柱脚手架施工方案文档格式.docx

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工程地址

河北省唐山市丰南区南苑北路和迎宾路交界

建设单位

哈尔滨啤酒（唐山）有限公司

设计单位

中国轻工业广州设计工程有限公司

监理单位

轻鑫建设监理有限公司

5

监督单位

唐山市丰南区建委

6

勘察单位

唐山中地工程勘察有限公司

7

施工单位

中国有色金属第十四冶金建设公司唐山百崴啤酒项目部

2.2工程概况

我公司承建的为哈尔滨啤酒（唐山）公司易地改扩建项目一期工程的第一标段（包装间及成品库建筑标段）。

该标段项目占地面积约为18844m2，总建筑面积18432m2，结构形式为钢筋混凝土框架结构,层数1层，最大建筑高度11.9m。

周围为框架柱，基础为桩承台基础，承台底标高分别为-2.6m、-2.4m、-1.8m、-1.98m、-1m　。

承台尺寸为３.８×

２.４ｍ、１×

１ｍ、３.８×

１ｍ，地面为钢筋混凝土耐磨地面，局部地面为花岗岩地面，四周墙体为红砖，屋面采用钢结构，屋面为彩钢夹芯板保温屋面。

2.3、工程地质、水文条件

本工程无地质构造、岩溶、边坡等因素影响，场地的总体稳定性条件较好，场地及周边地区地势较平坦、开阔，不会发生滑坡、崩塌及地面坍陷等不良地质作用。

（详地质报告）

场区水文地质条件较为简单，地下水埋藏深度小，地下水埋深在0.85~2.40米之间，水位标高在-0.53~1.10米左右。

2.4工程特点

本工程土方施工期间正逢北方地区的冬春季施工季节，不可避免地将会对施工产生不良影响。

根据本工程结构施工图，确定在一些浇筑完混凝土后模板无法拆除或者拆除难度很大的地方采用砖胎模来代替一般模板的作用。

第3章施工部署

3.1构造要求：

1、施工中不允许超过设计荷载。

2、小横杆、大横杆和立杆是传递垂直荷载的主要构件。

而剪力撑、斜撑和连墙件主要保证脚手架整体刚度和稳定性的。

并且加强抵抗垂直和水平作用的能力。

而连墙件则承受全部的风荷载。

扣件则是架子组成整体的联结件和传力件。

3、搭设要求：

（1）外墙线搭设13m双排钢管脚手架；

（2）其余各搭设13-15m双排钢管脚手架。

4、采用本方案取最大搭设高度15m进行验算；

5、采用Φ48×

3.5mm双排钢管脚手架搭设，立杆横距b=1.5m，主杆纵距l=1.2m，内立杆距柱0.3m。

脚手架步距h=1.8m，脚手板从地面2.0m开始每1.8m设一道，共7层，脚手架与建筑物主体结构连接点的位置，其竖向间距H1=2h=2×

1.8=3.6m，水平间距L1=3L=3×

1.5=4.5m。

根据规定，均布荷载Qk=2.0KN/㎡。

1.2　1.2　1.2　1.2

脚手架立面图

3.2、使用材料

1、钢管宜采用力学性能适中的Q235A（3号）钢，其力学性能应符合国家现行标准《炭素结构钢》（GB700-2016）中Q235A钢的规定。

每批钢材进场时，应有材质检验合格证。

2、钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。

立杆、大横杆和斜杆的最大长度为6.5m，小横杆长度1.5m。

3、根据《可铸铁分类及技术条件》（GB978-2008）的规定，扣件采用机械性能不低于KTH330-08的可锻铸铁制造。

铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。

4、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

5、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

6、扣件表面应进行防锈处理。

7、脚手板应采用杉木制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于200mm，长度为4--6m，其材质应符合国家现行标准《木结构设计规定》（GBJ5—2015）中对II级木材的规定，不得有开裂、腐朽。

脚手板的两端应采用直径为4mm的镀锌钢丝各设两道箍。

8、钢管及扣件报皮标准：

钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；

扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

9、外架钢管采用金黄色，栏杆采用红白相间色，扣件刷暗红色防锈漆。

第四章脚手架的计算

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》（JGJ130-2016）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为25米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：

