高层住宅楼脚手架专项方案.docx

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高层住宅楼脚手架专项方案

高层住宅楼脚手架施工方案

一、情况说明：

由于**楼周边为人防工程顶板，落地式脚手架需置于人防顶板上。

二.编制依据及编制说明

2.1编制依据

2.1.1国家现行有效的相关规范及标准

《建筑施工安全检查标准》JGJ59—99

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130—2001

《建筑结构荷载规范》

《建筑安装工程安全技术规范》

2.1.2相关作业指导书及计算手册。

2.1.3业主方提供的有效的施工图。

2.2编制说明

根据相关文件规定和安全生产的要求特编写脚手架工程施工方案。

三、工程概况

**高层住宅楼及人防地下车库工程，位于*******，建筑面积9519.2m2，本工程地下室一层，地上二十层，层高2.90m,

筑总标高为58.45m。

该工程属于住宅用房，筏型基础，主体为剪力墙结构，外架采用双排钢管外脚手架和双排钢管外悬挑脚手架,按结构形式分阶段搭设。

四、搭设方案

1、该工程为高层建筑，为保证其安全生产，主体使用双排扣件式外脚手架和双排扣件式外悬挑脚手架，外脚手架分三步搭设，第一步为地下室顶板～八层，为落地脚手架搭设；第二步为九层～十四层为悬挑脚手架搭设；第三步为十五层～屋面为悬挑脚手架搭设。

用16#工字钢外挑1.0米，工字钢总长度为3米，用Φ16圆钢预埋于砼梁或板内，间距为1.5米，采用12#钢丝绳斜拉到上一层吊环上；脚手架高脚手架高于屋面1.8m,里排低于檐口0.5m；

2、搭设要求：

双排搭设，全封闭安全密目网防护。

因本工程外墙扣件脚手架、悬挑脚手架各为一种方式，所以外墙扣件脚手架分为一次计算，外悬挑脚手架分为一次计算。

五、外墙脚手架构造

1、搭设参数:

双排架立杆横距1500mm,纵距600mm,大横杆步距1500mm,小横杆间距1500mm；内立杆距外墙面净距350mm，扫地杆距地不大于300mm。

2、纵向水平杆、横向水平杆、脚手板、立杆执行JGJ-2001规定。

3、连墙杆:

连墙杆每层设置，拉、顶结合，水平间距为7m。

4、剪刀撑：

每道剪刀撑宽度不小于4跨，且不小于6m，斜杆与地面的倾角为60度。

5、横向斜撑：

架体高度超过20m时（即主体结构进行到七层）开始设置，每个拐角处均设，且跨度超过6跨时每隔6跨设置一道，在整个架体立面成“之”字型布置

6、安全防护:

施工出入口都搭设双层防护通道棚,上下两层挡板间距不小于500mm.

7、施工荷载为两层，每层荷载严禁大于2000N/m2

脚手架搭设示意图如下:

5.1落地脚手架

5.1.1搭设顺序

1）基层处理→摆放扫地杆→逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆，并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时支撑→（上端与大横杆扣紧，加设两道连墙杆后方可拆除）→第一、第四步大小横杆→连墙杆→拉立杆→加设剪力撑→以此类推逐层推进。

2）落地维护架采用双排脚手架，随结构施工同步进行，模板拆除时应注意先安好拉强杆再拆除模板架。

3）外脚手架管距墙体的距离为350mm。

5.1.2上人道设置

1）在主体结构施工时，因楼梯间为全现浇结构，通道满搭脚手架，施工人员上下极其困难，存在严重安全隐患，为方便施工人员的上下楼层和保证安全施工，特设置一个上人道，至人货电梯运行后一次性拆除。

