高层落地式脚手架施工专项方案实例工程.docx

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高层落地式脚手架施工专项方案实例工程

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施工方案

工程名称：

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审核人：

批准人：

编制日期：

年月日

落地式外脚手架施工方案

一、工程概况

本工程第4栋建筑高度为84米，标准层标高为2.9m，商业裙楼高度为12.6m，塔楼高度为71.4m。

全现浇钢筋混凝土框架——剪力墙结构，建筑外型为不规则多边形，脚手架将根据建筑物的外形与脚手架的有关规定，采用扣件式钢筋脚手架分段塔设，第一段为裙楼部分，高度为12.6m，采用落地式满塔脚手架，第二段为塔楼3层至15层，架体直接落在硬化地上，架体高度为44.5m，第三段悬挑架为15层至21层，架体高度17.4m，第四段为21层至屋面层架体为18.93m，均采用悬挑式脚手架搭设。

由于高度超高每隔4层进行卸荷一次，需根据脚手架的有关规定进行卸荷设计。

8层外脚手四周架悬挑5M防护棚，每节点均用2条Ф14钢丝绳卸荷。

人货电梯口及砂浆机施工场搭设双层防护棚。

第5栋建筑高度为86米，商业裙楼高度为3.15m，标准层高为2.9m，塔楼高度为75.65m。

全现浇钢筋混凝土框架——剪力墙结构，建筑外型为不规则多边形，脚手架将根据建筑物的外形与脚手架的有关规定，采用扣件式钢筋脚手架分段塔设，第一段为裙楼部分，高度为3.15m，采用落地式满塔脚手架，第二段为塔楼2层至15层，架体直接落在硬化地上，架体高度为44.5m，第三段悬挑架为15层至21层，架体高度17.4m，第四段为21层至屋面层架体为18.93m，均采用悬挑式脚手架搭设。

由于高度超高每隔4层进行卸荷一次，需根据脚手架的有关规定进行卸荷设计。

8层外脚手四周架悬挑5M防护棚，每节点均用2条Ф14钢丝绳卸荷。

人货电梯口及砂浆机施工场搭设双层防护棚。

第7栋建筑高度为86米，标准层高为2.9m，塔楼总高度为81.45m。

全现浇钢筋混凝土框架——剪力墙结构，建筑外型为不规则多边形，脚手架将根据建筑物的外形与脚手架的有关规定，采用扣件式钢筋脚手架分段塔设，第一段为地下室至二层部分，高度为13.1m，第二段为塔楼首层至16层，架体高度为44.5m架体直接落在硬化地上，采用落地式满塔脚手架，第三段为16层至23层，架体为20m，第四段为23层至屋面层，体高为18.9m，均采用悬挑式脚手架搭设。

由于高度超高每隔4层进行卸荷一次，需根据脚手架的有关规定进行卸荷设计。

8层外脚手四周架悬挑5M防护棚，每节点均用2条Ф14钢丝绳卸荷。

人货电梯口及砂浆机施工场搭设双层防护棚。

二、外脚手架的设计方案

1、布置方案：

根据本工程的特点及材料情况，本工程外脚手架设计采用多种架体形式，由于本工程施工工期紧，裙楼及塔楼1-3层处在结构砌体完成有利工作面时，外墙装饰插入施工，以便于室外工程进行施工，合理组织流水作业施工。

因此，4栋裙房、外架1-3层及地下室部分采用落地式脚手架，塔楼1层至15层均为落地式脚手架，塔楼外架每隔20m设置一道设悬挑式脚手架，分别在4-5栋第15、21层设二道悬挑架，7栋于16-23设置二道悬挑架，均用工字钢16#做悬挑梁、配2条Ф16钢丝绳卸荷。

