29巴中外脚手架施工方案及措施.docx

1、29巴中外脚手架施工方案及措施巴中财富广场外脚手架专项施方案编制人 审核人 批准人 三箭建设工程集团有限公司2013年10月外脚手架施工方案及措施一、 工程概况巴中财富广场商住1、2、3#楼工程，位于巴中市后河桥。由三箭建设工程集团有限公司承建。该建筑为智能综合体，地下室部分为设备用房和地下停车库，地上部分一至四层为商铺，五层以上为住宅、办公、公寓为分开单体。建筑层数地下2层，1#楼为住宅楼，地上26层，建筑总高度86.00米，2#楼为酒店式公寓楼，地上22层，建筑总高度85.80米，3#楼为办公楼，地上23层，建筑总高度98.80米，为二类高层建筑，耐久年限按50年设计。其结构形式：地下室部

2、分为框架、剪力墙结构，1、2、3#楼结构形式为框架、剪力墙结构。裙楼第一层层高4.80M，第二层、第三层、第四层层高均为4.50M。1#楼转换层高1.40M，标准层2.90M，2#楼标准层高3.60M，3#楼标准层高3.90M。为确保施工安全、结合结构形式、切实做好文明施工，本工程地下一、二层采用落地式外架，一层到四层靠插旗山路一边采用采用上拉式工字钢悬挑式外脚手架，其他部分二层到四层采用采用上拉式工字钢悬挑式外脚手架。1、 1#楼单体18.3M-42.9M（5-14层）为落地式脚手架脚手架,42.9M-60.3M （14-20层）为1#楼单体第一次上拉式工字钢悬挑式外脚手架，60.3M -8

3、0.60M（20-27层）为1#楼单体第二次上拉式工字钢悬挑式外脚手架。80.60M-86.00M屋面塔楼和电梯机房部分从大屋面搭设落地式外架。2、 2#楼单体18.30M-39.9M（5-11层）为落地式脚手架脚手架,39.9M-57.9M （11-16层）为2#楼单体第一次上拉式工字钢悬挑式外脚手架， 57.9M -75.9（16-21层）为2#楼单体第二次上拉式工字钢悬挑式外脚手架。75.9M-85.80M为2#楼单体第三次上拉式工字钢悬挑式外脚手架。屋面塔楼和电梯机房部分从大屋面搭设落地式外架。3、 3#楼单体18.30M-41.7M（5-11层）为落地式脚手架脚手架,41.7M-61

4、.2M （11-16层）为3#楼单体第一次上拉式工字钢悬挑式外脚手架， 61.2M -80.7M（16-21层）为3#楼单体第二次上拉式工字钢悬挑式外脚手架。80.7M-98.80M为3#楼单体第三次上拉式工字钢悬挑式外脚手架。屋面塔楼和电梯机房部分从大屋面搭设落地式外架。在每层铺竹片板，隔三层做硬防护，四周满挂绿色密目网，从而起到既安全又减少灰尘外扬和美化施工环境的作用。二、脚手架的主要配件及材料选用1、 工字钢悬挑式钢管脚手架的主要构件有：工字钢、立柱、纵向水平杆、横向水平杆、扣件、剪力撑、横向支撑、连墙件、脚手板及脚手片、钢丝绳。2、 材料选用直径48mm壁厚3.5mm的钢管、16#工字

5、钢、16钢丝绳公称抗拉强度137KN/2、毛竹片。三、 落地式架体搭设方案本工程群楼开始打算落地式外脚手架，1#楼单体18.3M-42.9M（5-14层）为落地式脚手架脚手架，2#楼单体18.30M-39.9M（5-11层）为落地式脚手架脚手架, 3#楼单体18.30M-41.7M（5-11层）为落地式脚手架脚手架,排距0.8m、纵距1.5m步距1.8m。如下图：一）、按35.1米高以下设计计算本工程连墙杆竖向间距二步3.6 m，横向间距三跨4.5m，连墙杆负荷面积30，建筑物高度50m，根据本工程情况必须考虑风载影响。剪刀撑在每个侧面两端必须设置，中间间距为6跨，按450（跨越不大于7跨）连

