高层脚手架施工方案

1、中关村科技大厦项目部脚手架-施工方案中关村科技大厦高层脚手架施工方案1. 概述本工程地上建筑由-/-,四层以上由边缘轴线向外挑出2650mm,局部外挑2100mm及4000mm,西南角圆弧门头上部,四层外挑1100mm5-8层每层分别外挑600mm共外挑3500mm。建筑物周边大部分为九层檐高42.6m局部10层檐高46.7m;主体建筑东侧公寓18层,檐高76.2m,西侧商场写字楼22层全高91.95m檐高89.3m。所设计外脚手架用于结构防护及装修施工。采用扣件式钢管脚手架。满封密目安全网。2. 设计依据 文件名称标准编号建筑平面图北京中国建筑设计院00-A-11建筑施工扣件式钢管脚手架安全

2、技术规范国家行业标准JGJ130-2001J84-2001钢结构设计规范国家GBJ17混凝土结构设计规范国家GBJ10冷弯薄壁型钢结构技术规范国家GBJ18建筑结构荷载规范国家GBJ9钢管脚手架扣件建设部标准JCJ22-853. 设计方案3.1全部采用扣件式钢管脚手架，其中35以下为双排双立杆，35m以上为双排单立杆。施工荷载按装修架2kN/m2计算。3.2 脚手架内外立杆间距1100mm、内立杆距墙500mm，立杆纵向间距1500mm（为考虑戗杆的封闭，立杆间距根据不同墙面略有调整），水平管上下步距1500-1850mm（上下不同层高调整）。3.3 群房檐高小于50 m，50m以下的架子不设

3、卸力，檐高50m以上的架子自35m起，每15m高设一道卸力层。卸力点间距设定为两跨（考虑外挑边梁承载而确定）。卸力层位置设在9、12、16、20四个层，标高分别为36.9m、49.3m、64.1m、78.9m。3.4脚手架基础一般设在地下室顶板上，局部在回垫土上。脚手架底部铺设一层脚手板，钢管下垫通长的10-12#槽钢。回垫土部分，用两步灰土夯实上部浇筑150mm素混凝土。3.5连墙杆的设置采用钢管支顶，钢丝绳或多道8#铅丝拉牢。3.6有关节点做法详见附图及其标注。4 脚手架结构计算4.1基础计算：按50m以下不设卸力35m以下双立杆计算。4.1.1脚手架自重（每个双立杆为一点支撑力）（查JG

4、J130-2001）附录A-1，取表中（步距 1.5m,纵距1.5m） gk =0.1394kN/m gk2=0.0472(双立杆增加立杆及扣件) NG1k= gk×50+gk2×35=8.622kN4.1.2脚手板荷载（每个双立杆为一点支撑力） b=0.35kN/m2 (脚手板自重标准值) 设两层操作层，一层防护共三层（脚手板面最大宽1.5m）1.5×1.5÷2=1.125m2每双立杆承受脚手板面积。 NG2K=0.35×1.125×3=1.181KN4.1.3施工荷载（每个双立杆为一点支撑力） 施工荷载 （装修）标准值2 kN/m

5、2每立杆承受两层操作面积共1.125m2×2=2.25m2 ,NQK =2×2.25=4.5kN NG1k+ NG2K+ NQK=8.622+1.181+4.50=14.30 kN4.1.4基础承载能力:地下室顶板承载地下室顶板设计荷载10kN/m2,由于钢管架底垫用10#槽钢及50mm厚的脚手板,没有足够刚度不能将力传给主次梁,楼板受力不能视同均布荷载计算,按设计要求荷载将力传到梁上则可承受脚手架全部荷载，虽然图1中有一排架在此梁上能将力传到主梁上，但地下结构复杂按最不利考虑，假设无次梁计算楼板承受能力。脚手架按条带分布给楼板的力，脚手架内外立杆间距1.1m按刚性角向外每

6、边加宽0.2m,受力带宽1.5m,每跨最大8,4m。 1.5m×8.4m=12.6m2 ; 按设计均布荷载10kN/m2计算 10kN/m2×12,6m2=126kN,按最不利情况每跨楼板承受6组内外立杆12个点, 14.3kN×12=171.6kN126kN。不能满足要求，为此采取下部支撑两层楼板共同受力，参见附图2。地下二层仍然条带分布三排架立杆间距1m，承载面积按2.2m×8.4m=18.48m2计算,设计承载4kN/m2, 18.48 m2×4 kN/m2,=73.92 kN。两层受力面共同承受能力为126+73.92=199.92kN

