河南某住宅楼脚手架安全专项施工方案.docx

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河南某住宅楼脚手架安全专项施工方案

一、编制依据

《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社）

《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-1991）

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）

《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-1999）

二、工程概况

某职工住宅楼10号楼采用18号槽钢悬挑脚手架（并在端部拉14mm钢丝绳），在地上一层悬挑，每四层为一个卸荷单元，分三次拉钢丝绳以保证脚手架稳定性。

三、脚手架搭设参数

本工程脚手架为悬挑式双排脚手架，悬挑架高:

13×2.87+2.5=39.81m，故按40m对悬挑架高度计算荷载及对水平悬挑梁进行强度、刚度、稳定性等验算。

钢管选用ф48×3.5；外挑槽钢采用[18，长度约为3m；固定槽钢在楼面上用预埋2ф18的螺纹钢筋。

立杆纵向间距为1.75m，内立杆距外墙0.40m，立杆横向间距为0.8m，立杆步距为1.75m。

连墙件为两步三跨（即3.5×5.25m），侧面用塑料密眼网封闭。

详见附件：

悬挑架计算书。

四、安全措施

⑴脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。

⑵每搭完一步脚手架后，应按下表的规定校正步距、纵距、横距及立杆

的垂直度。

⑶底座应准确的放在焊在槽钢上的钢筋上。

⑷立杆搭设应符合下列规定：

①相邻立杆的对接扣件不得在同一高度内，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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大与步距的1/3。

②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，应立即设置连墙件。

③顶层立杆的搭接长度不应小于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少于100mm。

立杆顶端宜高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

⑸纵向水平杆搭设应符合下列规定：

①纵向水平杆宜设设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。

②纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。

⑹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。

⑺连墙件、剪刀撑、横向支撑的设置符合下列规定：

①本工程外脚手架高度小于50m，连墙件每3.5m×5.25m设一根。

②连墙件宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；连墙件应从第一步纵向水平杆处开始设置；宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于3.5m（2步）。

③当脚手架下部暂不能设连墙杆时可搭设抛撑。

抛撑应采用通长杆件与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45°～60°之间；连接点中心至主节点的

距离不应大于300mm。

抛撑应在连墙件搭设后拆除。

④当脚手架施工操作层高出连墙件二步时，应采取临时稳定措施，直到上一层连墙件搭设完后方可根据情况拆除。

⑤每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°～60º之间。

剪刀撑跨越立杆的最多根数

剪刀撑斜杆与地面的倾角/a

45º

50º

60º

剪刀撑跨越立杆的最多根数/n

7

6

5

⑥本工程脚手架高度在24m以上，必须在外侧立面上连续设置剪刀撑，并应由底至顶连续设置。

⑦剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定。

⑧剪刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

⑨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150mm。

⑻扣件安装符合下列规定：

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。

⑼作业层、斜道的栏杆和挡脚板的搭设应符合下列规定：

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。

⑽脚手板的铺设应符合下列规定：

①脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120～150mm。

②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。

③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。

④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。

⑤自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。

五、脚手架的拆除

⑴拆除脚手架时，应符合下列规定：

⑵拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。

⑶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；分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设连墙杆加固。

⑷当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件。

⑸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采取如下规定设置连墙件和横向斜撑加固；两端必须设置连墙件，连墙件的垂直距离不应大于建筑物的层高，并不应大于3.5m（2步）。

横向斜撑在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，中间每隔6跨设置一道。

⑹卸料时各配件严禁抛掷至地面。

六、安全管理

⑴搭设脚手架人员必须是经过考核合格的专业架子工，上岗人员必须定期体检，合格者方可上岗。

⑵搭设脚手架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。

⑶脚手架的构件质量与搭设质量应按规范进行检查验收，合格后方可准许使用。

⑷作业层上的施工荷载应符合要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送泵等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。

