铁一院西安基地科研生产资料楼脚手架

1、铁道第一勘察设计院西安基地科研生产资料楼外脚手架工程施工方案编制人：田永平审核人：梁建文编制日期：二四年四月五日编制单位：中铁十二局集团铁一院西安基地项目部一、编制依据：1、建筑施工手册；2、高层建筑施工手册（第二版）；3、建筑结构荷载规范GB50009-2001；4、混凝土结构设计规范GB50010_2002;5、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-20016、铁道第一勘察设计院科研生产资料楼设计图纸；二、工程概况西安基地科研生产资料楼，主体总平面为外墙轴线长30.9m的正方形，建筑总高度93.1m，筒体框架结构，其中在三层有突出雨蓬，十九层顶板（标高70.8m ）向外悬挑2.

2、7m，20层以上每层开始向内收缩，顶层为坡屋面。悬挑外沿有250×700的连梁，框架梁处外挑350×750的悬挑梁，其相邻隔约3.3m有200×400悬挑梁，作业面0.8m的外架，共需悬挑3.5m 。三、施工准备1、按照施工组织设计及施工方案的内容对操作工人进行技术交底。2、脚手架搭设人员检查钢管、扣件、脚手板等的产品合格证、质量检验报告等，旧钢管的表面锈蚀程度、表面有无裂缝、硬弯、错位等，扣件是否有产品质量合格证及产品生产许可证、外表不得有裂纹、开焊、硬弯等。脚手板的宽度、厚度是否符合要求，腐朽的严禁使用。3、经检验合格的构配件应按品种、规格分类、堆放整齐、平稳

3、、对方场地不得有积水。4、清除场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。四、施工安排1、根据工程施工的先后顺序，将本工程脚手架大致分为三个阶段：地下二层二层顶： 落地式双排钢管扣件脚手架三十八层：主体结构阶段是本方案的主要考虑阶段，采用槽钢悬挑，四层悬挑一次，36层，710层，1114层，1518层各为一个架次，均为全封闭外架。十九层悬挑板：利用十八层槽钢悬挑脚手架，加设斜撑向外悬挑脚手架。二十层以上： 落地式双排钢管扣件脚手架，支撑在本层楼面上。装饰工程阶段：采用吊篮施工。组织专业公司进行安装搭设。2、二层以下、三十八层、二十层以上脚手架搭设随主体结构施工进度，十九层外脚手架搭设工期十天。3、人

4、员安排：架子工20人，调度1人，安全员1人。五、主要施工方法1、构架尺寸二层以下：由于此阶段脚手架仅用于满足施工需要，因此根据高度搭设普通脚手架，立杆纵距1.5m，立杆横距0.9m，步距1.8m，搭设高度为17.1m。支撑在基础筏板上及基坑回填土上，回填土上垫50mm厚木板。三十八层：搭设悬挑的双排钢管脚手架，槽钢悬挑、每四层悬挑一次，立杆横距1.0m，纵距1.5 m,步距1.8 m，离墙距离0.3m，在楼层的西侧中间段设置一条安全通道和上人扶梯。二十层以上：每层单独搭设双排脚手架立杆纵距1.5m，立杆横距0.9m，步距1.8m，搭设高度为为本层层高加护栏高度。2、连墙点的设置连墙杆件按照两步

5、二跨进行设置，水平间距不大于3m，竖向间距一般在3.5 m（即各楼层板的楼面），中间可利用墙体螺栓孔穿钢丝绳进行拉结钢管。3、整体拉结杆（剪刀撑）的设置连续剪刀撑除在建筑物的每个外侧面两端设置外，中间每隔12m-15m设置一道。剪刀撑应联系3-4根立杆,每片剪刀撑宽8 m，每根撑杆由两根6 m长的钢管搭接而成，搭接长度为800mm，用三个转扣连接，斜杆与水平杆夹角为45°。剪刀撑应沿高度连续布置,在相邻两排剪刀撑之间,加设一组横向斜撑。4、安全防护措施作业层设在同结构层面，设置1200 mm高的防护栏杆，脚手板采用对节拼铺，每块脚手板用三根横向钢管支撑，挡脚板采用180 mm宽木板。

