外脚手架补充专项施工方案.docx
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外脚手架补充专项施工方案
外脚手架（七层结构楼板悬挑）专项施工方案
一、编制依据
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001（2002年版）
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
5、《建筑结构荷载规范》GB5009-2001（2006年版）
6、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
7、本工程设计图纸
8、广东省、广州市有关安全文明施工的规定
二、工程概况
广州康王路四号地块商业、住宅楼工程位于广州市荔湾区康王中路东侧，北面为新建的广州伊莉莎白妇产科医院、东面为旧民居建筑、南面为万科高层商住项目。
本工程地下2层、地上22层，地下最大深度为8.9m、地上最大高度为85.75m，其中地下二层层高为3.7m，地下一层层高为4.1m；首层层高为5.9m，2至3层层高均为4.7m；4层层高为5.1m；5层层高为5.0m；6至22层层高均为3.15m。
总建筑面积35227m2。
本工程的外墙脚手架专项施工方案已编制，并在2011年9月28日通过了专家评审，现因业主要求，南、北塔楼（即（B）~（J）轴、（J）~（P）轴的A区、B区）在六层要做样板房，建设单位为了配合售楼的需要，故在A、B区的外墙脚手架从第七层起，采用型钢悬挑+拉吊卸荷的形式，特补充编制本专项施工方案。
三、A区（第七层起）外墙脚手架的施工方案
1、外墙脚手架的搭设：
A区从第七层起，采用型钢悬挑+拉吊卸荷的形式搭设脚手架（搭设位置详平面布置图），脚手架起搭标高为+28.55m（在七层起悬挑），脚手架最大标高+86.50m，分别在+28.55~+38.60、+38.60~+56.60、+56.60~+74.60、+74.60~+86.50设置4道钢丝绳拉吊卸荷段，悬挑采用16＃工字钢。
2、型钢悬挑+拉吊卸荷脚手架剖面图：
图中说明：
⑴钢管立柱、⑵纵向水平杆、⑶横向水平杆、⑷剪刀撑、⑸钢管护拦、⑹安全网
⑺脚手板、⑻档脚板、⑼扫地杆、⑽钢丝绳（Φ16）、⑾悬挑型钢（16＃工字钢）
⑿Φ25mm锚固钢筋、⒀禾络码、⒁连墙件
3、脚手架的材料：
⑴钢管：
①脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T12793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，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脚手架钢管的尺寸应符合规定，宜采用φ48×3.0钢管（钢管壁厚不得小于3mm）。
③钢管的尺寸和表面质量应符合下列规定：
新、旧钢管的尺寸、表面质量和外形应分别符合规定；钢管上严禁打孔。
⑵扣件：
①扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
②脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。
⑶脚手板：
冲压钢脚手板的材质应符号现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定，其质量及尺寸允许偏差应符合规定，并应有防滑措施。
⑷连墙件：
连墙杆的材质应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235－A级钢的规定。
4、脚手架的构造要求和搭设，均应符合国家有关安全技术规范（具体要求参见本工程《外墙脚手架专项施工方案》）。
5、悬挑脚手架施工方案：
⑴脚手架的构成及要求：
型钢悬挑脚手架起搭标高为+28.55m（在七层起悬挑），脚手架最大标高+86.50m，分别在+28.55~+38.60、+38.60~+56.60、+56.60~+74.60、+74.60~+86.50设置4道钢丝绳拉吊卸荷段。
悬挑采用16＃工字钢，锚固段1.50m，采用直径18mm锚固钢筋。
拉吊卸荷采用16mm钢丝绳。
连墙件按2步2跨布置，竖向间距3.60m，水平间距3.00m。
脚手架铺冲压钢脚手板。
施工荷载按2层作业计算（其中1层为结构施工，1层装修施工）。
.
