悬挑脚手架工程施工方案.docx
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悬挑脚手架工程施工方案
厦门亲亲服装厂2#厂房悬挑外脚手架施工方案
编制：
审核：
审批：
厦门宗顺建筑工程有限公司
2011年3月1日
一、工程概况
厦门亲亲服装有限公司2#厂房工程，位于厦门市集美北部工业区渡田路369-373#。
本工程总建筑面积为15900平方米，地上十七层，地下一层；建筑主体高度95.55米。
地下一层为发电机房、消防水池及水泵房，厂房均为服装加工车间。
建筑设计等级为二级，为多层丙类厂房，框架结构、抗震烈度为七度，主体结构合理使用年限为50年。
二、主要编制依据：
①、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
②、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）
③、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）
④、《建筑施工手册》（第四版）（中国建筑工业出版社出版）
三、危险源识别与监控：
（1）脚手架工程事故的类型分析
1）整架倾倒或局部垮架。
2）整架失稳、垂直坍塌。
3）人员从脚手架上高处坠落。
4）落物伤人（物体打击）。
5）不当操作事故（闪失、碰撞等）。
（2）引发事故的主要原因分析
1）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架
①构架缺陷：
构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设连墙件等。
②在使用过程中任意拆除必不可少的杆件和连墙件等。
③构架尺寸过大、承载能力不足或设计安全不够与严重超载。
2）人员从脚手架上高处坠落
①作业层未按规定设置围挡防护。
②作业层未满铺脚手架或架面与墙之间的间隙过大。
③脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落。
④不当操作产生的碰撞和闪失等。
3）落物伤人（物体打击）
①在搭设或拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人或路过行人。
②架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人或路过行人。
③整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人或路过行人等。
4）不当操作大致有以下情形：
①用力过猛，致使身体失稳。
②在架面上拉车退着行走。
③拥挤碰撞。
④集中多人搬运或安装较重构件。
5）其他伤害
①在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨）下继续施工。
②在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用。
③脚手架的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离等。
（3）危险源的监控
1）对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行监控。
2）对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。
3）对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。
4）加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。
四、搭设方式选择
本工程八层以下部分全部采用双排落地式钢管脚手架；九层（39.75）以上采用钢管悬挑脚手架。
悬挑脚手架分段为：
第一段9～11层（搭设高度为18.6m）、第二段12～14层（搭设高度为18.6m）、第三段15～17层（搭设高度为16.6m）。
。
采用16#工字钢作为型钢底座搭设钢管悬挑架。
在16#工字钢上离墙250MM设置内排立杆，距离内排立杆1050MM设置外排立杆。
一、二段悬挑脚手架搭设高度为18.6M，计10步架，三段悬挑脚手架搭设高度为16.6M，计9步架。
钢管脚手架体立杆纵距L=1.5M，架体宽B=1.05M，架体步距h=1.8M，剪刀撑每组水平距离4.8-5.0米，水平交角45-60交叉连续绑扎。
五、钢管脚手架搭设
1、脚手架材料要求：
钢管采用Φ48×3.0钢管，应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
不得使用锈蚀严重（斑点、剥皮）、弯曲、开裂的钢管。
扣件：
本脚手架工程所采用的扣件共有三种：
直角扣件、旋转扣件和对接扣件。
扣件规格必须与钢管管径相配合，以保证贴合面的严格整形，扣紧时接触良好。
扣件采用可锻铸铁制造的标准机件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定。
扣件的附件（Ｔ形螺栓、螺母、垫圈）采用材料符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单，扣件与钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑丝、夹紧钢管时，开口处最大距离小于6mm，旋转扣件的两旋转面间隙小于1mm。
脚手板：
选用竹跳板，规格为200mm×2000mm，不得使用腐烂、散边或破损严重竹跳板。
安全网：
栏杆围网选用合格的聚氯乙烯编织的1.8×6m的密目式安全立网。
底座型钢采用16#工字钢，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。
搭设前，对进场的脚手架杆配件（新、旧材料）进行严格检查，符合要求后才能使用。
持证上岗人员个体防护充分准备。
定期体检，安全带、安全帽，防滑鞋等已配备。
2、钢管悬挑脚手架搭设施工顺序
在建筑物楼层内正对脚手架立杆位置设置两道预埋，一道设置在离外墙面0.5M处，一道设置在离外墙面2.0M处→将16#工字钢穿入楼层Φ16钢筋U型环内琐紧→在16#工字钢上设置立杆→设置纵横向扫地杆→搭设大横杆→搭设小横杆→扶手水平杆→搭设剪刀撑杆→连墙杆拉设→张挂密目安全网→铺脚手板→验收→使用。
3、脚手架搭设
