1、建筑工程管理工字钢悬挑脚手架专项施工方案望江地区改造建设拆迁安置房（R21-01）地块工程工字钢悬挑脚手架专项施工方案 第一节 编制依据 业主单位提供的设计图纸 施工组织设计建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社；建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社；钢结构设计规范GB50017-2003 中国建筑工业出版社； 建筑结构荷载规范GB50009-2001中国建筑工业出版社； 建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）中国建筑工业出版社； 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 中国建筑工业出版社； 混凝土结构设计规范GB50010-2002中国建筑工业出版社； 建筑施工
2、安全检查标准JGJ59-99中国建筑工业出版社。 第二节 工程概况 杭州望江地区改造建设拆迁安置房（R21-01）地块工程；工程建设地点：杭州市上城区汽车南站附近，东宝路与海潮路交叉口；属于框剪结构;地上1821层;地下一层；建筑高度：65m；标准层层高：2.8米m ；总建筑面积：106248平方米； 本工程由杭州市望江地区改造建设指挥部投资建设，杭州浙华建筑设计事务所设计，浙江省综合勘察研究院有限公司承担地质勘察，浙江明康工程咨询有限公司监理，浙江宝庆建设有限公司组织施工；由汪成平担任项目经理，朱谷梁担任技术负责人。 第三节 脚手架方案选择 本工程考虑到施工工期、质量和安全要求，故在选择方案
3、时，应充分考虑以下几点： 1、架体的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。 2、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久性。 3、选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。 4、结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收； 5、综合以上几点，脚手架的搭设，还必须符合JCJ59-99检查标准要求，要符合浙江省杭州市文明标化工地的有关标准。 6、结合以上脚手架设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用以下脚手架方案：19.600米以下采用落地架，19.600米以上采用工字钢悬挑脚用架，1#、2#
4、、3#、4#楼建筑物高度55米每幢均设二挑，第一挑设在7层楼面标高16.8米，第二挑设在14层楼面标高36.4米，5#、6#、7#楼建筑物高度65米，每幢均设三挑，第一挑设在6层楼面标高16.8米，第二挑设在14层楼面标高36.4米，第三挑设在20层标高53.2米，8#、9#、10#、11#楼建筑物标高66.1米，每幢均设三挑，第一挑设在6层楼面标高16.2米，第二挑设在13层楼面标高35.8米，第三挑设在20层标高55.4米，。本方案工字钢悬挑脚手架方案，落地式脚用架另行编制。 第四节 脚手架的材质要求 普通悬挑架 l、钢管脚落地手架，选用外径48mm，壁厚 3.50mm，钢材强度等级Q23
5、5-A，钢管表面应平直光滑，不应有裂纹、分层、压痕、划道和硬弯，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试验单位，进行钢管抗弯、抗拉等力学试验，试验结果满足设计要求后，方可在施工中使用。 2、本工程钢管脚手架的搭设使用可锻铸造扣件，应符合建设部钢管脚手扣件标准JGJ22-85的要求，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、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应干整，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
6、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，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。脚手架立杆、防护栏杆、踢脚杆统一漆黄色，剪力撑统一漆桔红色。底排立杆、扫地杆均漆红白相间 色。 4、脚手板、脚手片采用符合有关要求。 5、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.61.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由杭州市建筑安全监督管理部门发放的准用证。 6、连墙件采用钢管，其材质应符合现行国家标准碳素钢结构（GB/T 700）中Q235A钢的要求。 7
7、、型钢水平悬挑杆采用16a号槽钢，斜杆采用支杆采用5.6 号角钢56 3 6.0 mm钢管。 8、预埋螺栓的直径为20.0 mm。 第五节 脚手架的搭设流程及要求 普通悬挑架 悬挑脚手架搭设的工艺流程为：水平悬挑纵向扫地杆立杆 横向扫地杆小横杆大横杆（搁栅）剪刀撑连墙件铺脚手板扎防护栏杆扎安全网。 定距定位。根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记；用钢卷尺拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记；垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须铺放平整，不得悬空。在搭设首层脚手架过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角除双向增设，待该部位脚手架与主体结构的连墙件可靠拉接后方
8、可拆除。当脚手架操作层高出连墙件两步时，宜先立外排，后立内排。其余按下一构造要求搭设。悬挑脚手架计算时，立杆的横距按1.05米考虑，实际搭设时立杆的横距按800施工（严禁超过1.05米）。 1、楼板砼强度 为了砼强度满足悬挑脚手架抗压抗拨的需要，楼板砼强度等级必须满足设计要求后搭设（具体计算数据参阅脚手架计算书）。 2、立杆间距 (1)脚手架立杆纵距1.5m，横距1.05m，步距1.8m；连墙杆间距竖直3.6m，水平4.5m(即二步三跨)：里立杆距建筑物0.3m。 (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
9、在同步同跨内，以保证脚手架的整体性。 (3)立杆应设置垫木，并设置纵横方向扫地杆，连接于立脚点杆上，离底座20cm左右。 (4)立杆的垂直偏差应控制在不大于架高的1400。 3、大横杆、小横杆设置 (1)大横杆在脚手架高度方向的间距1.8m，以便立网挂设，大横杆置于立杆里面，每侧外伸长度为150mm。 (2)外架子按立杆与大横杆交点处设置小横杆，两端固定在立杆，以形成空间结构整体受力。 4、剪刀撑 脚手架外测立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置；中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于15m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，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
