教学楼钢管悬挑式脚手架施工方案.doc

钢管悬挑式脚手架施工方案一、工程概况某某市第35中学迁址建设工程3#-4#楼工程，地下1-2层，地上4层。总建筑面积为5860m2，其中地下一层-3.9米，地下二层-4.4米，地上为+3.6米建筑总高度为18.6米。利用现场原有地下外施工脚手架，进行±0.000主体以上结构施工的脚手架搭设。现根据工程需要，此脚手架只用于主体结构施工及防护，待主体封顶后拆除重搭。二、编制依据1、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20012、工程施工图2、工程施工组织设计3、建筑施工安全检查标准JGJ59-19994、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-19915、钢管脚手架、模板支撑架安全选用技术规程DB11T583-2008三、脚手架选型根据本工程的结构特点，在首层顶板采用钢管式悬挑脚手架，进行主体结构施工。材料采用48型扣件连接，钢管规格为48×3.0mm。脚手架总搭设高度为18.0米计算，施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设3层。 （设计计算见本方案第十部分）。四、施工准备1、按规范要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品禁止使用，不符合规范要求的的钢管禁止使用；2、搭设脚手架前应清除搭设场地的杂物，平整搭设场地，浇注宽度不小于1200mm宽的C30混凝土180mm厚，并使排水畅通；3、操作人员应持证上岗。4、放线定位，做好明显的标记。五、钢管悬挑式脚手架的搭设1、本工程外脚手架采用扣件式落地双排钢管脚手架，钢管采用48×3.0，脚手架内立杆离墙面距离0.3 m，排距为1.00m，立杆纵向间距1.5m，步距为1.8m。 2、搭设顺序：预埋直径园18钢筋埋件放置纵向悬挑钢管立杆（立杆下方垫通长脚手板） 横向扫地杆 第一步纵向水平杆 第一步横向水平杆 第二步纵向水平杆 第二步横向水平杆 依次搭设。（外满铺密目安全网，连墙处白织网兜底）。3、脚手架搭设必须配合施工进度要求，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上二步；4、每搭设完一步脚手架后，应按规范规定校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度；5、严禁将外径48mm与51mm的钢管混合使用；7、相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，错开距离应符合构造要求；8、开始搭设立杆时，应按楼层柱距设置一到连墙杆，直至连墙件安装稳定后，方可进行下一步的搭设；9、纵向水平杆应四周交圈，用直角扣件与内外角部位立杆固定；10、剪刀撑的搭设应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。 11、脚手架操作层须满铺脚手板，设200mm高的挡脚板和高度1.2m的护身栏（两道水平钢管紧贴外立杆内侧，用扣件扣牢）。12、脚手架搭设立面示意图如下：六、构造要求（一）、纵向水平杆的构造要求：1、纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于三跨，纵向水平杆采用对接扣件连接，对接扣件应交错布置，两相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3，即是60cm；（二）横向水平杆的构造要求： 1、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件连接且严禁拆除，主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm，靠墙一端外伸长度不应0.4L（L为排距），且不应大于500mm，因此取最小值不应大于420mm； 2、作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2；3、铺设脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端，应用直角扣件固定在立杆上。（三）脚手板的设置要求：1、作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120150；2、采用对接平铺，四个角应用直径1.2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150，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。（四）立杆的设置要求：1、每根立杆底部应设置底座或垫板，本工程采用50厚木脚手板；2、脚手架必须设置纵、横扫地杆，纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200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。3、立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接；4、立杆接长，各层各步接头必须采用对接扣件连接。本工程中立杆接长采用对接扣件连接，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宜小于500，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；5、立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。（五）连墙件布置的要求：1、连墙件布置的最大竖向间距3m，最大水平间距为5m。2、连墙件的布置宜靠近主节点设置，偏离主节点距离不应大于300；3、连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置，4、对于高度在24m以下的双排脚手架，宜采用刚性连墙件与建筑物可靠连接，严禁使用仅有拉筋的柔性连墙件；对于高度在24米以上的双排脚手架，必须采用刚性连墙件与建筑物可靠连接；5、连墙件中的连墙杆宜呈水平设置，当不能水平设置时，与脚手架连接的一端应下斜连接，不宜采用上斜连接；6、连墙件必须采用可承受拉力和压力的构造，采用拉筋必须配用顶撑，顶撑应可靠地顶在混凝土梁、柱等结构部位，拉筋可采用直径不小于6的钢筋。7、当脚手架下部暂不能设置连墙件时可搭设抛撑，抛撑应采用通常杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45º60º之间，连接点中心至主节点的距离不应大于300，抛撑应在连墙件搭设后方可拆除。8、连墙件连墙示意图如下：10、如结构形式不能满足连墙件的拉结搭设，应在结构施工时预埋钢管以满足连墙件的搭设。（六）卸载、剪刀撑与斜撑布置的要求：1、剪刀撑的设置应符合下列规定：（1）本工程每道剪刀撑横跨7根立杆，斜杆与地面的倾角不大于60º，符合规范要求；（2）必须在外侧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不应大于15m；（3）剪刀撑的斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100；（4）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150；2、横向斜撑的设置应符合下列规定：（1）横向支撑应在同一节间,由底层至顶层呈之字型连续布置，斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150；（2）在2-4层顶板面预埋园18钢筋或预埋直径4.8架管。（见图）（七）斜道：1、本工程的脚手架高度均大于6m，宜采用之形斜道；2、斜道宜附着外脚手架或建筑物设置，运料斜道宽度不宜小于1.5m，坡度宜采用1：6，人行斜道宽度不小于1m，坡度宜采用1：3；3、拐弯处应设置平台，其宽度不应小于斜道宽度；4、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及档脚板，栏杆高度应为1.2m，档脚板高度不应小于180mm；5、运料斜道两侧、平台外围和端部均应按连墙件的设置要求设置连墙件，每两步应加设水平杆，应按剪刀撑的设置要求设置剪刀撑；6、斜道的脚手板横铺时，应在横向水平杆下增设纵向支托杆，纵向支托杆间距不应大于500；7、脚手板顺铺时，接头宜采用搭接，下面的板头应压住上面的板头，板头的凸棱处宜用三角木填顺；8、人行道和运料斜道的脚手板上应每隔250300设置一根防滑木条，木条厚度宜为2030。 (八）门洞：1、本工程双排脚手架门洞采用上升斜杆、平行弦杆桁架结构形式，斜杆与地面的倾角应在45º60º之间,门洞桁架的型式按规范取A型；(如附图)2、双排脚手架门洞处的空间桁架,除下弦平面外,应在其余5隔平面内的图示节间设置一根斜腹杆; 3、斜腹杆宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150，当斜腹杆在1跨内跨2个步距（即选用的A型）时，宜在相交的纵向水平杆处，增设一根横向水平杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；4、斜腹杆宜采用通长杆件，当必须接长使用时，宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100。5、门洞桁架下的两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口12步；6、门洞桁架中伸出上下弦杆的杆件端头，均增设一个防滑扣件，该扣件宜紧靠主节点处的扣件。七、质量要求1、纵向水平杆偏差不大于总长度的1/300，且不大于20mm，同跨内外高度差不大于10mm；横向水平杆水平偏差不大于10mm，外伸尺寸的误差不应大于50mm；2、扣件规格必须与钢管外径相同；3、脚手架的步距、立杆横距偏差不大于20mm；立杆纵距偏差不大于50mm；40N.mN.m不应小于40N.m，且不应大于65 N.m；5、连墙点的数量、位置要正确，连接牢固，无松动现象；6、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；7、对接扣件开口应朝上或朝内；8、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不小于100mm；9、作业层、斜道的栏杆和档脚板的搭设均应搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮高度应为1.2m，档脚板高度不应小于180mm，中栏杆应居中设置；10、脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120150mm。八、脚手架的拆除1、脚手架拆除前应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合要求；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，并由相关负责人进行拆除安全技术交底；2、脚手架拆除前应清楚脚手架上的杂物及地面障碍物；3、拆除脚手架必须有拆除方案，拆除时应设警戒区，设置明显标志，并有专人警戒；4、拆除顺序必须自上而下逐层进行，严禁上下同时作业。连墙点必须与脚手架同步拆除,不允许分段、分立面拆除。如施工需要必须分段、分立面拆除时，应在暂不拆除的两端加设连墙杆和横向水平支撑等加强措施，且分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙件加固。严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架；5、当脚手架拆至下部最后一根长杆的高度（约6.0m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；6、当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，应按规范规定设置连墙件和横向斜撑加固。7、拆下的钢管、扣件应分装用塔吊运至地面，严禁高空抛掷。九、安全防护及管理1、脚手架搭设人员必须是经过现行国家标准考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗；2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋；3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范规定进行检查验收，合格后方可使用；4、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支架，泵送混凝土和砂浆得输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备；5、当有六级及六级以上大风、雨、等天气时应停止脚手架的搭设与拆除作业，雨后上架子应有防滑措施；6、脚手架在使用期间，严禁拆除任何杆件；7、不得在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施；8，临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施；9、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；10、临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施应符合施工现场临时用电安全技术规范；11、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。12、防火：脚手架内施工实行动火申请及监护制度，对施工人员尤其电焊工进行安全防火教育；出入口、走道处悬挂灭火器，同时，对作业队伍如何使用灭火器进行教育。13、防坠落物：脚手架上杂物应及时清理，保证通道干净、整洁。脚手架内侧与墙面较大空隙处在楼层标高面设置水平安全网。14、限载：脚手架必须严格禁止超载使用，落地外脚手架施工荷载限制为270kg/m2。15、定期维护、保养：在脚手架使用期间要经常检查扣件有无松动，安全防护网是否破损或被挪位；附墙杆件是否被拆除等，消除安全隐患。16、在坑内搭设架子时，地基应确保可靠的稳定性，并保证排水，在屋面搭设脚手架时应对临边进行防护，确保安全。十、计算书落地式扣件钢管脚手架计算书 钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为28.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距1.60米，立杆的横距1.5米，立杆的步距1.80米。 采用的钢管类型为48×3.0，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.20米。 施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工1层，脚手板共铺设4层。各取值均按48×2.5的钢管取值。 一、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，大横杆在小横杆的上面。 按照大横杆上面的脚手板和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=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050/3=0.052kN/m 活荷载标准值 Q=2.000×1.050/3=0.700kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×0.700=0.980kN/m 大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩) 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下: 跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.109+0.10×0.980)×1.6002=0.273kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.109+0.117×0.980)×1.6002=-0.321kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： =0.321×106/3870.0=82.946N/mm2 大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 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: 静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m 活荷载标准值q2=0.700kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.091+0.990×0.700)×1600.04/(100×2.06×105×92800.0)=2.586mm 大横杆的最大挠度小于1600.0/150与10mm,满足要求! 