悬挑式外脚手架工程施工方案.docx

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悬挑式外脚手架工程施工方案

悬挑式外脚手架工程施工方案

1、编制依据

1.1施工图纸

图纸名称

图纸内容

设计单位

中共韩城市党校综合楼工程施工图

结施—G01~G16

建施－J01～J15

深圳机械院建筑设计有限公司

1.2主要规范规程

序号

规范规程名程

规范规程编号

1

建筑施工高处作业安全技术规范

JGJ80－91

2

建筑施工安全检查标准

JGJ59－99

2、工程概况

中共韩城市委党校综合楼工程，建筑总面积约5363.5平方米；地上六层，局部七层，建筑高度约为21.5m，结构类型为框架结构，独立柱基础，设计使用年限为50年，。

本工程的±0.000相当于绝对标高m，室内外高差为m。

3、施工部署

3.1安全管理领导小组

安全生产、文明施工是企业生存与发展的前提条件，是达到无重大伤亡事故的必然保障，也是我项目部创建“省市级文明工地”的根本要求。

为了确保外脚手架搭设规范保证安全使用，为此项目经理部成立以生产项目经理为组长的外脚手架安全管理小组，其机构组成、人员编制及责任分工如下：

建立外架安全管理小组：

组长：

刘纪富负责总协调工作；

副组长：

高建锋负责技术施工方案编制、技术指导、及相关协调工作；

成员：

屈高昌负责脚手架施工人员交底、技术交底及现场施工指挥。

3.2设计总体思路

结合本工程结构形式、实际施工特点，建筑物四周搭设悬挑式、全高全封闭的扣件式双排钢管脚手架。

此架为一架二用，既用于装修施工，同时兼作安全防护。

脚手架搭设采用双排双立杆。

立杆距结构外沿0.5m，排距（横距）为1.05m、柱距为1.7m，大横杆步距为1.75m。

4、构造要求及技术措施

4.1扣件式钢管脚手架的构造要求及技术措施

4.1.1立杆：

立杆接头采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣件连接。

接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于60cm。

4.1.2大横杆：

大横杆置于小横杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；同一步大横杆四周要交圈。

大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。

相邻接头水平距离不小于50cm，各接头距立杆的距离不大于50cm。

4.1.3小横杆：

每一立杆与大横杆相交处（即主节点），都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。

小横杆间距应与立杆柱距相同，且根据作业层脚手板搭设的需要，可在两立杆之间在等间距设置增设1－2根小横杆，其最大间距不大于75cm。

小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm；伸出里排大横杆距结构外边缘15cm，且长度不大于44cm。

上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相临小横杆在立柱处相向布置。

4.1.4剪刀撑：

本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。

剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在450～600之间。

斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。

剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2～4个扣结点。

所有固定点距主节点距离不大于15cm。

最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。

剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100cm，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。

4.1.5连墙件：

连墙件采用刚性连接，垂直间距为3.5m，水平间距为5.1m。

连墙杆用Φ48×3.5的钢管，它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。

在结构每一处框架柱设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。

每三立杆的距离预埋Ф10的钢筋（加工尺寸与悬挑架预埋件相同），用Φ48×3.5的钢管与脚手架可靠拉结。

在脚手架的转角处，于框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。

连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直，并尽量靠近主节点（距主节点的距离不大于30cm）。

连墙杆伸出扣件的距离应大于10cm。

底部第一根大横杆就开始布置连墙杆，靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。

4.1.6防护设施：

脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。

密目网采用1.8×6.0m的规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。

作业层网应高于平台1.2m，并在作业层下步架处设一道水平兜网。

在架内高度3.6m处设首层平网，往上每隔5步距设隔层平网，施工层应设随层网，作业层脚手架立杆于拦腰杆。

4.2卸料平台

从经济、实用的角度考虑，卸料平台设计为悬挑式钢管平台，每个楼层制作1个，规格为5.0m×2m×1.5m（长×宽×高）悬挑长度为3.0m。

防护栏采用Ф48×3.5钢管，分别在高75cm、150cm处设立两道，平台底面设5cm厚的脚手板，满铺、铺牢、两端用8号镀锌铁丝捆紧，并在四周设18cm高的踢脚板。