⑸当有六级及六级以上大风和雾雨雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。

雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。

⑹脚手架的安全检查与维护应按规范规定进行，安全网应按有关规定搭设或拆除。

⑺在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

①主节点处的纵．横向水平杆，纵横向扫地杆。

②连墙件。

⑻临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

⑼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。

⑽工地临时用电线路的架设及脚手架接地．避雷措施等，应按规定设置。

⑾搭拆脚手架时财面应设围护栏和警戒标志，并有专人看守，严禁非操作人员入内。

附件：

悬挑架计算书

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）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等规范。

一、参数信息

1.脚手架参数

搭设尺寸为：

立杆的纵距为1.75m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.75m；搭设高度为40m；内排架距离墙长度为0.4m；采用的钢管类型为Φ48×3.5mm；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距3.5m，水平间距5.25m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工荷载均布参数（kN/m2）:

2.000；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

1。

3.风荷载参数

河南省郑州市地区，基本风压为0.4500，风荷载高度变化系数μz为0.730，风荷载体型系数μs为1.200（全封闭双排脚手架）；

考虑风荷载。

4.静荷载参数

每m立杆数承受的结构自重标准（kN/m2）:

0.1337；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.350；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m2）:

0.140；安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；脚手板铺设层数:

4；脚手板类别:

竹脚手板。

5.水平悬挑支撑梁

悬挑水平钢梁采用[18号槽钢]，其中建筑物外悬挑段长度1.30m，建筑物内锚固段长度1.50m。

固定槽钢在楼面上用预埋2ф18的螺纹钢筋。

楼板混凝土标号:

C30。

悬挑水平钢梁上面采用钢丝绳。

钢丝绳与墙距离为（m）:

1.400。

钢丝绳直径为（mm）:

14。

二、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=0.350×0.8/（2+1）=0.093kN/m；

活荷载标准值:

Q=2.000×0.8/（2+1）=0.533kN/m；

静荷载的计算值:

q1=1.2×0.038+1.2×0.093=0.131kN/m；

活荷载的计算值:

q2=1.4×0.533=0.746kN/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.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

跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.131×1.7502+0.10×0.746×1.7502=0.261kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.131×1.7502-0.117×0.746×1.7502=-0.307kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.261×106，0.307×106）/5080.0=60.433N/mm2

大横杆的抗弯强度:

σ=60.433N/mm2<[f]=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=P1+P2=0.038+0.093=0.131kN/m；

活荷载标准值:

q2=Q=0.533kN/m；

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=0.677×0.131×1750.04/（100×2.06×105×121900.0）+0.990×0.533×1750.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.302mm；

脚手板，纵向、受弯构件的容许挠度为l/150与10mm请参考规范表5.1.8。

大横杆的最大挠度小于1750.0/150mm或者10mm，满足要求!

三、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。

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=0.038×1.750=0.0665kN；

脚手板的荷载标准值：

P2=0.350×0.8×1.750/（2+1）=0.163kN；

活荷载标准值：

Q=2.000×0.8×1.500/（2+1）=0.933kN；

荷载的计算值:

P=1.2×（0.058+0.184）+1.4×1.050=1.760kN；

小横杆计算简图

2.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:

Mqmax=1.2×0.038×1.0502/8=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.760×1.050/3=0.616kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.622kN·m；

σ=M/W=0.622×106/5080.000=122.484N/mm2；

小横杆的计算强度小于205.000N/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

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

Vqmax=5×0.038×1050.04/（384×2.060×105×121900.000）=0.024mm；

P2=p1+p2+Q=0.058+0.184+1.050=1.291kN；

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:

Vpmax=1291.350×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.060×105×121900.0）=2.113mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.113=2.137mm；

小横杆的最大挠度小于（1050.000/150）=7.000与10mm，满足要求!

