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外脚手架施工专项方案

华宇陶苑居3#楼工程外墙悬挑脚手架施工

专项方案

西安市建总公司西京陶苑居项目部

一、工程概况4

二、编制依据4

三、施工组织安排4

1.管理组织体系4

2.劳动力、机械设备安排5

3.外脚手架的使用管理5

4.外脚手架基本结构5

5.图1脚手架平面布置图7

6.图2脚手架1-1剖面8

7.图3、图4悬挑槽钢示意图…………………………………….…………9

8.图5悬挑架连墙杆及地锚大样图…..10

四、架体的设计与验算11

1.脚手架基本数据11

2.悬挑脚手架荷载计算11

3.悬挑脚手架立杆稳定性验算12

4.悬挑16#槽钢承载力、稳定性验算12

5.连墙杆计算14

6.水平小横杆验算15

7.水平大横杆验算15

8.扣件抗滑移计算16

五、施工准备18

1.材料准备18

2.技术准备19

3.作业条件19

六、外脚手架搭设要求19

1.脚手架搭设流程19

2.立杆搭设要求20

3.水平杆20

4.剪刀撑及横向斜撑21

5.扣件安装要求21

6.作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设要求21

7.悬挑构件、连墙件安装要求22

七、验　收23

八、拆除23

九、安全管理措施23

九、应急处理措施24

华宇陶苑居3#楼外墙悬挑脚手架施工

专项方案

一、工程概况

本工程为华宇陶苑居3#楼工程，位于西安市未央区草滩镇柳郑路，总建筑面积约13817.42m2，地下一层，地上十八层。

标准层层高为3m,建筑总高度54.20m。

主体结构设计为现浇钢筋混凝土剪力墙-抗震墙结构；外墙装饰：

3层以下为面砖，3层以上为外墙乳胶漆。

墙体均设外墙外保温。

剪力墙采用大型钢模板施工。

本工程设计标高±0.000相当于绝对标高372.70m；地下支护结构采用锚杆素喷砼的支护方式，现场地面标高相当于结构标高-0.2m。

二、编制依据

1.《结构施工图》

2.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

3.《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

4.《危险性较大工程安全专项施工方案编制》

5.《建筑施工手册》第四版

6.《华宇陶苑居3#楼工程施工组织设计》

三、施工组织安排

1.管理组织体系

项目安全生产领导小组直接负责高危作业项目的施工管理，以项目经理为组长，项目技术负责人、分管生产和安全的副经理以及土建劳务公司经理为副组长，从组织上和资源上加大管理力度，确保高危作业项目的施工安全：

组长：

项目经理（刘军科）

副组长：

生产副经理（谷丰）、总工程师（李国强）、

专职安全员（王蒲江）、劳务公司经理（岳毅）

组员：

呼红伟、张宝峰、李文凯、蔡天勇、岳金光

项目安全生产领导小组的职责是领导并开展高危作业项目的方案制定、现场组织实施、验收、资源供应、后勤保障、紧急事件处理等全方位的工作，以项目经理为第一责任人，各有关岗位明确和落实各自的安全生产职责，确保高危作业的可靠、安全。

项目分管副经理、专职安全员负责外脚手架的日常监督检查巡视工作，并记录保存相关检查资料，确保脚手架安全使用。

2.劳动力、机械设备安排

根据进度安排，要求熟练架子工人数约12人，配合工种5-8人才能满足工程进度需要。

其中，架子工需要提供特殊工种上岗作业证。

钢管、脚手板等材料的场内运输采用现场塔吊进行。

3.外脚手架的使用管理

（1）本工程悬挑脚手架随结构施工逐步向上周转搭设，每四层做一个悬挑层，高度为12m,每4层设一道水平网，总包单位负责组织架子工进行及时维护。

（2）外装修单位进场穿插施工后，总包单位要做好安全防护措施的检修和维护，涉及到的周转材料租赁费用和管理责任应在分包合同谈判过程中明确。

4.外墙脚手架基本结构

（1）本工程的外墙脚手架主要用于结构施工阶段的安全防护，按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）中结构施工脚手架的要求进行设计和搭设。

