脚手架工程方案.docx

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脚手架工程方案

阳煤平定化工乙二醇项目宿舍楼（001B）

脚手架工程专项方案

一、编制依据

本着“预防为主、安全第一”的施工安全方针，为满足安全施工要求，响应建设单位安全文明施工的号召，我方对本工程中使用的脚手架工程特别编制专项施工方案。

本方案是依据《建筑施工计算手册》、《建筑施工手册》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）,本方案中未尽事宜，严格按照相关规范执行。

二、工程概况

本工程为阳煤平定化工乙二醇项目倒班宿舍楼工程，地处山西平定乙二醇厂区，建筑面积为4977平方米，共4层，层高为3300㎜，基础底标高-1.8米，建筑高度18.75米，结构形式为框架结构，基础形式为独立基础，围护结构为加气混凝土砌块。

三、质量要求

1、脚手架采用无缝钢管搭设，其外径为48mm，壁厚为2.8mm，要求允许偏差小于-0.5mm。

2、立杆钢管弯曲当钢管长度大于3m小于4m时，允许偏差为≤12mm；

水平杆、斜杆的弯曲，当长度≤6.5米时，允许偏差≤30mm

3、本工程脚手架搭设垂直度允许偏差为±100mm。

脚手架步距为±20mm，纵距为±50mm，横距为±20mm。

4、扣件必须全部拧紧，不允许出现松动的情况，每3000个扣件抽查50个。

四、脚手架工程施工基本要求

为满足安全施工的需要，对本工程中危险性较大的脚手架工程做出专项方案，在施工当中，脚手架的搭设必须符合规范要求，保证作业人员的安全，并由质量员专人监督检查，脚手架搭设完后，必须组织项目管理人员进行检查验收，检查合格后方可使用。

1、扣件脚手架的搭设要求：

用扣件、钢管搭设的脚手架，是施工临时结构，它要承受施工过程中的各种垂直和水平荷载。

因此，必须有足够的承载能力、刚度和稳定性。

在大横杆与立杆的交点处，必须设置小横杆并与大横杆卡牢。

整个架子要设备必要的支撑点与连墙点，以保证脚手架成为一个稳固的结构。

外脚手架的搭设：

沿建筑物周围连续封闭，如因条件限制不能封闭时，应设置必要的横向支撑，端部设置连墙点。

2、脚手架支撑的设置

脚手架纵向支撑在脚手架的外侧，沿高度方向由下而上连续设施。

纵向支撑宽度宜为3─5个立杆纵距，斜杆与地面夹角度为45—60度范围。

纵向支撑应用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢，连接点与脚手架节点不大于200mm；纵向钢管支撑的接长，采用对接扣件对接连接，当采用搭接时，搭接长度不小于400mm，并用两只十字扣件扣牢。

为便于施工操作层处的横向支撑可临时拆除，待施工转入另一施工层再设置。

脚手架的横向支撑不宜随意拆除。

3、钢管脚手架的拆除

拆除脚手架必须有拆除方案，并认真对操作人员进行安全技术交底，拆除时应设置警戒区，设立明显标志，并有专人警戒。

拆除顺序：

自上而下进行，不能上下同时作业。

连墙壁点必须脚手架同时拆除，不允许分段分立面拆除。

拆除下得扣件和配件应及时运至地面，严禁高空抛投。

4、脚手架的安全设施

安全网是建筑施工安全防护的重要设施之一，按悬挂方式分为垂直与水平设置两种。

垂直设施安全网于脚手架的外侧，一般用密封安全网，四周满挂围护，安全网封闭严密，与脚手架固定牢固。

由建筑物的二层起，设水平安全网，往上每隔一层设置一道。

五、构造要求及技术措施

（1）地基处理

本工程脚手架搭设基础部分均进行夯实处理，密实度达到设计的要求。

因此在搭设脚手架前需要对基础进行整平，然后在基础上、底座下设置垫板，厚度不小于50mm，铺设必须平稳，不得悬空，并在四周脚手架外立杆50cm处设置排水坡。

（2）立杆

立杆接头采用对接扣件连接，立杆与大横杆采用直角扣丝。

接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；个接头中线距主节点的距离不大于60cm。

（3）大横杆

大横杆置于小横杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；其长度不大于3跨、不小于6m，同一步大横杆四周要交圈。

