高层住宅悬挑式脚手架施工方案.docx
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高层住宅悬挑式脚手架施工方案
济宁运河佳园怡居新城7#楼
脚
手
架
安
全
施
工
方
案
编制人：
张旭
施工单位：
济宁市汇源建安有限公司
编制时间：
二零一三年十二月二十日
脚手架工程安全施工方案
1．工程概况：
济宁市运河佳园怡居新城7#楼，位于济宁市中区西南部，运河佳园规划区东南角，北侧为景苑路，南侧为车站西路，西侧靠近环城西路。
本工程二十五层，地下二层，建筑总高度78.1米，总建筑面积17388.58㎡；楼层层高3.0米。
结构型式为剪力墙结构；由济宁市汇源宜居置业有限公司建设；山东省城乡建设勘察院设计；济宁市东方建设工程监理有限责任公司监理；济宁市汇源建安有限公司施工。
2．编制依据：
2.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2.2《建筑地地基基础设计规范》GB50007-2011
2.3《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
2.4《钢结构设计规范》GB50017-2003
3．施工安排：
本工程浇筑梁、板砼采用满堂脚手架；内砌砖、装修采用马凳支设架板；本工程外架采用悬挑式脚手架体系，在架空层顶主体结构上预埋螺栓，〔18工字钢为4米，间距1.5米，外挑1.25米。
〕脚手架采用Ф48×3.2焊接钢管及可锻造扣件，操作层按两层作业层满铺架板，脚手架外侧满挂密目网封闭处理，在距地2.8米挂首层安全平网，以上每两层挂一层安全网，在西侧按要求搭设一道安全通道。
4.对脚手架材料的要求
4.1需要脚手架材料选择如下：
钢管：
每批钢管进场应有检验合格证，采用外径48㎜壁厚3.2㎜钢管，壁厚3.2㎜的焊接管，扣件：
认真检查，发现有脆裂、变形、滑丝的禁止使用。
木脚手板：
板厚不小于3㎜，长度应大于3米，宽度不小于200㎜。
脚手架所挂安全网，要使用省、市推荐产品，要有备案证、合格证件，若无此项，一概不能用。
4.2悬挑式脚手架
附悬挑式脚手架计算书.
4.3安全通道
采用Ф48×3.2焊接钢管及可锻造扣件，双层防雨、防砸防护，上层满铺架板，下层铺设防雨材料。
脚手架外侧满挂绿色密目网作封闭处理。
4.4洞口防护
4.4.1电梯井门洞安全防护
采用Ф16圆钢，与预埋于混凝土中的预埋件牢固焊接。
护栏高1.2米，刷红白警示漆，并悬挂安全标志。
4.4.2楼层预留洞口安全防护
采用Ф48×3.2焊接钢管及可锻造扣件，边长超过1米的需设双道安全防护栏杆，洞口中挂设双层安全网。
4.4.3楼层临边防护
采用Ф48×3.2焊接钢管及可锻造扣件，设双层防护栏杆，刷红白警示漆，并悬挂安全标志。
4.4.4各层楼梯防护
采用Ф48×3.2焊接钢管及可锻造扣件，设双层防护栏杆，刷红白警示漆，并悬挂安全标志。
5.施工注意事项
5.1钢管材质
（1）采用Ф48×3.2焊接钢管
（2）钢管应有产品质量合格证、质量检验报告。
（3）钢管表面应平整光滑，没有裂缝结疤、分层、错位、硬弯、无刺、压痕、深的划道。
（4）钢管必须刷色防护。
5.2立柱
（1）不同直径钢管严禁混合使用。
（2）开始搭设立柱时，每隔6跨设置一根抛撑，直到连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。
（3）当搭至有连墙件的构造层时，搭设完该处的立柱、纵向水平杆、横向水平杆后，立即设置连墙件。
（4）脚手架顶端伸出建筑物1.5米。
5.3扣件
（1）扣件采用可锻铸造扣件，材质必须符合现行国际《钢管脚手架扣件》的规定。
（2）主节点处固定、横向水平杆，剪刀撑等扣件的中心线距主节点的距离不得大于15米。
（3）对接扣件的开口要朝上或朝内。
（4）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不得小于10㎝。
5.4脚手板
（1）应满铺、铺稳，靠墙一侧离墙面距离不大于15㎝。
（2）脚手板的探头采用直径3.2㎜的镀锌钢丝固定在支撑杆上。
（3）在拐弯处的脚手板应与横向水平杆可靠连接，以防止滑动。
5.5栏杆、挡脚板
（1）栏杆和挡脚板应搭设在外排立柱的内侧。
（2）上栏杆上皮高度1.2米，中栏杆居中设置。
（3）挡脚板高度不小于18㎝。
6.脚手架拆除注意事项
（1）逐层有上而下进行，严禁上、下同时作业。
（2）所有连墙件应随脚手架架逐层拆除，严禁先将连墙件整层拆除后在拆脚手架，分段拆除高度不大于2步，如高差大于2步，应增加连墙件固定。
（3）当脚手架拆除下部最后一根长钢管的高度时，应先在适当位置搭临时抛撑加固，后拆除连墙件。
（4）各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔。
（5）运至地面的构配件要及时检查、整修、保养，并按品种、规格随时码堆存放，置于干燥通风处，防止锈蚀。
7.安全措施
（1）搭拆脚手架时，地面设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁一切非操作人员入内。
（2）脚手架搭设人员必须经考核合格的专业架子工，上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗，搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
（3）操作层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板支撑、缆风绳、泵送砼管等固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。
（4）六级以上大风和雾、雪、雨天应停止脚手架作业，雨、雪后上架操作应有防滑措施，应扫除积雪。
