悬挑脚手架施工方案.docx

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悬挑脚手架施工方案

海都悦府项目

脚手架工程

施

工

方

案

建设单位:

青岛都市中心城置业有限公司

施工单位:

青岛城阳城建集团有限公公司

编制日期:

2017年4月24日

目录

一、工程概况2

二、脚手架工程设计及搭设参数2

三、悬挑架的荷载取值及简支梁设计2

四、斜拉钢丝绳计算7

五、立杆稳定性计算8

六、连墙件计算10

七、卸料平台11

八、脚手架安全措施13

九、脚手架的拆除16

十、安全管理17

十一、脚手架注意事项18

一、工程概况

本工程为海都悦府（住宅楼2栋，商业建筑1栋），位于青岛市城阳街道德阳路南、春城路西、正阳路以北、长城路以东。

总建筑面积11581.67平方米。

一层地下车库，地下建筑面积2620平方米。

由1#楼商业网点与2#楼多层、3#楼高层住宅组成。

本工程主体为框剪结构。

二、脚手架工程设计及搭设参数

本工程室外脚手架考虑到工程进度因素，采用悬挑脚手架，计划在楼层平面设工字钢悬挑并钢丝绳斜拉结构。

脚手架钢管选用ф48×3.5；外挑工字钢采用I20，长度约为4.5米；固定工字钢在楼面上用2ф16的圆钢筋。

立杆纵向间距为1.5米，内立杆距外墙0.35m，外立杆距外墙面为1.4米，大横杆间距为1.5米，小横杆长度为1.5米。

脚手架与建筑物的连墙拉结在两步三跨内采用拉筋和顶撑配合使用的刚性连接方式:

拉筋用ф6.5钢筋，顶撑用ф48×3.5钢管，或者采用ф48×3.5钢管固定在内立杆上，每个节点采用三个直角（旋转）扣件。

根据计算确定五层楼层高度接近15米，故悬挑架高按15米，对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。