2）施工方法

斜道采用每层双跑，并在拐弯处设置平台。

人行斜道的宽度1.2m坡度不大于1：

3，在斜道两侧设置180mm高挡脚板，人行斜道在脚手板上应钉防滑木条，其厚度为20~30mm，间距取300mm。

斜道的立杆间距800mm，横杆与脚手架相适应，小横杆与立杆间距同。

为保证斜道稳固在斜道两侧，平台外围和端部设置剪刀撑，剪刀撑设置每两步架设置一道，首层剪刀撑不仅与建筑物相连，还必须落地与扫地杆连接。

5.2悬挑脚手架

5.2.1在八层以上，结构用脚手架采用工字钢悬挑脚手架，共计十二层（二十四步），步距1500mm。

5.2.2挑架用I16＃工字钢；50厚钢制冲压脚手板，绿色密目网等。

5.2.3脚手架的搭设方法及构造要求

1）采用I16普通热轧工字钢穿入通过预埋的圆钢固定于楼地面中的铁环内，并用木锲夹紧，铁环为直径16mm的圆钢制作。

I16普通热轧工字钢间距1500mm，即脚手架立杆间距。

2）工字钢穿过剪力墙墙体时，留设150（宽）×200（高）的洞口。

3）工字钢距端部50mm和650mm时分别焊接Ф25短钢筋150mm高。

4）工字钢挑出层设硬隔离和封沿板，其余层面均设软隔离，施工层设置架板。

5）每层水平方向每三跨度设一个连墙杆件，且各层连墙杆件梅花形布置。

6）楼面角部工字钢与纵向工字钢用杆件连接，以保证强度。

7）卸荷采用直径Φ12钢丝绳，用Φ12一级圆钢预埋入剪力墙做拉环，转角处均拉，其余每隔一根工字钢均拉。

六、脚手架的搭设要求:

1、基础处理:

整理脚手架搭设处的地基，并做好排水工作,然后铺上槽钢。

2、在搭设之前，必须对进场的脚手架杆、配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的配件。

3、脚手架的搭设作业，必须在统一指挥下严格按照以下规定程序进行：

1）按设计放线，铺垫板，设置底座或标定立杆位置；

2）搭设脚手架应从一端开始并向另一端延伸搭设；

3）应等位依次竖起立杆,将立杆与纵、横向扫地杆连接固定,然后装上第一步的纵向和横向平杆,随校正立杆垂直之后予以固定,按此要求继续向上搭设。

4、脚手架搭设前，架子工长要向施工人员进行安全、技术交底。

5、在设置第一排连墙件前双排架要每隔3m设一道抛撑，挑脚手架在挑支结构的上一层设连墙杆之前，应设临时拉杆。

6、剪刀撑、斜杆等整体拉结杆和连墙杆应随搭升的架子一起及时设置。

7、外架施工作业面用脚手板满铺。

8、装设连墙杆或其它撑拉时，应注意掌握撑拉的松紧程度,避免引起杆件和整架的显著变形。

9、工人在架上进行搭设作业时,作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定,工人必须戴安全帽和佩挂安全带。

不得单人进行装设较重配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全的作业。

10、在搭设中不得随意改变构架设计,减少杆件配件设置和对立杆纵距作≥100mm的构件尺寸放大。

确有实际情况,需要对构架调整和改变时,应提交技术人员解决。

11、连墙杆设置采用预埋钢筋环或短钢管在梁板面上作连墙杆的固定。

七、脚手架搭设质量的检查验收规定:

1、脚手架的验收标准规定:

脚手架搭设应满足设计要求和双排外脚手架施工规范验收要求。

2、脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：

1）搭设完毕后；

2）连续使用达6个月；

3）施工中途停止使用超过15天,再重新使用前；

4）在遭受暴风、大雨、地震等强力因素作用之后；

5）在使用过程中,发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及安全隐患存在的情况时。

八、脚手架的使用规定：

l、施工荷载控制在2KN/m2以内，结构作业面为一层,装修作业面控制在两层。

2、在架面上堆放的材料应码放整齐稳固,不影响施工人员的通行和操作,严禁上架人员在架面上奔跑、退行或倒退拉车。

3、在作业中,禁止随意拆除脚手架的基本构件杆件。

整体性杆件、连接、紧固件和连墙件。

确因操作需要临时拆除时,必须经主管人员同意,采用相应措施,并在作业完毕后,及时予以恢复。

4、作业人员在架上的最大作业高度应以可以正常操作为度,禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。

5、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。

6、人员上下脚手架必须设安全防护的出入通道,严禁攀援脚手架上下。

7、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,在排除解决后方可开始作业。

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。

8、在每步架的作业完成后,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。

九、脚手架的避雷措施:

脚手架搭设至顶后在脚手架四角立杆上设置1米高的ф32×3度锌钢管作避雷针,并将上层钢杆全部拉通与建筑物避雷网连通。

十、脚手架的拆除

1、脚手架的拆除原则上在搭设零点线上拆除。

2、拆除前，操作班组对脚手架进行检查，确认无严重损坏情况后，方可进行拆除。

3、如遇风雨等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，夜间实施拆除作业，应具备良好的照明设备。

