悬挑脚手架专项施工方案.docx

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悬挑脚手架专项施工方案

悬挑脚手架及卸料平台专项施工方案

1．楼层平面情况

建筑物结构造型丰富，地上裙房结构平面规则，由部分悬挑组成，对外脚手架的搭设提出了很高的要求。

从地上三层开始，住宅楼为标准层。

2．楼层立面情况

该建筑物楼层主要有2种层高（5.8m、3.1m），住宅标准层高3.1m。

地下1层标高为2.7m，住宅楼最高点为57.15m。

3.拟采用规范及设计资料

《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》JGJ130-2001．《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99．《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-99．《建筑施工手册》第四版．《建筑施工计算手册》．《钢结构设计规范》（GB50017—2002）．《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）．《五金手册》第2版

4.方案选择

对于本工程，由于建筑物外形较为复杂，且平面有弧线组成，对外脚手架的形式和搭设提出了较高的要求。

鉴于此，为确保本工程的工期要求及质量、安全文明施工，针对本工程的特点，施工用外脚手架地上部分1～6层采用落地式双排钢管外脚手架，7-13层以及13层以上采用悬挑式钢管外脚手架。

5.地上1至6层部分

本工程裙房为1或2层，高度较小，为便于施工，采用落地式全封闭双排脚手架，主楼外脚手架均可以搭设在地下一层顶板上或商业屋顶板上，外脚手架可以直接一次性搭至六层。

6.7层至13层与13层以上部分

本工程在结构7层和13层采用悬挑式双排钢管外脚手架。

并且本次搭设从7层结构面就开始悬挑搭设。

均为每5层一悬挑。

悬挑外脚手架超过施工层面1.800米。

钢管落在预埋的工字钢上。

7.临边洞口、交叉高处作业防护

1、1施工中对“四口、五临边”及高处作业的安全防护设施

包括护身栏杆、脚手架、洞口盖板和加筋、竖井防护栏杆、防护棚、防护网、坡道等等安排专人随时检查，发现有缺陷和隐患时，必须及时解决；危及人身安全时，必须停止作业。

1、2楼板、屋面、阳台等临边防护

建筑物地上结构每层临边四周，未砌筑、安装维护结构时，紧贴柱边搭设防护栏杆高1.5m，立杆间距1500mm，设置三道水平杆内挂密目网，下设200mm高竹夹板挡脚板，栏杆上刷红白油漆间隔300mm。

屋面防护栏杆由上、下两道横杆及栏杆柱组成，上杆离地高度为1500mm，下杆离地高度为200mm，横杆长度大于2000mm时，必须加设栏杆柱。

栏身立挂密目安全网。

详见图8-3-1楼板、屋面、阳台等临边防护

图8-3-1楼板、屋面、阳台等临边防护示意图

1、3通道口防护

建筑物出入口（两个）必须搭设长×宽×高＝6×4×5m的防护棚，棚顶应满铺50mm厚的脚手板上挂大眼安全网，两侧应沿栏杆架满挂密目安全网封闭。

在现场施工人员流动密集的地方设置防护棚，用Φ48×3.5的钢管搭设高5m、宽4m的防护棚，棚身立面挂设密目安全网，棚顶满铺脚手板，用铅丝绑牢，通道两侧密目安全网封闭。

防护棚上部严禁堆放材料。

详见图8-3-2。

1、4楼板预留洞口防护：

当洞口短边尺寸在250mm～500mm时，用竹夹板覆盖，洞口边长在500～1500mm时，如无贯穿于混凝土板内的钢筋网时，用坚实盖板盖住，盖板与结构间采用8＃铅丝或6.5钢筋固定。

详见图8-3-3、4。

若遇1.5m×1.5m以下孔洞：

进行盖板及防挪动、移位措施；若遇1.5m×1.5m以上的孔洞，四周设两道防护栏杆高1.2m，第一道横杆距地300mm，外侧采用密目安全网封闭，中间支挂水平安全网，结构施工中后浇带处加固定盖板防护。

详见图8-3-5。

图8-3-2安全通道防护棚示意

图8-3-3500mm以下洞口防护

图8-3-4500mm～1500mm洞口防护

图8-3-51500以上洞口防护

1、5电梯井口防护：

电梯井口及管道井设高度不低于1.5m的钢筋防护门，还应在电梯井内每隔两层（高度不超过10m）设置一道水平安全网，安全网应封闭严密，网内无杂物，网与井壁间隙不大于10cm。

