中天脚手架工程施工方案.docx
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中天脚手架工程施工方案
1、工程概况
绿地广场（郑州会展宾馆）工程位于郑州市郑东新区CBD的中心，西临河南省艺术中心，东侧为郑州国际会展中心，北面为中心公园和如意湖，南面正对中心广场，是CBD的主体建筑，地理位置非常优越。
总建筑面积238725.63㎡，建筑总高度280米，地上60层，地下3层，框架核芯筒结构。
2、编制依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《密目式安全立网》GB16909-1997
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑施工脚手架实用手册》中国建工出版社
材料选择、人员配备
3、材料选用
3.1.1悬挑材料选用：
现场使用的悬挑钢梁采用16号工字钢和联梁采用14a号槽钢，使用前要仔细检查，严禁不合格材料用于现场。
3.1.2架体钢管选用:
所用钢管均采用外径48mm，壁厚3.0mm钢管,表漆为黄色。
所用钢管应抽样送检，严禁不合格材料用于现场。
立杆、大横杆、剪刀撑的钢管长度为4~6m，小横杆的钢管长度以1.5m为宜。
3.1.3扣件的选用：
扣件应符合《钢管脚手架扣件》的要求，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼等铸造缺陷。
扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离要小于5mm。
3.1.4竹笆片的选用：
采用竹笆片，为毛竹制作的竹串片板、竹笆板。
不准使用枯脆、散边的竹串片板、竹笆板。
3.1.5密目网的选用：
密目网要四证齐全，要有阻燃性，其续燃时间均不得大于45分钟，要符合GB16909的规定。
每10cm×10cm=100cm2的面积上有2000个以上网目。
3.1.5钢丝绳的选用：
直径23mm，钢丝绳用25号花篮螺丝连接，钢丝绳每端用YT-24号钢丝绳夹具。
钢丝绳在拉环部位用软物衬垫。
3.2、人员配备
3.2.1所有架子工必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工，并接受相应三级安全教育、办理特殊工种证件。
3.2.2人员计划：
序号
工种
人数
备注
1
架子工
22
上岗证
2
杂工
8
4、脚手架的设计与施工
4、1脚手架基本形式：
4.1.1本工程一~五层（T1~T18轴以北为3~5层）为落地式双排钢管脚手架。
见附图1。
4.1.2五层~三十五层每五层，三十五~五十五层每五层为双排、全封闭、型钢（工字钢）悬挑式钢管脚手架，见附图2、3。
五十五~六十一层每两层为双排全封闭落地式钢管脚手架。
见附图4。
4.1.3悬挑脚手架搭设高度范围：
本工程脚手架从五层开始分十次悬挑，第一道悬挑架在第五层（+21.35）开始搭设，第十层、十五层、二十层、二十五层、三十层、三十五层、四十层、四十五层、五十层各悬挑一次，共挑十次。
35层以下标准层悬挑架高度为21.5米，35层以上标准层悬挑架高度为17.5米。
首道悬挑架高度为22.2米。
见附图5。
4.2脚手架设计：
4.2.1悬挑架设计：
1脚手架立杆采用单立杆，搭设尺寸为立杆纵距为1.50~1.66米，悬挑架的立杆横距为0.9米，立杆步距为1.80米。
外立杆距工字钢悬挑端0.2米。
235层以下连墙杆采用2步2跨，竹芭片共铺设12层。
35层以上连墙杆采用2步2跨。
同时施工5层，竹笆片共铺设10层。
4悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中楼板外悬挑段长度1.6、1.63、1.3、1.325米，偶数轴外框楼板内锚固段长度为bs2-80mm，奇数轴工字钢焊接在TKZ1悬挑钢牛腿上，锚固长度为bs1-80mm。
在工字钢靠近主楼一端将工字钢与钢牛腿焊接，焊缝长度为80mm，焊角尺寸8mm。
在楼板边将工字钢与牛腿焊接，两条焊缝长度分别为160mm，焊角尺寸8mm。
5工字钢上焊接14a号槽钢，槽钢距离工字钢外侧200mm，两根槽钢距离900mm。
6钢丝绳上部与型钢梁连接方式：
在型钢牛腿封口板上焊接100*100*20钢板，钢板上开直径27mm圆孔，钢板两侧与牛腿封口板焊接，每条焊缝长度100mm。
不同楼层平面图见附图6~15。
剖面图见附图18。
7悬挑水平钢梁采用16号工字钢。
16号工字钢间距3000~3300米。
工字钢与钢梁焊接。
钢梁上焊接14a号槽钢，槽钢间距900mm，内侧槽钢距楼板边线200mm或500mm。
悬挑脚手架立面图见附图19~24。
4.2.2落地架设计
11~5层T18~T32轴以南立杆间距1.5米，步距1.8米，见附图11~14。
255层以上脚手架立杆间距1.65~1.74米，步距1.8米。
四周挂安全网，脚手板铺4层。
33~5层T18~T32轴以北落地脚手架
由于主楼T18~T32轴以北外框楼板落后南侧外框楼板施工，在TKZ1周围搭设落地脚手架（见附图25），立杆间距700mm~1600mm，步距1800mm，四周挂安全网，脚手板铺2层。
见附图25~29。
4.3脚手架构造
4.3.1立杆：
起步立杆长为6m和4m（将接头错开），以后均用6m杆；采用对接扣件连接立杆接头，两个相邻立杆接头不能设在同步内，同步内隔一根脚手杆的两个相隔接头在高度方向错开500mm；各接头中心距主节点≤500mm；立杆必须沿其轴线搭设到顶，立杆的垂直偏差≤75mm。
4.3.2大横杆：
大横杆长度为6m，布置在立杆内侧，与立杆交接处用直角扣件连接，不得遗漏；大横杆间连接采用对接扣件，接头与相邻立杆距离≤500mm；相邻大横杆的接头必须相互错开，不得出现在同一跨内；同一排大横杆水平偏差≤该片脚手架总长度1/250且≤50mm；操作层根据竹笆片搭设需要，中间增加1-2排大横杆。
4.3.3扫地杆：
所有外架均须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆用直角扣件固定在距悬挑的槽钢上皮200mm处的立杆上；横向扫地杆用直角扣件紧靠纵向扫地杆下方固定在立杆上。
4.3.4小横杆：