4、拆除前应进行分项工程的安全、技术交底，由工程部组织验收，并有书面记录。

5、脚手架拆除时，作业区及进出口必须设置警戒标志，派专人监护，严禁非作业人员进入。

6、拆除人员必须按高处作业规定配带安全防护用品,杜绝违章作业,进入岗位后进行检查，加固松动部位，清除步层内滞留的材料、物件及垃圾块，所有清理物应先安全输送到地面，禁高处抛掷，拆除的杆件应自上而下传递或用滑轮和绳索运送，不得从架子上向地面随便抛落。

7、拆除的顺序按搭设的反程序进行:

安全网→竖挡笆→垫铺笆→防护栏杆→隔棚→斜杆→连墙杆→小横杆→大横杆→立杆。

认真做到一步一清,一杆一洁,不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除。

8、所有连墙杆、斜立杆,隔离措施、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降，不准先行拆除。

9、所有杆件、扣件在拆除时应分离，不允许杆件上附着扣件输送地面，或两杆同时拆下输送地面。

10、脚手架拆至地面，应及时清除脚手架的地下物件，输送至地面的所有杆件、扣件等，应按类堆放整理。

十一、计算书

计算简图:

（一）双排外落地扣件脚手架

1、基本数据：

工程采用双排扣件式钢管落地脚手架，钢管为φ48×3.5，脚手架总高度58.45m，步距1.5m，立杆横距lb=0.6m,立杆纵距la=1.5m，步长h=1.5m，内立杆距建筑物外墙距离bl=0.35m。

脚手架39步，脚手架连墙杆2步3跨，活荷载QK=3.0KN/㎡，钢架板结构施工层上下满铺，其余层隔层设置软防护，考虑安全按满铺计算。

（1）Ф48×3.5钢管，截面性质如下：

截面面积A=489mm2

截面惯性距I=1.219×105mm4

截面模量W=5.08×103mm3

弹性模量E=2.06×105N/mm2

回转半径i=15.8mm

抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2

（2）扣件、底座承载力设计值

对拉扣件（抗滑）3.2KN

直角扣件、旋转扣件（抗滑）8.0KN

底座（抗压）40KN

（3）其他设计参数

基本风压值ω0=0.6KN/m2。

采用密目式样安全立网，全封闭。

计算时不考虑雪荷载。

2、荷载标准值计算

（1）结构自重标准值

g1k=0.1248KN/m2（按双排脚手架查JGJ130—2001得到）

（2）脚手板自重标准值：

g2k=0.35KN/m2（查JGJ130—2001得到）

（3）施工均布活荷载：

qk=3KN/㎡（查JGJ130-2001得到）

（4）风荷载标准值：

μs=1.0φ=0.648（JGJ130-2001规范公式）

则ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7×1.10×0.648×0.45=0.225KN/m2

3、纵向水平杆、横向水平杆计算

3.1纵向水平杆计算

按三跨连续梁计算，简图如下：

q1+p2

1.51.51.5

4.5

 脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb/3=0.35×0.6/3=0.07 kN/m

 施工均布荷载Qk=qk×lb/3=3×0.6/3=0.6 kN/m

 q=1.2G2k+1.4Qk=1.2×0.07+1.4×0.6=0.924 kN/m

 MGk max=0.10G2k×la2=0.10×0.07×1.5×1.5=0.016 kN·m

 MQk max=0.10Qk×la2=0.10×0.924×1.5×1.5=0.208 kN·m

 M=1.2MGk max+1.4MQk max=1.2×0.016+1.4×0.208=0.310 kN·m

M/rw=（0.310×106）/（1.15×5×103）=65.9 kN/mm2 

 抗弯强度满足要求。

 [v]=lb/150=1500/150=10 mm

 v≤[v]  挠度满足要求。

3.2横向水平杆计算 

按简支梁计算如下：

 每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb=0.35×1.5×0.6=0.315 kN

 每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb =3×1.5×0.6=2.7 kN

 MGk=1/2NG2k×la2=1/2×（0.315+0.1248）×0.62=0.079 kN·m

 MQk=1/8×NQk×la=1/8×2.7×0.6=0.203 kN·m

 ∑M=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.079+1.4×0.203=0.379 kN·m

