高层住宅建筑工程脚手架工程施工技术方案.doc

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1、高层住宅建筑工程脚手架工程施工技术方案本工程脚手架分为外脚手架和内脚手架。内脚手架包括结构施工满堂红碗扣脚手支撑和装修用脚手架。双排外脚手架采用扣件式脚手架搭设1.1双排脚手架的构造：一、脚手架的搭设形式该工程为二十二层，高度达87.6m。从安全和效益等方面综合考虑，确定采用悬挑式脚手架。分别从二、七、十三、十八层楼面埋设“冂”形16钢筋埋件，穿14#工字钢1.5m做为悬挑支点。剪力墙处在上述楼层梁处埋设铁件，焊接工字钢做为悬挑支点。脚手架为双排，横向3m，沿高度方向每层设钢管拉结点。主体结构施工期间，下部脚手架在上段脚手架已搭设并确保施工层安全且下段模板拆除后方可拆除。二、材料要求：1)脚手

2、架采用48X3.5钢管，每根钢管的最大质量不大于25KG,立杆、剪刀撑、斜撑采用单根长26M钢管。2)新旧扣件应进行防锈处理。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。3)安全网使用推荐产品，网眼尺寸以2020或2525为宜，应有出厂合格证，抽样检查其受荷载力不小于160KNM2。凡破损者均不得使用。 三、脚手架搭设 1)搭设顺序：槽钢固定安立杆和扫地杆校正安第一步纵向、横向水平杆安设第二、三、四、步架的纵向、横向水平杆钢丝绳拉结铺脚手板安设斜撑、剪刀撑和连墙杆搭设至需要高度。架体外侧安设扶手横杆和挡脚板。杆件间距参数：立杆横距1.2m,立杆纵距1.5m,步距

3、1.5m。内立杆距墙0.3m 2)纵向水平杆应搭平，每一层步距以1.5m为宜。相邻步架的纵向水平杆应分别搭设在立杆之间。外两侧紧靠立杆，并与立杆绑扎牢。立杆纵向间距1.5m。纵向水平杆的接头不得在跨中搭设，主节处必须设置横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除，操作层横向水平杆间距1.5m，搁置固定在纵向水平杆上。 3)斜撑搭设 斜撑应每15m设置一根，应与立杆绑扎牢，斜撑与地面呈60度，斜撑底端与楼面用钢架杆稳牢。4)剪刀撑搭设 a脚手架应设剪刀撑，每根撑杆与地面呈45度角，最下面的剪刀撑杆与立杆的连接点距离面不大于300mm。剪刀撑间距9m，同时，建筑物阴阳角处必须设置。 b剪刀撑应设置在脚手

4、架立杆外侧，其中一根撑杆应紧靠立杆，并与立杆绑扎牢，另一根撑杆应与伸出的小横杆绑扎牢，必要时应对每步架上的小横杆根据剪刀撑位置适当调整。c剪刀撑连接采用搭接,搭接长度1.2m,搭接部分采用三个绑扎点, 节点距管端150mm.5)连墙杆搭设 连墙杆直接伸入墙体，在楼面预埋架杆埋入砼15公分，上露15公分预埋钢管和架体用钢管和直角扣件连接牢固。严格执行规范要求采用三步三跨一设。 6)脚手架的立杆的连接采用对接，在纵向、横向水平杆的端头及连墙件的端头连接部位，要求节点离竹管端头的距离大于100mm，以防止滑落。四、脚手架的检查和验收 1)脚手架搭设过程中，每搭设四步架由项目部组织验收一次。搭设完毕后

5、，必须经公司安全部门验收。2)脚手架搭设和使用过程中，项目部每周组织检查一次，公司安全部门每月检查。对在检查过程中出现的问题项目部必须及时解决。 五、脚手架的拆除 1)拆除脚手架前的准备工作全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求；根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施；由项目部安全负责人进行拆除安全技术交底； 清除脚手架上杂物及地面障碍物。2)脚手架拆除拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；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；分段拆除高度差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆

6、的高度时，应先在适当位置搭设 临时抛撑加固后，在拆除连墙件；当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，设置连墙件和横向斜撑加固；拆除作业过程中各构配件严禁抛掷至地面。六、悬挑脚手架的计算 （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1.50米，立杆的步距为1.50 米；内排架距离墙长度为0.30米；小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为 2 根；脚手架沿墙纵向长度为 76.3 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；连墙件布置取两步两跨

7、，竖向间距 3.00 米，水平间距3.00 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(kN/m2):3.000；脚手架用途:结构脚手架；同时施工层数:1 层；3.风荷载参数本工程地处山东省滨州，查荷载规范基本风压为0.500，风荷载高度变化系数z为1.750，风荷载体型系数s为0.800；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):0.1394；脚手板自重标准值(kN/m2):0.250；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m2):0.010；安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:1 层；脚手

8、板类别:木脚手板；栏杆挡板类别:栏杆、木脚手板挡板；1.水平悬挑支撑梁悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度 3.00 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:1.000；钢丝绳与墙距离为(m):1.500；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 1.50 m。 （二）、小横杆的计算:小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算小横杆的自重标准值:

9、 P1= 0.038 kN/m ；脚手板的荷载标准值: P2= 0.2501.500/3=0.125 kN/m ；活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m；荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.125+1.41.500 = 2.296 kN/m； 小横杆计算简图2.强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩，计算公式如下: 最大弯矩 Mqmax =2.2961.5002/8 = 0.646 kN.m；最大应力计算值 = Mqmax/W =127.121 N/mm2；小横杆的最大应力计算值 =127.121 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 f=

10、201.0 N/mm2，满足要求！3.挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.125+1.500 = 1.663 kN/m ； 最大挠度 V = 1.01.6631500.04/(3842.060105121900.0)=4.366 mm；小横杆的最大挠度 4.366 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1500.0 / 150=10.000 与10 mm，满足要求！ （三）、大横杆的计算:大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.500=0.058 kN；脚手板的荷载标准值:

11、P2= 0.2501.5001.500/3=0.188 kN；活荷载标准值: Q= 3.0001.5001.500/3=2.250 kN；荷载的设计值: P=(1.20.058+1.20.188+1.42.250)/2=1.722 kN； 大横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.7221.500= 0.690 kN.m；M = M1max + M2max

12、= 0.010+0.690=0.700 kN.m最大应力计算值 = 0.700106/5080.0=137.806 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 137.806 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=201.0 N/mm2，满足要求！3.挠度验算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm均布荷载最大挠度计算公式如下: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： Vmax= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大

13、挠度：小横杆传递荷载 P=（0.058+0.188+2.250）/2=1.248kN V= 1.8831.2481500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 3.157 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+3.157=3.210 mm；大横杆的最大挠度 3.210 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500.0 / 150=10.0与10 mm，满足要求！ （四）、扣件抗滑力的计算:按规范表1.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，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

14、立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范1.2.5): 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；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.5002/2=0.058 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.500=0.058 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.2501.5001.500/2=0.281 kN；活荷载标准值: Q = 3.0001.5001.500 /2 = 3.375 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.281)+1.43.375=1.132 kN；R 6.4

15、0 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0.1394 NG1 = 0.1394+(1.502/2+1.502)0.038/1.5019.60 = 4.990；(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.25 NG2= 0.25011.500(1.500+0.3)/2 = 0.338 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、木脚手板挡板，标准值为0.01 NG3 = 0.01011.500/2 =

16、 0.008 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 = 1.482 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= 3.0001.5001.5001/2 = 3.375 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.500 kN/m2； Uz - 风

17、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= 1.750 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.800；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.5001.7500.800 = 0.490 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= 1.21.482+ 1.43.375= 11.304 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 = 1.21.482+ 0.851.43.375= 10.595 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为 Mw = 0.8

18、5 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.4901.5005002/10 = 0.197 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 =11.304 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1.3.3得 ：k = 1.155 ；计算长度系数参照扣件式规范表1.3.3得 ： = 1.590 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 2.755 m；长细比 Lo/i = 174.000 ；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

