外墙立面改造工程外脚手架方案.docx

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外墙立面改造工程外脚手架方案

外墙立面改造工程外脚手架方案

一、工程概况

珠海市梅华路两侧外立面改造工程，位于珠海市香洲区东西走向主干道梅华路沿线两侧，东起梅华东路与情侣中路交接处珠海市第三中学，西至梅华西路与明珠北路交接，总长8.1公里，本项目涉及规划用地面积约150000平方米，本次需改造（包括清洗）的外墙面积约276980平方米；施工层为地上以上，对涉级改造外墙--外墙涂料工程，拟计划搭设钢管脚手架作业，以华南名宇项目（中间突出部分需喷刷外墙涂料）标高55.32米为例计算，因从塔楼2层顶（标高8.92米）开始搭设，实际只需搭设48米即可；另外墙面清洗及拆除防盗网等作业拟搭设吊篮作业，施工单位为珠海市建安昌盛工程有限公司。

二、编制依据

1、本工程建筑施工图

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）

3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）

三、钢管脚手架搭设方案

a）本工程脚手架采用钢管搭设，密目式安全网全封闭防护，基础立杆落在室外砼面层上，所以搭设时为防止钢管移动须在每根立杆下铺垫垫板。

b）立杆纵距为1.3～1.8m,立杆横距为0.7m,步距为1.8m，内立杆距外墙边缘距离b1=0.3m。

c）使用范围：

外墙立面装饰线条改造，只允许有两个步层同时作业。

设计活荷载为3KN/m2。

d）材料及规格选择：

根据技术规范要求，各构配件要求如下：

①钢管

1）钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2008）中规定的3号普通钢管,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235-A级钢的规定。

2）钢管采用ф48×3.0的钢管，横向水平杆最大长度不大于2.0m，其它杆最大长度不大于6.0m，每根钢管的最大质量不应大于25kg。

3）新钢管的检查应符合以下规定：

i.应有产品质量合格证；

ii.应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》（GB/T228）的有关规定。

iii.钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划道。

iv.钢管外径、壁厚偏差在-0.5mm以内、钢管两端切斜偏差在1.7mm以内。

v.钢管必须涂上防锈漆。

4）旧钢管的检查应符合下列规定：

i.表面锈蚀深度不应大于0.5mm，锈蚀检查应每年一次。

检查时，应在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定时不得使用。

ii.钢管弯曲变形应符合下表规定：

iii.表3.1.4.b

序号

项目

允许偏差Δ（mm）

示意图

检查工具

1

钢管弯曲:

各种杆件钢管的端部弯曲L≤1.5m

≤5

Δ

L

钢

板

尺

2

立杆钢管弯曲:

3m

≤12≤20

Δ

L

3

水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m

≤30

5）钢管上严禁打孔。

②扣件

a）本工程扣件采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。

b）脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N.m时，不得发生破坏。

③脚手板采用由毛竹制作的竹笆脚手板。

④连墙件的材料质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700-2006）中Q235-A级钢的规定。

e）搭设要求：

f）①立杆基础：

基础立杆落在室外砼结构层,，底部铺设垫板，地耐力符合要求。

②纵向水平杆、横向水平杆、脚手板

a）本工程采用冲压钢片脚手板。

作业层应满铺脚手板。

外墙立面下有出入口位置，应搭设安全通道口，防护棚双层设置，每层满铺脚手板。

b）纵向水平杆设置于立杆内侧，其长度不宜小于3跨；接长采用对接扣件连接。

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离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；纵向水平杆应采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于350mm。

c）横向水平杆的构造要求：

主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除；作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；双排脚手架的横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上。

d）作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120~150mm，脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

③立杆

1）每根立杆底部应设置垫板，必须设置纵、横向扫地杆，立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。

2）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错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。

3）立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

④连墙件

1）连墙件宜靠近主节点设置，采用软拉硬撑方法，偏离主节点的距离不应大于300mm，间隔为二步三跨，屋面层为二步二跨。

2）应从底层第一步纵向水平杆处开始设置。

采用菱形布置，设置在每结构层的边梁上，按每三跨设置。

3）本工程均为外墙外立面改造工程，连墙点设置十分关键，本搭设采用Φ10铁丝与建筑物用带弯勾膨胀螺栓可靠连接。

⑤剪刀撑与横向斜撑

i.剪刀撑采用外侧立面每隔4跨且不小于6米设置一道。

斜杆与地面的倾角为45

ii.

iii.

详细的交底，并由脚手架组长指挥。

2、外脚手架必须由经专业安技培训后持证上岗的人员搭设，。

3、搭设完毕后，由施工负责人组织，有关人员参加，按照施工方案和规范分段进行逐项检查验收，确认符合要求后，方可投入使用。

4、检验标准：

（应按照相应规范要求进行）

①脚手架要做到杆件齐全，间距不超过规定，连接牢固，联体杆有效，量足，作业层脚手板满铺，防护完整。

②材料质量符合要求：

⑴钢管应产品质量合格证，质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛剌、压痕和深的划道。

钢管必须涂在防锈漆。

旧钢管表面锈蚀深度不应大于0.5mm，锈蚀检查应每年一次。

检查时，应在锈蚀严重的钢管中抽取三根，在每根锈蚀严重的部位横向拱截取样检查，当锈蚀深度超过规定时不得使用。

旧钢管弯曲变形应符合规范规定。

⑵新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。

旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

新、旧扣件均应进行防锈处理。

5、对脚手架检查验收按规范进行，凡不符合规定的应立即进行整改，对检查结果及整改情况，按实测数据进行记录，并由检测人员签字。

6、外脚手架分段验收按JGJ59-2011《建筑施工安全检查标准》和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）中脚手架检查评分标准实施细则进行检查。