大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。

相邻接头水平距离不小于50cm，各接头距立柱的距离不大于50cm。

（4）小横杆

每一立杆与大横杆相交（即主节点），都必须设置一根小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。

小横杆间距应与立杆柱间距相同，且根据作业层脚手板搭设的需要，可在两立柱之间的等间距设置增设1~2跟小横杆，其最大间距不大于75cm

小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm；伸出里排大横杆距结构外边缘15cm，且长度不大于44cm。

上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相临小横杆在立柱处相同布置。

（5）纵、横向扫地杆

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮2cm处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。

（6）剪刀撑

本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆阔步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。

剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45°—60°。

之间。

斜杆相交点处于同一条线上，并沿架高连续布置。

剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2~4个扣结点。

所有固定点距主节点距离不大于15cm。

最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。

剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100cm，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。

横向斜撑搭设在主脚手架部位，在同节内、由底至顶层呈"之"字型、在里、外排立柱之下连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

除拐角处设横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

（7）脚手板

脚手板钢架板，在作业层下部搭设一道水平兜网，随作业层上升，同时作业不超过两层。

首层满铺一层脚手板，以上每隔六层也要满铺一层脚手板，并设置安全网及防护栏杆。

脚手板设置在3根横向水平杆上，并在两端8cm处用直径1.2mm的镀锌铁丝箍绕2~3圈固定。

当脚手板长度小于2m时，可采用两根小横杆，并将板两端与其可靠固定，以防倾翻。

脚手板应平铺、满铺、铺稳，接缝中设两根小横杆，各杆距接缝的距离均不大于15cm。

靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15cm。

拐角处两个方向的脚手板应重叠放置，避免出现探头及空挡现象。

（8）防护设施

脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。

密目网采用1.8mx6.0m的规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。

作业层网应高于平台1.2m，并在作业层下步架处设一道水平兜网。

在架内高度3.6m处设首层平网，往上每隔5步距设隔层平网，施工层应设随层网。

六、脚于架的搭设及拆除施工工艺

（1）、脚手架搭设施工工艺

场地平整、夯实→基础承载实验、材料配备→定位设置通长脚手板、钢底座→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→小横杆→大横杆（搁栅）→剪刀撑→连墙杆+铺脚手板→扎防护栏杆→扎安全网

定距定位

根据构造要求在建筑物四角用尺量出内、外立杆离墙距离，并做好标记;用钢卷拉直，分出立杆位置，并用小竹片点出立杆标记;垫板、底座应准确地放在定位线上，垫板必须放平稳，不得悬空;双管立柱应采用双管底座，底座下垫枕木，并垂直于墙面设置。

在搭设首层脚手架的过程中，沿四周每框架格内设一道斜支撑，拐角处双向增设，待该部位手架与主体结构的连墙件可靠拉结后方可拆除。

当脚于架操作层高出连墙件两步时，应采取临时稳定措施，直到连墙件搭设言毕后方可拆除。

双排架宜先立里排立杆，后立外排立杆。

每排立杆宜先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。

双排架内、外排两立杆的连线要与墙面垂直。

立杆接长时，宜先立外，后立内排。

（2）、脚手架的拆除施工工艺

拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等（一般的拆除顺序为:

安全网→栏杆→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆）。

不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

做到一步一清、一杆一清。

拆立杆时，要先抱住住立杆再拆开最后两个扣。

拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

所有连墙杆等必须随脚手架拆除同步下降，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，应增设连墙件加固。

拆除后架体的稳定性不被破坏，如附墙杆被拆除前，应加设临时支撑防止变形，拆除各标准节时，应防止失稳。

当脚手架拆至下部最后一根长钢管的高度（约6.5m）时，应先在适当位置搭临时抛撑加固

后拆连墙件。

七、脚手架的计算

计算依据：

依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006年版））编制。

（一）参数信息:

