中铁十二局四会恒大御湖城悬挑架方案.docx
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中铁十二局四会恒大御湖城悬挑架方案
中铁建恒大御湖城二期
悬挑式脚手架安全专项施工方案
编制__________
审核__________
审批__________
中铁十二局集团四会恒大御湖城二期项目部
1．工程概述1
2．设计要点1
3．本工程所选用的构配件2
3.1钢管2
3.2扣件2
3.3脚手板2
3.4安全网2
3.5悬挑脚手架用型钢2
4.荷载3
5.构造要求3
5.1悬挑承力架构造3
5.2扣件式钢管脚手架构造5
6.设计计算7
6.1计算依据7
6.2主要设计计算参数8
6.3大横杆的计算10
6.4小横杆的计算11
6.5扣件抗滑力的计算13
6.6脚手架荷载标准值13
6.7连墙件的计算15
6.8悬挑梁的受力计算16
6.9悬挑梁的整体稳定性计算18
6.10辅助拉绳的受力计算19
6.11拉绳的强度计算19
6.12锚固段与楼板连接的计算20
7.脚手架搭设施工21
7.1施工准备21
7.2安装搭设22
7.3拆除23
8．检查与验收24
8.1构配件的检查和验收24
8.2悬挑脚手架的检查与验收24
9．安全管理25
附录D：
悬挑式脚手架质量验收表27
1．工程概述
工程名称：
恒大御湖城二期
建设单位：
四会市汇文房地产开发有限公司
设计单位：
广州宝贤华瀚建筑工程设计有限公司
监理单位：
广州市恒合工程监理有限公司
施工单位：
中铁十二局集团有限公司
本工程位于广东省四会市东城街道龙马唐。
地处广东省肇庆市四会市东城街道“龙塘”、“穿龙颈”地段，景观大道北侧,肇庆恒大御湖城二期9-10栋、12-14栋、公变电房、地下室及配套设施，该范围建筑面积：
约145548.97平方米，其中：
地上面积102631.82平方米，地下面积42917.15平方米。
本工程主楼在主体结构及装饰装修施工阶段外立面全部由外防护脚手架包围，因此本工程采用悬挑式脚手架，且本工程耗费钢管、扣件、防护网较大。
2．设计要点
根据工程施工的先后顺序，将本工程脚手架大致分为两个阶段：
主楼主体结构阶段和装饰装修阶段是本方案的主要考虑阶段，由于业主暂定9#楼的三层为样板层，考虑到样板层的展示效果及主楼层数，主楼均由6层底板开始悬挑搭设。
主楼五层主体结构施工完成时，在六层楼底板上埋设ф18钢筋加工的拉环，用于固定16#工字钢挑杆，挑杆的间距1.5m。
悬挑式脚手架悬挑部位及防护网色带部位
楼号
开始悬挑层数
悬挑部位（层）
防护网色带部位（层）
9#楼
6层
6、13、20、27
9、16、23、30
10#楼
6层
6、13、20、27
10、17、24、31
12#楼
6层
6、13、20、27
9、16、23、30
13#楼
6层
6、13、20、27
10、17、24、31
14#楼
6层
6、13、20、27
10、17、24、31
以上悬挑高度最高为23.5m。
编制依据：
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011及相关设计、施工验收规范。
3．本工程所选用的构配件
3.1钢管
3.1.1本工程脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091中Q235普通钢管，钢管的钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700中Q235级钢规定。
3.1.2本工程脚手架钢管采用
48㎜×3.0㎜钢管
3.2扣件
3.2.1扣件采用可锻造铸铁制造，其质量和性能符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。
3.2.2扣件在螺栓拧紧扭力矩达到65N·m时，不得发生破坏。
3.3脚手板
根据现行行业标准《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164的相关规定，本工程脚手板采用竹琶脚手板。
3.4安全网
根据安全网力学性能应符合GB5726-88）《安全网力学性能试验方法》的规定，安全网采用经国家指定监督检验部门监定许可生产的产品，同时应具备监督部门批量验证和工厂检验合格证。
3.5悬挑脚手架用型钢
3.5.1根据现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定，同时按照《JG1130—2011》与《DGJ32J121-2011》中关于悬挑梁截面高度的规定（H≥16㎜），本工程悬挑脚手架用型钢采用16#工字钢。
3.5.2根据现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：
热轧光圆钢筋》GB1499.1中HPB235级钢筋的规定，同时按照《JGJ130-2011》、《DGJ32J121-2011》中规定用于固定型钢悬挑梁的U形钢筋直径≥16㎜，锚固长度按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）中钢筋锚固的规定设置，因此本工程用于固定型钢悬挑梁的U型钢筋拉环采用
18的光圆钢筋。
3.5.3用于悬挑脚手架的钢丝绳规格为：
直径D=14㎜
4.荷载
4.1.1作用于脚手架的荷载分为永久荷载（恒荷载）与可变荷载（活荷载）
4.1.2本工程所采用的双排架永久荷载主要包含下列内容：
1）架体结构自重包括悬挑承力架和吊拉构件的自重、立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、扣件、附着在脚手架上的标语、广告设施等的自重；
2）构、配件自重：
包括脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等防护设施的自重。
4.1.3本工程双排脚手架可变荷载应包含下列内容：
1）施工荷载：
包括作业层上的人员、器具和材料等的自重
2）风荷载
3）其他荷载
5.构造要求
5.1悬挑承力架构造
悬挑式钢管脚手架的底部承力架为钢丝绳辅助吊拉悬挑钢梁，其构造应满足下列要求：
5.1.1悬挑式钢管脚手架的悬挑承力架宜采用工具式结构，并应能可靠地承受并传递其上方钢管脚手架传来的荷载，各悬挑承力架之间应具有保证侧向稳定的构造措施。
5.1.2悬挑承力钢梁吊拉构件、U形钢筋锚环、悬挑承力钢梁的构造应分别符合下列要求：
1以钢丝绳作为吊拉构件的悬挑式脚手架，应具有保证其可靠工作的调紧装置。
吊拉构件的作用位置宜与悬挑构件轴线一致。
2预埋于主体结构的U形锚环、U形拉环应伸入主体结构钢筋骨架（或钢筋网）内，并与钢筋骨架（网）绑扎牢固，其直径应不小于16㎜，悬挑钢梁尾端宜设置两道U形钢筋锚环，其相邻间距宜取150mm～200mm，Ｕ形钢筋拉环与型钢间隙应用钢楔或硬木楔楔紧。
锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）中钢筋锚固的规定（如图5.1.2所示）。
3固定于主体结构楼面的悬挑钢梁应有良好的抗拔脱能力。
4悬挑承力钢梁宜采用双轴对称截面的型钢，型号按设计计算确定。
当采用“I”字形截面的型钢时，其截面高度不应小于160mm。
5在悬挑钢梁与钢丝绳的吊拉位置应焊接U形钢筋拉环，拉环应穿过钢梁上翼缘板焊接固定于腹板两侧，其直径应按计算确定并应不小于16mm。
6钢丝绳与悬挑钢梁和主体结构连接的U形钢筋拉环应设置钢丝绳鸡心环，钢丝绳线夹的设置应按国家现行标准《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33）的规定执行。
钢丝绳与钢梁的水平夹角应不小于45°。
7脚手架立杆应支承于悬挑承力钢梁上。
8悬挑承力架上应设置钢管脚手架的立杆定位件，位置应符合设计要求。
立杆定位件宜采用直径36mm、壁厚≥3mm的钢管制作，高度宜不小于100mm。
9 一次悬挑脚手架高度不宜超过２０ｍ。
10锚固位置设置在楼板上时，楼板的厚度不宜小于120㎜，本工程楼板结构厚度为120、160㎜，符合规范要求。