不得采用脚手板等硬质材料做水平防护。

详见图9-3-6。

电梯安装施工时，土建在井道内搭设通高操作架立杆间距1.5m，横杆间距0.8m，步距1.5m。

图8-3-6电梯井道安全防护

1、6楼梯边防护

设防护栏杆三道，高度1.5m，第一道横杆距地200mm，下方设200mm高挡脚板，立杆间距1.2m，栏身立挂密目安全网。

楼梯踏步及休息平台处，必须设防护栏杆高1.5m。

详见图8-3-

图8-3-7楼梯间安全防护

1、7垂直方向交叉作业防护

首层设置高6m、宽4.8m、长6m防护通道，防护棚上满铺50mm脚手板。

1、8高空作业防护

高空作业时有悬挂安全带的设施，并设操作平台，人员上下设通道。

2室外电梯防护栏杆设置

2、1在外用电梯与结构之间设置双立杆式钢管脚手架拉接，在每层楼面及梁底加设水平斜撑，每三层架子分别在两边用1根11（6×19）mm钢丝绳与上层框架边梁拉结卸荷。

外用电梯入口处用钢管搭设4m×5.5m×5.5m防护棚，防护棚顶面满铺脚手板，在脚手板上1000mm高处设置一层大孔安全兜网,侧面满挂密目网封闭。

2、2电梯笼进入楼层通道的安全防护门用Φ16钢筋焊制，防护门采用配重式。

详见图8-3-8

图8-3-8电梯入口安全防护门

3、主体结构施工外墙水平安全防护

在首层顶板位置搭设6m宽水平安全兜网（大眼网和密目网各一道，采用钢管间距4m支撑，钢管端部挂3分钢丝绳固定安全网。

首层以上每隔4层搭设一道3m宽宽水平安全兜网（大眼网）。

4、高处作业中所用的物料，均应堆放平稳。

工具应随手放入工具袋；作业中的走道、通道板和登高用具，应随时清扫干净。

5、因作业必须，临时拆除或变动安全防护设施时，必须经施工负责人同意，并采取相应的可靠措施，作业后应立即恢复。

6、施工现场通道附近的各类洞口与坑槽等处，除设置防护设施与安全标志外，夜间还应设红灯示警。

7.脚手架施工

7.1落地式双排脚手架

地下室顶板上外架采用φ48×3.5钢管搭设落地式双排脚手架。

考虑搭设空间，构架尺寸选用排距Lь=500mm，纵距La＝1500mm，横杆步距1500mm。

六层以下外架采用φ48×3.5钢管搭设双排落地式脚手架，搭设高度最高约18m，外架尺寸选用排距Lь=1050mm，纵距La＝1500mm，横杆步距1500mm，沿外架外立面连续设置剪刀撑，2步3跨设连墙件。

