满堂脚手架现场施工方法.docx

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满堂脚手架现场施工方法

第一章、工程概况

工程名称：

重庆市渝都监狱警察职工安置房（北斗星苑）工程

建设单位：

重庆市渝都监狱

设计单位：

重庆市建筑工程设计院有限责任公司

监理单位：

重庆市建渝工程监理工程有限公司

施工单位：

中阳建设集团有限公司

工程建筑概况：

本工程包括地下车库、9栋高层住宅、1栋幼儿园及商业裙房，总建筑面积约18.32万m2，项目层高。

建筑层数：

1#、4#、5#、9#楼24F/-1F，建筑高度72.6米；2#、3#楼30F/-1F，建筑高度90.6米；6#楼25F/-1F，建筑高度75.6米；7#、8#楼29F/-1F，，建筑高度87.6米；幼儿园3F/吊1F，建筑高度12.9米；车库-1F及商业楼；地下室层高3.7米，主楼架空层层高4.2米；住宅楼标准层层高均为3.00米；幼儿园层高3.9米，吊层6米高。

本工程基础设计采用人工挖孔桩，基础形式为人工挖孔桩基础，结构类型为框、剪结构。

本工程抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年，一级建筑工程等级。

防水等级屋面及地下一级，防水层4mm厚高聚物改性沥青防水卷材，胶粘剂二道及2mm厚聚氯乙烯合成高分子防水卷材，同材性胶粘剂二道，屋面保温材料燃烧性能等级B1。

第二章、编制依据

1、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）；

3、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2011）；

4、施工组织设计及施工图纸。

第三章、危险源识别与监控

一、脚手架工程事故的类型分析

1、整架倾倒或局部垮架。

2、整架失稳、垂直坍塌。

3、人员从脚手架上高处坠落。

4、落物伤人（物体打击）。

5、不当操作事故（闪失、碰撞等）。

二、引发事故的主要原因分析

1、整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架

（1）构架缺陷：

构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设剪刀撑等。

（2）在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和剪刀撑等。

（3）构架尺寸过大，承载能力不足或设计安全不够与严重超载。

（4）脚手架基础（如所支撑的楼板强度未达到要求）承载力不足。

2、人员从脚手架上高处坠落

（1）作业层未按规定设置围挡防护。

（2）作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。

（3）脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。

（4）不当操作产生的碰撞和闪失。

3、落物伤人（物体打击）

（1）在搭设和拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或过路行人。

（2）架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或过路行人。

（3）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或过路行人。

4、不当操作大致有以下情形：

（1）用力过猛，致使身体失稳。

（2）在架面上拉车退着行走。

（3）拥挤碰撞。

（4）集中多人搬运或安装较重构件。

（5）架面上的水或其他易滑物品未清除，造成滑落。

5、其他伤害

（1）在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨）下继续施工。

（2）在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。

三、危险源的监控

1、对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行监控。

2、对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。

3、对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。

4、加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。

第四章、安全技术设计

一、脚手架材料要求

1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.0mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GB/T700-2006中Q235A级钢的规定，每根钢管质量不应大于25.0Kg。

用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为3.5-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂有防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。

2、扣件使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-2014规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。

扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧扭力距达65N2.M时，不得发生破坏。

3、木脚手板的选用必须严格，脚手板材质坚硬，不腐烂，横向裂纹不得大于四分之一板宽，脚手板宽一般为200～300mm，厚度不小于50mm，两端宜各设直径不小于4mm的镀锌钢丝箍两道，单块重量不宜大于30Kg。

竹笆板的选用必须严格，竹笆宜采用毛竹或南竹制作，进场竹笆必须紧密、有良好的韧性及弹性模数。

钢管和扣件均按规定送检，检测结果呵呵后投入使用。

二、满堂脚手架施工措施

楼板厚度大部分为h=100mm，局部120mm、130mm厚，车库板厚度为530mm。

框架梁以200*500、200*550、300*500、300*700、300*1000、800*530、500*900等，预留洞口设置梁结构，尺寸为200*300、200*400等。

结合本工程结构形式、实际施工特点，室内采用满堂脚手架模板支撑体系来满足梁、板的施工。

必须保证其整体性和抗倾覆性。

1、基本要求

（1）搭设楼地面应平整且保证混凝土楼板的承载力达到要求，立杆下垫短木方并加设扫地杆。

（2）剪刀撑：

四边连续设剪刀撑，应由下向上连续设置。

2、脚手架的搭设

（1）钢管扣件脚手架的搭设工艺流程如下：

基础准备→安放垫板→按设计尺寸排放扫地杆→竖立管并同时安纵横向扫地杆→搭设纵横水平杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭挡脚板和栏杆。

