9#楼悬挑脚手架施工方案.docx

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9#楼悬挑脚手架施工方案

悬挑外脚手架施工方案

一、工程概况

本工程位于咸阳市渭阳西路48号，总建筑面积为15000㎡，为全剪力墙结构，地下一层，地上为24层,建筑高度为78.30m。

本工程地下室及一层、采用落地式钢管脚手架。

结构二层以上采用分段悬挑外脚手架。

A、第二层～第五层；B、第六层～第九层

C、第十层～第十三层；D、第十四层～第十七层

E、第十八层～第二十一层；F、第二十二层～第二十四层

（采用斜拉式工字钢悬挑外脚手架）

二、施工程序

（1）施工组织设计审批后，由材料员购买所需材料（14#工字钢；钢管、扣件），所购材料必须具备检测报告单。

（2）在工字钢悬挑层结构板混凝土浇筑前，预先埋设锚固长度35d的2Φ16钢筋环，并安放在楼板筋下面，同楼板筋用铁丝绑牢。

（3）待砼达到一定强度后，悬挑工字钢与楼板上预埋件2Φ16钢筋环扣紧。

为了保证架体不出现倾斜、摇晃现象，确保安全，在每层剪力墙顶部设置预埋铁。

用钢管把预埋铁与架体外立杆连接（预埋铁与钢管采用焊接，钢管与立杆采用扣件连接）。

三、脚手架的构造与搭设要求

（1）基本要求

扣件式钢管搭设的脚手架是施工临时结构，它要承受施工过程中各种垂直和水平荷载。

因此脚手架必须有足够的承载力、刚度和稳定性。

在施工过程中，在各种荷载的作用下不发生失稳、倒塌，并不超过结构容许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。

（2）受荷情况

采用Φ48×3.5钢管和扣件工字钢等构成的挑脚手架、悬挑梁、钢丝绳、立杆、大横杆和小横杆是主要受力杆件。

剪刀撑和连墙杆是保证脚手架整体刚度和稳定性的杆件，并具有加强脚手架抵抗垂直和水平力作用的能力。

其中连墙杆还承受风荷载。

扣件是脚手架组成整体的连接件和传力件。

（3）构造与搭设要求

A、脚手架立杆采用对接扣件连接，相邻两立杆接头应错开不小于50cm，且不在同一步距内。

纵向水平杆件接长用对接扣件连接，上下相邻两根纵向水平杆接头错开不小于50cm。

同一步内外两根纵向水平杆接头也应错开，并不在同一跨内。

B、根据结构实际外形，小横杆伸出外立杆连接点外15cm，离外墙面35㎝。

C、脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔6m（水平距离）左右用斜杆搭成剪刀撑，自下而上循序连续设置，斜杆用长钢管与脚手架底部成45度至60度夹角。

斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。

D、外立杆里侧设1.2m高防护栏杆和18cm高的挡脚板（可用两道水平钢管在外立杆内侧用扣件扣牢）。

其内侧设1.8m高密目网，用18#铁丝捆绑两道水平钢管上，外侧全部设置密目网，并同第一步架底捆牢。

E、悬挑搭设的脚手架，仍按落地式脚手架的要求，不但有作业层下部的防护，还应在作业层脚手板与建筑物墙体缝隙过大时增加防护，防止人及物的坠落。

作业层脚手板与建筑物之间的缝隙采取全封闭,封闭层底刷黄黑漆，间距20cm。

F、脚手架与主体结构必须采用刚性连接，不允许采用一顶一拉的柔性连接，连接杆应于墙面垂直，连墙杆与剪力墙预埋铁连接时，砼强度不宜低于15N/mm2才能使用。

G、扣件同杆件连接时紧固力在45-55NM范围内，不得低于45NM或高于60NM。

H、安全网作防护层必须封挂严密牢靠，密目网用于立网防护，水平防护时必须采用平网，不准用立网代替平网。

四、连墙件布置及构造要求：

（1）连墙件应采用花排均匀布置，连墙件宜靠近主节点设置，并

采用刚性节点，偏离主节点的距离不应大于300mm。

（2）连墙件垂直间距、水平间距一般不应大于6m，连墙件必须从底步第一根纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定。

（3）当脚手架下部不能设连墙件时可采用抛撑，抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度至60度之间，连接点中心距主节点的距离不应大于300mm，抛撑在连墙件搭设后方可拆除。

