悬挑脚手架施工方案.docx
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悬挑脚手架施工方案
菏泽金御华府居住小区1#楼
悬
挑
式
脚
手
架
施
工
方
案
菏泽交通集团联通建筑安装工程公司
二Ｏ一一年四月
悬挑式脚手架施工方案
1、编制依据：
1.1菏泽金御华府居住小区1#楼工程设计施工图纸。
1.2建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001。
1.3建筑施工手册。
1.4高层建筑施工手册
2、工程概况
本工程为菏泽金御华府居住小区1#楼，位于菏泽市康庄路与青年路交汇处西南角，建筑面积：
36986.45平方米，地上二十七层，地下两层，住宅层高2.8米，框架剪力墙结构，总高度80米，高层住宅建筑。
根据现场施工的实际情况，为了考虑到脚手架工程能满足工程施工的需要，确保能够安全生产施工。
故将脚手架施工方案设计为悬挑式脚手架。
施工到第五层板面上后，在其板面上采用型钢安装正式的型钢悬挑脚手架；分两次悬挑。
3、使用材料：
3.1、钢管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》（GB700-89）中Q235A钢的规定。
3.2、钢管选用外径48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管。
3.3、根据《可铸铁分类及技术条件》（GB978-67）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。
3.4、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。
3.5、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。
3.6、扣件表面应进行防锈处理。
3.7、脚手板采用竹处片串制作，厚度不小于50mm，宽度大于等于200mm，长度为3m。
3.8、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。
3.9、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。
4、悬挑架安装施工方法
4.1、外架搭设
4.1.1脚手架采用扣件式钢管双排脚手架,步距1.8m,立杆纵距1.5m,横向间距1.05m。
4.1.2立杆垂直度要求允许水平偏差±60。
4.1.3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。
4.1.4立杆顶端应高出施工层一步架。
4.1.5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。
4.1.6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。
各接头中心距至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。
4.1.7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。
4.1.8小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。
4.1.9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100mm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S≤400。
4.1.10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。
4.1.11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。
4.1.12拉杆必须两步三跨布置,保证垂直3.6m、水平4.5m拉接。
4.1.13脚手架的外立面全部设置剪刀撑，由底至顶连续设置。
4.1.14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。
4.1.15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。
4.1.16剪刀撑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。
4.2型钢悬挑脚手架安装方法
4.2.1、在需待安装悬挑脚手架楼板砼浇筑前，在离外墙边约1.5M的距离处，在板内预埋一个Ø18的钢筋环，锚固环的高度为20CM，宽度为15CM，环在板内的锚固长度不小于30CM。
，并在环两侧各附加2根Ø14的钢筋，长度1.5m,以增加环在混凝土板内的锚固力。
4.2.2、在相应每个预埋环同一位置离墙外边缘20CM的距离处预埋同样的锚固环。
4.2.3、混凝土浇筑完2-3天，待混凝土达到一定的强度后，预埋环所受到有一定的锚固力，将已计算和加工好的18#工字钢（作为悬挑杆件）一端锚固在预埋环内，（穿过预埋环的端头长度不小于20CM），工字钢的另一端向墙边外挑的长度控制为1.30M，如遇阳台板时，工字钢应加长穿过阳台板，（因阳台板面不能作为悬挑件的支撑点受力）。
再从阳台板面的外边缘向外悬挑1.30M。
4.2.4、当工字钢按照所需的位置校正安装好，并在预埋环内用木大头楔子将工字钢楔牢，确保工字钢不发生位移和摆动，对穿过阳台板面上的工字钢，应在墙体边缘支撑点的位置处的底部加设木垫板，将其稍稍垫高，使工字钢底部与阳台板面脱离开1CM左右间隙，确保阳台板面不受力。
4.2.5、工字钢悬挑支撑架安装完，并待技术员和质检员检查合格后，在工字钢上面按立杆尺寸焊接立杆固定钢筋。
以悬挑的工字钢作为支撑面，在悬挑的工字钢面上按照立杆、大小横杆、拉撑件布设要求及脚手架搭设的规范要求进行搭设扣件式双排脚手架。
4.2.6、为整体考虑到悬挑架的稳定性和增大其安全系数，分别在上层外墙面上和悬挑杆件的端头各焊接一个Ø18的钢筋拉环，在两拉环之间采用20mm（6*37）的钢丝绳进行斜拉，以减小悬挑端的受力。
斜拉索与槽钢的角度应控制在大于63°。
5、脚手架的受力计算:
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（JGJ130-2001）。
计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.1米，立杆采用单立管。
搭设尺寸为：
立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.75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2步3跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米。
悬挑水平钢梁采用18号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.3米，建筑物内锚固段长度1.5米。
5.1、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。
5.1.1.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=0.150×0.750/2=0.056kN/m
活荷载标准值Q=2.000×0.750/2=0.750kN/m
静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.056=0.114kN/m
活荷载的计算值q2=1.4×0.750=1.050kN/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）
5.1.2.抗弯强度计算
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=（0.08×0.114+0.10×1.050）×1.5002=0.257kN.m
