新发村一期4#楼脚手架专项施工方案嘿嘿.docx

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新发村一期4#楼脚手架专项施工方案嘿嘿

脚手架专项施工方案

一、工程概况

新发村（一期）地段4#楼；工程建设地点:

哈尔滨市香坊区哈平路6.5公里处（三精制药厂对面）；属于框剪结构；地上16层；地下1层；建筑高度：

48.60m；标准层层高：

3m；总建筑面积：

13963.60平方米；工程计划开工日期为2013年6月14日，竣工日期为2014年11月1日。

本工程由黑龙江龙广房地产开发有限公司投资建设投资建设，黑龙江建工建筑设计研究院有限公司设计，哈尔滨中建建筑设计有限公司地质勘察，黑龙江大洋建设工程监理有限公司监理，哈尔滨三力建筑工程集团有限公司组织施工；由侯军朝担任项目经理，周成业担任技术负责人。

二、编制依据

型钢悬挑扣件式钢管脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）、《建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-91）以及本工程的施工图纸。

三、脚手架设计原则

1、必须符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）检查标准要求

2、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。

3、在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐性。

4、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。

5、结构选用型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方

四、脚手架方案选则：

1、为充分利用现场，本工程地上16层，悬挑位置设置在三层和九层挑出，采用悬挑工字钢扣件钢管双排脚手架。

架体高于檐高1.5m。

外墙主体施工搭设双排脚手架，外满挂密目网形成全封闭安全状态。

墙柱绑筋、支模、浇注砼采用钢管搭设井架，上铺钢跳板；外墙装饰工程施工利用外脚手架；内墙砌筑采用钢制定型脚手架；室内装饰采用钢制满堂红脚手架；地下室外墙抹灰、做防水、砌筑采用双排脚手架，并在地下室顶部搭设临时平网3m宽。

待砌筑、防水、抹灰结束后拆除。

2、外墙悬挑工字钢双排扣件钢管脚手架的材质要求：

（1）悬挑工字钢双排扣件钢管脚手架，选用外径48.60mm，壁厚3.60mm，钢材强度等级Q235-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划到和硬弯，新用的钢管要有出厂合格证。

脚手架施工前必须将入场钢管取样，送有相关国家资质的实验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求，方可在施工中使用。

（2）本工程双排扣件钢管脚手架的搭设使用可铸造扣件，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等铸造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干净，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。

钢管螺栓拧紧力矩达70N.M时不得破坏。

如使用旧扣件时，扣件必须取样送有相关国家资质的试验单位，进行扣件抗滑力等试验，试验结果满足设计要求后方可在施工中使用。

（3）搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂料，颜色力求环境美观。

脚手架立杆、防护栏杆、踢脚板统一漆颜色，剪力撑统一均漆红白相间色。

（4）采用脚手板符合有关要求。

（4）安全网采用密目式安全网，用密目网（2000目/100㎝2）进行全封闭，密目网应挂于脚手架里侧，密目网采用由市安全站指定厂家产品，以保证质量。

五、脚手架的搭设流程及要求

1、悬挑脚手架搭设的工艺流程：

（1）预埋件安装---楼面混凝土强度试验----工字钢安装---纵向扫地杆---立杆---横向扫地杆----小横杆---大横杆----剪刀撑---连墙件---铺脚手板---扎防护栏杆---扎安全网

（2）定距定位根据悬挑工字钢的楼面外框边线尺寸按1.35m定距等份安装预埋件，并保证建筑物每边的预埋件与该边垂直和预埋件横距相等并平行；工字钢安装时由放线员配合做好抄平工作。

2、立杆间距

（1）脚手架立杆纵距1.35m，横杆1.05m，步距1.5m；连墙杆间距竖直3.0m，水平4.05m（即两步三跨）；里立杆距建筑物0.2m。

（2）脚手架的底部立杆采用不同长度的钢管参差布置，使钢管立杆的对接接头交错布置，高度方向相互错开500mm以上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。

（3）立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1/400。

3、大横杆、小横杆设置

（1）大横杆在脚手架高度方向的间距1.5m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度150mm。

（2）外架子按立杆与大横杆交点设置小横杆，两端固定在立杆上。

4、剪刀撑的设置

（1）脚手架外侧立面连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置；剪刀撑斜杆的拉长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，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，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。

5、脚手板的铺设要求

（1）脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木版；里外立杆应满铺脚手板。

（2）脚手板必须满铺到位，不留空位，不能满铺处必须采取有效的防护措施。

（3）脚手板须用8号线绑扎，不少于两点，要求帮扎牢固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手片，发现有破损的要及时更换。