M/rw=（0.379×106）/（1.15×5×103）=65.9 kN/mm2 

 横向水平杆抗弯强度满足要求。

 [v]=lb/150=600/150=4.0mm

 v<[v]  横向水平杆挠度满足要求。

横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算

横向水平杆传给立杆的竖向作用力：

 R=（1.2NG2k+1.4NQk）/2=（1.2×0.315+1.4×2.7）/2=2.079 kN

 Rc=8.00 kN

 R≤Rc    扣件抗滑承载力满足要求。

4、立杆计算

 单立杆竖向承载力：

 N=1.2（NG1k+ NG2k）+0.85×1.4∑NQk

 =1.2（H×gk1+10×gk2×la×lb/2）+0.85×1.4×n1×qk×la×lb/2

 =1.2×（32.4×0.1248+10×0.35×0.6×1.5/2）

     +0.85×1.4×1×3×0.6×1.5/2

 =8.35 kN

由于λ=h/I=1500/15.18=98查表JGJ130-2001附录C的

得Ψ=0.603

N1/ΨA+óM=8.35×103/（0.603×489）+55

=28.32+55=83.31N/mm2

KAKHf=O.85×0.689×205=120.06N/mm2

KAKHf>N1/ΨA+óM

立杆稳定性满足要求。

5、连墙件的计算

伊犁地区地面粗糙程度为C类，风压高度变化系数按建筑物高度70米取值，查表uz=1.86脚手架连墙件布置设计为二步三跨W0=0.6

us=脚手架风荷体型系数us=1.0φ

φ=An/Aw=挡风面积/迎风面积=（1.5×3＋1.5）×0.05/（1.5×1.5）=0.117us=1.3×0.117=0.152

Wk=0.7uz×us×W0=0.7×1.86×0.152=0.2KN/㎡

连墙杆长度按600㎜选取λ=600/15.78查表得Ф=0.906

扣件抗滑荷在取8.5KNNL=NLW＋NO=1.4WK×AW＋N0N0取5

8.5－3=1.4×0.2AWAW=（8.5－3）/1.4×0.2=19.6㎡

连墙点布置为：

竖间间距为2×1.8=3.6m水平间距为3×1.5=4.5m

4.5×3.6=16.2㎡＜19.6㎡满足要求。

6、立杆地基承载力计算

 fg=kc·fgk=0.4×85kpa=34kpa

 式中  ――立杆基础底面平均压力，；

   N――基础顶面的轴向力设计值，8.35 kN

  A=N/fg=8.35/34=0.245m2 <[A]=1.5×0.6/2=0.45 m2 

 根据计算，脚手架基础采用100厚C15素砼连片基础，宽度1000，连续铺设10号槽钢于素砼基础上，立杆地基承载满足要求。

（二）悬挑脚手架

1、基本数据:

本工程采用双排扣件式钢管悬挑脚手架，钢管为φ48×3.5，脚手架总高度39.5m,立杆横距lb=0.6m，立杆纵距la=1.5m，步长h=1.5m，内立杆距建筑物外墙距离bl=0.35m。