外架搭设剖、立面图见图6-1-7-2、3。

图6-1-7-2外架搭设立面图

7.2工字钢挑架设计方案

架体下部采用14#工字钢挑梁，工字钢的长度为4m，遇结构拐角处局部工字钢梁长度为3.35m长，工字钢挑梁外挑长度均为1.4m。

挑梁楼层内端部采用φ16预埋锚环固定。

靠近结构外边部位（不能埋在挑板上）预埋双M16螺栓，采用∟50×5角钢及M16螺母锁固，工字钢固定及加工见图6-1-7-3。

图6-1-7-3工字钢固定及加工

工字钢挑架剖面图见图6-1-7-4。

架体采用单立柱双排脚手架，立杆纵距1500mm，排距1000mm，横杆步距1200mm，均采用φ48×3.5钢管搭设。

立杆距结构外皮500mm（同时满足结构和幕墙施工）。

每段架体立杆顶端高出作业面层平面标高1500mm，作为防护栏杆。

图6-1-7-4工字钢挑架剖面图

7.3材料要求

7.3.1钢管

1）选用Φ48（外径）×3.5mm钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

2）报废标准：

钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；

3）安全色：

防护栏杆为红白相间色。

7.3.2扣件

1）根据GB978－67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330－08的可锻铸铁制造。

铸件不得有裂纹、气孔，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

2）扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口外的最小距离应不小于5mm。

3）扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

4）扣件表面应进行防锈处理。

5）扣件报废标准：

扣件有裂纹、变形、滑扣。

7.3.3脚手板

选用50mm厚的杉、松木质板，长2～6m宽200mm～300mm；其材质应符合现行国家标准《结构设计规范》（GBJ5）中Ⅱ级材质的规定。

两头须用8＃铅丝打箍两道；腐朽、劈裂等不符合一等材质的脚手板禁止使用。

7.3.4安全网

1）安全网的技术要求必须符合GB5725—85规定，方准进场使用。

大孔安全网用作平网和兜网，其规格为P—3×6m；绿色密目安全网L—1.5×6m，用作外挂立网。

绿色密目安全网使用有国家认证的生产厂家供货，安全网必须是阻燃的，进场要做防火试验，不合格者不得进场验收。

2）安全网在存放使用中，不得受有机化学物质污染或其它可能引起磨损的物品相混，当发现污染应进行冲洗，洗后自然干燥，使用中要防止电焊火花掉在网上。

3）安全网拆除后要洗净捆好，放在通风、遮光、隔热的地方，禁止使用钩子搬运。

7.4作业人员素质要求

7.4.1从事建筑登高的作业人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0、无色盲、无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病，无妨害登高架设作业的其它疾病和生理缺陷。

7.4.2责任心强，工作认真负责，熟悉本作业的安全技术操作规程。

严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。

7.4.3正确使用个人防护用品和采取安全防护措施。

进入施工现场，必须戴好安全帽，必须穿防滑鞋，在无可靠防护的2m以上作业必须系好安全带，使用工具要放在工具套内。

7.4.4架子工必须经过培训教育，考试、体检合格，持证上岗。

任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。

7.4.5上架作业人员应定期进行体检。

7.4.6高处作业所用材料要堆放平稳，高处作业地面环境要整洁，不能杂乱无章，乱摆乱放，所用工具要全部清点回收，防止遗留在作业现场掉落伤人。

7.5脚手架搭设顺序

7.5.1落地脚手架搭设顺序

基层加固垫实→铺通长脚手板→立杆下加底座→弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆、并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第一道拉杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步横杆扣紧（与结构柱拉接后拆除）→安第三、第四步大横杆和小横杆→安装第二道拉杆→接立杆→逐层安装各步大横杆和小横杆→加设剪刀撑→铺设脚手板→挂安全网

7.5.2悬挑式双排脚手架施工工艺

工字钢下料、划线→焊接立杆定位钢筋→安放工字钢→铺设操作用脚手板→摆放立杆→大横杆两端竖立杆并与大横杆扣紧→安大横杆端小横杆、竖小横杆端立杆并与小横杆扣紧→安另一侧大、小横杆及立杆→补间隔的立杆并安小横杆→调校立杆及第一步大横杆→安抱柱及连墙连接杆并与各杆件扣紧→安第二步大横杆并与各立杆扣紧→安第二步小横杆并与各立杆扣紧→安二步抱柱及连墙连接杆→安第三、四步……大横杆、小横杆、抱柱及连墙连接杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→拉设保险钢丝绳→绑扎防护及挡脚板,并挂立网防护→验收。

7.6悬挑式外脚手架设计与验算

悬挑式外脚手架的组成及构造形式

悬挑式外脚手架除了由立杆、大横杆、小横杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪力撑、脚手板、连墙件及相关防护设施组成外，还需使用悬挑梁、钢丝绳、CO型花篮螺栓。

构造形式详见附图WJ-10所示。

二、设计及计算㈠．设计及搭设参数

本工程悬挑式钢管脚手架采用钢丝绳张拉式悬挑，外挑工字钢采用I14工字钢，外挑长度根据具体情况而定，伸入楼面板端距外墙边为0.5米，固定工字钢使用预埋在楼板面上的2ф16的圆钢钢筋抱箍，工字钢挑出末端使用14号钢丝绳斜拉在上一层梁上预埋的Φ25U型拉环上，钢丝绳采用CO型花篮螺栓连接。

脚手架钢管选用ф48×3.5，立杆纵向间距为1.5米，横向间距1.0米，内立杆距外墙（有雨蓬部分以雨蓬计）0.35m，大横杆间距为1.8米，小横杆长度为1.5米（视具体情况而定），每步外立杆设置两道栏杆，上皮高度为1200、中皮600，下部设200高挡脚板，每一施工层面设置200高挡脚板。