5、脚手架的搭设及拆除施工工艺

5.1悬挑式钢管脚手架的搭设施工工艺

悬挑式脚手架的搭设顺序为：

水平挑杆→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆→（搁栅）→剪刀撑→连墙杆→铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网→经验收合格方能使用。

5.2脚手架的拆除施工工艺

拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪力墙撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆。

立杆等（一般的拆除顺序为：

安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆）。

不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

做到一步一清、一杆一清。

拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣。

拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

所有连墙杆都必须随脚手架拆除同步下降，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。

拆除后架体的稳定性不被破坏，如附墙杆被拆除前，应加设临时支撑防止变形，拆除各标准节时，应防止失稳。

6、搭设及拆卸方案

6.1工程采用钢管扣件式悬挑脚手架，架子宽1.05mm，步距1750mm，外架距离墙面500mm，大面积高度为51.4米。

6.1.1本工程外架设计为钢管扣件式悬挑架，基本结构分两部分：

一是主要受力的钢管扣件式三角形支架；二是以三角形支架为支撑作为整个施工操作平台的钢管扣件式双排脚手架体系，主要承担施工恒载、活载及部分风载，并将其传递到建筑物上。

6.1.2三角架搭设在2层上。

其中在5层、8层、10层上各卸载一次，共计卸载3次，在1层四周上有斜撑，斜撑间距为1.5m。

6.1.3三角架支撑是本外架的主要受力构件，其搭设及加固必须严格按照三角架详图的要求进行，不得随意减少扣件及改变接头位置。

三角架斜撑杆中间必须加通长封闭连杆，三角支架与双排架的立杆一一对应，同一三角支架的内外斜撑杆端部必须分别布置在横担杆或小横杆的两侧，并且同一根斜撑杆的两端不能位于横担杆及小横杆的同一侧。

6.1.4脚手架的搭设同一般双排脚手架，立杆步距与三角支架一一对应。

脚手架与结构的拉结采用刚柔结合方案，其中每单元第一步每根小横杆都必须穿过结构预留孔或结构非刚性拉结，并且利用穿墙螺栓对其进行于外架拉结，根据实际情况且不超过4米的原则，延长小横杆以顶住结构。

本工程所有拉结水平间距不超过4米，竖向间距不超过三步架（即6米），上下的拉结位置必须相互错开布置，呈“梅花状”，以提高整体稳定性，横向同一排里杆上，上下相邻的小横竿必须布置在立杆的外侧。

6.1.5外架搭设的平均高度为：

A区主楼为51.4米。

结构施工上翻时，每满七步（3层）后，开始进行卸载，卸载完毕后方可搭设上一层架子，每一单元的悬挑结构不拆除，既可铺竹笆后作为结构防护，又可在装修时，架子下翻，作为搭架的操作台。