三、悬挑架的荷载取值及简支梁设计

3.1悬挑架荷载的取值与组合

3.1.1计算基数：

计算高度H=15m步距h=1.5m

立杆纵距la=1.5m立杆横距lb=1.05m

查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）：

钢管自重G1=0.0384KN/m挡脚板自重G2=0.0262KN/m

安全立网自重G3=0.0034KN/m2安全平网自重G4=0.00487KN/m2

外立杆至墙距ld=1.40m主体施工活荷载qk=3KN/m2

内立杆至墙距lc=0.35m

3.1.2脚手架结构自重（包括立杆、纵、横水平杆、剪刀撑、横向斜撑和

扣件）；查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30—2001）附表A-1得：

架体每米高度一个立杆纵距的自重gk1=0.1394KN/m

NG1K=H×gk1=15×0.1394=3.7638KN

3.1.3构配件自重（包括脚手板、防护栏杆、挡脚板、密目网等）

⑴外立杆

①竹串片板按一层考虑，单位荷重按0.35kN/m2计：

NG2K-1=1×la×lb×0.35×103

=1×1.05×1.5×0.35×103=551.25N

②栏杆、挡脚板（挡脚板按一层考虑，栏杆每步架1根）

NG2K-2=1×la×G1+15×G2×103

=（1×1.5×0.0384+15×0.0262）×103=529.2N

③安全网（立网、平网）

NG2K-3=H×la×G3×103+4×la×lb×G4×103=22.2×1.5×0.01×103=191.33N

④合计

NG2K=551.25+529.2+191.33=1271.78N

⑵内立杆

①竹串片板按一层考虑

NG2K-1=1×la×lb×0.35×103+1×la×lc×0.35×103

=（1×1.05×1.5×0.35+1×1.5×0.35×0.35）×103

=735N

②安全栏杆

NG2K-2=15×0.0262×103=471.6N

③安全网（平网）

NG2k-3=4×la×lb×G4×103=30.681N

合计

NG2K=735+471.6+30.681=1237.3N

3.1.4施工均布活荷载

按主体施工阶段两层施工考虑，每层为：

外立杆NQK外=1×la×lb×qk/2=1×1.5×1.05×3/2=2.3625kN

内立杆NQK内=1×la×lb×qk/2+1×la×lc×qk

=2.3625+0.3×1.5×0.35×3

=3.9375kN

3.1.5垂直荷载组合

⑴外立杆

N1=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK外

=1.2×（3.7638+1.27178）+1.4×2.3625

=9.35kN

⑵内立杆

N2=1.2×（NG1K+NG2K）+1.4×NQK内

=1.2×（3.7638+1.2373）+1.4×3.9375

=11.56kN

3.2简支梁设计

本工程悬挑架采用钢丝绳张拉工字钢悬臂式结构，水平悬挑工字钢梁采用I20钢，长4.5m，二层、七层楼面上分别在结构板面内预埋16的圆钢，一个点为全封闭，一个点为敞开口。

根据《钢结构设计规范》（GB50017—2002）规定进行下列计算与验算：

计算模型：

按简支梁考虑

⑴I20钢截面特性

Wx=49×103mm3,I=245×104mm4,自重q=0.1126kN/m，弹性模量E=206×103N/mm2，翼缘宽度b=68mm，翼缘平均厚度δ=7.6mm，高度h=200mm。

⑵最大弯矩

Mmax=N2×lb×lC／（lb+lC）+1／16×q（lb+lC）2

=11.56×1.05×0.35／1.4+1／16×0.1126×1.42=3.048KN·m

⑶强度验算

σ=Mmax/（γx×Wx）

γx----截面发展系数，对I形截面，查表得：

γx=1.05；

Wx----对x轴的净截面抵抗矩，查表得：

Wx=49×103mm3。

f----型钢的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

σ=3.048×106/（1.05×49×103）=59.242N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑷整体稳定验算

根据刚结构设计的规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通工字钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二），本间支梁跨长1.4米，按下列公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）·235/σs

=[570×68×7.6/（1400×100）]×235/215=2.3

则间支梁梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ×Wx）

=3.048×106/（2.3×49×103）=27.045N/mm2＜f=215N/mm2

∴安全。

⑸刚度验算

ω=N2lb/9EIl×[（lb2+2lClb）3/3]1/2+5ql4/384EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