悬挑部位从+5.90m向上搭设，5.90m以下至基础采用落地脚手架。

三层以上悬挑架投入使用后，落地脚手架全部拆除，进行基础回填土。

（2）脚手架为双排架，钢管Ø48*3.5mm，内立杆距结构外边300mm，，排距1050mm，立杆纵距1500mm，外侧横杆步距600mm，内侧横杆步距1800mm；小横杆在纵横杆交叉节点部位设置，作业层小横杆间距不大于750mm。

（3）悬挑底座构件采用16#槽钢固定在预埋Φ20地锚环上，每4层（12m）分段悬挑，悬挑槽钢间距：

直墙部分1.30m至1.50m；转角处，由于暗柱不能当穿墙柱孔，所以，个别部位最大间距为3.00米，焊Ø25钢筋头定位立杆。

悬臂端拉结Φ10钢丝绳作为安全措施见（图2）；

（4）剪刀撑连续设置，角度45-60度（图3），横向斜撑在架子拐角处必须设置，中间每12m设置一道。

（5）连墙件设置：

对于剪力墙部位，预埋Φ25PVC管穿墙固定钢丝绳，在结构墙窗洞位置U型环设置在窗顶暗梁处。

（6）悬挑架斜拉构造：

为防止悬挑架向外倾覆，在架体中部设置斜拉钢丝绳，钢丝绳Ф10，向下斜拉，与预埋在暗梁主筋位置的Ф18地锚环连接。

每2根一组，每组间距不大于12m。

5.图1华宇陶苑居3#楼外墙悬挑脚手架平面布置图

图2

图5

四、架体的设计与验算

本工程脚手架由9.5m落地脚手架和悬挑槽钢脚手架组成，落地架搭设高度最高9.5m，悬挑脚手架最大搭设高度12m（4层），应按照敞开式脚手架分别进行验算。

1.脚手架基本数据

计算中，落地脚手架较低，且不考虑装修，材料和各杆件不做验算。

悬挑脚手架按照结构施工荷载考虑。

悬挑槽钢端部增加的Ø10斜拉钢丝绳作为安全构造措施，在悬挑构件计算中不予以考虑；悬挑脚手架不考虑卸荷措施影响；

施工中采用旧钢管和旧扣件，钢管截面按照3.0厚考虑，扣件抗滑力考虑10%折减。

1）Ф48×3.5mm钢管（考虑折减）：

A=424mm2[f]=205N/mm2i=15.9mmI=1.08×105mm4

WX=4.5×103mm3E=2.06×105N/mm2g=0.1248KN/m

2）脚手架水平杆步距h=1800mm，立杆纵距La=1500mm，横距Lb=1050mm，内立杆离墙300mm，悬挑架高度12m；

2.悬挑脚手架荷载计算

1）立杆自重标准值NGK

查规范附表，立杆自重标准值产生的轴向立NG1K=0.1248*12=1.5KN

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K：

脚手板：

0.350×2×1.500×（1.050+0.3）/2=0.71KN

防护栏杆及挡脚板：

2*0.15*1.5/2=0.225KN

安全网、整体拉结杆件：

0.0768*12*1.5=1.38KN

NGK=1.5+0.71+0.225+1.38=3.82KN

2）结构施工荷载NQK

NQK=3*1.05*1.5/2=2.36KN

3）风荷载计算

同前述计算，脚手架的综合挡风系数为∮=1.47015/（1.8×1.5）=0.5455

查规范表4.2.4，背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体型系数为1.3∮，即：

μs=1.3×0.5455=0.7079；

A.风压高度变化系数μz按照规范C类城市中心区、架底离海平面80m和架顶离海平面90m分别取值，μz1=1.54、μz2=1.62

B.基本风压按照澳门地区100年一遇选择0.90KN/m2；

C.80m处风荷载设计值

=0.7*1.54*0.7079*0.9=0.69KN/m2

D.离海平面90m处风荷载设计值

=0.7*1.62*0.7079*0.9=0.72KN/m2

E.架底位置风荷载对外立杆产生的弯矩：

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85*1.4*0.69*1.5*1.8*1.8/10=400N*M