10、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、脚手片的铺设要求 (1)脚手架里排立杆与结构层之间均应铺设木板：板宽为200mm，里外立杆应满铺脚手板，无探头板。 (2)满铺层脚手片必须垂直墙面横向铺设，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)脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎牢固，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式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧。 (2)选用18铅丝张挂安全网，要
11、求严密、平整。 (3)脚手架外侧必须设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。 (4)脚手架内侧形成临边的(如遇大开间门窗洞等)，在脚手架内侧设1.2m的防护栏杆和30cm高踢脚杆。 7、连墙件 (1)脚手架与建筑物按水平方向4.5m，垂直方向3.6m，设一拉结点。楼层高度超过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l米以内范围按垂直方向每3.6米设一拉结点。 (3)拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架大小横杆接点处。 (4)外墙装饰阶
12、段拉结点，也须满足上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，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的必须铺设站人片，站人片设置平整牢固。 (2)脚手架施工层里立杆与建筑物之间应采用脚手片或木板进行封闭。 (3)施工层以下外架每隔3步以及底部用密目网或其他措施进行封闭。 支承结构型钢的纵向间距与上部脚手架立杆的纵向间距相同，立杆直接支承在悬挑的支承结构上。上部脚手架立杆与支承结构应有可靠的定位连接措施，以确保上部架体的稳定。通常采用在挑梁或纵向钢粱上焊接150-200mm、外径40mm的
13、钢管，立杆套座其外，并同时在立杆下部设置扫地杆。 第六节 脚手架计算书 普通悬挑架 一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 19.6 米，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为0.80米，立杆的步距为1.80 米；内排架距离墙长度为0.20米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为 120 米；采用的钢管类型为 483.5； 横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数 0.80；连墙件布置取两步三跨，竖向间距 3.60 米，水平间距4.50 米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件连接；2.活荷载参数施工均布荷载标准值
14、(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浙江省杭州市，查荷载规范基本风压为0.450，风荷载高度变化系数z为0.840，风荷载体型系数s为0.645；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荷载标准值(kN/m2):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/m2):0.140；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:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、竹串片脚手板挡板；5.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用16a号槽钢，其中建筑物外
15、悬挑段长度1.10米，建筑物内锚固段长度 2.00 米。与楼板连接的螺栓直径(mm):20.00；楼板混凝土标号:C35；6.拉绳与支杆参数支撑数量为:1； 钢丝绳安全系数为:3.500；钢丝绳与墙距离为(m):2.800；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 1.00 m。 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=0.038 kN/m
16、 ；脚手板的自重标准值:P2=0.3000.800/(2+1)=0.080 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0000.800/(2+1)=0.800 kN/m；静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.080=0.142 kN/m；活荷载的设计值: q2=1.40.800=1.120 kN/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=0.080.1421.5002+0.101.1201.5002 =0.278
17、kN.m；支座最大弯距计算公式如下: 支座最大弯距为 M2max= -0.100.1421.5002-0.1171.1201.5002 =-0.327 kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：=Max(0.278106,0.327106)/5080.0=64.370 N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为 = 64.370 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/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=0.038+0.080=0.118 kN/m； 活荷载标准值:
18、q2= Q =0.800 kN/m；最大挠度计算值为：V= 0.6770.1181500.04/(1002.06105121900.0)+0.9900.8001500.04/(1002.06105121900.0) = 1.758 mm；大横杆的最大挠度 1.758 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0/150 mm与10 mm，满足要求！ 三、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
19、值：p1= 0.0381.500 = 0.058 kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3000.8001.500/(2+1)=0.120 kN；活荷载标准值：Q=3.0000.8001.500/(2+1) =1.200 kN；集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.120)+1.4 1.200 = 1.893 kN； 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 = 1.20.0380.8002/8 = 0.004 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: Mpmax = 1.8930.
