37#悬挑式钢管脚手架施工方案要点.docx

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37#悬挑式钢管脚手架施工方案要点

苏地2007—B—72地块

（中惠-晨曦怡庭花园项目）

3#、7#楼局部悬挑脚手架施工方案

编制：

陈兴荣职务（称）：

技术负责人

审核：

赵凯华职务（称）：

项目经理

审批：

赵圣石职务（称）：

总工程师

南通二建集团有限公司

二零一三年六月

目录

第一章、工程概况………………………………………………………4

第二章、编制依据………………………………………………………4

第三章、材料及要求……………………………………………………4

第四章、外脚手架构造…………………………………………………4

第五章、脚手架的搭设………………………………………………7

第六章、安全措施及要求………………………………………………8

第七章、脚手架的设计计算……………………………………………9

第一章工程概况

本单体位于苏州市安元路以北，澄风路以东的晨曦怡庭花园项目3#、7#楼，原外脚手架采用双立杆脚手架，搭设高度为19.25米，现因1#楼准备开挖，导致1#、2#、11#楼浇筑混凝土因现场楼号密集无施工道路，故在3#楼西侧与7#楼东侧采用18#工字钢悬挑，上部采用钢丝绳斜拉卸荷。

悬挑高度为13.45米，流出施工道路空间，方便1#、2#、11#施工。

第二章编制依据

1、《JGJ130-2011—建筑施工扣件式钢管脚手架安全规范》

2、施工图纸

第三章材料及要求

1、钢管

钢管采用外径为48mm，壁厚3.5mm，其材质应采用国家现行标准的要求。

弯曲变形，锈蚀钢管不得使用。

脚手架钢管每根最大质量不应大于25kg（6m长）。

钢管上严禁打孔。

2、扣件

扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件、T型螺栓、螺母、垫圈等。

脚手架采用的扣件，在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时，不得发生破坏。

3、钢丝绳

钢丝绳选用6×19φ14.0光面钢丝绳，断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。

4、脚手板

脚手板采用毛竹脚手板。

5、安全网

安全网采用密目式安全网。

6、悬挑梁

6.1.材料选择：

18#工字钢

6.2.悬挑梁和楼面固定方法：

悬挑梁伸入楼面搁置长度不小于2米，设三个固定点，固定点采用Φ16钢螺栓，钢板固定。

6.3.悬挑梁采用Φ14钢丝绳上拉卸载，钢丝绳下面固定在外挑槽钢端头处，上面固定于上一层的砼梁内预埋的Φ18钢筋吊钩上。

第四章外脚手架构造

1、平面布置：

附图1

立杆纵向间距1500mm，横向间距900mm，内排立杆距离建筑物的距离为300mm。

立杆与大横杆必须采用直角扣件扣紧，不得隔步设置和遗漏。

且立杆的直接头应相互错开500mm长，其接头距离纵向水平杆的距离不大于步距的1/3。

2、立面布置：

附图2

纵向水平杆步距1800mm，上下横杆的接长位置错开布置，错开距离不小于纵距的1/3，扶手杆水平设置于每步架0.9m高处。

剪刀撑要求满设，并沿高连续布置，斜杆与立杆接触部位均用旋转扣件扣紧，其与水平杆的夹角为55°，剪刀撑的节点应在同一水平和垂直线上，其接长必须采用搭接，搭接长度不小于1000mm，用三个旋转扣件，除在两头与立杆和大横杆连接外，中间还增加2～4个节点。

立杆和大横杆交点处一定设小横杆。

3、纵向水平杆的构造

纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3跨。

纵向水平杆采用对接扣件连接，符合下列规定：

纵向水平杆的对接扣件交错布置：

两根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。

4、横向水平杆的构造

主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

在双排脚手架中，靠墙一端的外伸长度为150mm。

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750mm。

5、立杆的构造

⑴．悬挑立杆必须放在悬挑型钢上的短钢筋上.

⑵．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距底座上皮不大于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。

⑶．立杆必须用连墙杆与建筑物可靠连接。

⑷．立杆除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。

对接应符合下列规定：

①．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500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步矩的1/3。

②．搭接长度不应小于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100mm。

6、连墙杆

为了增强脚手架的侧向刚度及稳定性，在外脚手架于建筑物之间设置连接杆。

⑴．连墙杆用短钢管制成，长度约500～800mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上，另一端与预埋在建筑物中的钢管相连。

⑵．连接杆尽可能设置在立杆与大、小横杆的连接处，与脚手架架体垂直，如在规定的位置上设置有困难，应在邻近点补足。

7、节点构造（见附图）

1）、工字钢悬挑构造

2）、卸荷装置构造

3）、悬挑转角处构造

4）空调板处构造

第五章脚手架的搭设

1．施工准备

技术人员应熟悉上部图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物料进场，其中包括18#工字钢、φ48×3.5mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等，以备外脚手架搭设使用；有关作业班组应组织足够的作业人员，准备外脚手架的搭设；同时在施工前，应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。