（1）架子搭设前，根据建筑物的结构型式、高度及架子的使用要求，确定架子的搭设形式。
并对材料、工具、钢管、扣件进行检查。
（2）脚手架分别从建筑物的第九、十二、十五层开始搭设，将16#工字钢穿入楼层Φ25钢筋U型环内琐紧，在16#工字钢上离墙250MM设置内排立杆，距离内排立杆1000MM设置外排立杆。
在立杆下的工字钢上焊50高Ф25钢筋头，将立杆套在钢筋头上。
（3）架体离16#工字钢面不大于200MM设置纵横扫地杆。
（4）为安全起见，在外排立杆位置从16#工字钢上拉设一根Φ13钢丝绳与上一层预埋环上锁紧，上一层Φ12预埋环沿周边埋设。
（5）先立里排立杆，后立外排立杆。
对于每排立杆先立两端头的立杆，再立中间的一根立杆，当互相看齐后，立中间部分的各立杆。
立杆要求垂直，立杆垂直度允许偏差应小于高度的1/200，里、外两立杆连线应与墙面垂直。
（6）为保持架子的整体稳定，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上错开距离不宜小于500MM。
因此，在竖第一根立杆时，应选长短不一的钢管做立杆，立杆的接长应先接外排立杆，后接里排立杆，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。
（7）立杆竖好后，根据步高安装大、小横杆，在施工层及其上、下一步架满铺竹笆脚手板。
（8）大横杆设置在立柱的内侧，大横杆设置于小横杆之上，并采用十字扣件与立杆相扣。
（9）纵向水平杆采用对接扣件，接头不能在同跨内，相邻接头应错开500mm以上。
如采用旋转扣件时，应使用３个扣件对接，纵向水平杆步高1.8m。
架子的外侧应设0.9m高的防护栏杆。
（10）每一主节点处必须设一根横向水平杆，并采用十字扣件扣在立柱上；每一个小横杆处的纵向杆须使用十字扣件。
（11）拧扣件螺栓要松紧适度，拧的不紧容易使杆件滑脱，拧的太紧会使扣件断裂，要求扣件扭力距控制在40～60N.m。
（12）扣件在使用过程中，应经常检查扣件是否松动，发现松动应及时紧固。
（13）连墙点的设置：
脚手架与建筑物连接不但可以防止因风荷载而产生的向内或向外倾翻事故，同时可以作为架体的中间约束，减少立杆的计算长度，提高承载能力，保证脚手架的整体稳定性。
每楼层、每隔三跨立杆设一Φ48×3.5钢管作为连墙杆，但不允许超过7米，或在楼板浇筑砼时将￠6的钢筋埋入梁内20cm，伸出10cm，以后用双股8”镀锌铁丝同内立杆连接。
连墙杆宜靠近主节点设置，距主节点不应大于300MM；连墙杆按每一层每三跨设置，不得在作业中随意设置，且与建筑结构拉接牢固；在搭设脚手架时，连墙杆与其他杆件同步搭设，严禁在脚手架使用期间拆除连墙杆。
（14）竹笆片铺设好后四角应用16#的铁丝扎牢。
（15）剪刀撑随脚手架的搭升及时设置。
剪刀撑在脚手架的长度和高度方向连续设置。
每段剪刀撑设置宽度为7.5m，分段长度小于7.5m时,在全高方向设“之”字形斜撑。
脚手架在两端头或直线距离不大于15m处设置剪刀撑，每道剪刀撑跨立杆5～7根之间。
斜角地面成45°～60°夹角。
所用扣件一律采用旋转扣件，并扣在立柱上。
旋转扣件中心线距主节点距离不大于150mm。
剪刀撑斜杆接头可采用对接扣件或搭接连接。
当采用搭接时，搭接长度不小于1m，并等距离设置3个旋转扣件固定，主杆伸出端部扣件的长度不小于0.1m。
（16）卸料平台每层均设，平台尺寸3000×2500，按型钢悬挑脚手架悬挑部分搭设。
（17）立面围护采用密目安全网，并用网绳与大横杆绑扎牢固。
（18）脚手架在搭设时，应高出施工层1.2m～1.8m。
设置护栏，脚手架搭设到三步架以上，操作层必须设防护栏杆，护栏高1.0M，其接头要超过一跨架且头梢搭接。
（19）操作前，先由施工员向架工班组技术和安全书面交底。
操作完后，经施工员、安全员对所搭设的架体检查验收，符合要求后，才能交付使用，架工班每个成员要有操作证方可上岗。
4、脚手架的防雷措施
本工程采用悬挑双排外脚手架，由于外架高于建筑物，因此现场必须对外架布置防雷装置。
（1）、钢管外架沿主楼顶周边每隔2根柱设一外接地装置，接地电阻均不超过30Ω，接地采用￠12钢筋。
（2）、钢管与接地线连接采用焊接（双面焊），焊接点的搭接长度为8厘米。
（3）、接地线与接地体利用建筑物的避雷装置，为保证外架避雷的可靠性，要定期（一个月）对外架接地电阻进行测试。
5、脚手架的验收
（1）架子搭设完毕，在投入使用前，应逐层由工程负责人（项目经理），架子班组和专职安技人员以及有关专业人员一起组织验收。
验收时，必须有主管审批架子施工方案一级的技术和安全部门参加，并填写验收单。
（2）验收时，要检查架子所使用的材料、配件、工具是否符合现行国家和部颁标准。
A、架子的布置，立杆和大、小横杆间距。
B、架子的搭设。
C、连墙点是否安全可靠；剪刀撑、斜撑是否符合要求。
D、架子的安全防护必须有效；绑扎紧程度应符合要求。
E、脚手板铺设应符合要求。
6、脚手架的拆除
（1）架子拆除时应划分作业区，周围设围栏或竖立警戒标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。
（2）拆除的高空作业人员，必须戴安全帽、系安全带、穿软底鞋。
（3）拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆的原则。
即先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清的原则进行，严禁上下同时进行拆除作业。
（4）拆立杆时，应先抱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，然后托住中间，再解端头扣。
（5）连墙件应随拆除进度逐层拆除，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，应增设连墙件加固。
（6）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
（7）拆除时不应碰坏门窗、玻璃、落水管、房檐瓦片、地下明沟等物。
（8）拆下的材料应堆放成堆，用塔吊吊运，严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点，随拆随运，分类堆放，当天拆当天清。
（9）在拆除过程中，不得中途换人，如必需换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
六、脚手架安全管理