根据脚手架的有关规定需进行卸荷。

以上双排钢管架卸荷均采用分段，每4层设置一道卸荷装置（2条Ф14钢丝绳），在立杆上节点与水平杆交接处，每1.5m水平间距设置一处卸荷。

外脚手架体上设置搭设附体人行施工安全梯。

三、落地式外脚手架：

1、落地式满塔脚手架，架体直接落在硬化地上，架体高度为39.9-44.5m，由于高度超高，需根据脚手架的有关规定进行卸荷设计。

落地道层板面及三层商业楼顶板，水平方向向上每间隔1.5m水平间距、每4层增设一道卸荷装置，每层设拉杆连结，连墙间距：

沿水平方向3跨、高度方向2步一次外脚手架设计主要尺寸：

（1）纵距：

@1.5m。

（2）横距：

@0.8m。

（3）步距：

@1.8m。

2、外脚手架施工：

1）材料的选择和要求：

本工程采用钢管扣件脚手架，杆件采用国标Φ48×3.5的钢管，扣件连接，脚手板采用钢筋网片满铺扎牢。

所用管件、扣件必须符合标准规定：

钢管有弯曲、压扁等缺陷的不得使用，扣件不得有裂纹、气孔、蔬松、砂眼等缺陷，扣件转动灵活，当扣件夹紧钢管时开口处最小距离不小于5㎜，扣件防止锈蚀。

2）落地式外脚手架的地基处理：

a先对落地架地面平整夯实，密实度必须达到设计要求，表面用C15砼进行硬化，厚度为10cm，以作脚手架基础，并在外侧距脚手架立杆50cm处设一浅排水沟。

b落地式外脚手架立杆底部，铺设钢管Ф48支承。

c立杆底部距地面120㎜处，设置连续式扫地杆。

脚手架扫地杆与立杆处用小横杆拉牢。

d外脚手架搭设的基本要求是：

横平坚直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、连接牢固、受荷安全、有安全操作空间、不变形、摇晃。

3）杆件布置：

A、采用落地式外脚手架，以楼房最高点为例,双排外脚手架搭设宽度为1.05m，脚手架内立杆与墙面的距离为0.35m。

B、双排脚手架的立杆间距内外均为1.5m，大横杆间距为每步1.8m。

C、外脚手架立杆接头和横杆接头的要求：

1.立杆接头：

立杆接头与相近大横杆的距离不宜大于步距的1/3。

2.横杆接头：

大横杆接头与相近立杆距离不大于杆间距的1/3。

3.立杆必须采用对接方式。

4.脚手架立杆、大横杆交点处，必须设置一根小横杆，所有杆件的交接部位必须用扣件连接。

5.钢管脚手架小横杆伸出端头长度不小于150㎜。

6.立杆的垂直偏差：

立杆的垂直偏差全高不大于100㎜，横杆的水平偏差：

横杆的水平偏差全长不大于50㎜。

7.应加设剪力墙的设置要求。

3、施工部署：

1）搭设思路

结合本工程结构形式、实际施工特点，脚手架搭设采用落地式脚手架施工。

外脚手架与主体的拉结，本方案采用刚性连墙杆二步三跨设置，连墙杆从底层第一步大横杆处开始设置。

拉结点必须均匀分布，拉结点必须同时拉结里外立杆。

→详《拉结点设置图1》。

a

拉结点必须用钢管扣件围箍在混凝土柱上或预埋在梁柱内→详《拉结点设置拉结杆与预埋件刚性连结。

2）剪刀撑的设置

（1）落地式脚手架双排双立杆,脚手架搭设高度为11.433米的设置采用纵向连续设置，与地面的夹角为45°。

（2）钢管脚手架剪刀撑，每组连接5-6根立杆，斜杆的两端用回转扣件与立杆扣紧，在中间增加3个扣结点，最下面余杆端头与立杆的接头距离为300㎜。

（3）剪刀撑搭接长为1.0m，用三个扣件连接。

（4）落地式外脚手架的剪刀撑两端、转角处两侧必须设置，中间每隔5～6根杆设置一组剪刀撑，剪刀撑与地面的夹角为45°。

→详《外脚手架剪刀撑设置示意图》。

3）操作层脚手板的铺设

（1）脚手桥架采用钢筋网片铺设必须铺满、铺严、铺稳，不得有探头竹。

（2）铺设方法：

对头铺设的脚手桥架必须搭在小横杆上，搭接长度不小于200㎜。

拐弯处的脚手桥架必须交叉搭铺。

4）脚手架架体外采用满铺阻燃密目式安全网封闭防护。

5）脚手架搭设顺序

摆放扫地杆→逐根树立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端第二步大横杆扣紧（在装设连墙杆后拆除）→安第三、四步大横杆和小横杆→安连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺设脚手桥架→绑扎防护栏杆及挡脚板，并挂安全网防护。

