悬挑脚手架搭设方案

中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案悬挑脚手架搭设方案工程概况1.1项目概况观水花园工程由江西元迪房地产开发有限公司投资兴建，同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司负责施工图设计。本项目位于南昌市朝阳片区，沿江南大道东侧，生米大桥与南昌大桥之间。1.2建筑概况本工程总建筑面积2262928m，地下室建筑面积为10886m。1#、2#、3#楼均为地下一层地上32层，4#楼为地下一层地上26层。四栋楼呈长方形四角布局。采用较多的弧形流线建筑形式，同时又突出建筑的棱角分明，造型典雅大方，屋面呈鱼形，达到了优美的建筑景观效果。1.3结构概况本工程结构为剪力墙结构，1#、2#、3#楼均为地下一层地上32层，4#楼为地下一层地上26层，设计使用年限为50年，结构安全等级二级，耐火等级一级，抗震设防烈度为6度，地下室设有平战结合6级人防。编制依据2.1观水花园工程施工图纸2.2《施工组织设计》2.3《建筑施工手册》2.4国家现行有关规范、规程、标准，《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》等。2.5《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）2.6《钢结构设计规范》（GB50017-2003）2.7《普通碳素结构钢技术条件》2.8《冷弯薄壁型钢结构技术规范》2.9类型与本工程相似工程的施工技术经验及资料。脚手架搭设架空层～7层楼面下的主体结构施工时，搭设落地式脚手架。拟分别在建第1页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案筑7层、12层、17层、22层、27层楼面上搭设工字钢悬挑脚手架。工字钢悬挑脚手架搭设至屋面层，悬挑高度最大为15米。3.1搭设工艺流程定位放线→埋设双Ф18＠200钢筋套箍→固定16#工字钢→搭立杆→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。3.2搭设方法外脚手架立杆纵向间距（即工字钢间距）为1.5m，遇转角处应加密设置，内外立杆间距0.8m，大横杆步距1.8m。脚手架底部设在通长铺设脚手板上，作业层满铺脚手板，立杆底部设横向扫地杆。剪刀撑间距8根立杆及转角处搭设，剪刀撑跨 5根立杆，斜杆与地面呈45°～60°角。连墙件两步三跨设置，且各层外围框架柱处，均与柱子形成双道拉结。3.3搭设施工施工准备 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。第2页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案 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。工字钢安放固定按照工字钢的间距要求，采用在楼板上埋设双 Ф18＠200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。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 200㎜处的立杆上，横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 立杆搭设立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层、各步接头必须采用对接扣减连接。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 500㎜，各接头中心至节点的距离不宜大于步距的 1/3。b、搭接长度不应小于 1m，应采用不少于2个扣件固定。旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端部距离不应小于 100㎜。c、开始搭设立杆时，每隔 5根设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。d、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。e、立杆高度为15m。 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第3页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案离不应小于500㎜，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 100㎜。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。 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 150㎜。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 700㎜，以方便搭设作业面脚手板。 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 Ф20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 300㎜。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。d、每层在大横杆上设两道拉结杆与框架柱拉结牢靠。第4页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案 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45°～60°。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 150㎜。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。 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。第5页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案b、上栏杆上皮高度为 1.2m，挡脚板高度不应小于 180㎜。 脚手板的铺设a、作业层脚手板应满铺、铺稳，离开墙面 120㎜～150㎜。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200㎜，其伸出水平杆的长度不应小于 100㎜。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、脚手板端部必须用封绳与横向水平杆绑牢。 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 5㎜尼龙绳固定封闭严密。c、四边立面为防止楼层上的材料落下伤人，在脚手架外立杆内侧立挂密目网后，在密目网外立面满布竹板。悬挑外脚手架的设计与计算具体详见计算书。第6页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案脚手架拆除5.1拆除准备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。应由工程技术负责人进行拆除安全技术交底。清除脚手架上的杂物及地面障碍物。5.2拆除作业划出工作区标志，严禁非施工人员进入现场。拆除顺序自上而下逐层进行，严禁上下同时作业，后搭者先拆，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。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。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。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。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。拆卸后的各种构件应分类码放整齐。材料质量要求6.1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。6.2钢管扣件式脚手架的钢管为无缝钢管，直径均为 Ф48，它们的力学性能均应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》。6.3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、直角扣件、对接扣件。