19、.235 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 1.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =201.000 N/mm2； = 11304.000/(0.235489.000)=98.365 N/mm2；立杆稳定性计算 = 98.365 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 201.000 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 =10.595 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1.3.3得 ： k = 1.155 ；计算长度系数参照扣

20、件式规范表1.3.3得 ： = 1.590 ；计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定：l0 = 2.755 m；长细比: L0/i = 174.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.235立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 1.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =201.000 N/mm2； = 10594.842/(0.235489.000)+196796.250/5080.000 = 130.937 N/mm2；立杆稳定性计算 = 130.937 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f

21、 = 201.000 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 = 0.490 kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 9.000 m2；按规范1.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 1.000 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 = 6.174 kN；连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 11.174 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

22、数；由长细比 l0/i = 300.000/11.800的结果查表得到 =0.949，l为内排架距离墙的长度；又： A = 4.89 cm2；f=201.00 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.89010-4201.000103 = 91.133 kN；Nl = 11.174 Nf = 91.133,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 = 11.174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

23、楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为1500mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1500mm，水平支撑梁的截面惯性矩I = 712.00 cm4，截面抵抗矩W = 102.00 cm3，截面积A = 21.50 cm2。受脚手架集中荷载 N=1.21.482 +1.43.375 = 11.304 kN；水平钢梁自重荷载 q=1.221.5000.000178.500 = 0.203 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(kN) 悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)各支座

24、对支撑梁的支撑反力由左至右分别为R1 = 11.777 kN； R2 = 7.597 kN； R3 = 0.003 kN。 最大弯矩 Mmax= 3.400 kN.m；最大应力 =M/1.05W+N/A= 3.400106 /( 1.05 102000.0 )+ 0.000103 / 2150.0 = 31.748 N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 31.748 N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 211.000 N/mm2,满足要求！ （九）、悬挑梁的整体稳定性计算: 水平钢梁采用14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 =

25、570 9.180.0 235 /( 1500.0140.0231.0) = 1.98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0.927。经过计算得到最大应力 = 3.400106 /( 0.927102000.00 )= 31.949 N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 = 31.949 小于 f = 211.000 N/mm2 ,满足要求! （十）、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

26、为：RU1=20.537 kN； （十一）、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=20.537 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619、637、661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20.537kN，=0.820，K=1.000，得到：经计算，钢丝绳最小直径必须大于16.000

27、mm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=20.537kN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=(2053.7134/3.142121.000) 1/2 =11.000mm； （十二）、锚固段与楼板连接的计算: 1.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=0.003 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

28、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=2.5024/(3.142502)1/2 =0.179 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。2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：锚固深度计算公式: 其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力，N = 0.003kN； d - 楼板螺栓的直径，d = 20.000mm fb - 楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1.570N/mm2； h - 楼板螺栓在混凝土楼板内的锚固深度，经过计算得到 h 要大于

29、 2.502/(3.14220.0001.570)=0.025mm。3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式: 其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向压力，N = 7.597kN； d - 楼板螺栓的直径，d = 20.000mm； b - 楼板内的螺栓锚板边长，b=5d=100.000mm； fcc - 混凝土的局部挤压强度设计值，计算中取0.950fc=16.700N/mm2；经过计算得到公式右边等于161.75 kN，大于锚固力 N=7.60 kN ，楼板混凝土局部承压计算满足要求!1.3满堂红脚手架：（）满堂红脚手架用碗扣式脚手搭设以作为楼板混凝土模板的支撑系统。碗扣式脚手架的立杆间距0.9 m、横杆步距1.2 m。碗扣式脚手架的搭设顺序：基础处理 立杆 横杆 接头锁紧 上层立杆 立杆连接销 横杆 可调托撑。（）脚手架搭设到设计高度后应对脚手架进行全面检查，其内容有：1）基础是否有不均匀沉降和下陷。2）立杆底座和基础是否接触良好。3）全部节点的碗扣质量。4）荷载是否符合要求。1.4内装修工具式脚手架：内装修时采用工具式脚手架以及用碗扣式脚手架拼装成的可移动式脚手架。