立杆的纵距1.２0米，立杆的横距1.５0米，立杆的步距1.８0米。

采用的钢管类型为

48×

3.5，连墙件采用3步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设20层。

一、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×

1.000/3=0.117kN/m

活荷载标准值Q=2.000×

1.000/3=0.667kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×

0.038+1.2×

0.117=0.186kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×

0.667=0.933kN/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

跨中最大弯矩计算公式如下:

跨中最大弯矩为

M1=（0.08×

0.186+0.10×

0.933）×

1.5002=0.243kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×

0.186+0.117×

1.5002=-0.288kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.288×

106/5080.0=56.608N/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=0.038+0.117=0.155kN/m

活荷载标准值q2=0.667kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×

0.155+0.990×

0.667）×

1500.04/（100×

2.06×

105×

121900.0）=1.542mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

二、小横杆的计算:

小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

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×

1.500=0.058kN

1.000×

1.500/3=0.175kN

1.500/3=1.000kN

荷载的计算值P=1.2×

0.058+1.2×

0.175+1.4×

1.000=1.679kN

小横杆计算简图

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:

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

M=（1.2×

0.038）×

1.0002/8+1.679×

1.000/3=0.565kN.m

=0.565×

106/5080.0=111.312N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

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

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:

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度

V1=5.0×

0.038×

1000.004/（384×

2.060×

121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.175+1.000=1.233kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1232.600×

1000.0×

（3×

1000.02-4×

1000.02/9）/（72×

121900.0）=1.742mm

最大挠度和

V=V1+V2=1.762mm

小横杆的最大挠度小于1000.0/150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；

横杆的自重标准值P1=0.038×

1.000=0.038kN

1.500/2=0.262kN

1.500/2=1.500kN

荷载的计算值R=1.2×

0.262+1.4×

1.500=2.461kN

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）；

本次计算为0.1611

NG1=0.161×

15=2.42kN

（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；

本例采用木脚手板，标准值为0.35

NG2=0.350×

20×

1.500×

（1.000+0.300）/2=6.825kN

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；

本例采用栏杆、木脚手板标挡板，准值为0.14

NG3=0.140×

20/2=2.100kN

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

0.005

NG4=0.005×

38.500=0.289kN

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=11.63kN。

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×

1.000/2=3.000kN

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）的规定采用：

W0=0.750

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=1.250

Us──风荷载体型系数：

Us=0.800

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×

0.750×

1.250×

0.800=0.525kN/m2。

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

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

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

其中Wk──风荷载基本风压值（kN/m2）；

la──立杆的纵距（m）；

h──立杆的步距（m）。

五、立杆的稳定性计算:

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N──立杆的轴心压力设计值，N=22.70kN；

──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.31；

　　i──计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

　　l0──计算长度（m）,由公式l0=kuh确定，l0=2.36m；

　　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=1.70；

　　A──立杆净截面面积，A=4.89cm2；

　　W──立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.08cm3；

──钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；

经计算得到

=148.78

　　[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!

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

其中N──立杆的轴心压力设计值，N=22.07kN；

　　u──计算长度系数，由脚手架的高度确定；

u=1.70

　　W──立杆净截面模量（抵抗矩），W=5.08cm3；

　　MW──计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.135kN.m；

=171.22

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算

六、最大搭设高度的计算:

不考虑风荷载时,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：

其中NG2K──构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K=9.214kN；

　　NQ──活荷载标准值，NQ=3.000kN；

　　gk──每米立杆承受的结构自重标准值，gk=0.161kN/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Hs=82.867米。

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：

经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

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：

　　Mwk──计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk=0.113kN.m；

经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度Hs=65.162米。

经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值[H]=50.000米。

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

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

wk──风荷载基本风压值，wk=0.525kN/m2；

Aw──每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw=3.60×

4.50=16.200m2；

No──连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（kN）；

No=5.000

经计算得到Nlw=11.907kN，连墙件轴向力计算值Nl=16.907kN

连墙件轴向力设计值Nf=

A[f]

其中

──轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=30.00/1.58的结果查表得到

=0.95；

A=4.89cm2；

[f]=205.00N/mm2。

经过计算得到Nf=95.411kN

Nf>

Nl，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用扣件与墙体连接。

经过计算得到Nl=16.907kN大于扣件的抗滑力8.0kN，不满足要求!