11悬挑梁间距应按悬挑架架体立杆纵距设置，每一纵距设置一根。
12锚固型钢的主体结构混凝土强度等级不得低于C20，本工程结构混凝土强度等级为C25。
5.2扣件式钢管脚手架构造
5.2.1脚手架钢管的壁厚不应小于3mm。
5.2.2钢管脚手架应搭设成双排形式，步距不得大于2m，立杆底部应设置纵向和横向扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距悬挑钢梁上表面不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆紧靠纵向扫地杆下方用直角扣件固定在立杆上。
5.2.3剪刀撑
1钢管脚手架外侧必须沿全高和全长连续设置剪刀撑。
2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杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不应大于150㎜。
3剪刀撑跨越立杆的最多根数按照下表进行取值
剪刀撑斜杆与水平杆的倾角α
45°
50°
60°
剪刀撑跨越立杆的最多根数n
7
6
5
5.2.4钢管脚手架的转角部位脚手架的端部必须设置横向斜撑，横向斜撑应由底至顶之字形连续布置。
5.2.5钢管脚手架连墙件必须采用刚性连墙件，直接与主体结构可靠连接。
连墙件的布置应符合下列规定：
1宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；
2应从每一悬挑段的第一步架开始设置，有困难时，应采取其他可靠措施固定；
3宜水平设置，不能水平设置时，应向脚手架一端下斜连接;
4连墙件的设置间距除应满足计算要求外，尚应符合表5.2.5规定。
表5.2.5脚手架连墙件布置最大间距
脚手架离地高度（m）
竖向间距（m）
水平间距（m）
每个连墙件覆盖面积（㎡）
≤50
2h
3la
≤27
50～100
2h
2la
≤20
注：
表中h为脚手架步高，la为脚手架立杆纵向间距。
5.2.7分段悬挑的钢管脚手架立杆、剪刀撑等杆件，在分段处应全部断开，不得上下连续设置。
5.2.8脚手架外立面应采用2000目/100cm2密目网全封闭围护。
钢管脚手架底部必须严密封闭，宜满铺木制脚手板，木脚手板拼缝应紧密，与脚手架绑扎牢固；当采用满铺竹笆片脚手板时，底部应采用2000目/100cm2密目网兜底封闭。
对于脚手架内侧空挡处，应沿高度每隔4个步高设置30mm×30mm平网封闭。
5.2.9立杆
1立杆接长必须采用对接扣件连接（顶层顶步除外），并应交错布置，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宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
2钢管脚手架的立杆横距大于800mm时，每步横向水平杆上扣接的纵向水平钢管不应少于4根，立杆的纵距不应大于1700mm。
钢管脚手架的立杆横距小于等于800mm时，每步横向水平杆上扣接的纵向水平钢管不应少于3根，立杆的纵距不应大于1500mm。
3双排立杆接长除顶层顶步外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
4脚手架立杆顶端栏杆宜高出女儿墙上端1m，宜高出檐口上端1.5m。
5.2.10纵向水平杆、横向水平杆、脚手板
1纵向水平杆应设置在立杆内侧，单根杆长度≥3跨
2纵向水平杆接长应采用对接扣件连接或搭接，并应符合下列规定：
1）两根相邻纵向水平杆的接头不应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的距离不应小于500㎜；各接头中心至最近主节点的距离不应大于纵距的1/3（如下图）
2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定；端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100㎜。
3横向水平杆的构造应符合下列规定：
1）作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，主节点间距不应大于纵距的1/2;
2）本工程使用竹笆脚手板时，双排脚手架的横向水平杆的两端，应用直角扣件固定在立杆上；
4主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
5脚手板的设置应符合下列规定；
1）作业层脚手板应铺满、铺稳、铺实。
2）竹笆脚手板按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且应对接平铺，四个角应用直径不小于1.2㎜的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。
3）作业层端部脚手板探头长度应取150㎜，其板的两端均应固定于支承杆件上。
6.设计计算
根据以上规定，本工程的相关设计计算内容如下：
6.1计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、
《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）、
《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）、
本工程的施工图纸。
6.2主要设计计算参数
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为23.5m，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为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Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；
连墙件布置取两步三跨，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
施工均布荷载（kN/m2）:
2.000；脚手架用途:
结构脚手架；
同时施工层数:
2层；
3.风荷载参数
本工程地处广东肇庆市，基本风压0.44kN/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荷载标准值（kN/m）:
0.1248；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.150；
安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
4层；
脚手板类别:
竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:
竹笆片脚手板挡板；
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度2.3m。
锚固压点压环钢筋直径（mm）:
18.00；
楼板混凝土标号:
C25；
6.拉绳与支杆参数
钢丝绳安全系数为:
6.000；
钢丝绳与墙距离为（m）:
3.300；
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面钢丝绳距离建筑物1.1m。
6.3大横杆的计算
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）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=0.033kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.8/（2+1）=0.08kN/m；
活荷载标准值:
