钢管脚手架施工专项方案.docx

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钢管脚手架施工专项方案

一、工程概况：

二、钢管要求与构造：

1.搭设前要要严格进行钢管筛选,凡严重锈蚀、薄壁、严重弯曲及裂变的杆件不宜采用,要有足够的牢固性和稳定性,保证施工期间,在所规定的荷载作用下或气候条件下的影响下不变形,不摇晃,不倾斜能保证安全。

2.构造要简单、搭设、拆除和搬运方便,所有有扣件紧固力矩,应达到4~5kg.m。

3.使用钢管搭设脚手架时,相邻立杆的接头要错开,并布置在不同步距内,其接头距大横杆的距离不应大于步距的1/3。

三、施工方案：

1.施工准备工作：

1）清理施工现场障碍物；

2）夯实搭设脚手架范围内的回填土；

3）据建筑物的平面形状和搭设高度,确定脚手架的搭设形式；

2.施工顺序：

扣件式钢管脚手架的搭设顺序为→摆放成品立杆底座→摆放扫地杆→逐根树立立杆并随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。

3.施工搭设的操作要点：

1）钢管立杆施工要求：

立杆上的对接扣件应交错布置，两个相邻立杆接头不能在同一步距内，且相邻立杆接头在高度方向错开的距离不小于一个步距，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1/3。

立杆顶端应高出女儿墙上皮1.0m，高出建筑物檐口上皮1.5m。

脚手架底座上必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座下皮不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆应采用直角扣件固定在靠纵向扫地杆下方的立杆上。

2）钢管水平杆施工要求：

横向水平杆设于纵向杆之下，纵向水平杆固定在立杆的内侧，并采用直角扣件与立杆扣紧。

纵向水平杆接长一般采用对接扣件连接，也可采用搭接。

相邻纵向水平杆对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm，并应等距设置不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端的距离不应小于100mm。

纵向水平的长度一般不宜小于3跨，并不小于6m。

每一主节点处必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm。

扫地杆必须按要求进行搭设，两根立杆之间的扫地杆下面必须垫至少一个木枋和木楔，从而使之直接承重。

同时，木枋和木楔下面必须垫木板或木枋，至少为0.05m2。

水平杆必须扣接在立杆上，不得相互扣接。

扣件螺帽一定要拧紧。

立杆竖接和水平杆横接一定要采用直角扣件，保证竖向传力和水平观感。

3）连墙体施工要求：

施工时按竖向间距不大于二步距，水平间距不大于三步距，必须设置一道牢固的连结点。

拟在每层边梁进行预埋钢管，并通过水平杆与外架进行连接，将架体附着到主体框架梁上。

4）剪刀撑的设置要求：

每道剪刀撑跨越立拄的根数宜在5～7根之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角应在45º～60º之间。

双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度在连续设置剪支撑。

剪立撑斜杆的接头采用搭接方式接长时不应小于三个扣件连接固定搭接长度不应小于1m，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应大于150mm。

5）架体上开洞的施工要求：

施工时提升架等运输机械要求在架体上开洞作为出入口，不允许断开钢管立杆，如断开大横杆，则要求加设斜杆及设置横向支撑予以加强。

洞口处增设的斜杆应采用旋转扣件优先固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线距中心节点距离不应大于150mm。

洞口两侧增设的横向支撑应伸出增设的斜杆端部，增设的短斜杆端部应用双扣件扣死。

6）架上卸料平台的搭设：

为便于模板，木枋等周转料具吊运到上面的施工层作周转使用，拟每层搭设1个卸料平台。

卸料平台必须挂设限定荷载标牌。

卸料平台平面尺寸3000×4000，（按图搭设另立施工方案），严格控制最大载重量不大于1t，并做好安全防护，使用完后应及时拆除并恢复架体的安全防护。

7）安全通道：

为保证施工人员进出施工现场时安全，防止高空坠物伤人，特在建筑物首层入口及井架出入口设置安全通道。

安全通道采用钢管架支撑，上部满铺竹杆及防护网以防止坠物。

其余临时进作业面通道必

须搭设防护棚。

防护棚搭出约

2m，其支撑是靠支在外架上的钢

管，在钢管上铺设七夹板和安全网。

其搭设示意图如上图所示：

4.施工安全问题：

1）安全保证措施：

各级管理人员要对职工生命负责的态度去严格要求，严格管理，认真抓好安全工作，搞好安全设施。

2）搭设要点：

✧钢管脚手架立杆应稳放在制作品底座上；

✧立杆间距、大横杆间距、小横杆间距符合方案要求；

✧钢管立杆大横杆接头应错开，要用扣件连接拧紧螺栓，不准用铁丝绑扎；

✧脚手架负荷量每平方米不能超过270kg；

✧脚手架两端、转角处以每隔6～7根立杆应设剪刀撑和力杆，剪刀撑和支杆与地面角度不应大于60度；

✧架子高度在5m以上或无法设支杆时，每高4m，水平高每隔7m，脚手架必须同建筑物连接牢固；

✧架子的铺设宽度不得小于1.0m，脚手板必须满铺；

✧离墙面距离30～35cm，不得有空隙和探头板，脚手板搭接时不得小于20cm，对接时应架设双排小横杆，间距不大于20cm，在架子拐弯处脚手架板应交叉搭设，垫平脚手架板应用木块，并且要钉牢，不得用砖垫；