支座最大弯矩计算公式如下:
支座最大弯矩为
M2=-（0.10×0.114+0.117×1.050）×1.5002=-0.302kN.m
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.302×106/5080.0=59.443N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
5.1.3.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+0.056=0.095kN/m
活荷载标准值q2=0.750kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×0.095+0.990×0.750）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=1.626mm
大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!
5.2、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。
5.2.1.荷载值计算
大横杆的自重标准值P1=0.038×1.500=0.058kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.750×1.500/2=0.084kN
活荷载标准值Q=2.000×0.750×1.500/2=1.125kN
荷载的计算值P=1.2×0.058+1.2×0.084+1.4×1.125=1.745kN
小横杆计算简图
5.2.2.抗弯强度计算
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）×0.7502/8+1.745×0.750/4=0.330kN.m
=0.330×106/5080.0=65.058N/mm2
小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
5.2.3.挠度计算
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=5.0×0.038×750.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.01mm
集中荷载标准值P=0.058+0.084+1.125=1.267kN
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度
V2=1266.975×750.0×750.0×750.0/（48×2.06×105×121900.0）=0.443mm
最大挠度和
V=V1+V2=0.450mm
小横杆的最大挠度小于750.0/150与10mm,满足要求!
5.3、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=0.038×0.750=0.029kN
脚手板的荷载标准值P2=0.150×0.750×1.500/2=0.084kN
活荷载标准值Q=2.000×0.750×1.500/2=1.125kN
荷载的计算值R=1.2×0.029+1.2×0.084+1.4×1.125=1.711kN
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；
5.4、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）；
NG1=0.125×17.400=2.175kN
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹串脚手板，标准值为0.35
NG2=0.350×4×1.500×（0.750+0.400）/2=1.21kN
（3）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0.11
NG3=0.110×1.500×4/2=0.330kN
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.500×17.4=0.131kN
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.846kN。
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=2.000×2×1.500×0.750/2=2.250kN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=0.350
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=0.740
Us——风荷载体型系数：
Us=0.951
经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×0.740×0.951=0.172kN/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
经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×2.038+0.85×1.4×2.250=5.123kN
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=1.2×3.846+1.4×2.250=7.765kN
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=0.85×1.4×0.172×1.500×1.800×1.800/10=0.100kN.m
5.5、立杆的稳定性计算
5.5.1.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=7.765kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
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=4.890cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；
——由长细比，为3118/16=197；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=5596/（0.19×489）=61.597N/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!
5.5.2.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=7.765kN；
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；
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=4.890cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=5.080cm3；
——由长细比，为3118/16=197；
——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.186；
MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.100kN.m；
——钢管立杆受压强度计算值（N/mm2）；经计算得到
=7765/（0.19×489）+100000/5080=103.26N/mm2；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
<[f],满足要求!
