挑脚手架施工方案.doc

天易科技城自主创业园F-1地块1#、2#公寓楼及地下室 悬挑式脚手架专项施工方案一、编制依据1、天易科技城自主创业园F-1地块高层公寓楼设计蓝图；2、天易科技城自主创业园F-1地块高层公寓楼施工组织设计；3、国家现行有关规范、规程、标准：工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-1991）建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011）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（GB50009-2012）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）钢结构设计规范（GB50017-2003）钢管脚手架扣件（GB15831-2006）等。二、 工程概况本项目1#栋为1D+16层公寓楼，建筑高度49.2m，2#栋为1D+16层公寓楼，建筑高度49.2m；均为框剪结构，现场钢筋砼楼板。根据施工组织设计要求，6层楼面以下采用落地式双排钢管脚手架，6层楼面以上采用悬挑脚手架，悬挑脚手架的悬挑梁采用16号工字钢，每6层设一道悬挑梁，悬挑高度为18米。三、悬挑脚手架搭设方法1、搭、拆工艺流程：定位放线埋设18钢筋套箍固定16号工字钢悬挑梁立杆大横杆小横杆拉结点固定、搭设剪刀撑小横杆上铺脚手板护栏挡脚板安全网、密目网布设。拆除工艺流程与搭设工艺流程相反。2、搭设方法：6层楼面以下外脚手架的搭设方法及力学性能同落地式双排扣件式钢管脚手架。6层楼面以上外脚手架采用单跨梁工字钢悬挑脚手架。外脚手架立杆纵向间距（即工字钢间距）为1.5m，内外立杆间距1m，内立杆距墙面0.3m，大横杆步距1.8m，外架外侧大横杆中间设一道防护栏杆，小横杆端部距墙面0.1m，脚手架底部通长铺设脚手板，作业层满铺脚手板，立杆底部设纵横向扫地杆。剪刀撑间距8根立杆及转角处搭设，剪刀撑跨5个立杆，斜杆与地面成450-600角（根据墙面具体长、宽比确定）。连墙件按两步三跨设置。3、搭设施工:（1）施工准备:对钢管、工字钢、扣件、脚手板、密目网、安全网等进行验收,不合格产品严禁使用。检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐,堆放场地不得有积水。清除搭设场地杂物,平整搭设场地。（2）16号工字钢安放固定： 按照悬挑梁的间距要求，在楼板上预埋18的钢筋套箍，待钢筋套箍验收合格后，即可在套箍上固定工字钢。悬挑梁水平支撑梁构造见下图。六层楼面（3）搭设:根据工字钢的间距排距要求进行定位放线。搭设纵横向扫地杆:纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离工字钢上皮不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上.（4）立杆搭设:立杆接长各层、各步接头必须采用对接扣件连接。a、立杆上的对接扣件应交错布置,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上错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。b、当搭至有连墙件的构造点时,在搭设完该处的立杆、纵向水平杆横向水平杆后,应立即设置连墙件,以确保搭设过程中的安全，过程中严禁擅自拆除。c、立杆高度为18m。（5）纵向水平杆搭设:a、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨。b、纵向水平杆接长:采用对接扣件连接时,对接扣件应交错布置,两根相邻纵向水平杆的接头不宜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500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3;当采用搭接方式连接时,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的距离不应小于100mm。c、在脚手架的同一步中,纵向水平杆应四周交圈,用直角扣件与内外角部立杆固定。（6）横向水平杆搭设:a、主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件扣紧且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距离不应大于150mm。b、横向水平杆两端采用直角扣件固定在纵向水平杆上方。c、可在两主节点间加设横向水平杆，横向水平杆间距不得大于750 mm,以方便搭设作业面脚手板。纵向水平杆对接接头布置如下图示：（7）连墙件设置:a、采用刚性连墙件,两步三跨布置，遇到柱子每层两道，如柱距较大，则借助原斜撑脚手架预埋的20钢筋箍设钢管扣件拉结。b、连墙件应靠近主节点,偏离主节点的距离不应大于300mm。c、连墙件应呈水平设置,当不能水平设置时,与脚手架连接的一端应下斜连接，严禁采用上斜连接。1d、每层在大横杆上设两道拉结杆与框架柱拉接牢固。连墙杆结点如右图示：e.连墙件未经批准严禁擅自拆除。（8）剪刀撑搭设：外侧立面两端各设置一道剪刀撑，并由底部到顶连续设置，中间连续设置剪刀撑，剪刀撑之间的净距不大于15m，每道剪刀撑跨越五个立杆间距，斜杆与地面倾角为4560度。a、剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接应符合纵向水平杆的搭接要求。b、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，旋转扣件中心至主节点的距离不宜大于150mm。c、剪刀撑应随立杆、纵向、横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下端均必须支撑在垫块或垫板上。（9）作业层、栏杆和挡脚板的搭设：a、栏杆、挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。b、上栏杆上皮高度为1.2m，挡脚板高度不应小于180mm。180018001800180018001800180018001800剪力撑布置如下图示：（10）脚手板的铺设：a、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120mm150mm。b、脚手板采用搭接铺设，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度大于200mm，其伸出水平杆的长度不应小于100mm。c、拐角、平台口处的脚手板应与横向水平杆可靠连接，防止滑动。d、脚手板端部必须与横向水平杆绑牢。（11）安全防护设置：a、安全平网：首层架体底部采用竹胶板加密目网封闭严实，中间每隔10m或三至四层设置一道安全平网，且施工层脚手板下也要加一道安全网，网应铺满，其封闭和连接均应严密。b、密目网：脚手架外立杆内侧应立挂密目网，网与架体及网与网之间用5mm尼龙绳固定封闭严密。四、脚手架拆除1、拆除准备：a、全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系是否符合构造要求。b、应由工程技术负责人进行拆除安全技术交底。C、清除脚手架上的杂物及地面障碍物。2、拆除作业：a、划出工作区标志，严禁非施工人员进入现场。b、拆除顺序：自上而下逐层进行，严禁上下同时作业，后绑者先拆，一般应先拆拉结杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆、工字钢等。c、连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架，分段拆除高度不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件进行加固。d、统一指挥、上下呼应、动作协调，当解开与另一人有关的扣件时，应先告知对方，以防坠落。