采用1.6m长脚手管，贴近立杆布置，搭于大横杆下并用直角扣件扣紧，在任何情况下不得拆除作为基本构架结构杆件的小横杆。
4.3.5剪刀撑及横向斜撑
纵向剪刀撑宽度为8根立杆，沿架高、架宽连续设置；满布剪刀撑斜杆为单杆，与水平面夹角为45°；斜杆接头采用搭接，搭接长度1m，用三个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端距离不小于100mm，同时相邻接头不得位于同一跨内；剪刀撑斜杆与立杆和大横杆交接处全部用旋转扣件扣紧。
4.3.6结构拉结点设置：
全部采用刚性连接，连接点密度不大于2步2跨，全部采用双扣件，用钢管与脚手架做拉结，拉结点靠近主节点设置，偏离主节点≤300mm；拉接钢管与钢梁采用双扣件和钢管连接，连墙件详见附图18，3节点。
4.3.7操作层：
结构施工期间设一层操作层，竹笆片采用对接平铺设置在小横杆上，长度大于2m的板必须搭在3根小横杆上，对接处必须设双排小横杆，小横杆距竹笆片端头≤130mm-150mm；操作面必须满铺竹笆片，离墙面≤200mm，不得有空隙和探头板、飞跳板；竹笆片用18#铅丝与小横杆（挡脚板为立杆）绑扎牢固，不得在人行走时有滑动。
操作层搭设两道护栏，第一道距竹笆片1200mm，第二道距竹笆片600mm，外侧搭挡脚板，高200mm。
4.3.8安全网：
立网满挂在外立杆和大横杆的内侧；外架起设的第二层楼面位置均设置一道大眼平网，以后每三层在外架内侧设置一道大眼平网；操作层下一步大横杆处必须兜设平网；平网均须兜至墙面。
4.4脚手架搭设：
脚手架配合结构施工搭设，一次搭设高度不能超过相邻墙体以上两步，每搭设一步校正一次步距、横距和立杆垂直度。
剪刀撑必须和脚手架同时搭设，底部必须垫在竹笆片上。
大横杆必须在角部交圈并与立杆连接固定，铺板时处理好拐角处操作层竹笆片交汇搭接形成的小错台构造。
搭设时及时设置连墙杆和剪刀撑，不得滞后超过两步距。
所有扣件拧固时要用力矩扳手，扭力矩控制在45±5KN·m，防止用力过大螺栓溢扣。
杆件端头伸出扣件之外的长度>100mm，防止杆件滑脱。
4.5脚手架拆除：
拆除前，工长要向拆除工人进行书面安全技术交底。
并检查脚手架的扣件连接、连墙杆支撑是否牢固、安全以及清除脚手架上杂物及地面障碍物。
脚手架拆除时，地面必须设围栏和警戒标志，并派专人看守。
严禁一切非操作人员入内。
先搭的后拆，后搭的先拆。
所有连墙杆随脚手架逐层拆除，严禁先将连墙杆整层或数层拆除后再拆脚手架。
分段拆除高低差＜2步。
当脚手架拆至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，后拆连墙杆。
拆除架子时，地面要有专人指挥、清料，随拆随运，禁止往下乱扔脚手架料具。
5脚手架与钢构、幕墙、TKZ1、边梁、施工电梯交叉施工
1钢结构边模在脚手架上施工。
2幕墙的遮阳板施工时，幕墙施工落后最下层悬挑钢梁一层。
3TKZ1施工采用小钢模板（另行上报专项施工方案），3层以上的柱和上层的楼板同时施工。
4边梁内的钢筋与工字钢相交时，在工字钢腹板上开洞，洞口面积不超过腹板面积的25%，钢筋从洞口内穿过。
5施工电梯与脚手架之间的临边采用钢管进行封闭。
在悬挑脚手架的侧面距离走道600mm、1200mm的位置搭设两道栏杆扶手。
悬挑架侧面用安全网封闭。
6、安全保证措施
6.1脚手架必须随结构施工进度搭设，搭设由持证人员进行，并避开立体交叉作业，严格按方案及相应安全规范、标准进行施工，控制好立杆的垂直度，横杆水平度并确保节点符合要求。
6.2脚手架防雷采用12圆钢，每片每两层设两点与结构防雷带相焊接，必须保证脚手架整体导电不间断，摇测电阻不大于4。
遇有雷雨天气，脚手架上人员必须立即离去。
6.3脚手架的验收和日常检查按照以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用：
1、每搭设10m高度；
2、达到设计高度；
3、刚搭设完毕后或连续使用达四个月；
4、施工中途停止使用超过15天，在重新使用之前；
5、在遭受暴风、大雨、地震等强力作用之后；
6、在使用过程中，发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结以及其它安全隐患存在的情况时。
6.4使用时脚手架荷载不得超过2000N/m2,同时施工不超过一步。
6.5工人上架操作时必须戴好安全帽和佩挂安全带。
禁止在架板上加垫单块竹笆片或其它物品增加操作高度。
6.6严禁上架操作人员在架面上奔跑、退行、嬉闹和坐在栏杆上，避免发生碰撞、闪失、失衡、脱手、滑跌和落物等不安全作业。
6.7上下脚手架必须走马道，严禁攀援脚手架上下。
6.8严禁在架面上堆放材料，杂物须及时清除，不得把脚手架作为模板的支撑。
6.9严禁自架上向架下抛掷材料、物品和倾倒垃圾。
6.10严禁拆除脚手架的基本构架杆件、整体性杆件、连接紧固件和连墙件等。
确需临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应措施，并在作业完毕后，及时恢复。
6.11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。
禁止将地线搭在脚手架上，利用脚手架当地线。
6.12六级及以上大风和雾、雨停止脚手架上作业，雨上架操作应注意防滑。
6.13未尽事宜执行国家、地方、行业安全法规、规范、标准和现场规定。
7计算书
落地架应搭设高度小于24米，无需计算。
悬挑脚手架计算：
一、参数信息:
1.脚手架参数
双排脚手架搭设高度为21.5米，立杆采用单立杆；
搭设尺寸为：
立杆的纵距为1.66米，立杆的横距为0.9米，立杆的步距为1.8米；
内排架距离墙长度为0.65米；
大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；
采用的钢管类型为Φ48×3.0；
横杆与立杆连接方式为单扣件；取扣件抗滑承载力系数1.00；
连墙件布置取两步两跨，竖向间距3.6米，水平间距3.32米，采用焊缝连接；
2.活荷载参数
施工均布荷载（kN/m2）:
2.000；脚手架用途:
结构脚手架；
同时施工层数:
1层；
3.风荷载参数
本工程地处河南省郑州市，查荷载规范基本风压为0.450，风荷载高度变化系数μz为1.400，风荷载体型系数μs为0.950；