（5）设专人负责对脚手架进行经常检查和保养。
（6）在脚手架使用期间严禁任意拆除任何杆件。
（7）严禁任意在脚手架基础及其邻近出进行挖掘作业。
（8）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。
8.脚手架的避雷和防电措施
本工程总高78.1米，在雷雨季节应做好脚手架避雷防电措施，主要是正确选用制作接闪器（避雷针）和接地装置。
（1）接闪器选用Ф25㎜，壁厚3㎜的镀锌钢管或直径不小于Ф14㎜的镀锌钢筋制作，其长度至少在1~2米范围。
（2）制作好的接闪器安装在建筑物各角上的脚手架立杆上，并将最上层的所有横杆全部连通形成避雷网络。
各分段处四角也要全部连通。
（3）接地装置在安设之前应根据土壤的湿度和导电性及接地电阻限值进行设计，接地位置应设在通常人不能去到的地方，以避免跨步电压的危害和接地线受到机械的损伤。
接地极采用圆钢直径不小于20㎜，垂直接地极长度为1.5-2.5米，水平接地极长度不低于3米，接地电阻一般不超过20欧姆，接地极埋入地下最高点的埋深不低于0.5米，并不能在干燥的土层中进行设置。
埋设好接地极后，应将新填土夯实。
（4）接地线选用Ф8㎜的圆钢或4㎜厚以上的扁钢，但不得采用铝导体或地下接地线。
（5）接地线与接地极连接应保证接触可靠，最好采用焊接，焊接长度至少为接地线直径的6倍以上或扁钢宽度的2倍以上。
（6）脚手架外侧边缘与外电架空线路的边线之间必须保持的最小安全操作距离要符合JGJ46-2005安全用电规范。
（7）在脚手架上施工时，操作者应穿绝缘鞋，戴绝缘手套，通过脚手架的电力线路要严格检查并采取保护措施。
（8）在架上使用的电焊机，振动器等，要放在干燥的木板上，外壳要采取保护性接地或者接零措施。
（9）夜间施工等操作的照明线路通过脚手架时，应尽量使用低于120V的低压电源。
型钢悬挑脚手架（扣件式）计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
架体验算
一、脚手架参数
脚手架搭设方式
双排脚手架
脚手架钢管类型
Ф48×3.2
脚手架搭设高度H（m）
15
脚手架沿纵向搭设长度L（m）
50.4
立杆步距h（m）
1.5
立杆纵距或跨距la（m）
1.5
立杆横距lb（m）
0.9
横向水平杆计算外伸长度a1（m）
0.15
内立杆离建筑物距离a（m）
0.2
双立杆计算方法
不设置双立杆
二、荷载设计
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值Gkjb（kN/m2）
0.35
脚手板铺设方式
2步1设
密目式安全立网自重标准值Gkmw（kN/m2）
0.01
挡脚板类型
木挡脚板
栏杆与挡脚板自重标准值Gkdb（kN/m）
0.17
挡脚板铺设方式
2步1设
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
横向斜撑布置方式
6跨1设
结构脚手架作业层数njj
1
结构脚手架荷载标准值Gkjj（kN/m2）
3
地区
山东兖州
安全网设置
全封闭
基本风压ω0（kN/m2）
0.25
风荷载体型系数μs
1.13
风压高度变化系数μz（连墙件、单立杆稳定性）
1.25，1.03
风荷载标准值ωk（kN/m2）（连墙件、单立杆稳定性）
0.35，0.29
计算简图：
立面图
侧面图
三、横向水平杆验算
纵、横向水平杆布置方式
横向水平杆在上
纵向水平杆上横向水平杆根数n
2
横杆抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
横杆截面惯性矩I（mm4）
113600
横杆弹性模量E（N/mm2）
206000
横杆截面抵抗矩W（mm3）
4730
纵、横向水平杆布置
承载能力极限状态
q=1.2×（0.035+Gkjb×la/（n+1））+1.4×Gk×la/（n+1）=1.2×（0.035+0.35×1.5/（2+1））+1.4×3×1.5/（2+1）=2.35kN/m
正常使用极限状态
q'=（0.035+Gkjb×la/（n+1））+Gk×la/（n+1）=（0.035+0.35×1.5/（2+1））+3×1.5/（2+1）=1.71kN/m
计算简图如下：
1、抗弯验算
Mmax=max[qlb2/8，qa12/2]=max[2.35×0.92/8，2.35×0.152/2]=0.24kN·m
σ=Mmax/W=0.24×106/4730=50.36N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
νmax=max[5q'lb4/（384EI），q'a14/（8EI）]=max[5×1.71×9004/（384×206000×113600），1.71×1504/（8×206000×113600）]=0.624mm
νmax＝0.624mm≤[ν]＝min[lb/150，10]＝min[900/150，10]＝6mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=q（lb+a1）2/（2lb）=2.35×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.44kN
正常使用极限状态
Rmax'=q'（lb+a1）2/（2lb）=1.71×（0.9+0.15）2/（2×0.9）=1.05kN
四、纵向水平杆验算
承载能力极限状态
由上节可知F1=Rmax=1.44kN
q=1.2×0.035=0.042kN/m
正常使用极限状态
由上节可知F1'=Rmax'=1.05kN
q'=0.035kN/m
1、抗弯验算
计算简图如下：
弯矩图（kN·m）
σ=Mmax/W=0.58×106/4730=123.06N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