Q=3×0.8/（2+1）=0.8kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.8=1.12kN/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=0.08×0.136×1.52+0.10×1.12×1.52=0.276kN·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=-0.10×0.136×1.52-0.117×1.12×1.52=-0.325kN·m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.276×106,0.325×106）/4490=72.383N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=72.383N/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=0.033+0.08=0.113kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.8kN/m；
最大挠度计算值为：
ν=0.677×0.113×15004/（100×2.06×105×107800）+0.990×0.8×15004/（100×2.06×105×107800）=1.98mm；
大横杆的最大挠度1.98mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！
6.4小横杆的计算
根据JGJ130-2011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=0.033×1.5=0.05kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.3×0.8×1.5/（2+1）=0.120kN；
活荷载标准值：
Q=3×0.8×1.5/（2+1）=1.200kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.05+0.12）+1.4×1.2=1.884kN；
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=1.2×0.033×0.82/8=0.003kN·m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=Pl/3
Mpmax=1.884×0.8/3=0.502kN·m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.506kN·m；
最大应力计算值σ=M/W=0.506×106/4490=112.602N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=112.602N/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=5×0.033×8004/（384×2.06×105×107800）=0.008mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.12+1.2=1.37kN；
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=1369.95×800×（3×8002-4×8002/9）/（72×2.06×105×107800）=1.121mm；
最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+1.121=1.129mm；
小横杆的最大挠度为1.129mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！
6.5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，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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8.00kN；
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=0.033×1.5×2/2=0.05kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×0.8/2=0.013kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；
活荷载标准值:
Q=3×0.8×1.5/2=1.8kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.05+0.013+0.18）+1.4×1.8=2.812kN；
R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
6.6脚手架荷载标准值
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0.1248kN/m
NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.033/1.80]×23.50=3.585kN；
（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2
NG2=0.3×4×1.5×（0.8+0.2）/2=0.945kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m
NG3=0.15×4×1.5/2=0.45kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:
0.005kN/m2
NG4=0.005×1.5×23.5=0.176kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.156kN；
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=3×0.8×1.5×2/2=3.6kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.156+0.85×1.4×3.6=10.471kN；
不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.156+1.4×3.6=11.227kN；
6.7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=0.3kN/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=0.7×0.44×0.74×0.214=0.049kN/m2；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.049×1.5×1.82/10=0.016kN·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=10.471×15/23.5=6.684kN；
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=11.227×15/23.5=7.166kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
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
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