（4）连墙件中的连墙杆宜呈水平并垂直于墙面设置，与脚手架连接的一端可稍为下斜，不容许向上翘起。

五、剪刀撑与横向支撑的构造要求：

（1）每道剪刀撑跨越立柱的根数宜在5-7根之间。

每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度—60度之间。

（2）脚手架必须在外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至面连续设置，中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

（3）剪刀撑斜面杆的接头除顶层可采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接，搭接要求跟以下构造要求同。

（4）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柱上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（5）横向支撑的斜杆应在1—2步内，由底至顶层呈之字形连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

六、脚手架搭设顺序

（1）按脚手架的柱距、排距要求进行放线、定位。

（2）杆件搭设顺序如下：

放置14#工字钢→纵向扫地杆→立柱→横向扫地杆→第一步横向水平杆→连墙件（或加抛撑）→第二步横向水平杆……

七、脚手架搭设注意事项

（1）底座应准确地放在定位线上，必须铺放平稳。

（2）搭设立柱时，外径不同的钢管严禁混用，相邻立柱的对接扣

件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求。

（3）开始搭设立柱时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装

稳定后，方可根据情况拆除。

（4）当搭至有连墙件的构造层时，搭设完该处的立柱、纵向水平

杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

（5）封闭脚手架的同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件

与内、外角柱固定。

（6）当脚手架操作屋高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，

到连墙件搭设完后方可拆除。

（7）剪刀撑、横向对撑应随立柱、纵横向水平杆等同步搭设，剪

刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（8）对接扣件的开口应朝内。

各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长

度不庆小于100mm。

（9）铺设脚手板时，应满铺、铺稳，靠墙一侧立墙面距离不应大

于150mm。

脚手板的探头应采用直径3.2m的镀锌钢丝固定在支承杆上，在拐角、斜道平口处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。

（10）栏杆和挡脚板应搭设在外排立柱内侧，上栏杆上皮高度1.2m，中栏杆居中设置，挡脚板高度不应小于150mm。

（11）脚手架搭设完毕后，必须经有关部门验收后，方可投入使用。

（12）首步脚手架的步高一般为2000mm，离底部200mm处设置一道大、横杆，以保持脚手架底部的整体性，底部的立柱间隔多采用不同长度的钢管，将相邻柱的对接接头位于不同高度上，使立柱受荷的薄弱截面借开。

（13）小横杆伸出外立杆连接外15-20cm，离外墙墙面10cm脚手架小横杆，上下步应交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱受荷时偏心减少。

（14）脚手架纵向两端和转角处起，在脚手架外侧每隔9m（水平距离）左右用斜杆搭设成剪刀撑，自下而上循序连续设置，与地平成45-60度夹角，最下面的斜杆与立杆的连接点，离地面不大于50cm，斜杆下端伸入地面20cm，斜杆采用搭接时，搭接长度不小于40cm，并用两只旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢。

（15）建筑物周围搭设脚手架，如遇到吊车、井架、外用电梯必须断开，而不能闭合型时，应在断开上下步处的脚手架底端处加密连墙杆设置，在底端处的上下步里外排立杆之间设侧向斜杆。

（16）外立杆里侧设1.2米高防护和18cm高的挡脚板（用两道水平钢管紧贴外立杆内侧，用扣件扣牢），外侧围护全部设置密目安全网。

（17）脚手架每隔3步，应在里立杆与墙面之间设通长安全网，支撑在两根钢管上，用18#铁丝同钢管捆牢，每块安全网捆绑点不少于6点。

（18）脚手架高度超过25m与主体结构必须采用刚性连接，不允许采用一顶一拉的柔性连接，连接杆应与墙面垂直，连墙杆与框架梁、柱中预埋件电焊连接时，砼强度不宜低于15N/mm2才能使用。

（19）扣件同杆件连接时坚固力在45-55N范围内，不得低于45Nm在搭设脚手架时，同时要做好脚手架的接地，接地用的地板一般可用三根250×5角钢，1=1500mm埋入地下，再用一40×4扁钢引出与脚手架连接。