E----弹性模量，E=206×103N/mm2。

I----钢材的抗弯强度设计值，Q235钢，取f=215N/mm2。

ω<10mm，满足要求。

⑹I20钢后部锚固钢筋设计

①锚固钢筋的焊缝验算

σ=F1/（lW·δ）

F1----作用于锚固钢筋上的轴心拉力设计值，F1=6.4kN；

lW----焊缝的计算长度，取lW=30-10=20mm。

δ----焊缝的计算厚度，取8mm。

σ=6.4×103/（20×8）=40N/mm2＜[σ]=160N/mm2

∴满足要求。

⑺由计算结果可知，当挑梁采用I20钢时，其强度、挠度、稳定性均

符合要求。

四、斜拉钢丝绳计算

选用9.0（7∮3.0）钢绞线

根据计算得：

F=14.6KN

F/s=14.6×103/3.14×32=516<1670

满足要求

挂勾钢筋采用盘圆16钢筋

F/s＝14.6×103/3.14×82＝72<310

满足要求

五、立杆稳定性计算

4.1无风荷载时，立杆稳定性计算：

N/（∮A）≤f

N——计算立杆最大垂直力设计值，取N=N2=11.56kN；

∮——轴心受压构件的稳定系数，根据长细比λ查（JGJ130—2001）附

录C表C取值；

根据第5.3.3条规定：

立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×150=260cm

长细比：

λ=l0/i（钢管回转半径）=260/1.58=164.556，

查附录C，∮=0.260

A——立杆的截面面积，查本规范附录B表B采用：

A=489mm2

立杆稳定性计算：

N/（∮A）=11560/（0.26×489）=90.92N/mm2

4.2在风荷载作用下，立杆稳定性计算：

N/（∮A）+MW/W≤f

MW——由风荷载设计值产生的弯矩，按本规范（5.3.4）式计算；

W——钢管立杆的截面模量，查附录B表B：

W=5.08cm3；

⑴由风荷载产生的弯矩计算

①水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》（GBJ9）：

B类地区，脚手架最高处35m，查表得：

μz=1.5166；

μs——脚手架风荷载体型系数，按本规范4.2.4规定采用：

查表得：

敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.5×0.095=0.21375m2

密目网的挡风系数取0.5，则在脚手架外立杆里侧满挂密目网后，

脚手架综合挡风面积为：

（1.5×1.5-0.21375）×0.5+0.21375=1.231875m2

其综合挡风系数为∮=1.231875/（1.5×1.5）=0.5475

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数

为1.3∮，即：

μs=1.3×0.5475=0.71175；

ω0——基本风压。

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9）规定：

ω0=0.45。

ωk=0.7×0.45×1.5166×0.71175=0.34KN/m2

②由风荷载产生的弯矩计算

MW=0.85×1.4×ωklah2/10=0.85×1.4×0.34×1.5×1.52/10

=0.1366KN.m

⑵立杆稳定性计算

N/（∮A）+MW/W=12270/（0.26×489）+0.1366×106/（5.08×103）

=123.4kN/mm2

六、连墙件计算

连墙构造对外脚手架的安全至关重要，必须引起高度重视，确保架体稳固。

连墙拉筋用Ф6.5钢筋拉到剪力墙上,顶撑用Ф48×3.5钢管，水平距离4.5m，竖向距离为3米。

5.1作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.34KN（同脚手架稳定计算数值）

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

N1w=1.4ωkAw=1.4×0.34×3×4.5=6.426KN

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN

连墙件轴向力设计值Nl=N1w+N0=6.426+5=11.426KN

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》可知，一个直角（旋转）扣件的抗滑设计值为8.00KN。

由此可见，在两步三跨内采用ф48×3.5钢管固定在内立杆上，每个节点采用三个直角（旋转）扣件可满足要求。

5.2连墙设置的注意事项：

①确保杆件的连接可靠，扣件必须拧紧，垫木必须夹持稳固，避免脱出。

②装设连杆时应保持立杆的垂直度要求，避免拉杆时产生变形。

③连墙构造中的连墙杆或拉筋应垂直于墙面设置，并呈水平位置或稍可向脚手架一端倾斜，但不允许向上翘起。

七、卸料平台

1、卸料平台用途及极限荷载值

卸料平台是楼层进出材料的主要通道，主要用于输出拆下的模板和架管。

为保证卸料平台的安全可靠及正常使用，卸料平台允许负荷的施工荷载不大于3000N/m2，堆放高度不大于1米。

2、卸料平台设计

平台的主梁采用18#槽钢，次梁采用18#槽钢；防护栏杆采用48×3.5脚手架管，设300mm高3mm厚钢板挡脚板；平台底部用3mm厚钢板封闭严密，并与平台焊接牢固；预埋钢筋必须采用直径25mm的钢筋，锚固长度为42×25=1050mm。

预埋钢筋锚固在框架梁内。

3、卸料平台的搭设与拆除

1）搭设、拆除人员必须持证上岗，身体状况良好，经过安全技术交底，准确掌握本工程集料平台搭设、拆除的特点与方法。

2）搭设、拆除时设专人指挥、看护，划定警戒区，设立警示标志，非搭设、拆除人员禁止进入施工区域。

3）搭设流程

安装检查：

安装前对操作人员身体、安装用机械设备、安装环境等进行检查。

平台组装：

将悬挑主梁槽钢与次梁槽钢用螺栓进行连接。

平台吊装：

吊装稳固槽钢底架，槽钢与钢丝绳连接、槽钢与预埋件连接。

栏杆、脚手板安装：

脚手板必须包头，并与槽钢次楞固定牢固，铺装到槽钢底架；安装防护栏杆、安全网。

4）拆除：

拆除应先安装后拆，后安先拆，拆除完后对现场进行清理，并进行刷漆保养。

5、卸料平台的检查与验收

1）预埋钢筋吊环必须做隐蔽验收，并作好验收记录。

2）集料平台应严格按施工方案进行搭设；钢丝绳卡具的位置数量型号等均应符合设计要求，必须使用花篮螺栓对钢丝绳进行紧固；焊接位置必须满焊，焊缝均匀密实；槽钢的规格应符合设计要求。