6、外立面用安全网进行全封闭，安全网系结点沿网边均匀布置，系结牢靠。建筑物的安全通道的出口设置斜撑。槽钢悬挑式双排钢管脚手架，脚手架外铺以密目阻燃安全网实行外封闭施工，确保施工作业人员安全。考虑荷载较大，设置刚性连墙件。六、质量要求1、搭设脚手架必须按照方案的构架方式进行安放钢筋拉环，并进行构架的测量放线，标定立杆和斜支撑的位置。按预定距离分别划出位置，平面四角内、外排立杆的间距可以进行适当的调整，但要做好标记。脚手架搭设要严格控制位置、立杆间距。2、脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。每搭设完一步脚手架后，按建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-20

7、01）要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。3、立杆垂直度严格控制在±100mm范围以内，立杆的纵横距离误差控制在±20mm以内。4、立杆上对接扣相邻杆件不同跨度内位置错开的高差要大于500mm，且对接扣距离主接点的距离小于1/3步高；纵向水平杆偏差应小于1/250mm，对接扣至主接点的距离小于400mm；对接脚手架的挑头板的长度要小于150mm。七、其它要求1、立杆搭设要求相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，应交错布置，相邻两立杆的接头不应设置在同步内。同步内立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500mm，各接头中心至主节点的距离不大于步距的1/3。立杆接长除顶

8、层顶步可采用搭接外（搭接长度不应小于1m，且采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm），其余均采用对接扣件连接。必须设置纵横扫地杆，纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮200mm处的立杆上。横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。脚手架底层步距不大于2m。开始搭设立杆时，每隔六跨设置一根抛撑，连墙件安装稳定后方可拆除立杆顶端高出女儿墙1m。2、纵向水平杆搭设要求：纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于三跨；同一步内纵向水平杆四周交圈，采用直角扣件与内外角部立杆固定。3、横向水平杆搭设要求：主节点四周一根横向水平杆，采用直角扣件扣接且严禁拆除；靠墙一端外伸

9、长度不应大于内外立杆间距的0.4倍，且不大于500mm。里端至墙装饰面距离不大于150mm。4、剪刀撑与横向斜撑搭设要求：剪刀撑与横向斜撑随脚手架同步搭设，各底层斜杆下端须支撑在垫块或垫板上；每道剪刀撑跨越立杆的根数：剪刀撑斜杆与地面倾角： 45° 50° 60°剪刀撑跨越立杆最多根数：7 6 55、连墙件：连墙件靠近主节点设置，偏离主节点距离不大于300mm；采用刚性连接的连墙件，与建筑物进行可靠连接。本工程连墙件采用两种形式，一种为普通连墙件，其作法为利用加固模板后留下的螺栓孔加对拉钢筋或钢丝绳。另一种连墙件作法为外周框梁上侧埋设钢筋拉环，并于其上固定钢管成“

10、井”形，与脚手架连接。6、栏杆和挡脚板：栏杆和挡脚板均设于外立杆内侧；上栏杆上皮高度为1.2m，挡脚板高度不小于200mm。7、脚手板：脚手板铺满、铺稳，离开墙面120150mm，采用镀锌钢丝固定在支撑杆件上；拐角、斜道平台口处的脚手板，与横向水平杆可靠连接，防止滑动；自顶层作业层的脚手板往下，每隔12m满铺一层脚手板。8、安全网：外侧设置满挂密目网与竖向钢丝安全网，每隔2层设置一道水平安全网。9、卸料平台搭设于主楼南侧，结构构造采用型钢制作框架。10、脚手架拆除：确定合理的拆除顺序，经主管部门批准且进行安全技术交底后方可进行；拆除专业由上而下进行，严禁上下同时作业；连墙件必须随脚手架逐层拆除