6、续设置。架外采用密目网全封闭防护。架体均在规范规定范围内。主体施工时防护架无施工荷载偏于安全。本设计按装修架，考虑两步架同时施工，铺三层脚手板，作业层按2KN/均布活荷载，在考虑风载情况下，应对脚手架连墙杆、稳定性进行验算外，还要对脚手架基础（顶层、屋面板）承载能力进行验算。（一）、荷载计算根据施工方案：5-13层以下总高度35.1m（20步）计，横距1.01.2m（按1.2m计），纵距1.5m，步距1.8m，（外排每步增设一道大横杆）横杆内伸0.2m外伸出0.10m，沿外墙转通封闭。1、脚手架体自重查表：0.1248KN/m 2、脚手架板自重查表：0.35KN/m23、栏杆挡板自重查表：0.

7、14KN/m4、密目网自重查表：0.003KN/m25、活荷载：2KN/m2荷载：1、架体：GK1内=0.124835.1=4.38KN GK1外 =4.381.5100.0384=4.956 KN 2、脚手板：GK2外=0.351.50.68=2.52KNGK2内=2.52+1.50.2080.35=3.36KN3、栏杆挡板：GK3=0.141.58=1.68KN4、密目网：GK4=0.0031.535.1=1.58KN5、活荷载：二层同时作业22KN/m2QK外=221.50.6=3.6KNQK内=3.61.50.2022=4.8KN（二）、内外立杆轴向力内立杆轴力：N1=1.2（4.95

8、63.36）1.44.8=16.692KN外立杆轴力：N2=1.2（3.051.260.840.089）1.43.6=11.32KN固属临时结构按规定折减系数0.85N1=0.8516.692=14.19KNN2=0.8511.32=9.62KN （三）、连墙杆验算风荷载作用于每个连墙杆的轴间力：NL=1.4 wkAWNO wk=0.7SZwO其中：S=1.3，密目网挡风系数0.4，S=1.30.4=0.52，NO=5KNZ=1.67（50M高）wO=0.2KN/m2wk=0.70.521.670.2=0.122KN/m2=122N/m2Aw=2h3L=21.831.5=3.64.5=16.2

9、m2NL=1.40.12216.25=7.76KNRa=8KN连墙杆扣件抗滑移满足要求。（四）、立杆的稳定性验算N/A+ Mw/W其中 N=14.19KN A=489mm W=5.08cm2 =205N/mm2Mw=0.851.4wkLh2/10=0.851.41221.51.82/10=70.56Nm值根据“”从表中查得：= LO/i=KL/i，i=1.58、L=1.5、K=1.155 =1.53 =1.1551.531.5/0.0158=168 查表=0.252代入上式中：N/A+ Mw/W =14190/（0.252489）+70.56103/5.08103=115.15+13.89=1

10、29.04N/mm2 =205N/mm2立杆稳定性满足要求。二）、落地式脚手架地基承载力验算（一）、裙楼落地式外架按35.1m计算，由裙楼楼板承载， 35.1m架体立杆对楼层压力验算：裙楼楼板层设计承载力：1、120mmC30钢筋混凝土：g=15KN/m2立杆下最小面积A=0.81.5=1.2m2P=N/A=14.19/1.2=11.83 KN/m2 g=15 KN/m235.1m以下架体立杆最大轴力P裙楼顶板承载力，满足要求。四、 悬挑脚手架搭设方案:本工程裙楼悬挑一次，1#悬挑2次，2#、3#楼各悬挑3次。工字钢长度为3.0米，悬挑1.3米，室内放置1.70米。外墙离外脚手架水平杆净距35