6.4木质脚手板应采用优质杉木或松木，厚度为 50㎜，宽度为300㎜，长度为3000㎜。脚手架搭设重量要求第7页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案7.1立杆垂直偏差纵向偏差不大于H/200，且不大于100㎜，横向偏差不大于 H/400，且不大于50㎜。7.2单根大横杆水平偏差不大于 20㎜，小横杆水平偏差不大于 10㎜。7.3脚手架的步距、立杆横距偏差不大于 20㎜，立杆纵距偏差不大于 50㎜。7.4扣件连接时钢筋的松紧程度必须适度，紧固力矩宜为 40～65N.m，钢筋根部要放正。安全管理8.1脚手架搭设人员必须经过有关部门专业培训，经考试合格者方可持证上岗。8.2搭设人员必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。8.3脚手架的构配件质量与搭设质量，应按有关规定进行验收，合格后方可使用。8.4作业层上的施工荷载（结构 3KN/㎡；装饰2KN/㎡）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。8.5六级及六级以上大风和雨、雪天禁止脚手架搭设和拆除作业。雨、雪后上架作业应用防滑措施，并应及时清除积雪。8.6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。8.7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。8.8工地临时用电线路架设及脚手架接地、避雷措施应按 JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。8.9脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。8.10架面上严禁码放材料，严禁上架人员在架面上奔跑或退行。8.11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。8.12人员上下应走楼梯，严禁攀援脚手架上下。第8页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案8.13每班工作人员上架前应先行检查有无影响安全作业的隐患存在，排除后方可开始作业。8.14根据工程实际情况应对脚手架定期进行检查。8.15考虑到外架的防雷，拟在架体的四周焊接引下线接地。8.16为保证工字钢悬挑架体的整体稳定性，出于安全考虑，外架加设构造Ф15钢丝绳。附录：悬挑式扣件钢管脚手架计算书计算说明1.1钢管脚手架的计算参照JGJ130-2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。1.2计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为15m，立杆采用单立杆。1.3搭设尺寸为：立杆的纵距1.5m，立杆的横距1.5m，立杆的步距1.8m。1.4采用的钢管类型为Ф48×3.5。1.5连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m。1.6施工均布荷载为3KN/㎡，同时施工2层，脚手板共铺设4层。1.7悬挑水平钢梁采用16#工字钢，其中建筑物外悬挑段长度为1.4m，建筑物内锚固段长度1.6m。1.8悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，为提高安全系数，上层设有拉环用钢丝绳与建筑物拉结。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。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。2.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.03KN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.15×1.05/3=0.052KN/m活荷载标准值 Q=3×1.05/3=1.05KN/m静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109KN/m活荷载的计算值 q2=1.4×1.05=1.47KN/m第9页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案2.2抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下：M =0.08ql2+0.1ql21max 1 2跨中最大弯矩为M1=（0.08×0.109+0.1×1.47）×1.5 2=0.35KN/m支座最大弯矩计算公式如下：M2max=-0.1q1l2-0.117q2l2支座最大弯矩为M2=-（0.1×0.109+0.117×1.47）×1.5 2=-0.412KN/m我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=0.412×106/5080=81.008N/㎜2大横杆的计算强度小于 205N/㎜2，满足要求！2.3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：Vmax=0.677q1l4/100EI+0.99q2l4/100EI静荷载标准值 q1=0.038+0.052=0.091KN/m活荷载标准值 q2=1.05KN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度V=（0.677×0.091+0.99×1.05）×1500 4/（100×2.06×105×121900）=2.22㎜大横杆的最大挠度小于 1500/150与10㎜，满足要求！第10页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案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。3.1荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038×1.5=0.058KN脚手板的荷载标准值 P2=0.15×1.05×1.5/3=0.079KN活荷载标准值 Q=3×1.05×1.5/3=1.575KN荷载的计算值 =1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369KN3.2抗弯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=ql2/8集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpmax=Pl/3M=（1.2×0.038）×1.052/8+2.369×=0.835×106/5080=164.442N/㎜2小横杆的计算强度小于 205N/㎜2，满足要求！3.3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均布荷载最大挠度计算公式如下：Vqmax=5ql4/384EI集中荷载最大挠度计算公式如下：Vpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI第11页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案小横杆自重均布荷载引起的最大挠度V1=5×0.038×10504/（384×2.06×105×121900）=0.02㎜集中荷载标准值 P=0.058+0.079+1.575=1.711KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V2=1711.35×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×121900）=2.8㎜最大挠度和V=V1+V2=2.824㎜小横杆的最大挠度小于 1050/150与10㎜，满足要求！