11、，分段拆除高差不大于两步，如高差大于两步，须增设连墙件加固；各构配件不得直接抛掷至地面。八、脚手架受力计算、槽钢挑双排钢管外脚手架验算书1、计算参数 根据施工需要，一层至五层落地式脚手架搭设高度为21.5m，6层10层、1115层悬挑脚手架搭设高度为19m，按悬挑21m作为计算高度。采用3m长20#槽型钢悬挑，外伸悬挑长度为1.35m， 外侧立面采用密目安全网全封闭，用于结构作业时为一层作业（n1=1）。太原地区基本风压：w0=0.4KN/mm2。脚手架设计参数选取:立杆纵距la=1.5m；立杆横距lb=1.0m；步距hb=1.8m；连墙件为2步2跨设置；脚手板采用竹脚手板；立杆截面积抵抗距w

12、=5.08×103mm3；立杆回转半径I=15.8mm；钢材抗压强度设计值fc=205KN/mm2，连墙件横距Lw=3.0m；连墙件竖距Lw=3.5m；a1=300mm。施工荷载为：3.0KN/m2；永久荷载标准值：0.35KN/ m22、20#槽钢挑杆验算相关计算参数： 扣件钢管架自重gk1为0.1248 作业层面材料自重gk2为0.4637（木或竹） 整体拉结扣防护材料自重gk3为0.0768（安全网） 作业层施工荷载qk为2.4（内）、1.5（外） 立杆计算截面以上架高HGK=H×（gk1+ gk3）+n×gk2 =21×（0.1248+0.076

13、8）+3×1.5×0.4637=6.32 ：QK内=n×qk=1×1.5×2.4=3.6QK外= n×qk=1×1.5×1.5=2.25：N1内=1.2 GK+1.4 QK内=1.2×6.32+1.4×3.6=12.62N2内=1.2 GK+1.4 QK内=1.2×6.32+1.4×2.25=10.73 N1内×0.3+ N2内×1.3=12.62×0.3+10.73×1.3=17.74 N1内+ N2内=12.62+10.73=23.

14、35强度计算 20#槽钢：MX/xWx=17.74×106/（1.05×152.2×103） =111N/mm2f=215 N/mm2 =M/In×y1=（17.74×106/1522×104）×91=106N/mm2S=76×9×（200/2-9/2）=6.53×1042=Vs/Itw=23.35×103×6.53×104/（1522×5.2×104）=19.3N/mm2折算应力1=(2+32)1/2=(1062+3×19.32)1/

15、2=111.15 N/mm2 f=215 N/mm2 整体稳定性计算 b=76mm t=9 mm l1=3m h=200mm b=570×bt/ (l1×h) ×235/fy=570×76×9/(3×103×200)=0.65 bb=-0.64 MX/bWx=17.74×106/(0.64×152.2×103)=182.1 N/mm2 f=215 N/mm23、横向水平杆验算作用于横杆的水平线栽标准值：qk=(3+0.35)×0.9+0.038=3.053KN/m作用于横杆的水平线栽设

16、计值：q=1.2×(0.35×0.9+0.038)+1.4×3.0×0.9=4.2KN/m弯矩验算=ql2/(8w)=4.2×103×1.0×106/(8×5.08×103)=103.3N/mm2 < fc=205kN/mm2挠度验算f=5qklb4/(384×2.06×105×12.19×104) =5×3.053×103×1.0/(384×2.06×105×12.19×104)=1.58

17、mm<f=1/150=1000/150=6.7mm（可以）4、纵向水平杆验算由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值：Fk=0.5qk1b(1+a1/1b) 2 =0.5×3.053×1.0×(1+0.3/1.0)2=2.58kN由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值：F=0.5q1b(1+a1/1b)2=0.5×4.2×1.0×(1+0.3/1.0)2=3.55 kN最大弯矩验算Mmax=0.175Fla=0.175×3.55×1.5=0.962kNm=Mmax/W=0.962×106/5.08