11、0mm。为稳固立杆，在工字钢端部上面50mm和950mm处焊接100mm高25的钢筋头。在工字钢端部下面50mm处焊接250mm48的钢管，用于下部斜撑连接。作业时，工字钢端部用16的钢丝绳与上部结构层的预埋环拉结。（如下图）1、为了分散楼面荷载，是挑架体采用的三层支撑，上面采用钢丝绳拉结，中间采用纵横水平杆拉结，下面斜杆支撑。这样既减轻了楼面荷载又对架体稳定有了双重保证。2、支撑下端一定用扫地杆与内立杆采用短管固定，靠上端与外挑杆用双扣件抗滑，确保构件稳定。3、搭架时，离外墙350mm，排距0.9m，步距1.8m，纵间间距1.5m，并在斜撑中增设纵、横向拉杆作为安全储备。4、悬挑架完全按搭设

12、方案进行，上部结构架按普通脚手架要求施工。连墙杆按二步三跨设置，采用在墙上予留DN50钢套管，连墙杆穿过后内外用扣件锁定。剪力撑在每侧面两端和中间净距7跨，按45度（跨越不大于7跨）连续设置。5、搭设时，先搭设悬挑结构架，特别是支撑拉杆锚固牢靠，经检验合格后，才能在其上按规范规程要求搭设双排外架。五、悬挑脚手架编制说明及验算钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。计算的脚手架为挑式双排钢管脚手架，搭设高度设定为20米，立杆采用单立管。裙楼悬挑一次，单体分两次悬挑。搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为0.90米，大横杆的步距为1.80 米

13、（外排步距中间增设一根横杆）。裙楼外墙离外脚手架最里面的立杆400mm,主楼外墙离外脚手架最里面的立杆250mm。采用的钢管类型为 483.5, 连墙件采用三步三跨，竖向间距 5.4 米，水平间距5.4米。均布荷载为结构施工1层3.0kN/m2,装饰施工4层8.0kN/m2，脚手板共铺设5层。（一）大横杆的计算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。本工程悬挑脚手架按照1层作业，2层硬防护考虑。按照大横杆上面的脚手板和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=0.038 kN/m ； 脚手板的荷载标准值:P2=0.3500

14、.900/(1+2)=0.105kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.0000.900/(1+2)=0.900kN/m； 静荷载的计算值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m； 活荷载的计算值: q2=1.40.900=1.260 kN/m； 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯距计算公式如下: 跨中最大弯矩为M1max=0.080.1931.2002+0.101.4701.2002 =0.234 kNm；支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯

15、矩为 M2max= -0.100.1931.2002-0.1171.4701.2002 =-0.275 kNm；我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =Max(0.234106,0.275106)/5080.0=54.134 N/mm2；大横杆的抗弯强度:= 54.134 N/mm2 小于 f=205.0 N/mm2。满足要求！3.挠度计算: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： 静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.123=0.161 kN/m；活荷载标准值: q2= Q =1.050 kN/m；三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V= 0.677

16、0.1611200.04/(1002.06105121900.0)+0.9901.0501200.04/(1002.06105121900.0) = 0.948 mm；脚手板,纵向、受弯构件的容许挠度为 l/150与10 mm。大横杆的最大挠度小于 1200.0/150=8 mm 或者 10 mm,满足要求!(二)小横杆的计算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，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= 0.0381.200 = 0.046 kN； 脚手板的荷载标准值：P2=0.3501.0501

17、.200/(2+1)=0.147 kN； 活荷载标准值：Q=3.0001.0501.200/(2+1) =1.260 kN； 荷载的计算值: P=1.2(0.046+0.147)+1.41.260 = 1.996 kN； 小横杆计算简图 2.强度计算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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 = 1.20.0381.0502/8 = 0.006 kNm；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.9961.050/3 = 0.698 kNm ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.705 kNm； = M

18、/ W = 0.705106/5080.000=138.749 N/mm2 ；小横杆的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求！ 3.挠度计算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算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: Vqmax=50.0381050.4/(3842.06105121900) = 0.024 mm； P2 = p1 + p2 + Q = 0.046+0.147+1.260 = 1.453 kN； 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: Vpmax = 1453.0801050.0(31050.02-41050.02/