e、当脚手架拆除至下部最后一根长立杆的高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。f、材料、工具应用滑轮和绳索运送或集中用塔吊运送，严禁往地面抛扔。g、拆卸后的各种构件应分类码放整齐。五、材料质量要求：1、工字钢与现浇板连接钢筋的材质应符合现行普通碳素结构钢技术条件中规定的Q235钢制作。2、钢管扣件式脚手架的钢管为无缝钢管，直径均为48，它们的力学性能均应符合冷弯薄壁型钢结构技术规范。3、扣件均为锻铸铁铸成的扣件的重量及容许荷载均应符合规范要求。扣件的形式有三种：旋转扣件、十字扣件、对接扣件。4、竹串片脚手板应采用优质竹料，厚度为5cm，宽度为25cm，长度3m。5、所有材料均需进行现场见证取样，并报验。经批准同意后方可使用。六、脚手架搭设质量要求1、立杆垂直偏差：纵向偏差不大于H/200,且不大于100mm，横向偏差不大于H/400，且不大于50mm。2、单根大横杆水平偏差不大于20mm，小横杆水平偏差不大于10mm。3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm，立杆纵距偏差不大于50mm。4、扣件连接时螺栓的松紧程度必须适度，紧固力矩宜为 4065N.m，螺栓根部要放正。七、安全管理1、脚手架搭设人员必须经过有关部门专业培训，合格者方可持证上岗。2、搭设人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按有关规定进行检验，合格后方可使用。4、作业层上的施工荷载（结构3KN/m2；装饰2KN/m2）要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上；严禁悬挂起吊设备。5、六级及六级以上大风和雪、雨，雪天禁止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应及时清除积雪。6、脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：主节点处的纵、横向扫地杆，纵、横向水平杆。连墙件。7、搭设脚手架时，地面应设围挡及警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。8、工地临时用电线路架设及脚手架接地、避雷措施应按（施工现场临时用电安全技术规范）的有关规定执行。9、脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。10、架面上严禁码放材料，严禁上架人员在架面上奔跑或退行。11、工人在架上作业时，应注意自我保护和他人安全，避免发生碰撞，闪失和落物，严禁在架上嬉闹和坐在栏杆等不安全处休息。12、人员上下应走楼梯，严禁攀援脚手架上下。13、每班工作人员上架前应先检查有无影响安全作业的隐患存在，排除解决后方可开始作业。14、项目部专职安全管理人员实际情况应对脚手架定期进行检查。发现隐患及时排除。15、防雷避电措施：采用避雷针与大横杆连通，接地线与整幢建筑物楼层内避雷系统连成一体的措施。避雷针每栋设置4处，采用12镀锌钢筋制作，高度不小于1m，设置在脚手架四角立杆上，并将所有最上层的大横杆全部连通，形成避雷网络。接地线采用404镀锌扁钢，接地线的连接应保证接触牢靠，与立杆连接时应用2道螺栓卡箍连接，螺丝加弹簧垫圈以防松动并保证接触面不小于10mm2，并将表面油漆及氧化层清除，露出金属光泽并涂以中性凡土林。八、悬挑式扣件钢管脚手架计算书计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.00米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.0，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用竹串片，荷载为0.35kN/m2，按照铺设2层计算。栏杆采用冲压钢板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。基本风压0.35kN/m2，高度变化系数1.2300，体型系数0.1500。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.35米，建筑物内锚固段长度2.00米。悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。一、小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1、均布荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.500/2=0.262kN/m 活荷载标准值 Q=3.0001.500/2=2.250kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.262+1.42.250=3.511kN/m 小横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式:M=3.5111.0002/8=0.439kN.m=0.439106/4491.0=97.725N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.262+2.250=2.551kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.02.5511000.04/(3842.06105107780.0)=1.496mm小横杆的最大挠度小于1000.0/150与10mm,满足要求!二、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，小横杆在大横杆的上面。小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.0381.000=0.038kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0001.500/2=0.262kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0001.500/2=2.250kN 荷载的计算值 P=(1.20.038+1.20.262+1.42.250)/2=1.756kN 大横杆计算简图2.抗弯强度计算最大弯矩考虑为大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: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1751.7561.500=0.469kN.m=0.469106/4491.0=104.459N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!3.挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105107780.000)=0.06mm集中荷载标准值P=0.038+0.262+2.250=2.551kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.1462550.9001500.003/(1002.060105107780.000)=4.44mm最大挠度和V=V1+V2=4.503mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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=0.0381.500=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0001.500/2=0.262kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0001.500/2=2.250kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.262+1.42.250=3.534kN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；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0.1196 NG1 = 0.12018.000=2.153kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35021.500(1.000+0.300)/2=0.682kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.16 NG3 = 0.1601.5002/2=0.240kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50018.000=0.270kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.345kN。活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，内、外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 = 3.00021.5001.000/2=4.500kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.350 Uz 风荷载高度变化系数，Uz = 1.230 Us 风荷载体型系数：Us = 0.150经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.3501.2300.150 = 0.065kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.23.345+0.91.44.500=9.684kN不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.23.345+1.44.500=10.314kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩： Mw=0.91.40.0651.5001.5001.500/10=0.027kN.m五、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=10.314kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.500=2.599m； A 立杆净截面面积，A=4.239cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 由长细比，为2599/16=163； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.268； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；经计算得: =10314/(0.27424)=90.713N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=9.684kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.500=2.599m； A 立杆净截面面积，A=4.239cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.491cm3； 由长细比，为2599/16=163； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.268； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.027kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；经计算得到 =9684/(0.27424)+27000/4491=91.287N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 300.110kNNf2Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用扣件与预埋件连接。经过计算得到: Nl=4.220kN 小于扣件的抗滑力8.0kN，连墙件扣件满足要求!连墙件扣件连接示意图1800七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中，m = 1250mm，l = 2000mm，ml = 300mm，m2 = 1200mm；水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N = 10.31kN水平钢梁自重强度计算荷载 q = 1.226.100.00017.8510=0.25kN/m k=1.25/2.00=0.625 kl=0.30/2.00=0.15k2=1.20/2.00=0.6代入公式，经过计算得到支座反力RA=20.023kN支座反力 RB=-8.117kN最大弯矩 MA=16.727kN.m抗弯计算强度 f=16.727106/(1.05141000.0)=112.979N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N=3.35+4.50=7.85kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m最大挠度 Vmax=7.722mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表5.1.8规定：水平支撑梁的最大挠度小于2700.0/250,满足要求!八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017-2011)附录得到：b=2.00由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.929经过计算得到强度 =16.73106/(0.929141000.00)=127.69N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f,满足要求!九、锚固段与楼板连接的计算1.水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=8.117kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范9.7.6 f = 65N/mm2；压点处采用1个 U 形钢筋拉环连接；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=81174/(3.141665.002)1/2=9mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 其中 N 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 8.12kN； d 楼板螺栓的直径，d = 20mm； b 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100mm； fcc 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.95fc=13.59N/mm2；经过计算得到公式右边等于131.6kN楼板混凝土局部承压计算满足要求!4.水平钢梁与楼板锚固压点部位楼板负弯矩配筋计算如下：锚固压点处楼板负弯矩数值为 M = 8.122.00/2 = 8