计算简图如下：
变形图（mm）
νmax＝2.934mm≤[ν]＝min[la/150，10]＝min[1500/150，10]＝10mm
满足要求！
3、支座反力计算
承载能力极限状态
Rmax=3.33kN
五、扣件抗滑承载力验算
横杆与立杆连接方式
单扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
扣件抗滑承载力验算：
横向水平杆：
Rmax=1.44kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
纵向水平杆：
Rmax=3.33kN≤Rc=0.85×8=6.8kN
满足要求！
六、荷载计算
脚手架搭设高度H
12
脚手架钢管类型
Ф48×3.2
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.12
立杆静荷载计算
1、立杆承受的结构自重标准值NG1k
单外立杆：
NG1k=（gk+（lb+a1）×n/2×0.035/h）×H=（0.12+（0.9+0.15）×2/2×0.035/1.5）×12=1.74kN
单内立杆：
NG1k=1.74kN
2、脚手板的自重标准值NG2k1
单外立杆：
NG2k1=（H/h+1）×la×（lb+a1）×Gkjb×1/2/2=（12/1.5+1）×1.5×（0.9+0.15）×0.35×1/2/2=1.24kN
1/2表示脚手板2步1设
单内立杆：
NG2k1=1.24kN
3、栏杆与挡脚板自重标准值NG2k2
单外立杆：
NG2k2=（H/h+1）×la×Gkdb×1/2=（12/1.5+1）×1.5×0.17×1/2=1.15kN
1/2表示挡脚板2步1设
4、围护材料的自重标准值NG2k3
单外立杆：
NG2k3=Gkmw×la×H=0.01×1.5×12=0.18kN
构配件自重标准值NG2k总计
单外立杆：
NG2k=NG2k1+NG2k2+NG2k3=1.24+1.15+0.18=2.57kN
单内立杆：
NG2k=NG2k1=1.24kN
立杆施工活荷载计算
外立杆：
NQ1k=la×（lb+a1）×（njj×Gkjj）/2=1.5×（0.9+0.15）×（1×3）/2=2.36kN
内立杆：
NQ1k=2.36kN
组合风荷载作用下单立杆轴向力：
单外立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（1.74+2.57）+0.9×1.4×2.36=8.14kN
单内立杆：
N=1.2×（NG1k+NG2k）+0.9×1.4×NQ1k=1.2×（1.74+1.24）+0.9×1.4×2.36=6.55kN
七、立杆稳定性验算
脚手架搭设高度H
12
立杆计算长度系数μ
1.5
立杆截面抵抗矩W（mm3）
4730
立杆截面回转半径i（mm）
15.9
立杆抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
立杆截面面积A（mm2）
450
连墙件布置方式
两步三跨
1、立杆长细比验算
立杆计算长度l0=Kμh=1×1.5×1.5=2.25m
长细比λ=l0/i=2.25×103/15.9=141.51≤210
轴心受压构件的稳定系数计算：
立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m
长细比λ=l0/i=2.6×103/15.9=163.44
查《规范》表A得，φ=0.265
满足要求！
2、立杆稳定性验算
不组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=1.74+2.57+2.36=6.67kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+1.4NQ1k=1.2×（1.74+2.57）+1.4×2.36=8.47kN
σ=N/（φA）=8473.71/（0.265×450）=71.06N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
组合风荷载作用
单立杆的轴心压力标准值N'=NG1k+NG2k+NQ1k=1.74+2.57+2.36=6.67kN
单立杆的轴心压力设计值N=1.2（NG1k+NG2k）+0.9×1.4NQ1k=1.2×（1.74+2.57）+0.9×1.4×2.36=8.14kN
Mw=0.9×1.4×Mwk=0.9×1.4×ωklah2/10=0.9×1.4×0.29×1.5×1.52/10=0.12kN·m
σ=N/（φA）+Mw/W=8142.96/（0.265×450）+123474.74/4730=94.39N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、连墙件承载力验算
连墙件布置方式
两步三跨
连墙件连接方式
扣件连接
连墙件约束脚手架平面外变形轴向力N0（kN）
3
连墙件计算长度l0（mm）
600
连墙件截面面积Ac（mm2）
489
连墙件截面回转半径i（mm）
15.8
连墙件抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
连墙件与扣件连接方式
双扣件
扣件抗滑移折减系数
0.85
Nlw=1.4×ωk×2×h×3×la=1.4×0.35×2×1.5×3×1.5=6.69kN
长细比λ=l0/i=600/15.8=37.97，查《规范》表A.0.6得，φ=0.9
（Nlw+N0）/（φAc）=（6.69+3）×103/（0.9×489）=21.94N/mm2≤0.85×[f]=0.85×205N/mm2=174.25N/mm2
满足要求！
扣件抗滑承载力验算：