✧翻脚手架应两人由里往外按顺序进行，在铺第一块或翻到最外一块脚手板时必须挂安全带；

✧上料料道的铺设宽度不得小于1.5m，坡度不得大于1：

3，防滑条间距不得大于30cm；

✧脚手架外侧，斜道和平台要绑1m高的防护栏和钉18cm高的挡脚板或防护立网；

✧在门窗洞口搭设挑架（外伸脚手架），斜杆上墙面一般不大于30度，并应支撑在建筑手的牢固部分，不得窗台板、窗檐、线脚等地方，墙内大横杆两端都必须伸过门窗洞口两侧不小于25cm，挑架所有受力点都要绑双扣，同时要搭设防护栏杆；

✧首层设置安全通道，必须用双层木板铺钉；

✧安全网挂设、安全网必须内挂，并用专用尼龙绳或符合要求的其他材料绑扎严密、牢固；

✧每隔四层、必须搭设安全防护、并满铺木板、并挂安全网加双栏杆；

✧搭设完毕后，必须经上级领导验收合格后，方可投入使用。

3）使用阶段：

✧操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑，缆钢丝、混凝土的输送管道等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

外墙装饰施工时应严格控制施工荷载不得超过300kg/m2，同时施工不得超过2层；

✧结构施工时严禁将外架做支模架，不得在外架上堆放钢筋、木枋、电缆等材料；

✧六级及六级以上大风和雨天应停止脚手架作业，雨后上架操作应有防滑措施；

✧应设专人负责对脚手架进行经常检查和保修，在六级大风与大雨后停用超过一个月后复工前必须经检查后方可上架操作；

✧主节点处杆件的安装，连墙体，支撑，门洞等的构造是否符合施工组织设计要求，扣件螺栓是否松动，脚手架立拄的沉降与垂直度允许偏差是否符合规定要求；

4）拆除阶段：

✧拆除脚手架，周围应设围栏或警戒标志，并设专人看管，严禁入内，拆除应按顺序由上而下，一步一清，不准上下同时作业；

✧拆除脚手架大横杆，剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子；

✧拆除的脚手杆，脚手板，钢管，扣件，钢丝绳等材料，应向下传递或用绳吊下，禁止往下乱扔。

落地式扣件钢管脚手架计算书

一、计算说明

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为33.37米～35.50米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.80米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.60米。

采用的钢管类型为48×3.5，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.20米，水平间距3.60米。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设2层。

二、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。

1.均布荷载值计算

大横杆的自重标准值P1=0.038kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/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=1.4×1.050=1.470kN/m

大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩

跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为：

M1=（0.08×0.109+0.10×1.470）×1.8002=0.505kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为M2=-（0.10×0.109+0.117×1.470）×1.8002=-0.593kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.593×106/5080.0=116.651N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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:

静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m

活荷载标准值q2=1.050kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.091+0.990×1.050）×1800.04/（100×2.06×105×121900.0）=4.603mm

大横杆的最大挠度小于1800.0/150与10mm,满足要求!

三、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。

1.荷载值计算

大横杆的自重标准值P1=0.038×1.800=0.069kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.800/3=0.094kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/3=1.890kN

荷载的计算值P=1.2×0.069+1.2×0.094+1.4×1.890=2.842kN

小横杆计算简图

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:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=（1.2×0.038）×1.0502/8+2.842×1.050/3=1.001kN.m=1.001×106/5080.0=197.081N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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:

集中荷载最大挠度计算公式如下:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

V1=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.069+0.094+1.890=2.054kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

V2=2053.620×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=3.360mm

最大挠度和：

V=V1+V2=3.384mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求!

四、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8.0kN；

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

1.荷载值计算

横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.800/2=0.142kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.800/2=2.835kN

荷载的计算值R=1.2×0.040+1.2×0.142+1.4×2.835=4.187kN

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8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

2.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：

a）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1337

NG1=0.134×23.700=3.169kN

b）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×2×1.800×（1.050+0.300）/2=0.364kN

c）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.150×1.800×2/2=0.270kN

d）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.800×23.700=0.213kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.016kN。

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=3.000×2×1.800×1.050/2=5.670kN风荷载标准值应按照以下公式计算：

其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

W0=0.350

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=1.250

Us——风荷载体型系数：

Us=1.200

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.250×1.200=0.368kN/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

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

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）。

五、立杆的稳定性计算:

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算：

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=12.76kN；

─—轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.23；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.77m；

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=1.50；

A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=112.08

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.57kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.23；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.77m；

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=1.50

A——立杆净截面面积，A=4.89cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.202kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到

=141.29

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算<[f],满足要求!

六、最大搭设高度的计算:

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：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=0.848kN；

NQ——活荷载标准值，NQ=5.670kN；

gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.134kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=89.625米。

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：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

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：

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=0.848kN；

NQ——活荷载标准值，NQ=5.670kN；

gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.134kN/m；

Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.169kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=68.902米。

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：

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

七、连墙件的计算：

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

Nl=Nlw+No

其中Nlw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），应按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw

Wk——风荷载基本风压标准值，Wk=0.368kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.20×3.60=11.520m2；

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=5.000

经计算得到Nlw=5.927kN，连墙件轴向力计算值Nl=10.927kN

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=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=95.411kN

Nf>Nl，

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Nl=7.54kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求。

连墙件扣件连接示意图

八、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=51.03

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=12.76

A——基础底面面积（m2）；A=0.25

fg——地基承载力设计值（N/mm2）；fg=72.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×fgk

其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=0.40

fgk——地基承载力标准值；fgk=180.00

地基承载力的计算满足要求!