（2）脚手架配合施工进度搭设，一次搭设高度高出操作层不宜大于一步架。

（3）垫板、底座均应准确地放在定位线上，垫板面积不宜小于0.1m2，宽度不宜小于200mm，木垫板长度不宜小于2跨，厚度不宜小于50mm。

（4）立管的排距和间距按计算确定。

（5）底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的垂直距离不得小于50mm，并不得在同一步内。

（6）大横杆应水平设置，钢管长度不应小于3跨，接头宜采用对接扣件联接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm。

当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定，其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于100mm。

如图右图所示：

（7）每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。

（8）必须严格按照要求在外圈四周连续设置剪刀撑。

剪刀撑与纵向水平杆呈45～60°角。

三、满堂脚手架支撑体系使用范围

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》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2012）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2014）等规范。

本工程层高，车库为3.7m；商业为3.9m和4.5m；标准层为3.0m，幼儿园为3.9m。

本工程采用满堂脚手架主要用于：

主体室内梁板、车库板、梁、柱支撑。

四、扣件钢管梁板支撑体系设计与计算

（一）、车库板施工支撑体系设计及计算书（车库板为GBF空心现浇砼板）

1、支撑体系设计

根据空心楼板断面图，取7.2m*7.2m的平面（填充箱按1.0m长）。

楼板位置

车库顶板

支模高度

3.7米

楼板厚度

530mm

面板

木胶合板，15mm厚

主楞

双钢管Ф48*3.0

次楞

40mm*90mm方木，间距0.3m

支撑体系

立杆纵距

0.7m

立杆横距

0.7m

水平杆步距

1.8m

扫地杆设置

扫地刚距离地面20cm，纵横向均匀

顶层水平杆设置

顶层水平杆距离模板支撑点小于50cm，U型顶托螺杆伸出长度小于20cm

底座与垫板

立杆底均设置底座和木垫板，垫板厚5cm，通长设置

剪刀撑设置

按现行贵方要求设置，详见构造措施部分

2、车库面板支撑模板计算书

支撑示意图：

面板为受弯构件,需要验算其抗弯强度和刚度，取单位宽度1m的面板作为计算单元

面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为：

W=100×1.52/6=37.5cm3；I=100×1.53/12=28.125cm4；

模板面板的按照三跨连续梁计算。

面板计算简图

2.1、荷载计算

（1）静荷载为钢筋混凝土楼板和模板面板的自重（kN/m）：

q1=25×0.53×1+0.35×1=13.6kN/m；

（2）活荷载为施工人员及设备荷载（kN）：

q2=3.0×1=3.0kN/m；

2.2、强度计算

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

其中：

q=1.2×13.6+1.4×3.0=20.66kN/m

最大弯矩M=0.1×20.66×0.32=0.186kN·m；

面板最大应力计算值σ=185940/37500=4.958N/mm2；

面板的抗弯强度设计值[f]=13N/mm2≥4.958KN/mm2

满足要求!

2.3、挠度计算

挠度计算公式为:

（其中q=13.6kN/m）

面板最大挠度计算值:

v=0.677×13.6×3004/（100×9500×107800）=0.728mm；

面板最大允许挠度[V]=300/250=1.2mm≥0.728mm。

满足要求。

3、纵向支撑钢管的计算:

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为：

截面抵抗矩w=4.49cm3；截面惯性矩I=10.78cm4；

方木楞计算简图

3.1、荷载的计算

钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q11=25×0.3×0.53=3.975kN/m；

模板的自重线荷载（kN/m）:

q12=0.35×0.3=0.105kN/m；

活荷载为1施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

q2=（3.1+2）×0.3=1.53kN/m；

3.2、强度验算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩：

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

静荷载：

q1=1.2×（q1+q2）=1.2×（3.975+0.105）=4.896kN/m；

活荷载：

q2=1.4×1.53=2.142kN/m

最大弯距Mmax=（0.1×4.896+0.117×2.142）×0.92=0.6kN.M

最大支座力N=（1.1×4.896+1.2×2.142）×0.9=7.16kN；

最大应力计算值σ=M/W=0.363×106/4490=80.781N/mm2；；

纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205.0N/mm2≥80.871N/mm2

3.3、挠度验算

计算公式：

静荷载q1=q11+q12=4.08kN/m；活荷载q2=1.53kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×4.08+0.990×1.53）×7004/（100×20.6×105×10.78）=1.264mm；

支撑钢管的最大挠度小于700/150与10mm,满足要求!