1、脚手架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，体检合格后才发上岗证。
2、搭设脚手人员必须戴安全帽、安全带、穿防滑鞋。
2、施工现场严格执行动火管理，电焊等作业应派人监护，严防点燃脚手架，脚手架附近应设灭火器材。
3、由项目技术负责人组织架子工长、安全员对使用架子的有关工种、班组长、工人骨干进行使用标准安全防护，日常检查维护的技术交底，让人人都知道，时刻注意遵守。
4、架子上的施工人数，堆入材料，按设计要求控制，不得将结构施工荷载传递到架上，不得将短小模板、钢筋、钢管、扣件放在架上，更不能将室内建筑垃圾清到架上，不准在架上另设悬挂物体，严禁向架上或架外抛掷物品。
5、架子在主体施工时可铺三层脚手板，装饰时各层满铺，上下同时作业不得多于二步，安全网、脚手板要扎牢，不准随意拆动，如须拆动必须经技术负责人批准由架工负责处理。
6、架工及架上操作人员，每天上下班前，要检查架子的支撑锚固点是否牢固，发现问题，立即处理或报技术负责人解决。
架上施工荷载要均匀布置，不得集中一边，单向偏移受力，并不得超过设计荷载，特别防止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲击力，如须落在架上，必须采取缓冲措施。
7、架上所用的扣件，必须定期保养巡查，如有毛病，应立即更换。
架子的附墙支撑，要绑扣在结构物可靠处，不得绑扣在模板支撑上或其他不牢固的位置上。
8、六级及以上大风，或雷雨天气，不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业。
9、脚手架的构配件必须严格检验合格后使用。
10、脚手架搭设时分阶段进行检查，发现问题及时纠正。
11、操作层上的施工荷载不得超载（限载3KN.㎡）;严禁任意悬挂起重设备。
12、在脚手架使用期间，严禁任意拆除杆、配件。
13、在脚手架时上进行电、气焊作业时，有防火措施和专人看守。
14、应根据实际情况设置脚手架的接地及避雷装置。
15、拆除脚手架时，地面设围栏警戒标志，并派专人看守，严禁一切非操作人员入内。
16、其他按脚手架的操作规程执行。
七、悬挑脚手架的计算:
采用分段下撑式悬挑钢管架，架高10步架，架体构造符合《施工手册》中扣件式钢管外架I类区范围，对于大横杆、小横杆、立杆来讲处在安全范围内，不做计算，所有仅需计算下撑架即可。
脚手架最高搭设三层，高度为18.6M，共计搭设10步架。
架体内排立杆离结构边沿距离为250MM,立杆纵距L=1.5M，横向间距B=1.05M，步高h=1.8M。
已知本地区基本风压为0.75KN/M2。
脚手板（竹笆脚手板）满铺，施工荷载考虑两层同时作业。
（详见型钢悬挑架设计计算书）
悬挑式扣件钢管脚手架计算书
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）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.6米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.45米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。
采用的钢管类型为
48×3.0，
连墙件采用2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.35米。
施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设10层。
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.30米，建筑物内锚固段长度2.60米。
悬挑水平钢梁采用拉杆与建筑物拉结，最外面支点距离建筑物1.30m。
拉杆采用钢管100.0×10.0mm。
一、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。
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。
1.均布荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.450/3=0.073kN/m
活荷载标准值Q=2.000×1.450/3=0.967kN/m
荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.073+1.4×0.967=1.486kN/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=1.486×1.052/8=0.204kN.m
=0.204×106/4729.0=43.216N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/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=0.038+0.073+0.967=1.078kN/m
简支梁均布荷载作用下的最大挠度
V=5.0×1.078×850.04/（384×2.06×105×113510.0）=0.313mm
小横杆的最大挠度小于850.0/150与10mm,满足要求!
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，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。
1.荷载值计算
小横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.033kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.450/3=0.062kN
活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.450/3=0.822kN
荷载的计算值P=（1.2×0.033+1.2×0.062+1.4×0.822）/2=0.632kN
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×（1.2×0.038）×1.4502+0.267×0.632×1.450=0.252kN.m