6、防护栏杆

（1）脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。

（2）外脚手架的每步应按作业层的要求居中设置中栏杆，脚手架外立杆的内侧，应设置1.2m的防护栏杆和高度大于18㎝的挡脚板。

7、连墙件

（1）脚手架与建筑物按水平方向4.00m，垂直方向3.0m，设一拉结点。

连墙应采用钢管扣件水平硬拉结杆，楼层高度超高4m，则在水平方向加密，如楼层高度超过6m时，则按水平方向每6m设置一道斜拉钢丝绳。

（2）拉结点在转角范围内和顶部处加密，即在转角1米以内范围按垂直方向每3.0米设一拉结点，拉结点采用φ6.5钢筋与楼面边梁连接。

（3）拉结点应保证拉固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。

（5）外墙装饰阶段拉结点，必须满足上述要求，确因施工需要出去原拉结点，必须重新补设可靠，有效的临时拉结，以确保外架安全可靠。

8、架体内封闭

（1）脚手架的架体里立杆距墙体净距为200mm，如因结构设计的限制大于200mm必须铺设站跳板，跳板设置平整牢固。

（2）脚手架施工层里立杆与建筑物之间采用脚手板或木板进行封闭。

（3）施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网进行封闭。

六、脚手架参数信息及计算书

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为20m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.25m；

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Φ48.3×3.6；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载（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

本工程地处黑龙江哈尔滨市，基本风压0.55kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m）:

0.1248；

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；

安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

4层；

脚手板类别:

冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:

冲压钢脚手板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用20a号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.35m，建筑物内锚固段长度2.3m。

锚固压点螺栓直径（mm）:

20.00；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

3.300；

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1.2m。

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=0.04kN/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=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.04+1.2×0.105=0.174kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.05=1.47kN/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）

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:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.174×1.52+0.10×1.47×1.52=0.362kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.174×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.426kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.362×106,0.426×106）/5260=80.989N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=80.989N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.04+0.105=0.145kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.145×15004/（100×2.06×105×127100）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×127100）=2.199mm；

大横杆的最大挠度2.199mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

小横杆的计算

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=0.04×1.5=0.06kN；

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=3×1.05×1.5/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.06+0.158）+1.4×1.575=2.465kN；

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=ql2/8

Mqmax=1.2×0.04×1.052/8=0.007kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.465×1.05/3=0.863kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.869kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.869×106/5260=165.3N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=165.3N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值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:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.04×10504/（384×2.06×105×127100）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.06+0.158+1.575=1.792kN；

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:

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1792.05×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×127100）=2.812mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.812=2.836mm；

小横杆的最大挠度为2.836mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

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，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；

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=0.04×1.5×2/2=0.06kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.04×1.05/2=0.021kN；

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=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.06+0.021+0.236）+1.4×2.362=3.687kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

脚手架立杆荷载的计算

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.040/1.80]×20.00=3.158kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×4×1.5×（1.05+0.2）/2=1.17kN；

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

NG3=0.11×4×1.5/2=0.33kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×20=0.15kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.808kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.808+0.85×1.4×4.725=11.392kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.808+1.4×4.725=12.384kN；

立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.55kN/m2；

μz--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：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.214；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.55×0.74×0.214=0.061kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.061×1.5×1.82/10=0.035kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=11.392kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=12.384kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=196；

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=0.188

立杆净截面面积：

A=5.06cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.26cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=11391.95/（0.188×506）+35260.58/5260=126.457N/mm2；

立杆稳定性计算σ=126.457N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=12384.2/（0.188×506）=130.185N/mm2；

立杆稳定性计算σ=130.185N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

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

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＝0.55，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.55=0.076kN/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=1.719kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=6.719kN；

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l/i=250/15.9的结果查表得到φ=0.958，l为内排架距离墙的长度；

A=5.06cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958×5.06×10-4×205×103=99.373kN；

Nl=6.719

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=6.719小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

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250mm，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=2370cm4，截面抵抗矩W=237cm3，截面积A=35.5cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×4.808+1.4×4.725=12.384kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×35.5×0.0001×78.5=0.334kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架计算简图

经过连续梁的计算得到

悬挑脚手架支撑梁剪力图（kN）

悬挑脚手架支撑梁弯矩图（kN·m）

悬挑脚手架支撑梁变形图（mm）

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为：

R[1]=15.659kN；

R[2]=10.251kN；

R[3]=0.078kN。

最大弯矩Mmax=1.671kN·m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.671×106/（1.05×237000）+8.541×103/3550=9.121N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值9.121N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215N/mm2,满足要求！

悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用20a号工字钢,计算公式如下

σ=M/φbWx≤[f]

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：

查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=2

由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.93。

经过计算得到最大应力σ=1.671×106/（0.93×237000）=7.59N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=7.59小于[f]=215N/mm2,满足要求!

拉绳的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

RAH=ΣRUicosθi

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=16.662kN；

拉绳的强度计算

钢丝拉绳（支杆）的内力计算

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=16.662kN

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径14mm。

[Fg]=aFg/K

其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN），查表得Fg＝123KN；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。

α＝0.85；

K--钢丝绳使用安全系数。

K＝6。

得到：

[Fg]=17.425KN>Ru＝16.662KN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环强度计算

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=16.662kN

钢丝拉绳（斜拉杆）的拉环的强度计算公式为

σ=N/A≤[f]

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

所