19、9 ) /(722.060105 121900.0) = 2.378 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.378 = 2.402 mm；小横杆的最大挠度小于 (1050.000/150)=7.000 与 10 mm,满足要求!(三)扣件抗滑力的计算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(规范5.2.5): R Rc 其中 Rc - 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.050=0.040 kN；脚手板的荷载标准值: P2 = 0.3501.0

20、501.200/2=0.221 kN；活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.200 /2 = 1.890 kN；荷载的计算值: R=1.2(0.040+0.221)+1.41.890=2.959 kN； R 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，双扣件承载力设计值取16kN。 (四)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(kN/m)；本例为0.099 NG1 = 0.09916.00 = 1.584 kN；(2)脚手板的自

21、重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35，共3层，一层作业层、二层防护层。 NG2= 0.35031.200(1.050+0.3)/2 = 0.851 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.11051.200/2 = 0.132 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.20016.00 = 0.096 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 2.663 kN；活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，在一施工段内

22、作用一层施工荷载，内、外立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。活荷载标准值 NQ= 3.3001.0501.200/2 = 2.079 kN； 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.300 kN/m2； Uz - 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： Uz= 1.250 ； Us - 风荷载体型系数：Us =1.200 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.3001.2501.200 = 0.315 kN/m2；不考虑风荷载时

23、,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG+1.4NQ= 1.23.713 + 1.42.079= 7.366kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.23.713 + 0.851.42.709= 7.78 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.3151.200 1.8002/10 = 0.146 kNm； (五)立杆的稳定性计算 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴心压力设计值 ：N = 8.953 kN； 计算立杆的截面回转半径

24、：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ：K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186 ； 立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2； 立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3； 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 8953/(0.186489.000) = 98.344 N/mm2f = 205.000 N/mm2

25、满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式 立杆的轴心压力设计值 ：N = 7.78 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ： K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.500 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m； Lo/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2；

26、= 7780/(0.186489.000)+146000/5080.000 = 114.278 N/mm2 f = 205.000 N/mm2 。满足要求！(六)最大搭设高度的计算不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.139 kN；活荷载标准值 ：NQ = 1.890 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.099 kN/m；Hs =0.1864.89010-4205.000103-(1.20.833 +1.43.780)/(1.

27、20.116)= 103.99 m； 脚手架搭设高度 Hs大于6米，按照下式调整且不超过26米： H = 94.194 m； H= 94.194 和26比较取较小值。得到，脚手架搭设高度限值 H =26.000 m。（本工程搭设悬挑脚手架高度小于26米）满足要求！考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算： 构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 1.139 kN；活荷载标准值 ：NQ = 3.780 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.099 kN/m； 计算立杆段由风荷载标准

28、值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.146 /(1.4 0.85) = 0.122 kNm； Hs = ( 0.1864.89010-4205.000103-(1.20.833+0.851.4(3.780+ 0.1864.8900.122/5.080)/(1.20.116)= 110.453 m；脚手架搭设高度 Hs等于或大于6米，按照下式调整且不超过26米： H = 99.464 m； H= 99.464 和 26 比较去较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =26.000 m。(七)连墙件的计算 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + N

29、o 风荷载基本风压值 Wk = 0.315 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 24.30 m2；连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN；（连墙杆图）风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： NLw = 1.4WkAw = 10.716 kN； 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 15.716 kN； 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内立杆距离墙的长度,由长细比 l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 连墙件轴

30、向力设计值 Nf=Af=0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kN； Nl=10.715Nf=95.133,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。经过计算得到 Nl=15.716小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求! 六、脚手架选择整个架设工程分为：围护装修外架、砌筑内装修架等。根据本工程的实际特点，架子工程选择如下：1、围护装修外架，采用落地式脚手架及悬挑外架。2、墙体砌筑采用双排立柱式钢管内脚手架。3、内装修采用活动钢管组合操作架及满堂架。4、对小房间的砌筑及内装修均用马凳式内脚手架。七、脚手架搭设1）搭设参数如下表：（单位：米）立杆间距内立杆与墙间距离大横杆步距小横杆横向纵向砌筑架外架间距离墙距离1.50.90.350.91.81.80.252）搭设:挑架底悬挑工字钢内预埋的2