计算中考虑风荷载作用；
4.静荷载参数
每米立杆承受的结构自重荷载标准值（kN/m2）:
0.1295；
脚手板自重标准值（kN/m2）:
0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）:
0.150；
安全设施与安全网自重标准值（kN/m2）:
0.005；脚手板铺设层数:
4层；
脚手板类别:
竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:
栏杆、竹笆片脚手板挡板；
5.水平悬挑支撑梁
悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.6米，建筑物内锚固段长度0.68米。
悬挑水平钢梁上面的联梁采用14a号槽钢槽口水平。
与楼板连接的螺栓直径（mm）:
20.00；
楼板混凝土标号:
C35；
主梁间距相当于立杆间距的倍数:
2倍；
6.拉绳与支杆参数
支撑数量为:
1；
钢丝绳安全系数为:
8.000；
钢丝绳与墙距离为（m）:
4.500；
悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.5m。
二、大横杆的计算:
按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，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。
将大横杆上面的脚手板自重和施工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=0.033kN/m；
脚手板的自重标准值:
P2=0.3×0.9/（2+1）=0.09kN/m；
活荷载标准值:
Q=2×0.9/（2+1）=0.6kN/m；
静荷载的设计值:
q1=1.2×0.033+1.2×0.09=0.148kN/m；
活荷载的设计值:
q2=1.4×0.6=0.84kN/m；
图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）
图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）
2.强度验算
跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。
跨中最大弯距计算公式如下:
跨中最大弯距为M1max=0.08×0.148×1.662+0.10×0.84×1.662=0.264kN.m；
支座最大弯距计算公式如下:
支座最大弯距为M2max=-0.10×0.148×1.662-0.117×0.84×1.662=-0.312kN.m；
选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
σ=Max（0.264×106,0.312×106）/4490=69.488N/mm2；
大横杆的最大弯曲应力为σ=69.488N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
3.挠度验算:
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：
其中：
静荷载标准值:
q1=P1+P2=0.033+0.09=0.123kN/m；
活荷载标准值:
q2=Q=0.6kN/m；
最大挠度计算值为：
V=0.677×0.123×16604/（100×2.06×105×107800）+0.990×0.6×16604/（100×2.06×105×107800）=2.317mm；
大横杆的最大挠度2.317mm小于大横杆的最大容许挠度1660/150mm与10mm，满足要求！
三、小横杆的计算:
根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，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作为小横杆集中荷载，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=0.033×1.66=0.055kN；
脚手板的自重标准值：
P2=0.3×0.9×1.66/（2+1）=0.149kN；
活荷载标准值：
Q=2×0.9×1.66/（2+1）=0.996kN；
集中荷载的设计值:
P=1.2×（0.055+0.149）+1.4×0.996=1.64kN；
小横杆计算简图
2.强度验算
最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；
均布荷载最大弯矩计算公式如下:
Mqmax=1.2×0.033×0.92/8=0.004kN.m；
集中荷载最大弯矩计算公式如下:
Mpmax=1.64×0.9/3=0.492kN.m；
最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.496kN.m；
最大应力计算值σ=M/W=0.496×106/4490=110.479N/mm2；
小横杆的最大弯曲应力σ=110.479N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；
小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:
Vqmax=5×0.033×9004/（384×2.06×105×107800）=0.013mm；
大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.055+0.149+0.996=1.201kN；
集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:
Vpmax=1200.678×900×（3×9002-4×9002/9）/（72×2.06×105
×107800）=1.399mm；
最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.013+1.399=1.412mm；