连墙件扣件连接示意图

八、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

其中p──立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；

p=90.80

N──上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；

N=22.70

A──基础底面面积（m2）；

A=0.25

fg──地基承载力设计值（N/mm2）；

fg=170.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×

fgk

其中kc──脚手架地基承载力调整系数；

kc=1.00

fgk──地基承载力标准值；

fgk=170.00

地基承载力的计算满足要求!

第五章搭设技术措施

1、外架搭设

（1）立杆垂直度偏差不得大于架高的1／200。

（2）立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采取对接扣件，对接应符合下要求：

立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1／3，同一步内不允许有二个接头。

（3）立杆顶端应高出建筑物屋顶1.5m。

（4）脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。

纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

（5）大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不小于6m。

（6）大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求：

对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。

并应避免设在纵向水平跨的跨中。

（7）架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1／300。

（8）小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。

（9）每一主节点（即立杆、大横杆交汇处）处必须设置一小横杆，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应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度不应大于250mm，外架立面外伸长度以10Omm为宜。

操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆间距的1／2，施工层小横杆间距为1m。

（10）脚手板一般应设置在三根以上小横杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根小横杆，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。

脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。

（11）搭设中每隔一层外架要及时与结构进行牢固拉结，以保证搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件。

（12）拉杆必须从第一层与窗口连接，拉杆与脚手架连接的一端可稍微下斜，不容许向上翘起。

保证垂直4m、水平6m拉接。

（13）脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置；

中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

（14）剪刀撑的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接。

（15）剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

（16）用于大横杆对接的扣件开口，应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进人，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。

（17）外架施工层应满铺脚手板，脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道，栏杆上皮高1.2m，挡脚板高不应小于180mm。

栏杆上立挂安全网，网的下口与建筑物挂搭封严（即形成兜网）或立网底部压在作业面脚手板下，再在操作层脚手板下另设一道固定安全网。

（18）剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉。

并与地面成45°

～60°

。

夹角。

作用是把脚手架连成整体，增加脚手架的整体稳定。

每道剪刀撑宽度不小于4m，且不大于6m，斜杆与地面的倾角在45度-60度之间，剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1m，扣件不少于3个固定，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。

2、过门洞的处理

过门洞，双排脚手架可挑空1.2根立杆，即在第一步大横杆处断开。

悬空的立杆处用斜杆撑顶，逐根连接三步以上的大横杆，以使荷载分布在两侧立杆上，斜杆下端与地面的夹角要成60°

左右，凡斜杆与立杆、大横杆相交处均应扣接。

斜挑示意图

3、过窗洞的处理

单排脚手架遇窗洞时，可增设立杆或吊设一根短大横杆，将荷载传递到两侧的小横杆若窗洞宽超过1。

5m时，应于室内加设立杆（底部加铺垫木）和大横杆来承担小横杆传来的荷载。

第六章地基处理

本工程脚手架基础为混凝土硬化地面，局部为土方地面，土方地面处理如下：

首先进行搭设场地的平整、夯实工作，从建筑物主体向外围3－5‰找坡。

回填土夯实后，上面铺设厚5cm*20cm以上宽木脚手板沿脚手架底部通长铺设，之后在木脚手板上放置钢底座，钢底座上放置立杆，之后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设木脚手板要平稳，不得悬空。

第七章搭设工艺流程

1、架子搭设工艺流程：

在牢固的地基弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖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，上端与第二步大横杆扣紧（装设与柱连接杆后拆除）→安第三、四步大横杆和小横杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板，绑扎防护及档脚板、立挂安全网。

2、架体与建筑物的拉结（柔性拉结）

采用Φ6钢筋、顶撑、钢管等组成的部件,其中钢筋承受拉力,压力由顶撑、钢管等传递。

3、安全网

（1）挂设要求：

安全网应挂设严密，用塑料蔑绑扎牢固