6.1.6物料提升机处外架局部大横杆要断开（在物料提升机安装后），断开处加以封闭，此处端部所有拉结结构均采用钢管抱柱刚性拉结，并设置必要的横向支撑。

6.1.7整个外架沿全高用安全网密封，不设挡笆，设挡脚板。

外架与结构墙体之间每三层用脚手板封闭，特别是紧靠斜撑根部，一定要封闭严密。

安全网接头处用细铁丝连接，最下部包住纵向水平杆，防止落物。

在2层楼面处架用20cm高黄、黑油漆涂刷的斜条板固定在外架周围，并且在卷扬机处标明楼面标高。

6.1.8垫笆每步架设置垫笆均用铁丝与钢管紧固，接头在小横杆上。

6.1.9墙体内预留空洞采用Ф75PVC管制作，埋设间距同第五条要求。

剪刀撑间距为纵向不大于15米，宽为4－5根空立杆，角度为60度设一组，高度为沿脚手架高度连续设置。

6.1.10悬挑结构的横担管端部的楼板内预埋两个φ10的钢筋环，并在钢筋环的内侧在横担管上加两个阻滑扣件，外侧设一个阻滑扣件。

6.1.11每天至少有两名架子工专职对架子进行检查、维护，对不合乎要求的地方及时按要求处理，发现异常情况及时汇报。

6.1.12上人爬梯：

在脚手架内设置一个爬梯，设置大楼南面，宽度同脚手架宽度，斜度50度左右，用钢管搭设而成。

6.1.13其他要求根据现行有关规范执行。

6.2管理要素

6.2.1项目各工种统一协调管理，实行全员安全管理，任何人发现安全隐患要及时提出。

6.2.2严格按照脚手架的操作技术规程、规范施工。

6.2.3在安全与质量、进度等方面发生冲突时，一定要坚持“安全第一”。

6.2.4加强管理，杜绝违章作业。

6.3安全技术措施

6.3.1安全施工措施

1.架子上的操作人员必须穿好防滑鞋及挂好安全带；

2.架上作业人员应作好分工配合；

3.作业人员应带工具袋；

4.搭设材料应随搭设进度，随用随上以免防止不当掉落伤人；

5.每次施工前，架上材料应全部用完或剩余的卸下，不得留存

于作业面上，已搭好的架子应形成稳定结构，不稳的要临时加固；

6.在搭设过程，地面的配合人员应避开可能落物的区域；

7.在搭设脚手架时不得使用不合格材料；

8.配有专人指挥，作业人员必须服从统一指挥；

6.3.2安全使用措施

1.本外架在结构施工时最多只允许两个施工层同时施工，装修施工时也不得超过三个施工层；

2.外架上严禁堆放模板、钢管以及任何重量大或数量多、可能影响外架安全的材料；

3.本外架不得作为结构施工的支撑使用，外墙、外边梁的所有荷载均不允许传递到外架上；

4.对外架脚手板上的施工垃圾，必须随施工随时清理，清理时不得直接向下抛扔；

5.在作业面上进行电焊作业时，应采取可靠的防火措施；并设专人看护，并在架子所在楼层内设置消防专用水桶两个，及灭火器两个。

6.不得任意拆除脚手架的基本构件及连墙杆，因作业需要必须拆除时，必须经得施工负责人及专职安全员同意，并采取可靠的弥补加固措施；

7.当作业面的高度不够而需要垫高时，应采取可靠的垫高方法，垫高不得超过0.5m。

6.3.3安全管理措施

1.做到文明施工，且符合安全、卫生，防火要求；

2.脚手架搭设安全必须经有关部门验收合格方可使用，并在使用期间安排专人维护保养；

3.施工现场实行逐级安全技术交底制度，班组长每天对工人进行施工搭设要求、作业环境的安全交底；

4.加强工人的季节性劳动保护工作；

7、质量保证措施

7.1脚手架的搭设、拆除，严格按方案执行

7.1.1每周进行安全生产，质量保证总结会议；

7.1.2搭设、拆卸等，施工前有关班组长及工人应熟悉本方案，做好技术交底，并认真检查执行情况；

7.1.3坚持“安全第一，预防为主”的方针，最大限度地减少事故

隐患发生；

7.1.4在施工过程中，应坚持边施工、边自检、互检的制度，有问

题及时改正，保证脚手架的搭设质量。

8、安全管理制度

8.1员工要热爱本职工作，提高业务水平及操作技能。

能提出改进安全工作的意见，搞好安全生产；

8.1.1遵守劳动纪律，服从领导和安全、质量检查人员的指挥。

工作时，思想集中，坚守岗位。

严禁酒后上架作业；

8.1.2严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业。

对违章指挥的指令有权拒绝，并有责任制止他人违章作业；

8.1.3按作业要求正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。

8.1.4在施工现场行走需要注意安全，不准攀登脚手架；

8.1.5正确使用防护装置和防护设施，不准随意拆除和挪动各种防护装置，防护设施和警告，安全标志等；

9、计算书

9.1外架参数：

立杆横距b=1.05m，纵距L=1.7m内立杆距墙b1=0.5m，步距h=1.75m，满铺竹笆脚手架2层，同时施工层数为两层，因该脚手架在1楼有加密撑杆，4楼、6楼、8楼均有卸载，故在受力验算上符合一次最大搭设高度为七步架的原理。

