悬挑脚手架施工方案.doc

外墙脚手架方案受控状态： 受 控 号： 外墙脚手架施工方案 审 批 人： 编 制 人： 编制日期： 2014年9月15日 工程名称： 目录一、编制依据- 2 -二、工程概况- 3 -三、脚手架施工领导小组- 3 -四、脚手架形式- 4 -四、构配件的选用- 4 -五、搭设构造及要求- 5 -六、施工准备- 7 -七、脚手架的使用和安全管理- 8 -八、脚手架的防护- 9 -九、脚手架搭设安全注意事项- 9 -十、脚手架的验收及检查- 10 -十一、脚手架的拆除- 10 -十二、悬挑式扣件钢管脚手架计算书- 5 -一、编制依据1、工程施工图纸及现场概况2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)。3、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）。4、钢结构设计规范（GB50017-2003）5、木结构设计规范（GB50005-2003）6、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）7、冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)8、莘县中心医院（莘县人民医院南区）施工组织设计二、工程概况 本工程结构形式采用框架剪力墙结构，结构抗震设防烈度为8度，结构设计使用年限为50年，建筑防火设计分类为一类，耐火等级地上为一级，地下室为一级；本工程一层为住院登记、消防控制室、网络控制、机房、氧仓大厅、办公等，二层为药房、病案室、办公等，三层为病房、NICU大厅及办公等，四层及以上各层为病房，地下一层为设备用房及太平间。 本工程基础采用采用预应力管桩-筏板基础，主体采用框架剪力墙结构。结构层详表：层号一层二层三层四层五至十二层机房层层高（m）55553.93.96根据本工程平面及施工周围现场情况，本着安全为主的原则，本工程采用悬挑扣件式钢管脚手架。分三次悬挑（一次悬挑二至六层，二次悬挑六至十一层，三次十一至机房层）。脚手架高度分别为：18.9米、19.5米、13.8米三、脚手架施工领导小组组 长：副组人：成 员： 四、脚手架形式根据本工程的特点和设计要求，采用悬挑式脚手架，（1）悬挑部位：第一次从一层顶至六层，第二次从六层顶至十二层顶，第三次从十二层顶至机房层顶。（2）悬挑梁采用热轧16#工字钢，长度为4.5m，悬挑1.5米，后部应为3米，与预埋在建筑结构上的的16圆钢连接，（见图示）另一端焊20(A3)钢吊环，工字钢上面按搭设脚手架要求焊两根间距为1.05米，25长200的插筋，作为立杆搭设起点。（3）斜拉式悬挑脚手架，在上层结构上预埋18在砼中作为钢丝绳的上部固定点，如遇剪力墙处，使用对拉螺丝空固定。悬挑梁钢丝绳直径为14， “斜拉式悬挑脚手架”外架部分及转角处满设剪刀撑。立杆纵距1.5m，立杆排距1.05m，脚手架步距1.5m。操作层的外侧必须设置护栏，最高横杆为1200，中间横杆为600，另外加设挡脚板，高度为180，外架的外侧立杆要高出本层操作面1200的护身高度。底部用平网兜底包住，外侧挂好密目安全网。四、构配件的选用1、考虑到实际施工现场钢管壁厚达不到3.5mm故计算书采用用48壁厚为3.0钢管为模板进行计算。2、扣件采用锻铸铁制作的扣件，其材质符合现行国家标准钢筋脚手架（GB15831）的规定，且在螺栓拧紧力矩达65NM时，不能发生破坏。3、脚手板采用木脚手板。4、安全网采用经国家指定监督检验部门鉴定许可生产的产品，同时应具有省备案产品证明。立面采用61.5m的绿色密目安全网，兜底网采用61.5m的平网，其力学性能应符合安全网力学性能试验方法GB5726-88的规定，进入现场后应对安全网进行模拟“砂包冲击试验”。5、连墙件采用钢管与建筑物刚性连接，其材质应符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T700）中的Q235-A级钢的规定。五、搭设构造及要求1、立杆悬挑梁：采用热轧16#工字钢，长度为4.5m，一端焊20(A3)钢吊环，另一端设2根16预埋环筋固定牢固，工字钢上面按搭设脚手架要求焊两根间距为1050 mm，25长200 mm，的插筋，作为立杆搭设起点。悬挑梁钢丝绳直径为14mm，“斜拉式悬挑脚手架”必须连续设置剪刀撑，组装成一挡拉杆一品梁的工具式的“斜拉式悬挑脚手架”。立杆：纵向间距1.5m，排距1.05m，里排杆距墙体300mm。立杆接头交错布置，同一步内相邻两立杆不能同时有接头，间隔两立杆接头垂直距离不小于500mm，且距近结点不大于三分之一步距。立杆垂直偏差控制在1/200之内，且不大于100mm。大横杆：大横杆间距1.5m，设置在立杆内侧，保证接头上下、里外错开，同一跨内上下两根大横杆不宜同时出现接头，应交错搭设，且各接头中心距立杆的距离应小于1/3跨度。大横杆同一排水平偏差不大于该片脚手架的总长度的1/300，且不大于50mm。小横杆：小横杆在大横杆上且紧靠结点，朝里端距墙体100150mm。连墙件每层按二步三跨连续设置，呈梅花型布置。剪刀撑：脚手架两端拐角处及中间必须连续设置剪刀撑，剪刀撑与水平的夹角不大于60，相交结点应处在同一直线上。2、立杆顶端高出平屋面1200。3、脚手板1）作业层脚手架满铺、稳铺竹架板，离开墙面150-200。2）脚手板采用对接平铺，两头用直径16号铁丝固定在纵向水杆上。3）作业层端部脚手板探头长为150，且板长两端均与支承杆可靠固定。4、连墙件1）连墙件采用48壁厚为3.0钢管作为顶撑的刚性连墙方式与建筑物可靠连接。2）连墙件按二步三跨设置，水平间距1.5m，竖向间距3m，连接件从每层墙板内埋设。3）连墙件靠近主节点布置，偏离主节点的距离为100，且从底层第一步纵向水平杆处开始设置。5、在操作层设1.2m高扶手，180高挡脚板。六、施工准备1、脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度不超过相邻连墙件的两步。2、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。3、在封闭型脚手架的同一步中，纵向水平杆四周交圈，用直角扣件与内角立杆固定。4、扣件1）扣件规格必须与钢管外径相同。2）螺栓拧紧，应达到40N.m65N.m并且扭力矩达到65N.M时，不得发生破坏。3）在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150。4）对接扣件开口应朝上或朝内。5）各杆件端头伸出扣件盖板边缘不应小于100。5、脚手架的搭设程序： 放置纵向扫地杆自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后，装设横向扫地杆并与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起3-4根立杆后，随即装设第一步大横杆（与立杆扣接固定）和小横杆（靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和横杆水平使其符合要求后，拧紧扣件螺栓，形成构架的起始端按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后再全面检查一遍构架质量和地基情况，严格确保设计要求和构架质量设置连墙件按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步架随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑装设作业层间横杆（在构架横向平杆之间假设的用于缩小铺板支撑跨度的横杆）铺设脚手架和装设作业层栏杆、挡脚板或围护，封闭措施。