架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。

3．外脚手架的搭设顺序

外脚手架的搭设应严格遵循以下顺序：

铺悬挑钢梁→摆放扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→接立杆。

4、脚手架的搭设注意事项：

①按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；

②及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全；

③拧紧扣件（拧紧程度要适当）；

④有变形的杆件和不合格的扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用；

⑤搭设工人必须佩挂安全带；

⑥随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大；

⑦没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子稳定，以发生意外；

5、附属结构搭设

1）安全网

脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。

立网平网与施工作业面边沿的最大间缝不得10cm。

2）脚手板

脚手板采用钢笆片φ8钢筋焊接制作，宽为1.05米，要求作业层封闭及以下两步封闭，钢笆片铺放后要求用细铁线与大横杆绑扎固定。

脚手架底层除满铺一层钢笆片外，还需再满铺一层旧木枋封闭，用φ14的钢筋固定。

3）挡脚板

采用12厚木胶合板制作，宽180外侧面刷红白相间（500）油漆，每三步一道，设在立杆内侧、安全网外侧。

4）、防护棚

悬挑外架在底层位置沿建筑物四周搭设双层防护棚，应外高内低，与水平面成15°角，挑出外架宽3.0m。

第六章安全措施及要求

1、所有操作人员应持证上岗，操作人员进入现场后，应做好进场三级教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。

2、每一楼层外架搭设完毕后，必须验收合格后方可使用。

3、防雷击接地措施，采用4×30镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接，其电阻不得大于要求的1Q。

4、高空作业要正确使用“三保”遇六级以上大风时，应停止高空作业。

雨后作业应待脚手架上雨水吹干后进行，防止滑落。

5、及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采取措施。

6、焊接作业时，要注意防火，遇风时，应设置挡风板，避免火花飞溅。

7、外架上不得堆放钢筋，模板等材料。

8、脚手架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将脚手架板逐一传递至楼层或转料平台上，再按步骤拆除，拆除步骤为横杆→立杆→剪刀撑，拆除时，严禁乱丢及高空坠物。

9、架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中思想、相互配合，拆除下来的材料不乱抛、乱扔。

脚手架作业下方不准站人，架子工不准在脚手架上打闹、嬉笑。

10、在靠近电源处拆除脚手架时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后方可进行作业，不允许将电源线拉在脚手架上，以防止漏电伤人。

11、不在脚手架上附装机械设备，悬挑平台拉缆风绳及搭（接）卸料槽（斗）等。

第七章脚手架的设计计算

（因2栋房子悬挑高度、方法相同，下面只计算一栋楼悬挑的计算书。

）

用方案中的

（JGJ130-2001）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59-99）、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）以及本工程的施工图纸。

一、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为14.5m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为1.05m，立杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.30m；

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150.00m；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为双扣件；取双扣件抗滑承载力调整系数0.75；

连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布荷载（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

本工程地处浙江杭州市，基本风压0.45kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

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:

竹夹板；栏杆挡板类别:

竹夹板挡板；

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.5m，建筑物内锚固段长度2m。

锚固压点螺栓直径（mm）:

16.00；

楼板混凝土标号:

C30；

6.拉绳与支杆参数

钢丝绳安全系数为:

6.000；

钢丝绳与墙距离为（m）:

3.300；

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1.2m。

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=0.038kN/m；

脚手板的自重标准值:

P2=0.35×1.05/（2+1）=0.122kN/m；

活荷载标准值:

Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m；

活荷载的设计值:

q2=1.4×1.05=1.47kN/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:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.52+0.10×1.47×1.52=0.366kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.52-0.117×1.47×1.52=-0.43kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.366×106,0.43×106）/5080=84.646N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=84.646N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/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：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值:

q1=P1+P2=0.038+0.122=0.161kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.161×15004/（100×2.06×105×121900）+0.990×1.05×15004/（100×2.06×105×121900）=2.315mm；

大横杆的最大挠度2.315mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，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

大横杆的自重标准值：

p1=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.35×1.05×1.5/（2+1）=0.184kN；

活荷载标准值：

Q=3×1.05×1.5/（2+1）=1.575kN；

集中荷载的设计值:

P=1.2×（0.058+0.184）+1.4×1.575=2.495kN；

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=ql2/8

Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.495×1.05/3=0.873kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.879kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.879×106/5080=173.124N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=173.124N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/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:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.038×10504/（384×2.06×105×121900）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.575=1.816kN；

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:

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1816.35×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×121900）=2.972mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.972=2.996mm；

小横杆的最大挠度为2.996mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！

四、扣件抗滑力的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；

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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.05/2=0.02kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.35×1.05×1.5/2=0.276kN；

活荷载标准值:

Q=3×1.05×1.5/2=2.362kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.058+0.02+0.276）+1.4×2.362=3.732kN；

R<12.00kN,所以双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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（1.50×2/2）×0.038/1.80]×14.50=2.274kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹夹板，标准值为0.35kN/m2

NG2=0.35×4×1.5×（1.05+0.3）/2=1.418kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m

NG3=0.14×4×1.5/2=0.42kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×14.5=0.109kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=4.22kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=3×1.05×1.5×2/2=4.725kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×4.22+0.85×1.4×4.725=10.687kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×4.22+1.4×4.725=11.679kN；

六、立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.45kN/m2；

μz--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：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.214；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.45×0.74×0.214=0.05kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.05×1.5×1.82/10=0.029kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=10.687kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=11.679kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.186

立杆净截面面积：

A=4.89cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=10686.57/（0.186×489）+28849.566/5080=123.173N/mm2；

立杆稳定性计算σ=123.173N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=11678.82/（0.186×489）=128.404N/mm2；

立杆稳定性计算σ=128.404N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/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

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.45，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.45=0.062kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=10.8m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）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=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=0.938kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=5.938kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=300/15.8的结果查表得到φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；

Nl=5.938

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=5.938小于双扣件的抗滑力12kN，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1050mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1200mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=1660cm4，截面抵抗矩W=185cm3，截面积A=30.6cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×4.22