

但新规范对挂安全网时的挡风系数无规定，据《编制建筑施工安全技术标准的统一规定》（修订稿），密目安全网的挡风系数为0.5,同时要考虑杆件的挡风面积影响。

一步一跨范围脚手架杆件的挡风面积为

1.2×1.8×0.099=0.2138m2

则一步一跨挂密目网时的总挡风面积

（1.2×1.8-0.2138）×0.5+0.2138=1.1869m2

总的挡风系数=1.1869/（1.2×1.8）=0.5495

（4）荷载组合及稳定性计算

25米高的脚手架立杆最大垂直立设计值N

N=1.2NGK+1.4NQK=5.373×1.2+3.78×1.4=11.74KN

据新规范第5.3.3条

杆件计算长度lo=k*u*h。

式中k为计算长度附加系数，取1.155

查表5.3.3,u=1.50,h=180cm

则lo=1.155×1.5×180=312cmλ=312/1.58=197.5

查表c,φ=0.185

则立杆轴向压应力f=15858/（0.185×489）=175.29Mpa≤205Mpa安全。

（5）在风荷载作用下荷载组合及稳定性计算

对25米高脚手架，虽然计算25米高处风载最大，但垂直力相对最小；计算地面处垂直力最大，但风载最小；故居中处最不利，应进行核算：

计算25米高；其上部10米处。

a永久荷载

NG1K=10×0.1161=1.116KN

NG2K-1=6×1.2×1.05×0.1/2=0.378KN

NG2K-2=3×0.14×1.2+3×2×1.2×0.0384=0.78KN

NG2K-3=10×1.2×0.01=0.12KN

共计NGK=1.116+0.378+0.78+0.12=2.394KN

b、活荷载：

NQK=3×2×1.2×1.05/2=3.78KN

c、垂直荷载组合：

N=2.394×1.2+0.85×1.4×3.78=7.371KN

d、风荷载标准值：

WK=0.7×1.42×1.3×0.5495×0.35=0.249KN/m2

风荷载设计值：

W=0.249×1.2×0.85×1.4=0.356KN/m2

e、稳定性计算

按5.3.4条，风弯距按多跨连续梁计，跨长1.8米

M=0.1×0.356×18002=115344N·mm

组合应力：

f=8962/（0.185×489）+115344/5.08×103=99.1+22.7=121.8Mpa≤205Mpa，则安全。

通过以上计算，说明在风荷载作用下，立杆的强度与稳定性计算，不起控制作用，其轴向压应力均小于无风时的压力。

（6）连墙件的连接扣件抗滑计算

据新规范规定，连墙件必须从底层第一步纵向水平杆处开始设置；当连墙件沿墙高度每二步3.6米设一个时，全高25米共需设25/3.6=7个，其中受风力最大的连墙件应在6×3.6=21.6米处，此处风荷载高度变化系数为1.635，按2步2跨设一连墙件，则风载产生连墙件轴向力设计值为：

N1W=1.4×（0.7×1.635×1.3×0.5495）×0.35×（3.6×2.4）=3.461KN

据公式5.4.1连墙杆总的轴向力设计值：

N1=N1w+5=3.461+5=8.46KN＞8KN不安全。

改为2步1跨设一连墙件，则

N1w=3.461/2=1.73KN

N1=1.73+5=6.73KN＜8KN，安全。

（7）结论

计算结果表明，25.0米高度双排落地式扣件钢管脚手架，当横距为1.05米，纵距为1.2米，步距为1.8米时，并在满挂安全网的情况下，用单根48*3.5㎜钢管时。

其里、外立杆的强度与稳定性满足新规范要求。

（二）悬挑式钢管脚手架（七步高）设计

（1）搭设参数

立杆纵距La为1.2m，横距Lb为1.05m,步距高h为1.8m；内立杆离建筑物外墙边线b1为0.4m；铺设竹串片脚手板4层，施工荷载QK=3KN/m2，并允许二层同时施工，脚手架与主体结构连接点竖向间距H1=层高（3.6m）；水平距离：