1.脚手架参数

计算的脚手架为双排脚手架，

横杆与立杆采用单扣件方式连接，搭设高度为22.0米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.65米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

内排架距离墙长度为0.30米。

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为1根。

采用的钢管类型为Φ48×2.8。

连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.95米,采用扣件连接。

2.荷载参数

施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板自重标准值0.30kN/m2，

同时施工2层，脚手板共铺设3层。

脚手架用途:

混凝土、砌筑结构脚手架。

（二）小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算。

按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力和挠度不计入悬挑荷载）。

1.均布荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.650/2=0.247kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.650/2=2.475kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.036+1.2×0.247+1.4×2.475=3.805kN/m

小横杆计算简图

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩

计算公式如下:

M=3.805×1.052/8=0.524kN.m

σ=M/W=0.524×106/4248.0=123.45N/mm2

小横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

荷载标准值q=0.04+2.47+0.25=2.76kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×2.76×1050.04/（384×2.06×105×101950.0）=2.08mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与规范规定10mm,满足要求!

（三）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。

用小横杆支座的最大反力计算值，考虑活荷载在大横杆的不利布置，计算大横杆的最大弯矩和变形。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值P1=0.036×1.050=0.038kN

脚手板的荷载标准值P2=0.300×1.050×1.650/2=0.260kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.650/2=2.599kN

荷载的计算值P=（1.2×0.038+1.2×0.260+1.4×2.599）/2=1.998kN

大横杆计算简图

2.抗弯强度计算

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×（1.2×0.036）×1.6502+0.175×1.998×1.650=0.586kN.m

σ=0.586×106/4248.0=138.007N/mm2

大横杆的计算强度≤205N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

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=0.677×0.036×1650.004/（100×2.060×105×101950.000）=0.08mm

集中荷载标准值P=（0.038+0.260+2.599）/2=1.448kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1.146×1448.213×1650.003/（100×2.060×105×101950.000）=3.55mm

最大挠度和

V=V1+V2=3.635mm

大横杆的最大挠度小于1650.0/150与规范规定10mm,满足要求!

（四）扣件抗滑力的计算:

按规范表5.1.7,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1.00

该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（规范5.2.5）:

R≤Rc

（规范JGJ130-2011公式5.2.5）

其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN。

R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

小横杆的自重标准值P1=0.036×1.050×2/2=0.038kN

大横杆的自重标准值P2=0.036×1.650=0.059kN

脚手板的荷载标准值P3=0.300×1.050×1.650/2=0.260kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.650/2=2.599kN

荷载的计算值R=1.2×0.038+1.2×0.059+1.2×0.260+1.4×2.599=4.067kN

单扣件抗滑承载力的设计计算R≤8.00满足要求!

（五）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）脚手架自重标准值产生的轴向力

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）gk:

查规范本例为0.1103

NG1=0.1103×22.000=2.427kN

（2）脚手板自重标准值产生的轴向力

脚手板的自重标准值（kN/m2）:

本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×3×1.650×（1.050+0.300）/2=1.002kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值产生的轴向力

栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）:

本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.16

NG3=0.160×1.650×3/2=0.396kN

（4）吊挂的安全设施，安全网自重标准值产生的轴向力

吊挂的安全设施荷载，包括安全网自重标准值（kN/m2）:

0.010

NG4=0.010×1.650×22.000=0.363kN

经计算得到，静荷载标准值

构配件自重：

NG2K=NG2+NG3+NG4=1.761kN。

NG2KL=NG2+NG3+NG4L=1.398kN。

钢管结构自重与构配件自重：

NG=NG1+NG2k=4.188kN。

（5）施工荷载标准值产生的轴向力

施工均布荷载标准值（kN/m2）:

3.000

NQ=3.000×2×1.650×1.050/2=5.20kN

（6）风荷载标准值产生的轴向力

风荷载标准值:

（参考规范JGJ130-2011公式4.2.5）

其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》的规定采用：

W0=0.300

<1>可按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附表D.4取重现期10年确定，根据本工程工况，取修正系数为1