钢管为热轧Q235钢，正截面容许应力[б]=215N/mm2，抗剪容许应力[τ]=125N/mm2，钢管截面抵抗矩ω=5080mm3，有效截面面积A=489mm2，截面惯性半径i=15.8mm，a类截面，E=2.06×108N/mm2。

9.2荷载计算

钢管φ48×3.5mm，重量38.5N/m，扣件：

对接扣件18.5N/只，十字扣件13.5N/只，转角扣件14.5N/只。

竹笆脚手、护栏、安全网重量取350N/m2。

施工荷载为活载，取定3000N/m2。

（1）恒载标准值：

（a）一纵距内全高钢管重量：

qk1=[（6×1.7+2×1.7+1.7）×5+2.5+3×3.5]×38.5-404=2830N

（b）一纵距内全高全部扣件重量：

关键部位取双扣件

qk2=（6×13.5+2×18.5）×5+6×14.5=677N

（c）一纵距内竹笆安全网重量：

qk3=350×1.5×1.05×5=2756N

（d）恒载标准值小计：

qk=3234+920+2756=6.67KN

（2）施工活载：

两层同时施工

gk=3×2×1.2×1.05=7.56KN

（3）风荷载：

W取0.2KN/m2。

（4）荷载设计值：

荷载分项系数恒载取1.2，活载取1.4。

恒载：

Q=6.67×1.2=8.0KN

活载：

Q=7.56×1.4=10.6KN

另外在验算大、小横杆时，分别对钢管扣件及施工活载乘上上述分项系数。

9.3三角支架平台受力分析及杆件内力计算：

钢管沿轴向的钢度远大于其横向刚度，因而，对与板拉结的小横杆而言，三角支架刚度可视为无限大，将该处视为完全铰接，相应对节点简化后的计算简图见下，各处支压力及杆件内力亦如图所示。