18、×103=189.4N/mm2205 N /mm2(可以)挠度验算f=1.146Fkla3/(100EI) =1.146×2.58×103×15003/（100×2.06×105×12.19×104） =3.97mmf=1a/150=1500/150=10mm(可以)扣件抗滑移验算纵向水平杆件通过扣件传给立杆的最大竖向力设计值：R=2.15F=2.15×3.55=7.63kN8.5kN(可以)5、立杆的稳定性验算及长细比验算由1得：Gk=6.32 Qk=3.6风荷载标准值Wk外脚手架用安全网全封闭，风荷载

19、体型系数s=1.0；=AN/AW=0.626风压高度变化系数z=2.34Wk=0.7szw0=0.7×0.626×2.34×0.4=0.41kN/m2qwk=laWkAN/AW =1.5×0.41×0.626=0.385kN/m风荷载弯距值MW MW=0.12qwkh2=0.12×0.385×1.82=0.15KNm稳定系数 查表得：=1.5，=h/I=1.5×1.8/0.0158=170.9,查表得：=0.223不组合风荷载时稳定性验算N=1.2Gk+1.4Qk=1.2×6.32+1.4×3.

20、6=12.62kNN/(A)=12.62×103/0.223×489=115.7N/mm2205N/mm2 （满足要求）组合风荷载时的稳定性验算，材料附加分项系数rm=1.5607 N/=1.2(Gk + Qk)=1.2×（6.32+3.6）=11.9KNfc/0.9rm=205/0.9×1.5607=146 N/mm2 N/（A）+ MW/W=11.9×103/0.223×489+0.15×106/5080=138.65 N/mm2146 N/mm2 满足要求长细比验算=h/I=1.5×1.8/0.0158=17

21、0.9210 角部悬挑三角架（满足要求）。6、剪力墙处悬挑三角架设计初步按图示三角架进行设计考虑角部水平悬挑部分架体影响，N1取三倍的单立杆作用力。经计算FN1=17.74/0.793=22.4 KN FN2=17.74 KN 三角架受力简图穿墙螺栓的选定，取承受轴力的二倍并考虑10%的轴力损失。高强螺栓的轴力为17.74×2×1.1=39 KN选用M16高强螺栓，预拉力为P=100 KN。螺栓的承载力验算：39×103/（3.14×64）=194N/ mm2三角架型钢选取：取60，查得=0.883附加钢丝绳受力简图A=N/f=22.4×3&#

22、215;103/0.883×215=353 mm2平面内 ix=lox/=208/60=3.47平面外 iy=loy/=1.04/60=1.74查表选用L110×70×6ix=3.54 iy=2.01 A=10.6373x=lox/ ix=208/3.54=58.75y=loy/ iy=104/2.01=51.7x>y 查表得x=0.887N/xA=22.4×3×103/0.887/1063.7=70.5 N/ mm2对拉螺杆抗剪承栽力验算M16 Ae=156.7 mm2F= Ae×fc=156.7×170=26639

23、NV=23.35kN2根M16螺杆受剪，Nv=26639×2=53.3KN>23.35KN，满足要求。螺栓跟部加垫10厚60×60钢板垫块。角钢与槽钢对接部位加焊110×110×10钢板垫块，加工时，槽钢与角钢中性轴线在同一平面内。7、加设钢丝绳拉结为了进一步加强安全性能，在底座上加设钢丝绳拉住下层悬挑槽钢，从而使整体外架在悬挑构件不受力的情况下保证安全，考虑到钢丝绳只是辅助作用，主要承受静载作用，综合取钢丝绳的安全系数2.0。钢丝绳选型及验算：4层以下钢丝绳承受的力FN1=14.19KN；4层以上钢丝绳承受的力FN1=14.54KN查五金手册选用

24、6×19（a）类圆股钢丝绳，抗拉强度为1875MPa，最小破断拉力为66.5KN10钢丝绳。每根钢丝绳承受两根悬挑槽钢或三角架的力，安全系数为66.5÷（2×14.54）=2.282.0，满足要求。8、悬挑钢梁内侧拉锚承载力验算现场采用12钢筋拉锚，距支点1.5m，故在悬挑架作用下，拉锚钢筋所受的拉力：V=（0.3×N1+1.3×N2）/1.5=（0.3×12.62+1.3×10.73）/1.5=17.74/2.0=11.83KN=V/A=11.83×103/（2×3.14×122/4）=52