未经验收签证，不得提前使用。

7、脚手架按工程项目经理部要求搭设完毕，工程项目经理应按时办理中间验收，及时签证，做好交接班手续。

六、外脚手架拆除的安全技术措施

1、脚手架拆除应按步层逐步完整拆除。

当仅部分拆除时应在拆除前对未拆的端部采取封闭及加强措施。

2、拆架程序应遵循由上而下，先搭后拆、一步一清的原则依次进行。

严禁上下同时进行拆架作业。

操作者应站在拆除杆的下方，有安全防护的范围内。

3、拆除顺序为：

安全防护网→栏杆、挡脚杆→剪刀撑→竹榀→大横杆→小横杆→立杆。

4、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

5、拆架的高处作业人员应戴安全帽，系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

6、联体杆应拌同拆除的步层一同拆除，不得提前拆除。

7、在拆架时，如必须换人，应将拆除情况交代清楚方可离开

8、拆除的材料下运应充分利用垂直运输机具，当采用人工时可用滑轮下送或多人接传下递，严禁抛掷。

七、扣件式钢管脚手架设计与计算

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

（一）、参数信息:

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为48米，立杆采用单立管；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.05米，大小横杆的步距为1.5米；

内排架距离墙长度为0.30米；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.0；

横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为0.80；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3米，水平间距4.5米，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

2.000kN/m2；脚手架用途:

装修脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处广东省，基本风压为0.5kN/m2；

风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs为0.65；

脚手架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标准值（kN/m2）:

0.1394；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.110；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

7；

脚手板类别:

冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:

栏杆、冲压钢脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m2）:

0.033；

5.地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kpa）:

160.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.25；地基承载力调整系数:

1.00。

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=0.033kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值:

Q=2×1.05/（2+1）=0.7kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.033+1.2×0.105=0.166kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×0.7=0.98kN/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=0.08×0.166×1.52+0.10×0.98×1.52=0.25kN.m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.166×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.295kN.m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.25×106,0.295×106）/4490=65.702N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=65.702N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=0.033+0.105=0.138kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.7kN/m；

最大挠度计算值为：

V=0.677×0.138×15004/（100×2.06×105×107800）+0.990×0.7×15004/（100×2.06×105×107800）=1.793mm；

大横杆的最大挠度1.793mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

三、小横杆的计算:

根据JGJ130-2011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=0.033×1.5=0.05kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1.5/（2+1）=0.158kN；

活荷载标准值：

Q=2×1.05×1.5/（2+1）=1.050kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.05+0.158）+1.4×1.05=1.719kN；

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=1.2×0.033×1.052/8=0.006kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.719×1.05/3=0.602kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.607kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.607×106/4490=135.22N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=135.22N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.033×10504/（384×2.06×105×107800）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.158+1.05=1.257kN；

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=1257.45×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105

×107800）=2.327mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.327=2.35mm；

小横杆的最大挠度为2.35mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算:

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.80kN。

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12.80kN；

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=0.033×1.5×2/2=0.05kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.033×1.05/2=0.017kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；

活荷载标准值:

Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.05+0.017+0.236）+1.4×1.575=2.569kN；

R<12.80kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架立杆荷载计算:

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0.1394

NG1=[0.1394+（1.50×2/2）×0.033/1.50]×48.00=8.290；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3

NG2=0.3×7×1.5×（1.05+0.3）/2=2.126kN；

（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=0.11×7×1.5/2=0.578kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.5×48=0.36kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=11.353kN；

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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；

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=0.5kN/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=1；

Us--风荷载体型系数：

取值为0.645；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.5×1×0.645=0.226kN/m2；

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=1.2×11.353+1.4×3.15=18.034kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×11.353+0.85×1.4×3.15=17.373kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.226×1.5×

1.52/10=0.091kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：

N=18.034kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：

l0=2.599m；

长细比Lo/i=163；

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=0.265；

立杆净截面面积：

A=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=18034/（0.265×424）=160.502N/mm2；

立杆稳定性计算σ=160.502N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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=17.373kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

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=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=2.599m；

长细比:

L0/i=163；

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=0.265

立杆净截面面积：

A=4.24cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

σ=17372.52/（0.265×424）+90666.844/4490=174.808N/mm2；

立杆稳定性计算σ=174.808N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七、最大搭设高度的计算:

按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.064kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.139kN/m；

Hs=[0.265×4.24×10-4×205×103-（1.2×3.064

+1.4×3.15）]/（1.2×0.139）=89.355m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=89.355/（1+0.001×89.355）=82.026m；

[H]=82.026和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为48m，小于[H]，满足要求！

按《规范》5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.064kN；

活荷载标准值：

NQ=3.15kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.139kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.091/（1.4×0.85）=0.076kN.m；

Hs=（0.265×4.24×10-4×205×103-（1.2×3.064+0.85×1.4×（3.15+0.265×4.24×100×0.076/4.49）））/（1.2×0.139）=79.746m；

按《规范》5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=79.746/（1+0.001×79.746）=73.856m；

[H]=73.856和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为48m，小于[H]，满足要求！

（八）、连墙件的稳定性计算:

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.14，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.14=0.019kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=0.438kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.43