脚手架与建筑物的连墙拉结采用在边梁预埋钢管刚性连接方式：

预埋钢管采用ф48×3.5钢管，水平距离4.5m（即三跨），竖向距离为楼层层高（3.1米），同一位置设置两道连墙件。

钢丝绳张拉高度为楼层层高（3.1米），吊点为工字钢末端。

以住宅楼三层面至六层面计算为例：

楼层高4*3.1米=12.4米，悬挑架高出施工层面1.8米，总计：

12.4+1.8=14.2米，为方便计算，采用15.0米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。

为便于施工，外脚手架搭设在挑板上，内立杆离墙面距离350，外立杆离悬挑梁端100，悬挑梁伸入楼面（以框梁计）500，故悬挑梁长2.0米，圆弧部分最长3.4米，在楼面上（框梁以内——非悬挑部分）预埋2ф16的圆钢U型箍对工字钢钢进行背焊固定，距外框梁边0.5m。

受力模型详见附图WJ-11所示。

1．计算基数

计算高度H=18.0m

步距h=1.8m

立杆纵距la=1.5m

立杆横距lb=1.05m

外立杆至墙距ld=1.40m

内立杆至墙距lc=0.35m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）

脚手板自重标准值G1=0.35KN/m2

安全网自重G3=0.01KN/m

I14工字钢每米自重G4=0.1655KN/m

栏杆、挡脚板自重标准值G2=0.14KN/m施工活荷载qk=3KN/m2

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=0.1248KN/mNG1K=H×gk1=18×0.1248=2.2464KN

3．构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

（1）竹笆板（每步设置1层，共10层）

NG2K-1=G1×la×lb×10=0.35×1.5×1.05×10=5.5125KN

（2）栏杆、脚手板

NG2K-2=G2×la×5=0.14×1.5×10=2.1KN

（3）安全网

NG2K-3=H×la×G3=18×1.5×0.01=0.27KN

（4）合计

NG2K=NG2K-1+NG2K-2+NG2K-3=5.5125+2.1+0.27=7.8825KN

4．施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2层作业层施工。

NQK=qk×la×lb×2=3×1.5×1.05×2=9.45KN

5．垂直荷载组合

N=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK

=1.2×（2.2464+7.8825）+1.4×9.45=25.3847KN加上悬挑梁自重：

N’=N+G4×（lb+lc）=25.3847+0.1655×（1.05+0.35）=25.6164KN则其线载为：

q=N’/（lb+lc）=25.6164/（1.05+0.35）=18.297KN/m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：

计算时只考虑钢丝绳的拉力，不考虑工字钢末端抱箍的作用，末端抱

箍的承载力作为安全储备。

6．I14工字钢截面特性：

查《五金手册》第2版得：

Wx=1.02×105mm3，Ix=7.12×106mm4，自重

q=0.1655KN/m,弹性模量E=2.06×105N/mm2，高度h=140mm。

q

7．工字钢最大弯矩

Mmax=q×l2/8=18.297×1.42/8=4.483KN▪m

8．工字钢强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx——截面发展系数，对工字形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx——对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=1.02×105mm3。

f——型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=205N/mm2，工字形截面的抗弯强度设计值为γx×205=1.05×205=215N/mm2。

σ=4.483×106/（1.05×1.02×105）=41.858N/mm2＜f=215N/mm2∴安全。

9．工字钢整体稳定性验算根据钢结构设计规范规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定性问题。

按附录

查得：

简支梁稳定性系数φb=1.12，由于φb大于0.6，所以，应用φb'代替φb。

φb'=1.07-0.282/φb=1.07-0.282/1.12=0.818。

则悬挑梁弯曲应力应为：

σ=Mmax/（φb'×Wx）=4.483×106/（0.818×1.02×105）=53.730N/mm2＜f=215N/mm2

∴满足要求。

10．工字钢刚度验算ω=5ql4/384EI=5×18.297×1.44×1012/（384×2.06×105×7.12×106）

=0.624mm＜l/400=1400/400=3.5mm

∴满足要求。

11．钢丝绳的承载力验算

（1）钢丝绳的计算拉力

本工程采用的是φ14（6×19）的钢丝绳，根据前面所算得垂直荷载组合N=24.1247KN，其受理简图如下所示。

根据上图，有：

∑Mc=0Fsinα▪l－N▪l/2=0根据工程实际情况，住宅楼标准层高3.1m，尺寸为确保安全，采用其中最小值进行验算。

tanα=3.1/1.4=2.214得sinα=0.932则：

F=N/（2▪sinα）=25.6164/（2×0.932）=13.743KN

（2）钢丝绳自身的极限承载力采用φ14（6×19）公称抗拉强度为1870N/mm2的钢芯钢丝绳，按下式求出其理

论承载力：

F理=α▪Fg/Kα——考虑钢丝绳受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，6×19结构为0.85；K——钢丝绳使用安全系数，本处取K=5；Fg——钢丝绳破断拉力总和，查《五金手册》第2版可得：