八、设计方案

搭设参数：

采用热扎为14#工字钢钢挑梁作为挑架基座，间距1500mm。

悬挑架上立杆纵距L=1.5m，横距b=1.05m，脚手架步距h=1.8m，内立杆离墙一般采用0.35m，在有窗台板处采用0.65～0.75m。

铺设9mm多层板及竹架板，施工荷载Qk采用3KN/m2，考虑装饰时二层同时施工。

脚手架与主体结构连接点竖向间距H1=3m，水平距离L1=4.5m，挑架高度7步；每段悬挑架隔4步（横向间距1500mm），大角处用钢丝绳卸载作为安全保险。

钢挑梁的内伸长度不小于外挑长度且不小于1.5m。

九、14#工字钢挑梁的验算

（一）脚手架参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为12.6米，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.50米，立杆的横距为1.05米，立杆的步距为1.80米；

内排架距离墙长度为0.35米；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

脚手架沿墙纵向长度为120米；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数0.80；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为单扣件连接；

2.活荷载参数

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

3.000；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处陕西省咸阳市，查荷载规范基本风压为0.350，风荷载高度变化系数μz为0.740，风荷载体型系数μs为0.649；

计算中考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.140；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

4层；

脚手板类别:

竹串片脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、竹串片脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度1.50米。

与楼板连接的螺栓直径（mm）:

16.00；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

支撑数量为:

1；

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

1.200；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.20m。

（二）、大横杆的计算:

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，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。

将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值:

P1=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.350×1.050/（2+1）=0.123kN/m；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050/（2+1）=1.050kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.123=0.193kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.050=1.470kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.5002+0.10×1.470×1.5002=0.366kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.5002-0.117×1.470×1.5002=-0.430kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.366×106,0.430×106）/5080.0=84.646N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=84.646N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2，满足要求！

3.挠度验算:

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：

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.123=0.161kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.050kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.161×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×1.050×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.315mm；

大横杆的最大挠度2.315mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！

（三）、小横杆的计算（内容为固定不变）:

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值：

p1=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.350×1.050×1.500/（2+1）=0.184kN；

活荷载标准值：

Q=3.000×1.050×1.500/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.184）+1.4×1.575=2.495kN；

小横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准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=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=2.495×1.050/3=0.873kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.879×106/5080.000=173.124N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=173.124N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×1050.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

Vpmax=1816.350×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.060×105×121900.0）=2.972mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.972=2.996mm；

小横杆的最大挠度和2.996mm小于小横杆的最大容许挠度1050.000/150=7.000与10mm,满足要求！

（四）、扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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6.40kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值:

P1=0.038×1.500×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.050=0.040kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN；

活荷载标准值:

Q=3.000×1.050×1.500/2=2.363kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.040+0.276）+1.4×2.363=3.687kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、脚手架立杆荷载的计算（内容为固定不变）:

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），为0.1248

NG1=[0.1248+（1.50×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×（25.00-20.00）=1.104；

NGL1=[0.1248+0.038+（1.50×2/2+1.50×2）×0.038/1.80]×20.00=5.184；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹串片脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×4×1.500×（1.050+0.3）/2=1.418kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11

NG3=0.110×4×1.500/2=0.330kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×25.000=0.188kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.039kN；

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=3.000×1.050×1.500×2/2=4.725kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

Wo=0.450kN/m2；

Uz--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=0.840；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.649；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.450×0.840×0.649=0.172kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

Ns=1.2NGL+1.4NQ=1.2×8.223+1.4×4.725=16.483kN；

Nd=1.2NG+1.4NQ=1.2×3.039+1.4×4.725=10.262kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

Ns=1.2NGL+0.85×1.4NQ=1.2×8.223+0.85×1.4×4.725=15.490kN；

Nd=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×3.039+0.85×1.4×4.725=9.270kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.172×1.500×1.8002/10=0.099kN.m；

（六）、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=16.483kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.500；

计算长度,由公式lo=kμh确定：

l0=3.119m；

长细比Lo/i=197.000；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：

φ=0.186；

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=16483/（0.186×489.000）=181.23N/mm2；

立杆稳定性计算σ=181.23N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：

N=15.49kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.119m；

长细比:

L0/i=197.000；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205.000N/mm2；

σ=15490/（0.186×489.000）+15490/5080.000=173.35N/mm2；

立杆稳定性计算σ=173.35N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

七、连墙件的计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

风荷载标准值Wk=0.172kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=3.9kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.000kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l0/i=350.000/15.800的结果查表得到φ=0.941，l为内排架距离墙的长度；

又：

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.941×4.890×10-4×205.000×103=94.331kN；

Nl=5.000

连墙件采用单扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.000小于单扣件的抗滑力8.0kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

（八）、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本方案中，脚手架排距为1050mm，内排脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面