二、小横杆的计算: 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，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=0.038×1.600=0.061kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.600/3=0.084kN 活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.600/3=1.120kN 荷载的计算值 P=1.2×0.061+1.2×0.084+1.4×1.120=1.743kN 小横杆计算简图 2.抗弯强度计算 最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0502/8+1.743×1.050/3=0.616kN.m =0.616×106/3870.0=159.173N/mm2 小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求! 3.挠度计算 最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与荷载的计算值最不利分配的挠度和 均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载最大挠度计算公式如下: 小横杆自重均布荷载引起的最大挠度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×92800.0)=0.03mm 集中荷载标准值P=0.061+0.084+1.120=1.265kN 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度 V2=1265.440×1050.0×(3×1050.02-4×1050.02/9)/(72×2.06×105×92800.0)=2.720mm 最大挠度和 V=V1+V2=2.369mm 小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求! 三、扣件抗滑力的计算: 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8.0kN； R 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 1.荷载值计算 横杆的自重标准值 P1=0.038×1.050=0.040kN 脚手板的荷载标准值 P2=0.150×1.050×1.600/2=0.126kN 活荷载标准值 Q=2.000×1.050×1.600/2=1.680kN 荷载的计算值 R=1.2×0.040+1.2×0.126+1.4×1.680=2.552kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN； 双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。 四、脚手架荷载标准值: 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/m)；为0.1248 NG1 = 0.125×28.000=3.494kN (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.15 NG2 = 0.150×4×1.600×(1.050+0.300)/2=0.648kN (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.05 NG3 = 0.050×1.600×4/2=0.160kN (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.600×28.000=0.224kN 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 4.526kN。 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 = 2.000×1×1.600×1.050/2=1.680kN 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.550 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 = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.550×1.250×1.200 = 0.578kN/m2。 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 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 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk 风荷载基本风压标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。 五、立杆的稳定性计算: 1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=7.78kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50； A 立杆净截面面积，A=3.57cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=3.87cm3； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 114.70 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=7.43kN； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.19； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50 A 立杆净截面面积，A=3.57cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=3.87cm3； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW0.356kN.m0.356kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到 = 201.53 f 钢管立杆抗压强度设计值，f = 205.00N/mm2； 考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 < f,满足要求! 七、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 风荷载基本风压标准值，wk = 0.578kN/m2； Aw 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 3.60×3.20 = 11.520m2； No 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000 经计算得到 Nlw = 9.314kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 14.314kN 连墙件轴向力设计值 Nf = Af 其中 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.60的结果查表得到=0.95； A = 4.24cm2；f = 205.00N/mm2。 经过计算得到 Nf = 82.709kN Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求! 连墙件采用扣件与墙体连接。 经过计算得到 Nl = 14.314kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求! 连墙件扣件连接示意图 八、立杆的地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 其中 p 立杆基础底面的平均压力 (N/mm2)，p = N/A；p = 31.14 N 上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 (kN)；N = 7.78 A 基础底面面积 (m2)；A = 0.25 fg 地基承载力设计值 (N/mm2)；fg = 85.00 地基承载力设计值应按下式计算 fg = kc × fgk 其中 kc 脚手架地基承载力调整系数；kc = 0.50 fgk 地基承载力标准值；fgk = 170.00 地基承载力的计算满足要求!