计算时，N1、N2、N3、N4为内外立杆均分荷载的情况。

N11、N21、N31、N41为考虑内外立杆承受荷载按内：

外=0.64：

0.36比例进行分配的情况。

R11=-R31=5.52KNR1=-R3=6.33KN

R21=R2=18.2KNR2=2N0=18.2KN

N11=8KNN1=11.1KN

N21=12.9KNN2=10.1KN

N31=-3.5KNN3=-4.83KN

N41=R81=-5.42KNN4=R8=-6.33KN

9.4立杆验算

取首步架对内外立杆荷载取最大值验算，立杆两端在大横杆的约束下，介于“两端铰支”到“两端固定”之间。

其计算长度L0=μ1×h，根据《高层建筑施工手册》（中国建筑工业出版社）中提供的计算方法计算。

对本外架有a1=h/2L=1.75/2.4=0.729查表（见施工手册）

利用插入法，得μ1=0.767则L0=0.767×1.75=1.35m，可推出

长细比λ0=L0/I=87

又L11=h=1750mm，可得λh=Lh/I=111

M0=N0×e0=N0×（53+H/2000）=N0×60mm

式中：

M0——N0在立杆端部产生的等效弯矩；

H——外架一次搭设高度，取H=13200mm，H/2000为H/2高度处垂直度搭设偏差。

立杆承载能力由稳定性控制，利用钢结构压弯构件公式：

N/φA+βmM/rω（1-0.8N/NE）＜[σ]=215N/mm2

（1）

式中：

N——轴心压力（N）；M——等效弯矩（N.m）；

βm——等效弯矩系数；φ——轴心受压构件稳定系数；

r——截面塑性发展系数，钢管取1.15；NE——欧拉临界力。

考虑将立杆上下相邻的小横杆跳杆布置，附加弯矩产生反向曲率。

（见图2）相应βm=0.65+0.35×（M0/-M0）=0.3＜0.4取βm=0.4

钢管φ48×3.5，a类截面，由λ=37查表

得ψ=0.736，

NEO=π2EA/λ2=132.1KN

取动力系数1.2

利用

（1）计算：

立杆满足要求。

9.5斜撑杆验算：

斜撑杆受力情况类似于立杆，但两端约束条件可视为“两端铰支”，取μ1=1.0，即杆件计算长度即为杆件实际长度，考虑动力系数1.2

（1）外斜撑：

L1=L14=3100mm取N1=11.10KN，则

M1=N1e1=11.1×0.053=0.59KN.m

λ1=L1/I=3100/15.8=197查表得对应ψ1=0.205

NE1=π2EA/λ2=25.8KN

取两端弯矩反向曲率，由上述计算知βm=0.4，则

稳定性套用式计算

（1）：

+

=207N/mm2＜215N/mm2

满足要求。

（2）内斜撑：

取N2=12.9KNM2=12.9×0.053=0.648KN.M

L2=2020mmλ2=L2/I=128

查表得对应NE2=π2×EA/λ2=31.2KNψ=0.445

其余参数同上

稳定性套用式

（1）计算：

=151.1N/mm2＜215N/mm2，满足要求。

由计算结果知，内外斜撑杆按设计基本无问题。

9.6小横杆验算：

（1）跨中正截面承载力验算：

根据受荷面积，求取P=2.85KN

可推出跨中弯矩Mmax=1KN.m

σ=Mmax/ω=1.0×106/5080=197N/mm2＜215N/mm2

满足要求。

（2）端部正截面承载力验算：

由于斜撑杆支点与立杆作用点因扣件连接产生的偏心，将在小横杆端部产生弯矩，该弯矩的大小与偏心矩有关，实际搭设时必须对偏心矩进行控制，最大允许偏心矩为：

emax=Mmax/1.2N。

Mmax=215×5080=1.09KN.m可推出

emax=91mm

实际搭设时以此为标准进行控制。

（3）端部抗剪承载力验算：

由前计算取Vmax=1.2×12.8=15.4KN

按圆环形薄壁截面验算：

τmax=2Vmax/A=63N/mm2＜125N/mm2

满足要求。

9.7大横杆验算：

本方案最短大横杆只有一跨，按简支验算，其余大横杆为连续梁，较简支有利，可不验算。

考虑恒载均布，活载集中在跨中，由前述荷载计算可求得：

q=0.265kN/mp=2.52kN

可得Mmax=0.804kN.m

Mmax/ω=158N/mm2＜215N/mm2

即大横杆满足要求。

9.81号和2号节点横担杆验算：

斜撑杆将在横担杆上产生弯矩和剪力，弯矩与斜撑作用点到砼墙的距离有关，对该距离进行控制将能够满足要求。

最大允许距离为：

Cmax=Mmax/NMmax=215×5080=1.09KN.m

N取大值并考虑动力系数1.2为1.2×12.9=15.5KN

可得：

Cmax=70mm

实际搭设时将扣件紧贴砼墙面，将能够满足要求。

斜撑杆在横担杆上产生的剪力将为Vmax=1.2×12.8=15.4KN

则，薄壁截面考虑τmax=2Vmax/A=63N/mm2＜125N/mm2

满足要求。

9.9整体稳定性验算：

外架的整体稳定安装轴心受压格构式压杆进行验算，并考虑风荷载产生的水平作用。

格构式压杆由相邻连墙拉结点间的一个单元的水平杆件和立杆组成，本外架取竖向两步架的一倍立杆纵距为一个单元，利用《高层建筑施工手册》（中国建工出版社）中提供的简易计算方法验算。

相应水平及竖向荷载见附图：

风载分项系数取1.4

q=1.4LW=1.4×2.4×0.2=0.68KN/m

M=qh2/8=1.04KN.m

M/2bA=1.02N/mm2

N=1.2×40=48KN

计算稳定性系数ψ：

λ=2×3.5/1.05=6.67

λ0=μλ

由b=1.05，h=3.5查表得

μ=25则λ0=167查表得

ψ=0.253

N/4ψA=97N/mm2

97+1.02=98.02N/mm2

双排架Ka=0.7，又架子高度小于25米，取Kh=0.8，则

Km×Kh×σ=0.7×0.8×215=120.4N/mm2＞98.02N/mm2

即整体稳定性满足要求。

整个外架在上述条件下能够满足施工要求。

编制人：

审核人：

审批人：

河南五建灵宝市广播电视中心工程项目部

　　　　　　　　　　　　　　　二00四年十月三日