脚手架(落地式、悬挑)施工方案改.doc

中建五局烟台开发区B-40住宅小区一期A区 脚手架施工方案 烟台开发区B-40住宅小区一期A区脚手架施工方案编 制 审 核 中国建筑第五工程局有限公司 烟台悦海和园项目部 2010年11月6日目 录一、 编制依据二、 工程概况三、脚后架布设安排四、脚手架构造设置五、脚手架示意图六、脚手架结构安全验算1、小横杆强度和变形2、大横杆验算3、扣件抗滑承载力验算4、立杆稳定性验算5、连墙件计算6、工字钢悬挑梁的受力计算、7、悬挑梁的整体稳定性计算8、拉绳的腕力计算9、拉绳的强度计算10、锚固段与楼板连接的计算七、脚手架注意事项一、编制依据1、青岛北洋建筑设计院提供的施工图纸；2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-20013、施工手册第四版4、质量计划/施工组织设计编制规定QWJ/JS.01-20025、质量手册QWJ/Z01-20026、程序文件QWJ/-20027、建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)8、钢结构设计规范(GB 50017-2003)9、我公司已积累的类似工程的施工经验及技术资料二、工程概况悦海和园项目位于烟台市南京大街南侧，烟台开发区B-40小区东北角（A区）。地上24-28层，地下一层，剪力墙结构，总建筑面积53991 m2。由A1#、A2#与A3#三栋楼及整体地下车库组成。A1#高度为68.65米，地上建筑面积15873.18 m 2、A2#高度为80.3米, 地上建筑面积18502.9 m 2、A3#高度为68.65米，地上建筑面积9866.11 m 2。地下车库总建筑面积为9307.14 m 2。本工程为一类建筑，耐火等级一级，七度抗震设防。塔楼外防护架均采用扣件式48×3.0钢管双排脚手架。“一架多用”，既可作为安全防护架，又是结构施工期间的操作架。由于塔楼高度大，为保障安全，脚手架需分段搭设。三、脚手架布设安排（一）、A1#与A3#：地下室和地上一层施工期间，第1段为落地式双排脚手架，从基坑内地面向上搭设，搭设高度约10m。地上一层顶板上悬挑工字钢作为第2段外架的支撑，第2段外架：27层，搭设高度16.8m。第3段外架：813层，搭设高度16.8m。第4段外架：1419层，搭设高度16.8m。第5段外架：2024层，搭设高度14.00m。（二）、A2#：地下室和地上一层施工期间，第1段为落地式双排脚手架，从基坑内地面向上搭设，搭设高度约10m。地上一层顶板上悬挑工字钢作为第2段外架的支撑，第2段外架：28层，搭设高度19.6m。第3段外架：915层，搭设高度19.6m。第4段外架：1622层，搭设高度19.6m。第5段外架：2328层，搭设高度16.8m。四、脚手架构造设置1、外脚手架统一采用扣件式48×3.0钢管双排架，立杆横距0.9m，立杆纵距1.4m，大横杆步距1.8m，里立杆距外墙面0.4m，外立杆距墙面1.3m，小横杆采用1.5m长钢管，用直角扣件在主节点处与大横杆相连。小横杆里端悬挑0.3m，距离外墙面0.1m。外架每层隔跨与主体结构形成刚性拉接。工字钢悬挑梁外挑1500mm，与楼板锚固2300mm。2、连墙件设置方式：遇窗洞口处内外各一道水平钢管夹住墙体，与架体立杆采用2根钢管连接；没有窗洞口的地方按要求间距在墙内预埋60PVC套管，墙内外各设1根水平钢管，采用1根钢管穿过套管与架体立杆或纵向水平杆相连。连墙件每层两跨设置（连墙件设置简图如后附）。3、剪刀撑在外墙方向连续设置，剪刀撑斜杆与水平面的交角宜在45° 60°之间，水平投影宽度应5跨或7m。剪刀撑的斜杆两端用旋转扣件与脚手架立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加24个扣结点。剪力撑必须与立杆固定，不能连接横杆，剪力撑杆必须落地。五、脚手架示意图 双排落地式脚手架剖面、立面图悬挑剖面图中国建筑第五工程局 5China Construction Fifth Engineering Bureau中建五局烟台开发区B-40住宅小区一期A区 脚手架施工方案 悬挑架转角工字钢安装示意图悬挑大样图悬挑式脚手架杆件示意图中国建筑第五工程局 23China Construction Fifth Engineering Bureau六、脚手架结构安全验算本工程脚手架立杆纵距la=1.4m，立杆横距lb=0.9m，步距h=1.8m，查表,每米立杆承受结构自重gk=0.1219KN/m；木脚手板以2个操作层满铺计算，脚手板自重取 ，施工均布荷载取，上下同时操作层每段脚手架不超过2层。选取荷载最大的一段脚手架进行验算：A2#楼的第2段悬挑式脚手架：28层，标高2.75m19.55m,搭设高度19.6m。(一)、小横杆强度和变形1、抗弯强度验算：作用小横杆线荷载标准值：永久荷载： 可变荷载：计算简图1： 永久荷载在lb跨中产生最大弯矩：=0.0392KN.m可变荷载最不利布置时在lb跨中产生最大弯矩：1.2×0.0392+1.4×0.4253=0.6424KN.m钢管截面抵抗矩，查附录表B 钢管抗弯强度设计值抗弯强度满足要求。2、变形验算：钢材弹性模量，钢管惯性矩为 容许挠度，由规范知为：计算简图2：故挠度满足要求。（二）、大横杆验算由本工程脚手架搭设形式可知，小横杆将承受到的荷载传给大横杆，小横杆间距1.4m，与大横杆在主节点处连接，传力点紧靠立杆，因此大横杆中内力很小，无须验算。（三）、扣件抗滑承载力验算：由计算简图2可知，小横杆在支座B处所受支座反力RB最大，因此脚手架里排大横杆受到小横杆传来的荷载最大，故验算里排大横杆与立杆间连接扣件的抗滑移能力。 (为直角扣件抗滑承载力)，满足要求。（四）、立杆的稳定性验算：验算19.6m高工字钢悬挑架最底层立杆。结构自重标准值产生轴向力脚手板自重标准值产生轴向力施工荷载对立杆产生的轴向力不组合风荷载时，底部立杆所受最大轴力立杆长细比, 查表得：稳定系数为：故满足要求。验算组合风荷载时的立杆稳定性。风荷载产生弯矩架体标高从2.75m至19.55m,地面粗糙程度为A级，查风压高度系数表得：，基本风压,脚手架挡风系考虑架外满挂密目安全网，取，风荷载体形系数 则： 满足要求。（五）、连墙件计算：1、验算19.6m架高，每层2跨设置连墙件时。架体顶端顶点高度处所受风压标准值：，则：可见连墙件每层2跨设置时是可以满足抗风力的要求的。连墙件设置如下图所示：2）验算61.55m悬挑架连墙件架体中部高度为68.55m，风压高度系数所受风荷载标准值连墙件按照每层两跨间距设置满足要求。