5.6、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——风荷载基本风压标准值，wk=0.172kN/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=3.910kN，连墙件轴向力计算值Nl=8.910kN
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=40.00/1.58的结果查表得到
=0.93；
A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2。
经过计算得到Nf=93.484kN
Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!
连墙件扣件连接示意图
5.7、悬挑梁的受力计算
悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算
悬出端C受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。
悬臂单跨梁计算简图
支座反力计算公式
支座弯矩计算公式
C点最大挠度计算公式
其中k=m/l,kl=ml/l,k2=m2/l。
本工程中，m=1300mm，l=1500mm，ml=300mm，m2=1200mm；
水平支撑梁的截面惯性矩I=712.00cm4，截面模量（抵抗矩）W=102.00cm3。
受脚手架作用集中强度计算荷载N=5.60kN
水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×21.50×0.0001×7.85×10=0.20kN/m
k=1.3/1.5=0.867
kl=0.3/1.5=0.2
k2=1.2/1.5=0.8
代入公式，经过计算得到
支座反力RA=23.82kN
支座反力RB=-7.762kN
最大弯矩MA=11.8kN.m
抗弯计算强度f=11.8×106/（1.05×102000.0）=110.18N/mm2
水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!
受脚手架作用集中计算荷载N=3.846+2.25=6.096kN
水平钢梁自重计算荷载q=21.50×0.0001×7.85×10=0.17kN/m
最大挠度Vmax=5.310mm
按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录A结构变形规定，受弯构件的跨度对悬臂梁为悬伸长度的两倍，即2500.0mm
水平支撑梁的最大挠度小于2500.0/400,满足要求!
5.8、悬挑梁的整体稳定性计算
水平钢梁采用14号工字钢,计算公式如下
其中
b——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）附录B得到：
b=2.00
由于
b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值
b'=1.07-0.282/
b=0.929
经过计算得到强度
=8.83×106/（0.929×102000.00）=93.20N/mm2；
水平钢梁的稳定性计算
<[f],满足要求!
5.9、锚固段与楼板连接的计算
1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：
水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=4.870kN
水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为
其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f]=50N/mm2；
所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[7762×4/（3.1416×50×2）]1/2=12mm＜18mm
水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。
6、脚手架的拆除
6.1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。
6.2拆除的高空作业人员,必须带安全帽,系安全带,穿软底鞋.
6.3拆除顺序遵循由上而下、先搭后拆、一步一清的原则进行。
严禁上下同时进行拆除作业。
6.4拆立杆时，应先抱住立杆再拆开最后两个扣件，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再拆端头扣件。
6.5连墙点应随拆除进度逐层拆除。
6.6拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关连的扣件时，应先通知对方，以防坠落。
6.7拆下的材料应按指定的地点堆放成堆，随拆随运，用塔吊吊运，严禁抛掷。
6.8在拆除过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代
清楚后方可离开。
7、脚手架安全管理
7.1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定》考核合格的专业架子，上岗人员应定期体检，体检合格后才发上岗证。
7.2搭投脚手架的人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
7.3由项目技术负责人组织架子工长、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。
7.4架子上的施工人数，堆放材料要按设计要求控制，不得将结构施工荷载传递到架子上，不得将短小模板钢筋、扣件放在架上，更不能将室内建筑垃圾倒到架上，不准在架上另设悬挂物体，严禁向架上或架外抛掷物品。
7.5架子在主体施工时可铺设二层脚手板，装饰时各层满铺，上下同时作业不得多于两步，安全网、脚手板扎牢，不准随意拆动，如须拆动必须经技术负责人批准，由架子工负责处理。
7.6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，单向偏一受力，并不得超过设计荷载。
特别止外墙、梁拆模时模板突然下落的冲力，如须落在架上，必须采取缓冲措施。
7.7架上所用的扣件必须定期巡查有毛病应立即更换。
架子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。
7.8六级及上大风或雷雨天气时不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业，其他按高层脚手架的操作规程执行。
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