⑵脚手架形式：
采用Φ48钢管搭设脚手架，立杆横向间距（脚手架宽度）800mm，纵向间距（脚手架长度方向间距）1500mm；步距（横杆）1800mm。
⑶拉接：
连墙件按2步2跨布置，采用Φ48×3.0钢管，双扣件连接。
在断口处的两端也设置连墙件。
⑷剪刀撑：
剪刀撑每9000mm设一道。
斜面及地面夹角在45o~60o。
剪刀撑宽度为7200mm。
在外侧立面的两端必须设置剪刀撑，并由底至顶连续设置。
⑸密目安全网：
脚手架外侧由底至顶满挂密目安全网。
⑹隔离网：
建筑每三层设一道软隔离，且悬挑部分底层必须设置。
⑺立杆：
内立杆离墙面20cm，内、外立杆横距0.8m，纵距1.5m。
横楞里端离墙面不大于20cm，另一端伸出牵杆外边15~20cm，如有横楞离墙面或构筑物大于20cm，必须在内立柱和建筑物之间用小横杆进行加固，在脚手架及楼层联系的小横杆上在加脚手管。
当遇挑板制作，脚手架架体及结构间距大于300mm时，必须搭设钢管并铺设竹笆进行封闭。
⑻大横杆：
步距1.8m
⑼小横杆：
外端伸出大横杆外的长度150mm。
⑽脚手板：
采用冲压钢脚手板。
⑾护栏和挡脚板：
栏杆高度900mm，挡脚板高度200mm。
安装程序：
在楼层预埋φ18“Ω”型钢筋或做好固定工字钢预埋螺杆（按照方案要求做）→放工字钢挑架→固定→立杆（冲天）→设置拉杆→放置纵向扫地杆→放置横向扫地杆→第一步纵向水平杆（即大横杆）→第一步横向水平杆（即小横杆）→剪刀撑→铺脚手板→安全网→连墙件→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→••••••→至设计高度。
6、脚手架的使用及安全管理、检查验收及检测措施，以及脚手架的拆除等，均应按照国家有关安全技术规范执行（具体要求参见本工程《外墙脚手架专项施工方案》）。
7、应急救援预案（包括预防高处坠落事故技术措施、应急救援预案、应急救援措施等）：
参见本工程《外墙脚手架专项施工方案》。
四、脚手架的计算
根据本工程的实际情况，按最不利的条件进行脚手架计算。
1.计算参数设定
（1）脚手架基本参数
楼层最大标高+85.75m，脚手架起搭标高为+28.55m，脚手架最大标高+87.30m，采用悬挑型钢+拉吊卸荷的搭设形式，设4个卸荷段分别是+28.55～+38.60，+38.60+56.60，+56.60～+74.60，+74.60～+87.30，其中设1个型钢支承段分别是+28.55～+38.60。
脚手架采用Φ48×3.0钢管，内立杆离墙0.20m；立杆步距h=1.80m，立杆纵距La=1.50m，立杆横距0.80m；横向水平杆在下，横向水平杆上设有2根纵向水平杆；连墙件按2步2跨布置，脚手架铺冲压钢脚手板。
（2）钢管截面特征
钢管型号Φ48×3.0mm，截面积A=424mm2，惯性矩I=107800mm4；截面模量W=4490mm3，回转半径i=15.9mm，每米长质量0.0326kN/m；Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值f=205N/mm2，弹性模量E=206000N/mm2。
（3）荷载标准值
1）永久荷载标准值
每米立杆承受的结构自重标准值为0.1069kN/m，
脚手板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.30kN/m2，
栏杆及挡板采用冲压钢脚手板,自重标准值为0.1600kN/m，
脚手架上吊挂的安全设施（安全网）自重标准值为0.010kN/m2
2）施工均布活荷载标准值
装修脚手架为2.00kN/m2，结构脚手架为3.00kN/m2。
3）风荷载
地面粗糙度按C类；风压高度变化系数μz=0.74；
挡风系数=0.800,,背靠建筑物按敞开，框架和开洞墙计算，则脚手架风荷载体型系数
μs=1.3=1.3×0.800=1.040,工程位于广东省广州市,基本风压ω0=0.30kN/m2；
2.纵向水平杆验算
（1）荷载计算
钢管自重GK1=0.0326kN/m；脚手板自重GK2=0.30×0.27=0.08；施工活荷载QK=3.00×0.27=0.80；
作用于纵向水平杆线荷载标准值：
永久荷载q1=1.2×（0.0326+0.08）=0.14kN/m；
施工活荷载q2=1.4×0.80=1.12kN/m。
（2）纵向水平杆验算
每根钢管长约6.00m，按四连续梁计算L=1.50m。
1）抗弯强度验算
弯矩系数KM1=-0.107
M1=KM1q1L2=-0.107×0.14×1.502=-0.03kN.m
弯矩系数KM2=-0.121
M2=KM2q2L2=-0.121×1.12×1.502=-0.30kN.m
Mmax=M1+M2=0.03+0.30=0.33kN.m
σ=Mmax/W=0.33×106/4490=73.50N/mm2