6、作业层栏杆和脚手板的搭设应符合下列规定：1）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧。2）上栏杆上皮高度应为1.2m。3）挡脚板高度不应小于180。7、拆除准备工作1）应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑系是否符合构造要求。2）清除脚手架上杂物及障碍物。8、拆除1）拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。2）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，分段拆除高差不应大于2步。3）当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。4）各构配件严禁抛掷至地面。运至地面的构配件及时检查、整修与保养，并按品种规格随时按堆存放。七、脚手架的使用和安全管理建筑脚手架的搭设使用和拆除中要严格实行安全管理，防止和减少事故发生。1、脚手架搭设人员必须经过按现行国家标准特种作业人员安全技术考核管理规则（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。2、在使用过程中不得任意拆除必不可少的构件和连墙件，不得在脚手架作业面超载。3、作业层满铺脚手板，架面与墙之间用脚手板盖严。4、施工人员在作业层操作时，不得用力过猛，致使身体失去平衡，不得集中多人搬运重物。5、施工人员必须戴好安全带、安全帽，严禁酒后作业，禁止在架子上休息，上下攀登。6、专职安全员，架子工工长必须经常对脚手架进行检查。7、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。8、在脚手架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向扫地杆，纵、横向水平杆及连墙件。9、搭设脚手架时，外侧有防止坠物伤人的防护措施。八、脚手架的防护1、立网：脚手架外侧必须全封闭设置省安监站备案的密目网，上口高出作业面不小于1.2m，立网距作业面边缘外最大间距不超过100mm，立网的上下口必须用5mm尼龙绳全眼绑扎封闭牢固。2、平网：选用省安监站备案的平网，挂设平网应里高外低与平面成150角，网片不应绷紧，网片连接外必须连接牢固不得留空隙，首层平网应设在不大于3m处，每隔两层设一道隔层网，间距不大于9米，随施工层加设一道随层网，绑扎点间距不大于750mm。3、挡脚板、防护栏杆：随施工作业层连续设置不小于180mm高挡脚板，并在1.2m高处连续设置一道防护栏杆。九、脚手架搭设安全注意事项 1、本工程由具有丰富经验的架子工队负责脚手架搭设，工人熟知工程安全技术操作规程及注意事项，且持证上岗。 2、本工程东墙及西墙处安装2部施工电梯，东西山墙的脚手架需提前拆除，拆除部位两侧未拆除架体敞开部分用之字撑加固，并加强连墙件 2、作业前必须对施工现场及周围设施了解，认真佩戴安全防护用具。 3、作业前对扣件和钢管进行严格检查，保证脚手架搭设符合规范规定及施工组织设计的要求。 4、遇恶劣天气时暂停作业。十、脚手架的验收及检查 1、二层以下进行二级验收，先由项目部自检合格后报总公司工程管理部验收，验收合格后方可使用，并由搭设负责人、使用负责人、审批验收负责人签字。 2、应经常检查维修，雨后必须检查无隐患后方可使用。十一、脚手架的拆除 1、拆除前，首先勘察脚手架周围上下的作业环境，全面检查脚手架本身的变形情况，针对作业条件研究拆除方案，并对班组进行交底和分工。 2、架子拆除时，应划分作业区，对拆除区域要挂设警告标志，专人监护。 3、拆除脚手架时，要统一指挥，上下呼应，动作协调，拆除顺序应从上而下，一步一清，严禁上下同时作业。 4、拆除程序与搭设程序相反，按先搭的后拆，后搭的先拆，所有拉接点应随脚手架逐层拆除，以保持脚手架的整体稳定。 5、当拆到下部最后一根立杆的高度时，应先在适当位置适时抛撑，最后拆连墙杆。 6、拆除过程中不能中途换人，若换人应将拆除情况交代清楚。 7、拆下的杆件，应分类堆放，做到堆放整齐有序，文明施工。- 17 - 莘县中心医院（莘县人民医院南区）外墙脚手架悬挑工字钢平面图十二、悬挑式扣件钢管脚手架计算书悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范: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钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010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19.5米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.50米。采用的钢管类型为483.5，连墙件采用2步3跨，竖向间距3.00米，水平间距4.50米。施工活荷载为3.0kN/m2，同时考虑1层施工。脚手板采用木板，荷载为0.35kN/m2，按照铺设3层计算。栏杆采用木板，荷载为0.17kN/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0.45kN/m2，高度变化系数1.7100，体型系数1.0750。悬挑水平钢梁采用16号工字钢，建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度3.00米。悬挑水平钢梁上面的联梁采用5号槽钢U口水平，相邻悬挑钢梁之间的联梁上最多布置1根立杆。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如下: M=3.5111.0502/8=0.484kN.m=0.484106/5080.0=95.250N/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=5.02.5511050.04/(3842.06105121900.0)=1.608mm小横杆的最大挠度小于1050.0/150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。