（六）工字钢悬挑梁的受力计算: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900mm，内排脚手架距离墙体400mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 1130 cm4，截面抵抗矩W = 141 cm3，截面积A = 26.1 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.2×4.105 +1.4×3.78 = 10.218 kN；水平钢梁自重荷载 q=1.2×26.1×0.0001×78.5 = 0.246 kN/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) 悬挑脚手架支撑梁变形图(mm) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1 = 12.816 kN； R2 = 8.7 kN； R3 = -0.146 kN。 最大弯矩 Mmax= 2.19 kN.m；最大应力 =M/1.05W+N/A= 2.19×106 /( 1.05 ×141000 )+ 0×103 / 2610 = 14.789 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 14.789 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215 N/mm2,满足要求！（七）、悬挑梁的整体稳定性计算: 悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用16号工字钢,计算公式如下 其中b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： b = 570 ×9.9×88× 235 /( 1300×160×235) = 2.39由于b大于0.6，查钢结构设计规范(GB50017-2003)附表B，得到 b值为0.952。经过计算得到最大应力 = 2.19×106 /( 0.952×141000 )= 16.313 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 16.313 小于 f = 215 N/mm2 ,满足要求!（八）、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 其中RUicosi为钢绳的 拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：RU1=13.968 kN；（九）、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=13.968 kN 如果上面采用钢丝绳，钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 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)， 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； - 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； K - 钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取13.968kN，=0.82，K=8，得到：经计算，钢丝绳最小直径必须大于17mm才能满足要求！ 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=13.968kN钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为 其中 f 为拉环受力的单肢抗剪强度，取f = 125N/mm2；所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径 D=(1396.788×4/3.142×125) 1/2 =12mm；（十）、锚固段与楼板连接的计算: 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=0.146 kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为: 其中 f 为拉环钢筋抗拉强度，按照混凝土结构设计规范10.9.8条f = 50N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=146.104×4/(3.142×50×2)1/2 =1.364 mm；水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。七、脚手架注意事项A：脚手架搭设1、 立杆：横距0.9m，纵距La为1.4m。相邻立杆的接头位置应错开布置，在不同的步距内，与相近大横杆的距离不宜大于步距的三分之一，立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏。立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300，并同时控制其垂直偏差值75mm。 2、 大横杆步距1.8m，上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相近的立杆的距离不大于纵距的1/3。同一排大横杆的水平偏差不大于该脚手架总长度的1/250且不大于50mm。 3、 小横杆贴近立杆位置，搭于大横杆之下并用直角扣件扣紧。在任何情况下不得拆除作为基本构架杆件的小横杆。 4、剪刀撑在两端设置外，中间每隔10m设一道，剪刀撑斜杆与水平面的交角宜在45° 60°之间，水平投影宽度应不小于2跨或4m，和不大于4跨或8m。剪刀撑的斜杆两端用旋转扣件与脚手架立杆或大横杆扣紧外，在其中间应增加24个扣结点。 5、连墙件，按每层2跨布置，一般设置在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平力作用的位置。当设计位置及其附近不能装设连墙杆件时，应采取其他可行的刚性拉结措施予以弥补。 6、 水平斜拉杆：设置在有连墙杆的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。 7、护栏和挡脚板：在铺脚手板的操作层上必须设一道护栏和挡脚板。上栏杆高度1.1m，挡脚板亦可用加设一道低栏杆（距脚手板面0.20.3m）代替。 