纵向杆的抗弯强度σ=73.50N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。
2）挠度验算
挠度系数Kυ1=0.632
υ1=Kυ1q1L4/（100EI）=0.632×（0.14/1.2）×（1500）4/（100EI）=0.17mm
挠度系数Kυ2=0.939
υ2=Kυ2q2L4/（100EI）=0.939×（1.12/1.4）×（1500）4/（100EI）=1.71mm
υmax=υ1+υ2=0.17+1.71=1.88mm
纵向杆的υmax=1.88mm＜[υ]=L/150=10mm及10mm,满足要求。
3）最大支座反力
Rq1=1.143×0.14×1.50=0.24kN
Rq2=1.223×1.12×1.50=2.05kN
Rmax=Rq1+Rq2=0.24+2.05=2.29kN
3.横向水平杆验算
（1）荷载计算
钢管自重gk1=0.0326kN/m
中间纵向水平杆传递支座反力R中=Rmax=2.29kN
旁边纵向水平杆传递支座反力R边=Rmax/2=1.15kN
（2）横向水平杆受力计算
按单跨简支梁计算，跨度为：
L=0.80m
1）抗弯强度验算
Mmax=q12/8＋R中L/3
=0.0326×0.80×0.80/8＋2.29×0.80/3=613275N.mm=0.61kN.m
σ=Mmax/W=613275/4490=136.59N/mm2
横向水平杆的抗弯强度σ=136.59N/mm2＜0.85f=174N/mm2,满足要求。
2）挠度验算
集中荷载产生的挠度为
υ1=Pa（3L2－4a2）/（24EI）=2290×267（3×8002－4×2672）/（24EI）=1.87mm
均布荷载产生的挠度为
υ2=5qL4/384EI=5×0.0326×8004/（384EI）=0.01mm
υmax=υ1＋υ2=1.87+0.01=1.88mm
横向水平杆的υmax=1.88mm＜[υ]=L/150=5mm及10mm,满足要求。
4.横向水平杆及立杆的连接扣件抗滑移验算
R=R中＋R边＋Gk1×L/2=2.29＋1.15＋0.0326×0.40=3.45kN
横向水平杆及立杆连接扣件R=3.45kN＜Rc=8.0kN（Rc为扣件抗滑承载力设计值）,满足要求。
5.立杆容许长细比验算
计算长度附加系数k=1.0；
考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数μ=1.50；
立杆步距h=1.80m；立杆计算长度Lo=kμh=1.0×1.50×1.80=2.70m=2700mm
长细比λ=Lo/i=2700/15.9=169.81
立杆长细比λ=169.81＜[210],满足要求。
轴心受压稳定性系数
Lo=kμh=1.155×1.50×1.80=3.12m=3119
λ=Lo/i=3119/15.9=196，
=0.188。
6.型钢支承段立杆验算、型钢承载力验算
序号
各标高段
立杆作用力（组合风荷载）
上层立杆传递力
验算作用力
1
+74.60～+87.30m
8.16
0
8.16
2
+56.60～+74.60m
8.93
8.16×0.10=0.82
8.93+0.82=9.75
3
+38.60～+56.60m
8.93
9.75×0.10=0.98
8.93+0.98=9.91
4
悬挑段+28.55～+38.60
8.27
9.91×0.10=0.99
8.27+0.99=9.26
6.1悬挑段+28.55～+38.60m
6.1.1型钢支承段立杆验算:
（1）荷载计算
立杆所受荷载包括：
脚手架结构自重、构配件自重及活荷。
其中：
1）脚手架结构自重包括：
立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重:
gk=0.1069kN/m,脚手架结构自重：
NGlk=gkH=0.1069×10.05=1.07kN。
2）构配件自重包括：
脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重。
脚手板重量：
5×1.50×0.40×0.30=0.90kN；
栏杆、挡脚板重量5×1.50×0.16=1.20kN；
安全网重量:
10.05×1.50×0.010=0.15kN；
构配件自重NG2k=0.90+1.20+0.15=2.25kN。
3）活荷载包括：
a.施工荷载按2层作业计算（其中1层为结构施工，1层装修施工）得：
NGk=1.50×0.80/2×（3.00+2.00）=3.00kN
b.风荷载标准值计算
4）作用于脚手架上的水平风荷载标准值ωk
水平风荷截标准值ωk=μzμsω0=1.00×1.040×0.30=0.31kN/m2
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩：