25、N/ mm2215 N/ mm29、连墙杆件验算NLW=1.4×3.0×3.5×0.626×0.41=3.77KNN1=3.77+3=6.77KNRC=8.5KN （抗滑移满足要求）12预埋加固钢筋预埋详图十九层悬吊脚手架验算书根据施工要求，搭设高度不大于8.4 m，按8.25m计算，水平面和外侧斜立面采用密目网安全网全封闭，用于结构作业时为一层作业（n1=1）。西安地区基本风压取（n=50）W0=0.35KN/mm2。初步选定立杆纵距0.8m,窗洞口0.85m(具体见图)步距h约为1.2m（依层高确定）,立杆截面抵抗矩W=5080mm2,立杆回转半径i

26、=15.8mm,挡风面积1.2×0.9=1.08m2,钢材抗压强度设计值f=0.205KN/mm2。具体搭设见图1，2。扣件抗滑f=8KN。1、荷载计算结构施工活荷载：Q活=3KN/m22700320×750 200*400 3450荷载计算单元（图3）如图3，取计算单元，则q恒=（0.1×2.7×3.45+0.75×0.175×2.7+0.1×0.4×2.7）×25=34.8KNq活=3×2.7×3.45=27.9KNG=1.2×34.8+1.4×27.9=80.

27、82KN 2.74.85.6如图N1=5.05KNN2=5.05×5.6/4.8=5.89N3=5.05×2.7/4.8=2.84KNN1N2N3平均每根杆承受竖向荷载为80.82/16 =5.05KN2、每根杆平均受力最大值顶端5.89KN<8KN每跟杆承自重：GK=Hi(Gk1+Gk2)+n1lagK2=(8.25-4.8)×(0.1118+0.0619)+1×0.8×0.3587=0.886KN立杆底端为5.05+0.886=5.94KN<8KN满足扣件抗滑 为了解决水平杆底端抗滑在A处预留240×100×

28、×100(mm3)且在按装时在立杆旁打倒楔固定钢管。（如下图）采用2个转角构件连接水平纵杆，施工如图所示(图1)。3、整体稳定性验算:风荷载作用下架子的整体稳定性:、1>风荷载作用标准值:WK=0.72SZ0A=An/AW=1 S=1 S=1.0 Z=1.8 0=0.35WK=0.7×1.8×0.35=0.441KN/m22>由风荷载产生的与室内模板支撑之间连墙杆的轴向力设计值NW=1.4×(0.43+0.8)×2.1×0.441=2.2KNNl=NW+3KN=2.2+3=5.2KNL 0=3.5m=L0/I=3500/1

29、5.8=222查表得=0.148连墙杆稳定性验算N/A=5.2×103/0.148×489=71.85N/mm2Kf=0.725×205=148.625N/mm2 >71.85 N/mm2安全根据N=5.2KN,墙内外各用1个扣件与其连接,1个扣件的抗滑能力为8.0KN大于5.2KN安全。3>验算立杆稳定性:公式N/A+MW/WKfQw=WK(d+La/h)=0.441×(0.048+0.8/1.2)=0.315KN/mMW=1.4QWKh2/10=(1.4×0.315×1.22考虑风荷载时K=0.755,N应考虑单根钢管搭设时的最不利位置N=5.89KN,48×3.5钢管抵抗距查表得W=5080mm2,A=489mm2 =0.38N/A+MW/W=(5.89×103)/(0.38×489)+(63.5×103)/5080=44.2N/mm2Kf=0.755×205=154.78N/mm2>44.2N/mm2350*7500250*700800800图4 第二排钢管受力单元350*7500250*700800800 第二排钢管受力单元满足稳定性要求.4、最不利位置验算 悬挑梁荷载作用下：根据受力特点，第二排立管为最不利受力处