3.4、托梁材料计算

托梁按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

托梁采用：

钢管（双钢管）:

Φ48×3；W=8.98cm3；I=21.56cm4；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=5.569kN

托梁计算简图

托梁计算弯矩图（kN.m）

托梁计算变形图（mm）

托梁计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.928kN.m；

最大变形Vmax=0.613mm＜700/150与10mm

最大支座力Qmax=14.056kN；

最大应力σ=927590.798/8980=103.295KN/mm2；

托梁的抗压强度设计值[f]=205N/mm2＞103.295KN/mm2

满足要求。

3.5、模板支架立杆荷载标准值（轴力）:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载

1、静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.116×3.7=0.43kN；

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.35×0.7×0.7=0.171kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25×0.53×0.7×0.7=6.492kN；

静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.094kN；

2、活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

活荷载标准值NQ=（3.1+2）×0.7×0.7=2.499kN；

3、立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=12.011kN

3.6、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式：

其中：

N--立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=12.011kN；

σ--轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）:

i=1.59cm；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24cm2；

W--立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：

W=4.49cm3；

σ--钢管立杆受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

L0--计算长度（m）；

如果完全参照《扣件式规范》，由下式计算：

l0=h+2a

a---立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度;a=0.1m；

得到计算结果：

立杆计算长度L0=h+2a=1.8+2×0.1=2m；L0/i=2000/15.9=126；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.417；

钢管立杆受压应力计算值:

σ=12010.884/（0.417×424）=67.932N/mm2＜[f]=205N/mm2，满足要求!

（二）、梁施工支撑体系设计及计算书

车库梁的主要类型：

800*530、500*900

主楼梁的主要类型：

200*500、200*450、200*550、150*500、200*700

1、支撑体系设计

梁规格

800*530、900*500

梁宽度

0.8/0.5

梁高

0.9/0.53

支模高度

3.7m

面板

木胶合板，15mm厚

梁侧次楞

40mm*100mm木方，设5根

梁侧主楞

双钢管A48*3.0，间距450mm

梁侧模穿梁螺栓

直径：

12mm，设3根

立杆沿梁长方向间距

0.7m

梁宽方向间距

0.5m

梁底立杆根数

1根

水平杆步距

1.5m

扫地杆设置

扫地杆距离地面20cm，纵横向均设

顶层水平杆设置

顶层水平杆距离模板支撑点小于50cm，U型顶托螺杆伸出长度20cm

底座与垫板

立杆底均设置底座和木垫板，垫板厚5cm，通长设置

剪刀撑设置

按现行规范要求设置，详见构造措施部分

支撑体系设计示意图：

2、梁支撑模板计算书

2.1、梁底支撑计算

强度及抗剪验算要考虑模板结构自重荷载、新浇混凝土自重荷载、钢筋自重荷载和振捣混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑模板结构自重、新浇混凝土自重、钢筋自重荷载。

2.2、荷载的计算：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m）：

q1=（24+1.5）×0.53×0.267=3.604kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）：

q2=0.35×0.267×（2×0.53+0.8）/0.8=0.217kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m）：

经计算得到，活荷载标准值P1=（3+2）×0.267=1.333kN/m；

2.3、方木的支撑力验算

静荷载设计值q=1.2×3.604+1.2×0.217=4.585kN/m；

活荷载设计值P=1.4×1.333=1.867kN/m；

方木计算简图

方木按照三跨连续梁计算。

本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:

W=5×10×10/6=83.33cm3；I=5×10×10×10/12=416.67cm4；

2.4、方木强度验算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的设计值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

线荷载设计值q=4.585+1.867=6.452kN/m；

最大弯距M=0.1ql2=0.1×6.452×0.45×0.45=0.316kN.m；

最大应力σ=M/W=0.131×106/83333.3=3.794N/mm2；

抗弯强度设计值[f]=13N/mm2＞3.794N/mm2，满足要求！

2.5、方木抗剪验算：

最大剪力的计算公式如下:

截面抗剪强度必须满足:

其中最大剪力:

V=0.6×6.452×0.45=2.71kN；

方木受剪应力计算值τ=3×1742.004/（2×50×100）=0.813N/mm2；

方木抗剪强度设计值[τ]=1.7N/mm2＞0.813N/mm2，满足要求！

2.6、支撑钢管的强度验算

荷载计算公式如下：

（1）钢筋混凝土梁自重（kN/m2）：

q1=（24.000+1.500）×0.530=13.515kN/m2；

（2）模板的自重（kN/m2）：

q2=0.350kN/m2；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m2）：

q3=（3.000+2.000）=5.000kN/m2；

q=1.2×（13.515+0.350）+1.4×5.000=23.638kN/m2；

梁底支撑根数为n，立杆梁跨度方向间距为a，梁宽为b，梁高为h,梁底支撑传递给钢管的集中力为P，梁侧模板传给钢管的集中力为N。

当N=2时：

当N＞2时：

计算简图（kN）

支撑钢管变形图

支撑钢管弯矩图

经过连续梁的计算得到：

支座反力RA=RB=1.085kN，中间支座最大反力Rmax=3.14；

最大弯矩Mmax=0.108kN.m；

最大挠度计算值Vmax=0.019mm；

支撑钢管的最大应力σ=0.108×106/4490=24.164N/mm2；

支撑钢管的抗压设计强度[f]=205.0N/mm2＞24.164N/mm2

2.7、支座反力计算

前面计算的出：

最大支座反力Rmax=3.14

Rc--扣件抗滑承载力设计值,取6.40kN≤Rc

得出：

Rmax=2.018＜6.4KN，满足要求！

2.8、立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式：

2.8.1、梁两侧立杆稳定性验算:

其中N--立杆的轴心压力设计值，它包括：

横杆的最大支座反力：

N1=1.805kN；

脚手架钢管的自重：

N2=1.2×0.129×3=0.465kN；

楼板的混凝土模板的自重：

N3=1.2×（1.00/2+（1.00-0.80）/2）×0.45×0.35=0.176kN；

楼板钢筋混凝土自重荷载:

N4=1.2×（1.00/2+（1.00-0.80）/2）×0.70×0.100×（1.50+24.00）=1.285kN；

N=0.697+0.465+0.113+0.826=2.102kN；

φ--轴心受压立杆的稳定系数，由长细比lo/i查表得到；

i--计算立杆的截面回转半径（cm）：

i=1.59；

A--立杆净截面面积（cm2）：

A=4.24；

W--立杆净截面抵抗矩（cm3）：

W=4.49；

σ--钢管立杆轴心受压应力计算值（N/mm2）；

[f]--钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

lo--计算长度（m）；

（1）、立杆受压应力计算式：

lo=k1uh...............

（1）

k1--计算长度附加系数，取值为：

1.155；

u--计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3，u=1.7；

上式的计算结果：

立杆计算长度Lo=k1uh=1.155×1.7×1.5=2.945m；

Lo/i=2945.25/15.9=185；

由长细比lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.209；

钢管立杆受压应力计算值；σ=3011.345/（0.209×424）=33.982N/mm2；

满足要求！

（三）主楼梁板支撑体系设计及计算

1、主楼梁板支撑体系

梁规格

200*500、200*450

梁宽度

0.2

梁高

0.5/0.45

支模高度

3.0m

面板

木胶合板，15mm厚

梁侧次楞

40mm*100mm木方，设5根

梁侧主楞

双钢管A48*3.0，间距450mm

梁侧模穿梁螺栓

直径：

12mm，设3根

立杆沿梁长方向间距

1.0m

梁宽方向间距

0.5m

梁底立杆根数

1根

水平杆步距

1.5m

扫地杆设置

扫地杆距离地面20cm，纵横向均设

顶层水平杆设置

顶层水平杆距离模板支撑点小于50cm，U型顶托螺杆伸出长度20cm

底座与垫板

立杆底均设置底座和木垫板，垫板厚5cm，通长设置

剪刀撑设置

按现行规范要求设置，详见构造措施部分

支撑示意图：

2、支撑体系计算

2.1、梁侧模板荷载

新浇筑砼最大侧压力：

其中γ--混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t--新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/（T+15）计算，得5.714h；

T--混凝土的入模温度，取20.000℃；

V--混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H--混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取0.750m；

β1--外加剂影响修正系数，取1.200；

β2--混凝土坍落度影响修正系数，取1.150。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为50.994kN/m2、18.000kN/m2，取较小值18.000kN/m2作为本工程计算荷载。

2.2、梁侧模板面板的计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

楞（内龙骨）的根数为4根。

面板按照均布荷载作用下的三跨连续梁计算。

面板计算简图：

（1）强度计算

跨中弯矩计算公式如:

其中，σ--面板的弯曲应力计算值（N/mm2）；M--面板的最大弯距（N.mm）；

W--面板的净截面抵抗矩，W=50×1.8×1.8/6=27cm3；

[f]--面板的抗弯强度设计值（N/mm2）；

按以下公式计算面板跨中弯矩：

其中，q--作用在模板上的侧压力，包括:

新浇混凝土侧压力设计值:

q1=1.2×0.5×18×0.9=9.72kN/m；

倾倒混凝土侧压力设计值:

q2=1.4×0.5×2×0.9=1.26kN/m；

q=q1+q2=9.720+1.260=10.980kN/m；

计算跨度（内楞间距）:

l=143.33mm；

面板的最大弯距M=0.1×10.98×143.3332=2.26×104N.mm；

经计算得到，面板的受弯应力计算值:

σ=2.26×104/2.70×104=0.835N/mm2；

面板的抗弯强度设计值:

[f]=13N/mm2＞0.835N/mm2；满足要求！

（2）、挠度验算

计算公式：

q--作用在模板上的侧压力线荷载标准值:

q=18×0.5=9N/mm；

l--计算跨度（内楞间距）:

l=143.33mm；

E--面板材质的弹性模量:

E=9500N/mm2；

I--面板的截面惯性矩:

I=50×1.