4、门洞上脚手架处理

1、门洞口抽取一根立杆时，在脚手架内、外两侧设置人字形斜杆。

2、门洞口抽取两根立杆时,在脚手架内、外两侧设置加设斜杆,必要时门洞口上的内外杆纵向水平杆可用两根钢管加强。

5、安全网

按照市安全质量监督总站的有关规定，本工程中的安全网采用密目式安全立网。

（必须经市安全质量监督总站检验合格方可使用）。

脚手架的外侧要满挂安全立网，立网的下口与立杆或建筑物要牢固的扎结，固定点的间距应不大于50cm，下边沿设挡脚板，上下两网之间的拼接要严密。

立网平网与施工作业面边没的最大间缝不得10cm。

四、落地式脚手架验算

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。

一）、参数信息

1.脚手架参数

双排脚手架搭设高度为44m，采用双排Ф48立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为0.8m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.25m；

小横杆在上，搭接在大横杆上的小横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.5；

横杆与立杆连接方式为双扣件；取扣件抗滑承载力系数为1.00；

连墙件采用两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:

2.500kN/m2；脚手架用途:

结构脚手架；

同时施工层数:

2层；

3.风荷载参数

本工程地处广东惠州，基本风压0.65kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.953；

4.静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）:

0.1248；

脚手板自重标准值（kN/m2）:

0.150；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:

0.050；

安全设施与安全网（kN/m2）:

0.005；

脚手板类别:

钢脚手板；栏杆挡板类别:

脚手板挡板；

每米脚手架钢管自重标准值（kN/m）:

0.038；

脚手板铺设总层数:

16；

5.地基参数

地基土类型:

素填土；地基承载力标准值（kPa）:

120.00；

立杆基础底面面积（m2）:

0.20；地基承载力调整系数:

1.00。

二）、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=0.15×1.5/3=0.075kN/m；

活荷载标准值:

Q=2.5×1.5/3=1.25kN/m；

荷载的计算值:

q=1.2×0.038+1.2×0.075+1.4×1.25=1.886kN/m；

小横杆计算简图

2.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:

Mqmax=ql2/8

最大弯矩Mqmax=1.886×0.82/8=0.151kN·m；

最大应力计算值σ=Mqmax/W=29.702N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=29.702N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值[f]=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

荷载标准值q=0.038+0.075+1.25=1.363kN/m；

νqmax=5ql4/384EI

最大挠度ν=5.0×1.363×8004/（384×2.06×105×121900）=0.29mm；

小横杆的最大挠度0.29mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与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，小横杆在大横杆的上面。

1.荷载值计算

小横杆的自重标准值:

P1=0.038×0.8=0.031kN；

脚手板的荷载标准值:

P2=0.15×0.8×1.5/3=0.06kN；

活荷载标准值:

Q=2.5×0.8×1.5/3=1kN；

荷载的设计值:

P=（1.2×0.031+1.2×0.06+1.4×1）/2=0.754kN；

大横杆计算简图

2.强度验算

最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。

Mmax=0.08ql2

均布荷载最大弯矩计算:

M1max=0.08×0.038×1.5×1.5=0.007kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=0.267Pl

集中荷载最大弯矩计算:

M2max=0.267×0.754×1.5=0.302kN·m；

M=M1max+M2max=0.007+0.302=0.309kN·m

最大应力计算值σ=0.309×106/5080=60.839N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力计算值σ=60.839N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3.挠度验算

最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:

mm；

均布荷载最大挠度计算公式如下:

νmax=0.677ql4/100EI

大横杆自重均布荷载引起的最大挠度：

νmax=0.677×0.038×15004/（100×2.06×105×121900）=0.052mm；

集中荷载最大挠度计算公式如下:

νpmax=1.883Pl3/100EI

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：

小横杆传递荷载P=（0.031+0.06+1）/2=0.545kN

ν=1.883×0.545×15003/（100×2.06×105×121900）=1.38mm；

最大挠度和：

ν=νmax+νpmax=0.052+1.38=1.433mm；

大横杆的最大挠度1.433mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150=10与10mm，满足要求！

四）、扣件抗滑力的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为16.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5）:

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取16.00kN；

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=0.038×0.8×2/2=0.031kN；

大横杆的自重标准值:

P2=0.038×1.5=0.058kN；

脚手板的自重标准值:

P3=0.15×0.8×1.5/2=0.09kN；

活荷载标准值:

Q=2.5×0.8×1.5/2=1.5kN；

荷载的设计值:

R=1.2×（0.031+0.058+0.09）+1.4×1.5=2.314kN；

R<16.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

五）、脚手架立杆荷载计算

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+（0.80×2/2）×0.038/1.80]×30.00=4.256kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.15kN/m2

NG2=0.15×16×1.5×（0.8+0.2）/2=1.89kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.05kN/m

NG3=0.05×16×1.5/2=0.6kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网:

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×30=0.225kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=6.971kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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=2.5×0.8×1.5×2/2=3kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×6.971+0.85×1.4×3=11.935kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×6.971+1.4×3=12.565kN；

六）、立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.65kN/m2；

μz--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：

μz=0.74；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.953；

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.65×0.74×0.953=0.321kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.321×1.5×1.82/10=0.186kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=11.935kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=12.565kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度,由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比:

L0/i=197；

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]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=11935.2/（0.186×489）+185574.905/5080=167.753N/mm2；

立杆稳定性计算σ=167.753N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=12565.2/（0.186×489）=138.149N/mm2；

立杆稳定性计算σ=138.149N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

七）、最大搭设高度的计算

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算：

Hs=[φAf-（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=2.715kN；

活荷载标准值：

NQ=3kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.125kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.186/（1.4×0.85）=0.156kN·m；

Hs=（0.186×4.89×10-4×205×103-（1.2×2.715+0.85×1.4×（3+0.186×4.89×100×0.156/5.08）））/（1.2×0.125）=56.724m；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条脚手架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=Hs/（1+0.001Hs）

[H]=56.724/（1+0.001×56.724）=53.679m；

[H]=53.679和50比较取较小值。

经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。

脚手架单立杆搭设高度为30m，小于[H]，满足要求！

八）、连墙件的稳定性计算

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝1，μs＝0.953，ω0＝0.65，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1×0.953×0.65=0.434kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）,N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=9.834kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=14.834kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=250/15.8的结果查表得到φ=0.958，l为内排架距离墙的长度；

A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.958×4.89×10-4×205×103=96.035kN；

Nl=14.834

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=14.834小于双扣件的抗滑力16kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

九）、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

地基承载力设计值:

fg=fgk×kc=120kPa；

其中，地基承载力标准值：

fgk=120kPa；

脚手架地基承载力调整系数：

kc=1；

立杆基础底面的平均压力：

p=N/A=59.676kPa；

其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：

N=11.935kN；

基础底面面积：

A=0.2m2。

p=59.676kPa≤fg=120kPa。

地基承载力满足要求！

L、搭设方法及作业程序

十）、根据工程的具体情况，工程要求和施工条件，本工程采用落地扣件式钢管脚手架搭设方法，排山外9M高处沿排周边搭设一道安全挡板，在上每三层搭设一道安全挡板。

第一道排桥以上脚手架外侧面满挂密目式安全网。

搭设程序为∶放置纵向扫地杆，自角部起依次向两边竖立底（第一根）立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆并也与立杆固定（固定立杆底端前，应吊线确保立杆垂直），每边竖立起3—4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆（与立杆扣接固定）和横向平杆（小横杆，靠近立杆并与纵向平杆扣接固定）、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，按40～60N·M力矩拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段，按上述要求依此向前延伸搭设，直至第一步架交圈完成。

交圈后，再全面检查一遍构架质量和地基情况，严格确保设计要求和构架质量，设置连墙件，按第一步架的作业程序和要求搭设第二步、第三步…，随搭设进度及时装设连墙件和剪刀撑，装设作业层间横杆（在构架横向平杆之间加设的、用于缩小铺板支承跨度的横杆）、铺设脚手板和装设作业层栏杆、挡脚板或围护，封闭措施。

M、注意事项

在铺设脚手板的操作层上必须设防护栏杆和踢脚板。

栏杆高度0.6m。

在外脚架搭设过程中，必须严格按规定的构造方案和尺寸进行搭设，并