20、800/3 = 0.505 kN.m ；最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.509 kN.m；最大应力计算值 = M / W = 0.509106/5080.000=100.102 N/mm2 ；小横杆的最大应力计算值 =100.102 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205.000 N/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=50.038800.04/(3842.060105121900.000) = 0.008 mm ；大横杆传递荷载 P =
21、 p1 + p2 + Q = 0.058+0.120+1.200 = 1.378 kN；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 = 1377.600800.0(3800.02-4800.02/9 ) /(722.060105 121900.0) = 0.997 mm；最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.008+0.997 = 1.005 mm；小横杆的最大挠度和 1.005 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 800.000/150=5.333与10 mm,满足要求！ 四、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
22、，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。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6.40 kN；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 = 0.0381.5002/2=0.058 kN；小横杆的自重标准值: P2 = 0.0380.800=0.031 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.3000.8001.500/2=0.180 kN；活荷载标准值: Q = 3.0000.8001.500 /2 = 1.800 kN；
23、荷载的设计值: R=1.2(0.031+0.180)+1.41.800=2.773 kN；R 6.40 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、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(kN)，为0.1248 NG1 = 0.1248+(1.502/2+1.502)0.038/1.8019.60 = 4.328；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30 NG2= 0.30041.500(0.800+0.2)/2 = 0.900 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准
24、值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14 NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50019.600 = 0.147 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.795 kN；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= 3.0000.8001.5002/2 = 3.600 kN；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
25、筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.450 kN/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= 0.840 ； 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 0.4500.8400.645 = 0.171 kN/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= 1.25.795+ 1.43.600= 11.994 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.25.795+
26、0.851.43.600= 11.238 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1711.500 1.8002/10 = 0.099 kN.m； 六、立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为： 立杆的轴向压力设计值 ：N =11.994 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；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 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.119 m；长细比
27、 Lo/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.186 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 11994.000/(0.186489.000)=131.865 N/mm2；立杆稳定性计算 = 131.865 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/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 =11.238 kN；计算立杆的截面回转半径 ：i
28、= 1.58 cm；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 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 3.119 m；长细比: L0/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； = 11237.616/(0.186489.000)+98703.553/5080.000 =
29、 142.983 N/mm2；立杆稳定性计算 = 142.983 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205.000 N/mm2，满足要求！ 七、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风荷载标准值 Wk = 0.171 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.200 m2；按规范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= 5.000 kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw = 1.4WkAw = 3.871 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw
30、+ N0= 8.871 kN；连墙件承载力设计值按下式计算： Nf = Af其中 - 轴心受压立杆的稳定系数； 由长细比 l0/i = 200.000/15.800的结果查表得到 =0.966，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9664.89010-4205.000103 = 96.837 kN；Nl = 8.871 Nf = 96.837,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 8.871小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求！ 连墙件扣件连接示意图 八、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800mm，内排脚手架距离墙体200mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1000mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 866.20 cm4，截面抵抗矩W = 108.30 cm3，截面积A = 21.95 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.25.795 +1.43.600 = 11.994 kN；水平钢