4）立杆轴向立设计值N

A.不组合风荷载

N=1.2NGK+1.4NQK=1.2*3.82+1.4*2.36=7.9KN

B.组合风荷载

N=1.2NGK+0.85*1.4NQK=7.42KN

3.悬挑脚手架立杆稳定性验算

查表，长度系数μ=1.50附加系数K=1.155

长细比λ=Kμh/i=1.155*1.50*1800/15.8=197，

查表，稳定系数φ=0.186

C.不组合风荷载

N/φA=7900/（0.186*424）=100N/mm2<[f]=205N/mm2

D.组合风荷载

N/φA+M/W=7420/0.186*424+400000/4500=183N/mm2<[f]=205N/mm2

以上计算说明悬挑架子立杆稳定性满足要求。

4.悬挑16#槽钢承载力、稳定性验算

1）16B槽钢截面特性

面积A=2510mm2截面抵抗矩W=117000mm3惯性矩I=9.3*106mm4

回转半径i=61mm自重g=197N/mE=2.06×105N/mm2

2）按照悬臂梁计算，间距3m，最大承受4根立杆传递的集中荷载（杆件压力见前述计算），计算时不考虑槽钢末端斜拉钢丝绳的作用，钢丝绳的承载力作为安全储备。

则受力简图如下图4-2：

图4-2

支座弯矩M=N（m+m1）+qm2/2

=15.8（1.35+0.3）+0.167*1.52/2=26.3kN*m

则：

M/γxW=26.3*106/1.05*117000=214N/mm2<[f]=215N/mm2

γx----截面发展系数，对[形截面，查表得：

γx=1.05

以上计算说明悬挑槽钢承载力满足要求

3）整体稳定验算

根据钢结构设计规范（GBJ17-88）的规定，轧制普通槽钢受弯要考虑整体稳定问题。

按附录一之

（二）公式计算整体稳定系数ψ：

ψ=（570bδ/l1h）·235/σs

=[570×65×10/（1350×160）]×235/215=1.69>0.6

则ψ1=1.07-0.282/ψ=0.9

则悬挑梁弯曲应力为：

σ=Mmax/（Ψ1×Wx）

=26.3×106/（0.9×117×103）=249N/mm2＞f=215N/mm2

计算说明槽钢稳定性不满足要求，则需增加槽钢防倾覆措施：

槽钢与预埋Ø20地锚环侧向焊接牢固，形成平面外支撑；

悬挑端头焊Ø16拉环，拉结Ø10钢丝绳改善悬挑槽钢受力形式，并提供安全保证。

4）刚度验算

ω=N1l3/3EI+N2a2（3l-a）/6EI

N1、N2----作用于水平悬挑梁上的内、外立杆荷载（KN）；

ω=（7.9×103×13503）/（3×2.06×105×930×104）+[7.9×103

×3002×（3×1350-300）]/（6×2.06×105×930×104）

=3.61mm＜L/250=1350/250=5.4mm，刚度满足要求。

5）[16B槽钢后部锚固钢筋设计

锚固选用2个ф25地锚环预埋在楼板上，地锚环承受的拉力为：

N3=Mmax/0.8=26.3/0.8=32.9KN

吊环承受的拉应力为：

σ=N/A=32.9×103/490=67.1N/mm2＜[σ]=215N/mm2

则，地锚环强度满足要求。

6）由以上计算结果可知，当挑梁采用[16B槽钢时，其强度、刚度符合要求，同时，须与锚固环焊接牢固增加侧向刚度，并增加Ø10钢丝绳拉结，确保侧向稳定性。

5.连墙杆计算

连墙杆设计采用钢管、扣件刚性拉结或与预留钢筋焊接，每组2根连墙杆，由于受结构层高影响，每组最大间距3步3跨，具体做法见图2，连墙杆与经过的架子立杆、横杆都用直角扣件固定，确保每根连墙件至少有4个直角扣件固定。