用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=0.0381.050=0.040kN脚手板的荷载标准值 P2=0.3501.0501.500/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.500/2=2.362kN 荷载的计算值 P=(1.20.040+1.20.276+1.42.362)/2=1.843kN 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+0.1751.8431.500=0.492kN.m=0.492106/5080.0=96.883N/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/(1002.060105121900.000)=0.05mm集中荷载标准值P=0.040+0.276+2.362=2.678kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.1462678.4451500.003/(1002.060105121900.000)=4.13mm最大挠度和V=V1+V2=4.178mm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=0.3501.0501.500/2=0.276kN 活荷载标准值 Q=3.0001.0501.500/2=2.362kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.276+1.42.362=3.707kN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0.1395 NG1 = 0.14019.500=2.721kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为0.35 NG2 = 0.35031.500(1.050+0.300)/2=1.063kN(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.17 NG3 = 0.1701.5003/2=0.383kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50019.500=0.292kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.459kN。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 = 3.00011.5001.050/2=2.362kN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 = 0.450 Uz 风荷载高度变化系数，Uz = 1.710 Us 风荷载体型系数：Us = 1.075经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.4501.7101.075 = 0.827kN/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=1.24.459+0.91.42.362=8.327kN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=1.24.459+1.42.362=8.658kN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=0.91.40.8271.5001.5001.500/10=0.352kN.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=8.658kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为2599/16=164； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262； 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: =8658/(0.26489)=67.463N/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=8.327kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm； 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=4.890cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由长细比，为2599/16=164； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.262； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.352kN.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 =8327/(0.26489)+352000/5080=134.133N/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! 连墙件双扣件连接示意图七、联梁的计算按照集中荷载作用下的简支梁计算集中荷载P传递力，P=8.66kN计算简图如下 支撑按照简支梁的计算公式 其中 n=1.50/1.50=1经过简支梁的计算得到支座反力(考虑到支撑的自重) RA = RB=(1-1)/28.66+8.66+1.500.05/2=8.70kN通过传递到支座的最大力为(考虑到支撑的自重) 20.00+8.66+1.500.05=8.74kN最大弯矩(考虑到支撑的自重) Mmax=(11-1)/(81)8.661.50+0.051.501.50/8=0.02kN.m抗弯计算强度 f=0.02106/10400.0=1.44N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!八、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 = 1500mm，l = 3000mm，ml = 300mm，m2 = 1350mm；水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。受脚手架作用传递集中力 P=8.74kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.226.100.00017.8510=0.25kN/m k=1.50/3.00=0.50 kl=0.30/3.00=0.10 k2=1.35/3.00=0.45代入公式，经过计算得到支座反力 RA=23.111kN支座反力 RB=-4.529kN最大弯矩 MA=14.694kN.m抗弯计算强度 f=14.694106/(1.05141000.0)=99.251N/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=4.46+2.36=6.82kN水平钢梁自重计算荷载 q=26.100.00017.8510=0.21kN/m最大挠度 Vmax=10.297mm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3000.0/250,满足要求!九、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 =14.691