小横杆的最大挠度为1.412mm小于小横杆的最大容许挠度900/150=6与10mm,满足要求！
四、扣件抗滑力的计算:
按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。
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（规范5.2.5）:
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
大横杆的自重标准值:
P1=0.033×1.66×2/2=0.055kN；
小横杆的自重标准值:
P2=0.033×0.9/2=0.015kN；
脚手板的自重标准值:
P3=0.3×0.9×1.66/2=0.224kN；
活荷载标准值:
Q=2×0.9×1.66/2=1.494kN；
荷载的设计值:
R=1.2×（0.055+0.015+0.224）+1.4×1.494=2.445kN；
R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、脚手架立杆荷载的计算:
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（kN），为0.1295
NG1=[0.1295+（1.66×2/2）×0.033/1.80]×21.50=3.445；
（2）脚手板的自重标准值（kN/m2）；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3
NG2=0.3×4×1.66×（0.9+0.3）/2=1.195kN；
（3）栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15
NG3=0.15×4×1.66/2=0.498kN；
（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；0.005
NG4=0.005×1.66×21.5=0.178kN；
经计算得到，静荷载标准值
NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.316kN；
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=2×0.9×1.66×1/2=1.494kN；
风荷载标准值按照以下公式计算
其中Wo--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：
Wo=0.45kN/m2；
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=1.4；
Us--风荷载体型系数：
取值为0.95；
经计算得到，风荷载标准值
Wk=0.7×0.45×1.4×0.95=0.419kN/m2；
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=1.2×5.316+1.4×1.494=8.471kN；
考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为
N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.316+0.85×1.4×1.494=8.157kN；
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为
Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.419×1.66×
1.82/10=0.268kN.m；
六、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为：
立杆的轴向压力设计值：
N=8.471kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；
计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
μ=1.5；
计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：
l0=3.118m；
长细比Lo/i=196；
轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：
φ=0.188；
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
σ=8471/（0.188×424）=106.27N/mm2；
立杆稳定性计算σ=106.27N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式
立杆的轴心压力设计值：
N=8.157kN；
计算立杆的截面回转半径：
i=1.59cm；
计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：
k=1.155；
计算长度系数参照《扣件式规范》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=196；
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=0.188
立杆净截面面积：
A=4.24cm2；
立杆净截面模量（抵抗矩）：
W=4.49cm3；
钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
σ=8157.258/（0.188×424）+268140.401/4490=162.054N/mm2；
立杆稳定性计算σ=162.054N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
七、连墙件的计算:
连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：
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