Fg=130.0KN；则F理=αFg/K=0.85×130.0/5=22.1KN＞F=13.743KN。

故满足要求。

12．I14工字钢后部锚固钢筋设计锚固钢筋选用2φ16圆钢U型箍预埋在悬挑层平板上（设计伸入楼板L=0.5m），

故U型箍承受的拉力为：

N3=Mmax/L=4.507/0.5=9.014KNU型箍承受的拉应力为：

N/A=N/（2πd2/4）=9.014×103/（2π×162/4）=22.416N/mm2＜[f]=205N/mm2∴满足设计要求。

13．吊环的承载力计算本工程钢丝绳斜拉吊环采用φ12圆钢预埋在上层墙面或边梁上，吊环所承受的

最大拉力为钢丝绳的设计拉力，根据前面计算所得，N=12.942KN吊环承受的拉应力为：

N/A=N/（2πd2/4）=13.743×103/（2π×122/4）=60.757N/mm2＜[f]=205N/mm2∴满足设计要求。

14．焊缝验算

根据《钢结构规范》，须进行焊缝验算。

he——焊缝的有效厚度；

lw——角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长度减去10mm；

ft——角焊缝的强度设计值，查表的160N/m2；

角焊缝的焊接尺寸为6mm，且为双面焊接，故有

τf=N/helw

[N]=helwτf=2×（100-10）×0.7×6×160=120960N>25.6164KN

∴满足设计要求。

故H=11.2+1.8=13.0米。

故竹笆板按每步设置一层供需设置7层。

1．计算基数

计算高度H=13.0m

步距h=1.8m

立杆纵距la=1.5m

立杆横距lb=1.05m

外立杆至墙距ld=2.05m

内立杆至墙距lc=1.0m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）

脚手板自重标准值G1=0.35KN/m2

安全网自重G3=0.01KN/m

I14工字钢每米自重G4=0.1655KN/m

栏杆、挡脚板自重标准值G2=0.14KN/m施工活荷载qk=3KN/m2

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=0.1248KN/mNG1K=H×gk1=13×0.1248=1.6224KN

3．构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

（1）竹笆板（每步设置1层，共7层）

NG2K-1=G1×la×lb×7=0.35×1.5×1.05×7=3.859KN

（2）栏杆、脚手板

NG2K-2=G2×la×5=0.14×1.5×7=1.47KN

（3）安全网

NG2K-3=H×la×G3=13×1.5×0.01=0.195KN

（4）合计

NG2K=NG2K-1+NG2K-2+NG2K-3=3.859+1.47+0.195=5.526KN

4．施工均布活荷载按规范要求，此处取最不利情况，按荷载最大的结构脚手架考虑，即同时2层作

业层施工。

NQK=qk×la×lb×2=3×1.5×1.05×2=9.45KN

5．垂直荷载组合

N=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK

=1.2×（1.6224+5.526）+1.4×9.45=21.808KN

N’=N+G4×（lb+lc）=21.808+0.1655×（1.05+1.0）=22.147KN

则悬挑梁线载为：

q=N/（lb+lc）=22.147/（1.05+1.0）=10.803KN/m

6．悬挑梁最大弯矩

Mmax=q×l2/8=10.803×（1.05+1.0）2/8=5.675KN▪m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：

计算时只考虑钢丝绳的拉力，不考虑工字钢末端抱箍的作用，末端抱

箍的承载力作为安全储备。

7．悬挑梁强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx——截面发展系数，对工字形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx——对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=1.02×105mm3。

f——型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=205N/mm2，工字形截面的抗弯强度设计值为γx×205=1.05×205=215N/mm2。

σ=5.675×106/（1.05×1.02×105）=52.988N/mm2＜f=215N/mm2∴安全。

8．悬挑梁整体稳定性验算根据钢结构设计的规范规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整