脚手架12步，脚手架连墙杆2步3跨，活荷载QK=3.0KN/㎡，钢架板每段满铺，结构施工层数1层。

脚手架钢管采用Ф48×3.5㎜，悬挑梁采用16号工字钢，悬挑出长度为1=1.00m，总长度3m。

（1）Ф48×3.5钢管，截面性质如下：

截面面积A=489mm2

截面惯性距I=1.219×105mm4

截面模量W=5.08×103mm3

弹性模量E=2.06×105N/mm2

回转半径i=15.8mm

抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2

（2）16号工字钢，截面性质如下：

截面面积A=2611mm2

腹板厚度tw=6mm

截面惯性距Ix=1.127×107mm4

截面模量Wx=1.409×105mm3

弹性模量E=2.06×105N/mm2

回转半径ix=65.7mmiy=18.9

半截面面积距Sx=8.08×104mm3

梁自重q=0.205KN/m

抗压、抗弯强度设计值f=215N/mm2

抗剪强度设计值fv=125N/mm2

（3）其他设计参数

基本风压值ω0=0.45KN/m2

采用密目式样安全立网，全封闭。

2、荷载标准值计算

（1）结构自重标准值

g1k=0.1248KN/m2（按双排脚手架查JGJ130—2001得到）

（2）脚手板自重标准值：

g2k=0.35KN/m2（查JGJ130—2001得到）

（3）施工均布活荷载：

qk=3KN/㎡（查JGJ130-2001得到）

（4）风荷载标准值：

μs=1.0φ=0.648（JGJ130-2001规范公式）

则ωk=0.7μz·μs·ωo=0.7×1.10×0.648×0.45=0.225KN/m2

3、内力计算

悬挑梁的验算：

（1）计算简图

简化为悬臂梁结构，如图所示。

350600

（2）内力计算

1）每根立杆轴向力设计值N

按规范公式计算：

N=1.2（NG1K＋NG2K）＋1.4ΣNQk

式中：

NG1K——为脚手架结构自重标准值产生的轴向力

NG1K=H·gkl=18×0.1248=2.246KN

NG2K——为构配件自重标准值产生的轴向力（包括钢架板、栏杆与挡脚板、安全网），分别计算如下：

0.35×1.5×1.3×6/2=2.048KN（全高满铺6层）

栏杆与木挡脚板自重标准值：

0.14×1.5×10/2=1.05KN（共10层）

安全网自重标准值：

0.01×1.5×18/2=0.135KN（取立网自重0.01KN/㎡）

所以

NG2K=2.246＋1.05＋0.135=3.431KN

ΣNQK=n1·qk·la·1b/2=1×3.0×0.6×1.5/2=1.35KN

从而可得立杆轴向力设计值N：

N=1.2（NG1k+NG2K）+1.4ΣNQK=1.2×（2.246＋3.431）＋1.4×1.35=8.59KN

2）钢梁自重

q=1×0.205=0.205KN/m

3）内力计算

Qmax=8.59×2＋0.205×1=17.39KN

Mmax=8.59×0.95＋8.59×0.35＋0.246×12/2=11.29KN.m

4、钢梁截面验算

（1）抗弯强度

Mx11.29×106

γx,Wnx0.6×1.409×105

满足要求。

（2）抗剪强度

τ=

局部承压强度

在集中荷载或支座处，腹板边缘的局部压应力可能会超过钢材抗压强度，因此应进行验算，对悬臂梁验算支座处局部承压强度。

设支座长度a=30㎜（有算例取30㎜），hy=9.9＋8.0=17.9mm（查工字钢截面特性表可得），则1Z=a＋5hy=30＋5×17.9=119.5㎜，查规范得Ψ=1，则：

ψF1×17390

σc===24.25≤f=215N/mm2

tW1z6×119.5

折算应力

M11.29×106

σ=y1=（80－17.9）=103.68N/mm2（压应力））

Itw1.127×107×6

VS*17.39×103×6.63×104

τ===17.05N/mm2

ItW1.127×107×6

ψF1×17390

σc===24.25N/mm2（压应力）

tW1z6×119.5

σcq=√σ2＋σ2c－σσc＋3τ2=98.46N/mm2≤β1f=1.1×215=236.5N/mm2

满足要求。

5、整体稳定性

先计算整体稳定系数φb

按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B.4进行计算。

梁的自重荷载很小，跨内有两个集中荷载作用，但自由端的集中荷载对量的整体稳定性起主要作用。

由于

11t1

ξ=

b1h

代入数据，得

1.40×0.0099

ξ==0.984

0.088×0.160

因此，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B.4，得

βb=0.21＋0.67ξ=0.21＋0.67×0.984=0.870

4320Ahλyt12235

φb=βb×√1＋（）＋ηb

λ2yWx4×4hfy

式中的各个符号的含义见规范，其数值计算如下：

λу=l1/ⅰу=1000/18.9=52.91A=2611mm2

h=160㎜t1=9.9mm

ηb=0fу=235N/mm2

代入上式，得φb=4.05

则0.282

φb=1.07－=1.00

φb

整体稳定验算

Mx11.29×106

==80.13≤f=215N/mm2

φbWx1.00×140.9×103

满足要求

6、验算连墙点抗风强度:

（1）风压标准值:

风压系数βz=1.79（按58.45m高,c类）

脚手架体型系数μstw

双排脚手架n1=2

脚手架挡风系数Ψ,

h=1.8,1a=1.5,Ψ=0.089

GBJ9-87表的36项（b）

ω0d2=0.5×0.0482

=0.001152<0.002,

则μs=+1.2。

由Ψ＝O.089,1b/h=0.6/1.8=0.33<1

得η＝1.0

μstw=Ψμ[（1-ηn）/（1-η）]

=Ψμs（1-η）=0.089×1.2÷（1+1）

=0.053

w=O.75β2μ2μstwωO

=O.75×1×1.79×O.053×O.5

=0.036

风荷载对每个连墙点产生的拉力或压力

Nt=1.4H1L1W

=1.4×3×5.8×O.036

=0.88KN

一个扣件的抗滑能力设计值为[Ks]=6.OKN。

[KJ]>Nt安全。

（2）连墙件的计算

伊犁地区地面粗糙程度为C类，风压高度变化系数按建筑物高度70米取值，查表uz=1.86脚手架连墙件布置设计为二步三