MW=0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah2/10
=0.9×1.4×0.31×1.50×1.80×1.80/10=0.19kN.m=190000N.mm
（2）立杆稳定性验算
1）不组合风荷载时
N=1.2（NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×（1.07+2.25）+1.4×3.00=8.18kN
N/（A）=8.18×1000/（0.188×424）=102.62N/mm2
2）组合风荷载时
N1=1.2（NGlk+NG2k）＋0.9×1.4ΣNQk=1.2×（1.07+2.25）+0.9×1.4×3.00=7.76kN
上层立杆传递作用力:
N2=7.76×0.10=0.78kN
N=N1+N2=7.76+0.78=8.54kN
N/（A）＋MW/W=8.54×1000/（0.188×424）＋190000/4490=149.40N/mm2
立杆稳定性为149.40N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。
6.1.2型钢承载力验算:
悬挑材料选采用16号工字钢
H=160mm,b=6.0mm,t=9.9mm,q=0.21kN/m,w=140900mm3,IX=11270000mm4,S=80800mm3,
E=206000N/mm2,f=205.00N/mm2,fv=120.00N/mm2,fy=235N/mm2。
支座反力计算公式
RA=N（2+k2+k1）+0.5qL（1+k2）RB=-N（k2+k1）+0.5qL（1-k2）
支座弯矩计算公式
MA=-N（lC2+lC3）-qlC12/2
C点最大挠度计算公式
υmax=NlC22L（1+k2）/3EI+NlC32L（1+k1）/3EI+qlC1L3（-1+4k2+3k3）/24EI
其中k=lC1/L=1.20/1.50=0.80,k1=lC3/L=0.20/1.50=0.13,k2=lC2/L=1.00/1.50=0.67
（1）抗弯强度验算
lC2=1.00m,lC3=0.20m,N1=N2=8.54kN=8536N,γx=1.05；
Mx=-N（lC2+lC3）-qlC12/2
=-8.54×（1.00+0.20）-0.21×1.202/2=-10.39kN.m=-10394400N.mm
σ=Mx/γxWx=10394400/（1.05×140900）=70.26N/mm2
悬挑型钢梁抗弯强度σ=70.26N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
（2）抗剪强度验算
V=2N+qlC1=8.54×2+0.21×1.20=17.32kN
τ=VS/Ixtw=17324×80800/（11270000×6）=20.70N/mm2
悬挑型钢梁抗剪强度τ=20.70N/mm2＜120.00N/mm2,满足要求。
（3）整体稳定验算
L1=1000mm=1.00m,t=10
b=（570×88×10）/（1000×160）=3.10
b'=1.07-0.282/b=1.07-0.282/3.10=0.98
Mx/b'Wx=10394400/（0.98×140900）=75.34N/mm2
悬挑型钢梁整体稳定性=75.34N/mm2＜215.00N/mm2,满足要求。
（4）挠度验算
υmax=NlC22L（1+k2）/3EI+NlC32L（1+k1）/3EI+qlC1L3（-1+4k2+3k3）/24EI
=8536.00×1000.002×1500.00×（1+0.67）/（3×206000×11270000）
+8536.00×200.002×1500.00×（1+0.13）/（3×206000×11270000）
+0.21×1200.00×1500.003×（-1+4×0.802+3×0.803）/（24×206000×11270000）
=3.06+0.08+0.05
=3.19mm
悬挑型钢梁挠度υmax=3.19mm＜[υ]=1200.00/250=4.80mm,满足要求。
RB=-N（k2+k1）+0.5qL（1-k2）
=-8536.00×（0.67+0.13）+0.5×0.21×1500.00×（1-0.802）=-6772N；
Nm=RB=6772N；
预埋锚固钢筋按两个截面同时受力计算:
取φ18钢筋；
As=2×254.34=508.68mm2;
Nm/As=6772/508.68=13.31N/mm2
锚固钢筋Nm/As=13.31N/mm2＜50N/mm2,满足要求。
7.拉吊卸荷段立杆、钢丝绳计算
7.1+38.60～+56.60m,拉吊段净高度为18.00m,拉吊段计算高度为18.00m,拉吊段底标高为+38.60m,脚手板铺5层。
（1）荷载计算