7、171.6kN,能满足要求,另外8.4m跨的框架梁间有纵横次梁, 还有部分立杆在主梁边缘,大部分力可以通过次梁或直接传给框架梁,所以在以上满足要求的情况下不再增加安全系数。回填土承载回垫土采取素土夯实上部浇筑厚度100mm，C15素混凝土，同样垫一层脚手板用10#槽钢做管垫。一般素土夯实干密度达到1.65，其承载能力为120kN/m2。钢管架每柱（双）立杆给底座的荷载为14.3kN。14.3÷120=0.12m2。（需要承载面）按右图2所示混凝土层底面对回填土受压面最少400mm×400mm=160000mm2即0.16m20.12m2,实际沿槽钢走向承载面远远大于400m

8、m。不会沉降。4.2 立杆稳定性计算4.2.1 50m以下立杆稳定性计算（按组合风载） f (JGJ130-2001 P16) =60.75 N/mm2f=205N/mm2 符合要求N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4NQK =12.52+5.36=17.88kNLo=kh=2326.2mm 式中 k=1.155; =1.55; h=1500mmi=15.8mm=2326.2/15.8=147.23=0.319A=489mm2×2=978mm2（双立杆）f=205N/mm2 W=5080mm3×2=10160mm3（双立杆按最小抗弯模量计算）MW=0

9、.85×1.4 MWK =0. 16547kN-m=165470N-mm 式中 MWK（风荷载标准值产生的弯矩）； k=0.7zS=0.0412 kN/m2 其中： z=1.36(GBJ9 按城市高50m) S=1.3j=1.3×0.095=0.1235 (j=0.095) =0.35kN/m2 (GBJ9-北京地区) la=1.5m h=1.5m4.2.2 50m以上每15m卸载立杆稳定性计算（按组合风载）f (JGJ130-2001 P16)=138.88 N/mm2f=205N/mm2 符合要求N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4NQK =6.

10、1317 kN其中：1.脚手架自重NG1k= gk×15 =0.1394kN/m×15m=2.091kN(单立杆) 2.脚手板荷载 b=0.35kN/m2 设一层操作层，一层防护共两层（脚手板面最大宽1.5m）1.5×1.5÷2=1.125m2（每立杆承受脚手板面积） NG2K=0.35×1.125×2=0.7875KN 3.施工荷载 ( 施工荷载装修标准值2 kN/m2)NQK =2×1.125=2.25kNLo=kh=2326.2mm 式中 k=1.155; =1.55; h=1850mm; Lo=kh=3297.625

11、mmi=15.8mm=3297.625/15.8=208.7(规范容许值210,符合要求)=0.166A=489mm2f=205N/mm2 W=5080mm3MW=0.85×1.4 MWK =0. 32180kN-m=321800N-mm 式中 MWK（风荷载标准值产生的弯矩）； k=0.7zS=0.052675 kN/m2 其中： z=1.72(GBJ9 按城市高90m) S=1.3j=1.3×0.095=0.1235 (j=0.095) la=1.5m h=1.85m 4.2.3 50m以上屋面架设卸载立杆稳定性计算屋面以上脚手架最高达44.90m,为考虑屋面承载能力仍

12、然每15m卸载。计算方法同4.2.24.3 连墙杆计算4.3.1 50m以下连墙杆设计值 NL=NLW+NO =0.77868+5=5.77868 kN 式中 NLW=1.4·wk·Aw =0.77868 kN k=0.7zS=0.0412 kN/m2 Aw=4.5×3=13.5m24.3.2 50m以上连墙杆设计值 NL=NLW+NO =1.228+5=6.228kN 式中 NLW=1.4·wk·Aw =1.228 kN k=0.7zS=0.0527 kN/m2 Aw=4.5×3=16.65m24.3.3 验算1) 压杆稳定性支顶采

13、用48钢管外伸500mm,两个扣件锁 定轴心受压最大6.23 kN(参见4.4.5-4)2) 采用8#镀锌钢丝（俗称8#铅丝）双股双道(四根)与埋铁拉牢。8#镀锌钢丝直径4mm,抗拉强度292N/mm2,每根8#铅丝拉力3.67kN,合计14.67kN6.23 kN。满足要求。3)埋铁采用14圆钢马蹄形埋入,见图3。埋铁受拉根部抗剪能力：14断面A=154mm2t=154mm2×100N/mm2=15400N，双杆抗剪能力30.8kN6.23 kN 符合要求。4.4 每15m卸力点的计算4.4.1卸力点的设置及其荷载：为减少外挑边梁的荷载脚手架设计每15m高设卸力层，水平方向两跨设一

14、点。每个卸力点荷载P=4N=6.137 kN×4=24.548 kN(根据4.2.2计算N=6.1317kN)4.4.2 建筑结构承受吊点的力计算：(按图4计算)1) P=24.548 kN ； AB=3700 ； BP=1050 ； 2) BAP=15.843° ; COS15.843°=0.962 ; AP=25.52kN 3) 设计给定荷载：沿边梁设计荷载 8.86kN/m, 4) 卸力点给边梁卸力线荷载：q=25.52kN/3m=8.51 kN/M8.86kN/m, 虽然计算结果两者接近,但设计给定荷载，包含幕墙荷载及楼面活载。幕墙边装架子可以边拆，但是楼