。

四、扣件抗滑力的计算

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立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值，取6.40kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

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=0.350×1.050×1.500/2=0.276kN；

活荷载标准值:

Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN；

荷载的计算值:

R=1.2×（0.040+0.276）+1.4×1.575=2.584kN；

R<6.40kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

五、脚手架荷载标准值

荷载组合效应组合

计算项目

荷载组合项目

纵、横水平杆强度与变形

永久组合+施工均布活荷载

脚手架立杆稳定

永久荷载+0.85（活荷载+风荷载）

连接件承载力

风荷载+5.0KN

刚梁强度和挠度

恒载+活荷载

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）；本例为0.1248

NG1=0.125×36.800=4.593kN；

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×4×1.500×（1.050+0.3）/2=1.418kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆木，标准值为0.11

NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005

NG4=0.005×1.500×36.800=0.276kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.706kN；

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=2.000×1.050×1.500×2/2=3.150kN；

风荷载标准值应按照以下公式计算

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=0.500kN/m2；

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=0.740；

Us--风荷载体型系数：

Us=1.200；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.500×0.740×1.200=0.311kN/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=1.2×6.706+1.4×3.150=12.457kN；

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=1.2×6.706+0.85×1.4×3.150=11.796kN；

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=0.850×1.4×0.311×1.500×

1.8002/10=0.180kN·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：

立杆的轴心压力设计值：

N=12.457kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度，由公式lo=kuh确定：

lo=3.119m；

Lo/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=12457.000/（0.186×489.000）=136.963N/mm2；

立杆稳定性计算σ=136.963小于[f]=205.000N/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=11.796kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数：

K=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：

U=1.500

计算长度，由公式lo=kuh确定：

lo=3.119m；

Lo/i=197.000；

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]=205.000N/mm2；

σ=11795.868/（0.186×489.000）+179748.072/5080.000=165.074N/mm2；

立杆稳定性计算σ=165.074小于[f]=205.000N/mm2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

风荷载基本风压值Wk=0.311kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；

连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN），No=5.000kN；

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=7.049kN；

连墙件的轴向力计算值NL=NLw+No=12.049kN；

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数，l为内排架距离墙的长度，

由长细比l/i=350.000/15.800的结果查表得到0.941；

A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

连墙件轴向力设计值Nf=φ×A×[f]=0.941×4.890×10-4×205.000×103=94.331kN；

Nl=12.049

连墙件采用双扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=12.049小于双扣件的抗滑力16.0kN，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。

本工程中，脚手架排距为1050mm，内侧脚手架距离墙体350mm，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=1910cm4，截面抵抗矩W=25.90cm3，截面积A=32.84cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×6.706+1.4×3.150=12.457kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×12.740×0.0001×78.500=0.120kN/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）

经过连续梁的计算得到

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=18.080kN；

R[2]=7.678kN；

R[3]=-0.316kN。

最大弯矩Mmax=2.665kN·m；

截面应力σ=M/1.05W+N/A=2.665×106/（1.05×39700.0）+0.000×103/1274.0=63.929N/mm2；

水平支撑梁的计算强度σ=63.929小于215.000N/mm2，满足要求！

九、悬挑梁的整体稳定性计算

水平钢梁采用[18号槽钢，计算公式如下

其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到强度φb=570×8.5×48.0×235/（1200.0×100.0×235.0）=1.94。

由于φb大于0.6，查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.924。

经过计算得到强度σ=2.665×106/（0.924×39700.00）=72.608N/mm2。

水平钢梁的稳定性计算σ=72.608小于[f]=215.000N/mm2，满足要求!

十、拉绳与支杆的受力计算

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi、支杆的轴力RDi按照下面计算：

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力；

RDicosθi为支杆的顶力对水平杆产生的轴拉力。

当RAH>0时，水平钢梁受压；当RAH<0时，水平钢梁受拉；当RAH=0时，水平钢梁不受力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi+RDisinθi

且有RUicosθi=RDicosθi

可以得到

按照以上公式计算得到由左至右各杆件力分别为

RU1=11.364kN

RD1=12.863kN

十一、拉绳与支杆的强度计算

1．钢丝拉绳（支杆）的内力计算：

钢丝拉绳（斜拉杆）的轴力RU与支杆的轴力RD均取最大值进行计算，分别为

RU=11.364kNRD=12.863kN

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）；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