1）架子最高点作用于脚手架上的水平风荷载标准值：

ωk=0.72KN/m2（见前述风荷载计算）

由风荷载产生的连墙件轴向力设计值：

N1w=1.4ωkAw=1.4×0.72×5.4×4.5=24.5KN

2）连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力N0，对双排脚手架取5.0KN

连墙件轴向力设计值N=N1w+N0=24.5+5=29.5KN

每组连墙杆由2根拉杆组成，共4个直角扣件抗滑，单个直角扣件抗滑力为8KN，则N=29.5KN＜4*[F]=32KN

故连墙件布置满足要求。

6.水平小横杆验算

1）Ф48×3.5mm钢管（考虑折减）：

A=424mm2[f]=205N/mm2i=15.9mmI=1.08×105mm4

WX=4.5×103mm3E=2.06×105N/mm2g=0.038KN/m

2）水平小横杆荷载计算：

小横杆在大横杆上面，小横杆按受均布荷载的简支梁进行计算；作业层小横杆间距750mm。

荷载考虑脚手板和活荷载。

q=1.2*（0.038+0.350*1.500/3）+1.4*3.0*1.500/3=2.36KN/m

=2.36*1.052/8=0.33KN*m

σ=0.33*106/4500=73.33N/mm2＜[f]=205N/mm2

=5*2.36*10504/（384*2.06*105*1.08×105）

=1.68mm＜[V]=1050/150=7mm

以上计算说明小横杆强度及刚度满足使用要求，安全。

7.水平大横杆验算

1）水平大横杆：

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。

用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。

2）小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350×1.050×1.500/3=0.184kN

活荷载标准值Q=3.0×1.050×1.500/3=1.575kN

荷载的计算值P=（1.2×0.040+1.2×0.184+1.4×1.575）/2=1.237kN

大横杆计算简图

3）最大弯矩考虑为大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=0.08*（1.2*0.038）*1.5002+0.267*1.237*1.500=0.504kN*m

=0.504×106/4500=112N/mm2＜[f]=205N/mm2

4）最大挠度考虑为大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:

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=0.677*0.038*15004/（100×2.060×105×108000）=0.06mm

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1.883*1237*15003/（100*2.060*105*108000）=3.53mm

最大挠度和

V=V1+V2=3.59mm＜[V]=1500/150=10mm

以上计算说明大横杆强度及刚度满足使用要求，安全。

8.扣件抗滑移计算

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,考虑旧扣件折减20%，取6.4kN；

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*1.500=0.058kN

脚手板的荷载标准值P2=0.350*1.050*1.500/2=0.276kN

活荷载标准值Q=3.0*1.050*1.500/2=2.362kN

荷载的计算值：

R=1.2×0.058+1.2×0.276+1.4×2.362

=3.707kN＜Rc=6.4kN

计算说明，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。

五、施工准备

1.材料准备

2）材料用量计划表

序号

材料名称

型号

单位

数量

退场

时间

备注

钢管

φ48*6000mm

根

3000

2010-05

逐步进场

φ48*1200mm

根

1300

2010-05

钢管扣件

直角扣件

个

12000

2010-05

对接扣件

个

960

2010-05

转角扣件

个

1700

2010-05

竹排脚手板

0.2*2M

块

10000

标准竹胶板

50*200*4m

块

1500

垫立杆

PVC套管

φ75

米

200

---

穿墙套管

密目安全网

1.8m宽

3500

2010-05

安全平网

3*6m

450

2010-05

槽钢

16B*9.0m

根

128

2010-05

10#*6m

根

2010-05

钢丝绳

φ10mm

米

470

2010-05

3）钢管及扣件：

国标Ф48×3.5mm钢管、扣件，其质量应符合《扣件式钢管脚手架安全技术规范》中有关规定。

进场需提供产品合格证，扣件还应提供生产许可证以及检测报告。

钢管及扣件进场须进行检验，钢管外径、壁厚偏差应在0.5mm范围内，内外壁应涂刷有防绣漆，发现有质量缺陷、锈蚀严重的一律不得使用；扣件不得有裂缝、变形，滑丝的螺栓必须更换。