=0.252×106/4729.0=53.357N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/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=0.677×0.038×1450.004/（100×2.060×105×113510.000）=0.05mm
集中荷载标准值P=0.033+0.062+0.822=0.916kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V1=1.883×915.932×1450.003/（100×2.060×105×113510.000）=2.25mm
最大挠度和
V=V1+V2=2.298mm
大横杆的最大挠度小于1450.0/150与10mm,满足要求!
三、扣件抗滑力的计算
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,取8.0kN；
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=0.038×1.450=0.056kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.450/2=0.092kN
活荷载标准值Q=2.000×1.0500×1.450/2=1.233kN
荷载的计算值R=1.2×0.056+1.2×0.092+1.4×1.233=1.903kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:
单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；
四、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）每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1141
NG1=0.114×22.400=2.556kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15
NG2=0.150×12×1.450×（1.050+0.250）/2=1.436kN
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.150×1.450×12/2=1.305kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.450×22.400=0.162kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.459kN。
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=2.000×2×1.450×1.050/2=2.465kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中W0——基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表D.4的规定采用：
W0=0.800
Uz——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）附录表7.2.1的规定采用：
Uz=1.250
Us——风荷载体型系数：
Us=0.100
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.800×1.250×0.100=0.070kN/m2。
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.050×1.4NQ
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.459+1.05×1.4×2.465=9.484kN
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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×5.459+1.4×2.465=10.002kN
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式
MW=1.05×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
la——立杆的纵距（m）；
h——立杆的步距（m）。
经过计算得到风荷载产生的弯矩Mw=1.050×1.4×0.070×1.450×1.800×1.800/10=0.039kN.m
五、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
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.002kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=1.155×1.500×1.800=3.118m；
A——立杆净截面面积，A=4.501cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.729cm3；
——由长细比，为3118/16=196；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.188；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=10002/（0.19×450）=118.405N/mm2；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=9.484kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
k——计算长度附加系数，取1.155；
u——计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500；
l0——计算长度（m）,由公式l0
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