立杆所受荷载包括：
脚手架结构自重、构配件自重及活荷。
其中：
1）脚手架结构自重：
NG1k=gkH=0.1069×18.00=1.92kN。
2）构配件自重包括：
脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重
脚手板重量：
5×1.50×0.40×0.30=0.90kN
栏杆、挡脚板重量：
5×1.50×0.16=1.20kN
安全网重量：
18.00×1.50×0.010=0.27kN
构配件自重NG2k=0.90+1.20+0.27=2.37kN
3）活荷载包括：
a.施工荷载按：
2层作业计算得：
NGk=1.50×0.80/2×（3.00+2.00）=3.00kN
b.风荷载标准值计算
拉吊段底离地高度+38.60m,风压高度变化系数μz=1.13,其余参数同前;
水平风荷载标准值ωk=1.13×1.040×0.30=0.35kN/m2
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW=0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah2/10
=0.9×1.4×0.35×1.50×1.80×1.80/10=0.22kN.m=220000N.mm
（2）立杆稳定性验算
1）不组合风荷载时
N=1.2（NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×（1.92+2.37）+1.4×3.00=9.35kN
N/（A）=9.35×1000/（0.188×424）=117.30N/mm2
2）组合风荷载时
N1=1.2（NGlk+NG2k）＋0.9×1.4ΣNQk=1.2×（1.92+2.37）+0.9×1.4×3.00=8.93kN
上层立杆传递作用力:
N2=9.75×0.10=0.98
N=N1+N2=8.93+0.98=9.91kN
N/（A）＋MW/W=9.91×1000/（0.188×424）＋220000/4490=173.32N/mm2
立杆稳定性为173.32N/mm2＜f=205N/mm2,满足要求。
（3）钢丝绳验算
h=3.15m,La=0.80m,离墙距离=0.20m,N=9.91kN
钢丝绳采用φ=16mm,钢丝绳允许拉力[P]=20.29kN
Toa=9.91×（1.002+3.152）0.5/3.15=10.40kN;
Tob=9.91×（0.202+3.152）0.5/3.15=9.93kN;
钢丝绳承受拉力Toa=10.40kN<[P]=20.29kN,Tob=9.93kN<[P]=20.29kN，钢丝绳强度满足要求。
7.2+56.60～+74.60m,拉吊段净高度为18.00m,拉吊段计算高度为18.00m,拉吊段底标高为+56.60m,脚手板铺5层。
（1）荷载计算
立杆所受荷载包括：
脚手架结构自重、构配件自重及活荷。
其中：
1）脚手架结构自重：
NG1k=gkH=0.1069×18.00=1.92kN。
2）构配件自重包括：
脚手板、栏杆、挡脚板、安全网等到防护设施的自重
脚手板重量：
5×1.50×0.40×0.30=0.90kN
栏杆、挡脚板重量：
5×1.50×0.16=1.20kN
安全网重量：
18.00×1.50×0.010=0.27kN
构配件自重NG2k=0.90+1.20+0.27=2.37kN
3）活荷载包括：
a.施工荷载按：
2层作业计算得：
NGk=1.50×0.80/2×（3.00+2.00）=3.00kN
b.风荷载标准值计算
拉吊段底离地高度+56.60m,风压高度变化系数μz=1.35,其余参数同前;
水平风荷载标准值ωk=1.35×1.040×0.30=0.42kN/m2
由风荷载设计值产生的立杆段弯矩
MW=0.9×1.4Mωk=0.9×1.4ωkLah2/10
=0.9×1.4×0.42×1.50×1.80×1.80/10=0.26kN.m=260000N.mm
（2）立杆稳定性验算
1）不组合风荷载时
N=1.2（NGlk+NG2k）＋1.4ΣNQk=1.2×（1.92+2.37）+1.4×3.00=9.35kN
N/（A）=9.35×1000/（0.188×424）=117.30N/mm2
2）组合风荷载时
N1=1.2（NGlk+NG2k）＋0.9×1.4ΣNQk=1.2×（1.92+2.37）+0.9×1.4×3.00=8.93kN
上层立杆传递作用力:
N2=8.16×0.10=0.82
N=N1+N2=8.93+0.82=9.75kN
N/（A）＋MW/W=9.75×1000/（0.188×424）＋260000/4490=180.22N/mm2
立杆稳定性为180.22
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