<2>脚手架使用期较短，一般为2~5年，遇到强劲风的概率相对要小得多；

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：

脚手架底部Uz=0.740,

风荷载虽然在脚手架顶部达到最大，但此处脚手架结构所产生的轴压力却最小；而在5m（底部）处风荷载虽然最小，但脚手架自重产生的轴压力接近最大，综合计算值也最大，根据以上分析，立杆稳定性验算时风压高度变化系数的取值应选脚手架底部。

Us——风荷载体型系数：

Us=1.1323

经计算得到，脚手架底部风荷载标准值

Wk=1×0.740×1.1323×0.300=0.251kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-2）

N=1.2NG+0.9×1.4NQ=11.578kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.7-1）

N=1.2NG+1.4NQ=12.306kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.9）

MW=0.9×1.4Wklah2/10

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）。

经计算得,底部立杆段弯矩

Mw=0.9×1.4×0.251×1.65×1.802/10=0.169kN/m

（六）立杆的稳定性计算:

卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。

1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-1）

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=12.306kN；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

u——计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；

h——立杆步距，h=1.80；

λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=169；

λ≤[λ]=210,满足要求!

k——计算长度附加系数，取1.155；

l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；

Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=195的结果查表得到0.190；

A——立杆净截面面积，A=3.97cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.25cm3；

f——钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；

σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；

经计算得到σ=12306.000/（0.190×397.400）=163.36N/mm2

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ

2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.6-2）

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=11.578kN；

i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

u——计算长度系数，由脚手架的基本参数确定，u=1.50；

h——立杆步距，h=1.80；

λ——计算长细比,由k=1时,λ=kuh/i=169；

λ≤[λ]=210,满足要求!

k——计算长度附加系数，取1.155；

l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=3.12m；

Φ——轴心受压立杆的稳定系数,由k=1.155时,λ=kuh/i=195的结果查表得到0.190；

A——立杆净截面面积，A=3.97cm2；

W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.25cm3；

f——钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.169kN.m；

σ——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；

经计算得到σ=11578.000/（0.190×397.400）+（169000.000/4248.000）=193.48N/mm2

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算σ

（七）最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度按照下式计算：

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.11-1）

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=NG2+NG3+NG4=1.761kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=5.200kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.110kN/m；

经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度

[H]=[0.190×3.974×10-4×205×103-（1.2×1.761+1.4×5.200）]/（1.2×0.110）=46.103m。

脚手架搭设高度为22m≤46.103m，满足要求！

考虑风荷载时,单、双排脚手架允许搭设高度按照下式计算：

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.11-2）

其中NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=NG2+NG3+NG4=1.761kN；

　　NQ——活荷载标准值，NQ=5.200kN；

　　gk——每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.110kN/m；

　　Mwk——计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.169/0.900×1.4=0.134kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度

[H]=[0.190×3.974×10-4×205×103-（1.2×1.761+0.900×1.4×（5.200+0.190×3.974×100×0.134/4.248））]/（1.2×0.110）=28.882m。

脚手架搭设高度为22m≤28.882m，满足要求！

（八）连墙件的计算:

（1）连墙件的轴向力设计值计算：

Nl=Nlw+No

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.12-3）

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

（参考规范JGJ130-2011公式5.2.13）

脚手架顶部Uz=1.000

（连墙件的轴向力设计值与风压高度变化系数成正比例函数关系，随着脚手架升高，风压高度变化系数增大，连墙件的轴向力设计值也随之增大，架体顶部达到最大。

所以，连墙件计算时，风压高度变化系数应取架体顶部。

）

脚手架顶部风荷载标准值Wk=k×Uz×Us×Wo=1×1.000×1.1323×0.300=0.340kN/m2。

Wk——风荷载基本风压标准值，Wk=0.340kN/m2；

Aw——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=2.00×1.80×3.00×1.65=17.820m2；

No——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；No=3.000kN

经计算得到Nlw=1.4×0.340×17.820