15、面活载还是存在，所以需要与设计协商解决，解决办法在边梁梁中的次梁底加支撑缩小边梁跨度提高承载能力.在需要卸力的层位极其几个边梁的结构设计进行调整。4.4.3 钢丝绳的验算：采用普通起重用钢丝绳6×19股, 12.5mm,容许拉力80.1kN,按4.2.2中N=6.1317 kN每吊点承载两跨6.1317×2=12.26kN,按最不利的AC外侧绳计算BAC=23.39°, COS23.39°=0.918, AC=13.36 kN<80.1 kN, 80.1 kN/13.36 N=5.9966>3.5(安全系数) 4.4.4埋铁验算：1) 予埋铁

16、直径=20mm;圆环内径=120mm;轴心间距=140mm .求环铁在图中箭头方向受力情况下对形心的惯性矩: =3094469mmW=3094469/80=38680.86mm3.2) 对A点（图5示）产生的弯矩M=25.52 kN×60mm=1531200N-mms=39.586N/mm2<205N/mm2 满足要求205N/mm2÷39.586N/mm2=5.179(安全系数)4.4.5支撑杆的验算:(图4中BD)48钢管支撑长度500mm计算长度L=1000mm; i=15.8mm; l=63.29; j =0.805; N=Nls=9.59; A=489mm2

17、; 4.5 操作层纵横水平杆受力计算4.5.1 操作层荷载：施工荷载2kN/m2，脚手板自重0.25kN/m2立杆纵向间距1.5m， 小横杆长1.1m，小横杆纵向间距0.75m。5. 脚手架搭设要求按照附图1中关村科技大厦高层外脚手架平面图布置排列，平面图中所示脚手架位置除西南角圆弧处外，均为四层平面，圆弧处为八层平面。四层及圆弧八层以下，设辅助架，（参见附图2、3）。5.1 材料: ，5.1.1钢管必须采用48×3.5符合冷弯薄壁型钢结构技术规范GBJ18规定，严禁与碗扣架杆件及其他不同规格杆件混合使用。5.1.2 扣件，应采用可锻铸铁扣件，其质量应符合GB978-67，不采用钢板

18、冲压扣件。5.1.3 钢丝绳应符合国标GB1102-74标准,卸力用钢丝绳采用12.5mm,6×19股,起重用钢丝绳,抗拉强度1400N/mm2.容许拉力80.1kN。5.1.4 用于牵拉、吊挂脚手架的予埋铁一律采用Q235-A级钢（通常称一级钢）严禁用冷拔钢或合金钢等脆性钢材。5.2 搭设脚手架的基本要求: 技术人员对本方案要详细阅读（包括图纸及其表注）对施工班组进行安全、技术交底。 脚手架必须由专业人员按施工设计搭设，严禁非专业人员作业5.2.1 放线：按设计图纸进行放线，按图纸中注明的立杆纵向间距及跨数排杆，有偏差进行调准以跨数为准均分。5.2.2 构造要求 ：1） 每步架，内

19、外立杆间的小横杆都必须连接。2） 双立杆部位设双杆十字戗，单立杆部位采用单杆十字戗。双杆十字戗可以对接，但相邻杆接头要错开最少1m，要有两个以上转角扣件连接相邻杆，并不得在同一跨内。单杆十字戗应采取搭接，搭接长度大于1m，至少有两个转角扣件并连。3） 4m或8m以下辅助架按图纸要求设之字戗外，卸力层的卸力点内外立杆间设之字戗。见附图4。4） 凡搭设在混凝土楼板上的脚手架，铺通长10#槽钢为管垫下垫脚手板，楼板下进行加固。（详见附图2）5） 脚手架外侧设踢脚板。内力杆与建筑物间铺脚手板间隙15cm。铺脚手板的层位在两立杆间加设一小横杆，如采用对接脚手板，对头处设双小横杆，脚手板探头15cm。6） 操作层设一道护身栏。7） 在基础周边设排水沟。5.2.3 防护要求：1） 操作层下两步架拉水平安全网，双层作业时，下作业层上部设一层脚手板为护头棚。2） 脚手架外侧满封密目安全网，首层顶满铺水平安全网。通道搭设6m护头棚。6. 主要质量要求： 6.1 材料质量：6.1.1 材料进场要检查是否符合(5.1)要求,不得锈蚀。6.1.2 钢管不应弯曲,尤其立杆必须顺直,端部弯曲最大应小于5m