当建筑物高度为20m以下时L1=3.6m；当建筑物高度为50m以下时，L1=2.4m。

挑架设计高度H=7步×1.8m=12.6m；除挑架底部横向挑梁用单根竖放14#槽钢外，其他如里、外立杆，大小横杆，斜撑等均用48*3.5㎜钢管。

（2）设计荷载

a、施工荷载标准值

在挑梁有斜撑的条件下：

对结构施工阶段，允许3KN/m2，可同时二层施工。

对装修施工阶段，允许2KN/m2，可同时三层施工。

在挑梁无斜撑的条件下：

只适用装修施工阶段，允许2KN/m2，可同时二层施工。

b、基本风荷载标准值WO=0.35KN/m2

（3）结构施工阶段挑架和斜撑的强度计算

A、外立杆底部最大垂直荷载

外立杆自重：

12.6m×38.4N/m=484N

小横杆自重：

（1.05÷2+0.15）×7×38.4=181.4N

纵向水平杆重：

4×7×1.2×38.4=1290.2N

竹串片板和挡脚板：

（1.05÷2+0.18）×1.2×4×100=338.4N

密目安全网重：

12.6×1.2×10=151.2N

剪刀撑自重：

〈92+（12.6÷2）2〉1/2×2×2×38.4×1/7=337.5N

施工活荷载：

1.05÷2×1.2×3000×2=3780N

总计：

恒载标准值：

SGK=2782.2N

活载标准值：

SQK=3780N

N1=1.1×1.2×2782.2+1.4×3780=8965.2N

B、里立杆底部最大垂直荷载

里立杆自重：

484N

小横杆自重：

（1.05÷2+0.3）×7×38.4=221.8N

纵向水平杆重：

（4×3+2×5）×1.2×38.4=1013.8N

竹串架板重：

4×（1.05÷2+0.3）×1.2×100=324N

施工活荷载：

（1.05÷2+0.3）×1.2×3000=5940N

总计：

恒载标准值：

SGK=2043.6N

活载标准值：

SQK=5940N

N2=1.1×1.2×2043.6+1.4×5940=11013.6N

C、有斜撑情况计算

a、内力分析

N1=8965.2NN2=11013.6N

Nc=0RAV=1.05÷1.45×N2=7975.4N

MA=0RB=13515.9N

则RAH=RB×sinα=6216.1N

MD=RAV×0.4=3190.2N·m

b、水平挑杆强度计算

选用14#槽钢，A=18.51cm2,WX=80.5cm3

f=6216.1÷18.51+319020÷（1.05×80.5）=4110.1N/cm2

求允许强度设计值

对外立杆：

η=SQK/SGK=3780÷2782.7=1.358

γm=1.19（1+η）/（1+1.17η）=1.084

f1=20500÷（0.9×1.084）=21012.7N/cm2＞4110.1N/cm2安全

c、斜撑强度计算

L=（2.82+1.45）×1/2=3.153mγ=1.578

λ=315.3÷1.578=199.8φ=0.18

f1=13515.9÷（0.18×4.893）=15346.1N/cm2

求允许强度设计值

η=SQK/SGK=3780÷2782.7=1.358

γm=1.59（1+η）/（1+1.17η）=1.448

f2=20500÷（0.9×1.448）=15730N/cm2＞15346.1N/cm2安全

（4）装饰阶段无撑条件下挑梁的强度计算

本工况只适用于装饰阶段，施工活荷载为2KN/m2，可二层同时施工，恒荷载计算参照第（3）节。

a、外立杆

施工活荷载：

1.05÷2×1.2×2000×2=2520N

恒载标准值：

SGK=2782.7N

活载标准值：

SQK=2520N

总计：

N1=1.1×1.2×2782.7

+1.4×2520=7201.16N

b、里立杆

恒荷载标准值：

SGK=2043.6N

活荷载标准值：

SQK=3960N

总计：

N1=1.1×1.2×2043.6+1.4×3690=8241.6N

c、整体稳定系数

最大弯距：

M=7201.16×1.45+8241.6×0.4=13738.3N/m

整体稳定系数：

φb=570·b·t/（l1·h）×235/fy

14#槽钢：

b=2.8cmt=0.95cmh=14cm

fy=235l1=145cmw=80.5cm

φb=570×5.8×0.95÷（145×14）=1.55φb=0.866

F=M/（φb×w）=1373830÷（0.866×80.5）=19707N/CM2

求允许强度设计值

以外立杆为代表：

η=SQK/SGK=2520÷2782.7=0.906

γ=1.19·（1+η）/（1+1.17η）=1.101

f1=20500÷（0.9×1.101）=20688.3N/cm2>19707N/cm2安全

D、最大挠度

Δ=N1L3/（3E·I）+N2a2（3b+2a）/（6EI）=0.705cm

相当于1/206跨长小于1/150，符合要求。