8、 搭设作业程序：放置纵向扫地杆自角部起依次向两边竖立底（第1根）立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖起34根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按4060N·m力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段按上述要求依次向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。交圈后，再全面检查一遍构架质量和支撑情况，严格确保设计要求和构架质量设置连墙件（或加抛撑）按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步随搭设进程及时装设连墙件和剪刀撑装设作业层间横杆（在构架横向平杆之间加设的、用于缩小铺板支撑跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或围护，封闭措施。 9、脚手架搭设完毕检查合格后，方允许投入使用。 B、脚手架的使用应遵循以下规定： 1、作业层每1架面上实用的施工荷载（人员、材料和机具重量）不得超过以下的规定值或施工设计值；施工荷载（作业层上人员、器具、材料的重量）的标准值，结构脚手架取3kN/。 2、 在架板上堆放的砖不得多于单排立码3层；砂浆和容器总重不得大于1.5 kN；施工设备单重不得大于1 kN，使用人力在架上搬运和安装的构件的自重不得大于2.5kN。 3、在架面上设置的材料应码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。 4、作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为度，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。 5、在作业中，禁止随意拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件。确因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后，及时予以恢复。 6、 工人在架上作业中，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物。严禁在架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。 7、人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通（梯）道，严禁攀援脚手架上下。 8、每班工人上架作业时，应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除和解决后方许开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时，应立即通知所有架上人员撤离。 9、 在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至上（下）步架或室内；每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐，垃圾清运出去；在作业期间，应及时清理落入安全网内的材料和物品。在任何情况下，严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。 C、脚手架工程主要质量及安全要求： 1、用于本工程的钢管及扣件，型钢等材质须符合现行规范要求； 2、本工程采用双排外脚手架，五层以上采用型钢（槽字钢）梁挑双排脚手架，分段卸载，内架采用满堂架，装饰采用工具式脚手架，脚手架的安全应作为安全管理的重中之重。 3、 防护脚手架的搭设必须按施工组织设计或施工方案的要求进行，并经项目技术部经理、项目专职安全员及专业施工队负责人组织验收合格后，方可使用。 4、上部结构的外脚手架满挂安全网，进行全封闭施工，进料平台临空的三方须设栏杆和安全网封闭，平台支撑须稳固可靠。 5、人员上下的人行梯宽1.2m以上，并设防滑条和防护栏杆。 6、脚手架的每层须满铺竹笆板，离墙面不得大于30cm，不得有空隙和探头板、跳板，脚手板下层兜设水平网，操作架外侧设一道护身栏和一道挡脚板。 7、 防雷电，防火措施：用直径2532mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管或直径不小于12mm的镀锌钢筋制作成避雷针设在房屋四周的脚手架立杆上，高度不小于1m，并将所有最上层的横杆全部连通，形成避雷网络。 接地极的设置：按脚手架的连续长度不超过50m设置一个接地极，并且充分利用建筑物已有的接地装置作为接地极。接地线优先采用直径不小于8mm的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢与脚手架钢管或型钢下部形成焊接，应用两道螺栓卡箍，保持接触面不小于10cm²，接地线与接地极的连接采用焊接，焊接点长度应为接地线直径的6 倍以上或扁钢宽度的2倍以上。防火方面，严禁一切人员在外架上吸烟，并每隔一层在外架四周拐角处各设一台灭火器。 8、 外脚手架外侧边缘与架设电线的距离应符合规范要求。D、脚手架的拆除外脚手与墙体设置临时拉接拆拉接修补拉锚洞拆除围护设施拆除水平杆拆除立杆1. 全面检查脚手架，重点检查扣件连接固定、支撑体系，拆除本段拉锚前必须通过横杆及室内拉杆与建筑物作可靠连接。2. 根据拆除现场情况，设置警戒围栏，并有专人看守。3. 清除脚手架上留存的杂物。4. 拆除架子的工作地区 ，严禁非操作人员进入。5. 拆架前应有现场施工负责人批准手续，拆架时，必须有专人指挥，做到上下呼应，动作协调。6. 脚手架拆除应符合下列要求：a、 拆除顺序应是后搭设的部位先拆，严禁采用推倒或拉倒的拆除方法。b、 固定件随脚手架逐层拆除，当拆除至最后一节立柱时，应搭设临时支撑加固后，方可拆除固定件与支撑件。c、 拆除脚手架宜一层一清，分段拆除时高差不应大于2步。7. 拆除脚手架不宜中途换人，如必须换时，应将拆除情况交接清楚。8. 拆除脚手架部件应及时运至地面，严禁从空中抛掷。9. 拆除结点后，应对剩余脚手架进行整修。10. 脚手架的拆除作业应按确定的拆除程序进行。连墙件应在位于其上的全部可拆杆件都拆除之后才能拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件应以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷在拆除过程中，应作好配合、协调工作，禁止单人进行拆除较重杆件等危险性的作业。