4）槽钢：

设计采用的16B槽钢力学性能必须符合国标要求，提供进场合格证明。

进场后根据用料长度进行准确下料加工。

5）其它：

安全网采用密目阻燃型安全网，架子立杆下垫板采用200*50厚木脚手板，作业层脚手板采用竹串板式脚手板，不得有破损断裂。

2.技术准备

1）对作业班组长、作业人员下发书面的施工安全、技术交底，签字手续要齐全，并组织进行工、班长交底会议，明确技术、质量要求和验收标准，明确安全注意事项。

2）由工、班长组织进行工人现场教育、班前教育，明确施工做法和安全质量要求。

3.作业条件

1）基层要求：

对于落在结构板上的架子，由于顶板砼还未达到设计强度，因此，需要对下层楼板进行可靠保护。

沿架子内外两排立杆底部垫50厚200宽通长木脚手板，以保护下层楼板混凝土。

同时，下层模板脚手架在混凝土达到100%设计强度前不得拆除。

2）对于落在回填土（级配砂石）上的架子，回填砂石必须按设计要求夯实、洒水沉降密实，达到设计标高，浇筑200厚C20砼基础，并距架子外立杆200mm处设150*150排水沟，排水沟与现场排水管网连通。

3）须悬挑部位的结构墙、楼板以及连墙杆位置的边梁，在结构施工阶段预留好孔位，合模前进行检查验收。

六、外脚手架搭设要求

1.脚手架搭设流程

摆放扫地杆逐根树立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安装第一步大横杆（与各立杆扣紧）→安装第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆、逐步向上类推→加设剪刀撑→加设横向支撑→铺脚手板→挂安全网

2.立杆搭设要求

1）落地脚手架立杆底部应设置底座或垫板，防止产生不均匀沉降。

2）悬挑脚手架立杆应插在槽钢上的Ø25*250定位钢筋上。

3）模板支架必须设置纵、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。

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。

靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

4）立杆接长除顶步可采用搭接外，其余各步接头必须采用对接扣件连接。

对接、搭接应符合下列规定：

✧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距的1/3；

✧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100mm。

3.水平杆

水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

对接、搭接应符合下列规定：

1）对接扣件应交错布置：

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；各接头至最近主节点的距离不宜大于纵距的确1/3；

2）搭接长度不应小于1m，应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接水平杆杆端的距离不应小于100mm。

3）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。

主节点两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

4）水平杆设置在立杆内侧；

5）每步的纵、横向水平杆应双向拉通。

4.剪刀撑及横向斜撑

1）模板支架四边满布竖向剪刀撑，中间每隔四排立杆设置一道纵、横向竖向剪刀撑，由底至顶连续设置；

2）模板支架拐角处及中部每隔6跨从上至下设置横向斜撑杆。

3）剪刀撑的构造应符合下列规定：

✧每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，剪刀撑斜杆与地面倾角宜在45~60之间。

倾角为45时，剪刀撑跨越立杆的根数不应超过7根；倾角为60时，则不应超过5根；

✧剪刀撑斜杆的接长应采用搭接；

✧剪刀撑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150mm；

5.扣件安装要求

1）扣件规格必须与钢管外径相同；

2）螺栓拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.m；

3）在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；

4）对接扣件开口应朝上或朝内；

5）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。

6.作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设要求

1）栏杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧；

2）上栏杆上皮高度应为1.2m；

3）挡脚板高度不应小于180mm；

4）中栏杆应居中设置。

5）脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm;

6）竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆铺设，且采用对接平铺四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

7）作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应支承杆可靠地固定，脚手板探头应用直径3.2mm的镀锌钢丝固定在支承杆件上。

8）在拐脚、斜道平台处的脚手板，应与横向水平杆可靠连接，防止滑动；

9）自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。

7.悬挑构件、连墙件安装要求

1）结构上预埋预留地锚环、钢丝吊环、穿墙孔等按照设计位置、标高留好，确保准确牢固；

2）悬挑槽钢侧面必须与地锚环钢筋满焊，并用木楔子卡紧空隙地方；悬挑三角架的工字钢穿墙后，腹板穿Ø25钢筋与墙内侧卡固，防止滑脱。

3）悬挑端头焊Ø25*250定位钢筋，立杆插在定位钢筋上；悬挑槽钢端头焊Ø16吊环，斜拉Ø10钢丝绳；

4）当搭至有连墙件的构造点时，在搭设完该处的立杆、纵向水平杆、横向水平杆后，

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