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 8KN；R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；4.1荷载值计算横杆的自重标准值 P1=0.038×1.05=0.04KN脚手板的荷载标准值 P2=0.15×1.05×1.5/2=0.118KN活荷载标准值 Q=3×1.05×1.5/2=2.362KN荷载的计算值=1.2×0.04+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498KN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 8KN；双扣件在20KN的荷载下会滑动，其抗滑承载力可取 12KN；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0.1248NG1=0.125×15=1.872KN（）脚手板的自重标准值（ 2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为2 KN/m 0.15NG2=0.15×4×1.5×（1.05+0.3）/2=0.608KN（3）栏杆与挡板脚手板自重标准值（ KN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值第12页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案我0.15NG3=0.15×1.5×4/2=0.45KN（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（ KN/m2）；0.005NG4=0.005×1.5×15=0.112KN经计算得到，静荷载标准值 NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.042KN。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=3×2×1.5×1.05/2=4.725KN风荷载标准值应按照以下公式计算：Wk=0.7UzUsWo其中Wo——基本风压（2KN/m），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：Wo=0.35Uz=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=2.02Us=风荷载体型系数： Us=1.56经计算得到，风荷载标准值 Wk=0.7×0.35×2.02×1.56=0.772KN/m2。考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=1.2NG+0.85×1.4NQ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其中Wk——风荷载基本风压标准值（ KN/m2）；la——立杆的纵距（ m）；h——立杆的步距（ m）。6立杆的稳定性计算6.1不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算δ=N/∮A≤[f]其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.27KN；∮——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果表得到0.19；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝；l0——计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；第13页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案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=1.5；A——立杆净截面面积， A=4.89㎝2；W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08㎝3；δ——钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）；经计算得到δ=113[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205N/㎜2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算δ＜[f]，满足要求！6.2考虑风荷载时，立杆的稳定性计算δ=N/∮A+MW/W≤[f]其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.27KN；∮——轴心受压立杆的稳定系数，由长细比l0/i的结果查表得到0.19；i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58㎝；l0——计算长度（m），由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；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=1.5；A——立杆净截面面积，A=4.89㎝2；W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08㎝3；MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.447KN.m；δ——钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）；经计算得到δ=198.97[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205N/㎜2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 δ＜[f] ，满足要求！连墙件的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：N1=N1W+NO其中N1W——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（ KN），应按照下式计算：N1W=1.4×Wk×AwWk——风荷载基本风压标准值， Wk=0.772KN/㎡；Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积， Aw=3.6×4.5=16.2 ㎡；NO——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（ KN），NO=5；经计算得到 N1W=17.51KN，连墙件轴向力计算值 N1=22.51KN第14页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案连墙件轴向力设计值 Nf=∮A[f]其中∮轴心受压立杆的稳定系数，由长细比 l/i=30/1.58 的结果查表得到∮=0.95；A=4.89㎝2；[f]=205N/ ㎜2。经过计算得到 Nf=95.411KNNf＞N1，连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到 N1=22.51KN大于扣件的抗滑力 8KN，不满足要求！故采用楼层梁内预埋短钢管（或钢筋）作外架的拉结坚固。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。支座反力计算公式RA=N(2+k2+k1)+ql/2 （1+k）2RB=-N(k2+k1)+ql/2 （1-k2）支座弯矩计算公式MA=-N(m2+m1)-qm2/2C点最大挠度计算公式Vmax=（Nm22l/3EI ）×（1+k2）+（Nm12l/3EI）×（1+k1）+（ml/3EI）×（ql2/8）×（-1+4k2+3k3）其中k=m/1，k1=m1/1，k2=m2/l。本工程算例中， m=1400㎜，l=1600㎜，m1=300㎜，m2=1350㎜；水平支撑梁的截面惯性矩 I=1130㎝4，截面模量（抵抗矩） W=141㎝3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=1.2×3.04+1.4×4.73=10.27KN第15页，共18页中国人民武装警察部队水电第二总队观水花园工程项目部 悬挑脚手架搭设方案水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.2×26.1×0.0001×7.85×10=0.25KN/mk=1.4/1.6=0.88k1=0.3/1.6=0.19k2=1.35/1.6=0.84代入公式，经过计算得到支座反力RA=31.808KN支座反力RB=-10.54KN最大弯矩MA抗弯计算强度 f=17.179×106/（1.05×141000）=116.034N/㎜2水平支撑梁的抗弯计算强度小于 205N/㎜2，满足要求！受脚手架作用集中计算荷载 N=3.04+4.73=7.77KN水平钢梁自重计算荷载 q=26.1×0.0001×7.85×10=0.21KN/m最大挠度Vmax=6.255㎜按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即