Nlw+N0=6.69+3=9.69kN≤0.85×12=10.2kN
满足要求！
悬挑梁验算
一、基本参数
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
几型锚固螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
1250
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
300
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
二、荷载布置参数
支撑点号
支撑方式
距主梁外锚固点水平距离（mm）
支撑件上下固定点的垂直距离L1（mm）
支撑件上下固定点的水平距离L2（mm）
是否参与计算
1
上拉
1150
3300
1050
否
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
6.67
8.47
300
1500
2
6.67
8.47
1200
1500
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
18号工字钢
主梁截面积A（cm2）
30.6
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1660
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
185
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.241
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
荷载标准值：
q'=gk=0.241=0.24kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=6.67/1=6.67kN
第2排：
F'2=F2'/nz=6.67/1=6.67kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.241=0.29kN/m
第1排：
F1=F1/nz=8.47/1=8.47kN
第2排：
F2=F2/nz=8.47/1=8.47kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=12.93×106/185000=69.9N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=17.3×1000×[94×1802-（94-6.5）×158.62]/（8×16600000×6.5）=16.93N/mm2
τmax=16.93N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=3.41mm≤[ν]=2×lx/250=2×1250/250=10mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-7.36kN,R2=25.16kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=12.93×106/（1.05×185×103）+0×103/3060=66.57N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
其中φb--均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数：
查表《钢结构设计规范》（GB50017-2003）得，φb=2.8
由于φb大于0.6，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附表B，得到φb值为0.97。
σ=Mmax/（φbWx）=12.93×106/（0.97×185×103）=72.12N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
五、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
几型锚固螺栓
几型锚固螺栓直径d（mm）
20
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
1700
梁/楼板混凝土强度等级
C30
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=3.68kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=7.36×103/（4×3.14×20×2.5）=11.71mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=7.36×103/（4×π×202/4）=5.86kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求！
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95×fc=0.95×14.3=13.58N/mm2
N/2=3.68kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（1002-3.14×202/4）×13.58/1000=263.16kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×20=100mm
符合要求！
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