3）由项目经理组织有关工长、技术负责人、安全员、搭设人员、使用人员对集料平台进行100%检查验收，验收合格后方可使用。

4）平台使用过程中由专人负责定期保养和随时进行检查，发现问题及时上报处理。

5）任何人、任何部门不得对集料平台擅自进行改动、变更，若因实际问题必须进行变更时必须通过本方案审批部门的同意方可进行。

6、注意事项

1）使用过程中严禁超载，平台上不得长时间堆积物料。

2）吊环必须采用直径25mm的钢筋。

3）钢丝绳端部用绳卡三个固定与吊环连接，并设一个安全绳卡，且在钢丝绳端部留安全弯，以便日常检查用，且钢丝绳采用花篮螺栓紧固。

吊环必须采用直径25mm的钢筋。

7、卸料平台设计计算书

1）卸料平台恒载计算

3mm钢板：

7.85×3×2×2.1=0.96KN

18#槽钢：

0.23×（2.1+6+7.2）=3.519KN

钢管护栏：

0.038×7=0.266KN

合计：

4.745KN

活荷载：

取3KN／m2

荷载设计值：

1.2×4.475+1.4×3=5.694+4.2=9.894KN

2）钢丝绳验算

按照外侧两根受力计算，计算简图如右侧所示：

①荷载统计

G=9.894/4=2.47KN

因为Tsina=G

所以T=G／sina=2.47／0.76=3.25KN

直径15.5，6×19钢丝绳，破断拉力F=125KN，安全系数取10，钢丝绳破断拉力换算系数查表得0.85

则K=0.85F／T≥[K]=10

=0.85×125／3.25=32.69＞10

所以φ15.5的钢丝绳抗拉力满足要求。

八、脚手架安全措施

⑴脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步。

⑵每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度。

⑶底座应准确的放在焊在工字钢上的钢筋上。

⑷立杆搭设应符合下列规定：

①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。

②当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，应立即设置连墙件。

③顶层立杆的搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应少于100mm。

⑸纵向水平杆搭设应符合下列规定：

①纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。

②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

⑹脚手架必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应采用直角扣件固定在底座上皮不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。

⑺连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：

①本工程外脚手架高度小于50m，连墙件每3.0m×4.5m设一根。

②连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）。

③当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。

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450—600之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。

抛撑应在连墙件搭设后拆除。

④当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。

⑤每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在450—600之间；

剪刀撑跨越立杆的最多根数

剪刀撑斜杆与地面的倾角（a）

450

500

600

剪刀撑跨越立杆的最多根数（n）

7

6

5

⑥本工程脚手架高度在24m以上，必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，

并应由底至顶连续设置。

⑦剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定。

⑧剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

⑨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，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

⑻扣件安装符合下列规定：

①扣件规格必须与钢管外径相同；

②螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；

③在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、

旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；

④对接扣件开口应朝上或朝内；

⑤各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

⑼作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：

①栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

②上栏杆上皮高度应为1.2m；

③挡脚板高度不应小于180mm；

④中栏杆应居中设置。

⑽脚手板的铺设应符合下列规定：

①脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm;

②竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

③作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。

④在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；

⑤自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。

九、脚手架的拆除

⑴拆除脚手架时，应符合下列规定：

⑵拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；

⑶连墙件必须随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆脚手架；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙杆加固；

⑷当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；

⑸当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端应采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固；两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于4m（2步）。

横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中间每隔6跨设置一道。

⑹卸料时各配件严禁抛掷至地面。

十、安全管理

⑴搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员必须定期体检，合格者方可上岗。

⑵搭设脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。

⑶脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收，合格后方可准许使用。

⑷作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送砼和砂浆的输送泵等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。

⑸当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。

⑹脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行，安全网应按有关规定搭设或拆除。

⑺在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

①主节点处的纵．横向水平杆，纵横向扫地杆。

②连墙件。

⑻临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

⑼在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

⑽工地临时用电线路的架设及脚手架接地．避雷措施等，应按规定设置。

⑾搭拆脚手架时财面应设围护栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。

十一、脚手架注意事项

⑴在结构现浇板内各预埋一根Ф16盘圆钢筋要满足钢筋的锚固长度，钢筋和工字钢的焊接要满足设计书的要求（每根钢筋焊缝长3厘米，厚0.8厘米）。

⑵装饰作业时，只能单层作业。

⑶工字钢不允许随便钻孔、打眼。

⑷预埋吊环为盘圆16钢筋，满足钢筋的锚固长度。

青岛城阳城建集团有限公公司