落地式与悬挑式脚手架工程施工方案.docx

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落地式与悬挑式脚手架工程施工方案

一、编制依据

1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》

1.2《建筑施工高处作业安全规范》

1.3《建筑施工手册》

1.4《建筑结构荷载规范》

1.5《赋海仁居小区二期工程结构图和建筑图》

二、设计总体思路

2、1本工程四层以下外脚手架采用落地式双排脚手架，四层及四层以上部分采用槽钢悬挑脚手架，每六层架为一个挑架段，外防护脚手架满挂密目网，确保安全和隔离施工的噪音。

内架采用满堂脚手架。

立杆距结构外沿0.30m，横距为1.05m、纵距为1.5m，大横杆步距为1.80m。

室内采用满堂脚手架支撑模板。

2、2材料选用

2、2、1脚手架配件选用

钢管采用外径48mm壁厚3.5mm无缝钢管钢材质使用Q235钢。

用于立杆、大横杆、剪刀撑、斜撑的钢管长度为4~6.5m，用于小横杆的钢管长度为1.0~2.2m,最大重量不应超过40kg。

进场的钢管必须先行除锈，然后内壁涂防锈漆两道，外壁先涂一道防锈漆，然后涂两道黄色面漆。

在脚手架使用一段时间后，由于锈漆层会受到损伤，因此需要重新进行防锈。

扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，扣件附件采用的材料用GB700-88《碳素结构钢》中Q235钢的规定。

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。

扣件活动部位应灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

扣件表面应进行修处理。

当扣件螺栓拧紧力矩达20N.m时扣件不得破坏。

2、2、2脚手板及密目网、安全网及垫板。

脚手板应采用木板，材质不低于国家等木材的标准杉木或松木木板厚度不小于50mm，板宽200—300MM，脚手架两端使用铁皮包扎好，严禁使用有扭纹、破裂和斜横透疖的木板。

（或使用竹笆片进行铺设，比较轻便、适用于悬挑脚手架的使用）。

密目网及安全网应选用优质产品，网眼大小及抗拉强度及抗老化性能应符合要求，必须选用建委推荐产品。

垫板宜采用长度不少于2跨、厚度不少于50MM的木垫板。

立杆底板加成品钢支座。

三、地下室落地脚手架的构造要求及技术措施

3.1地基处理

落地架基础脚手架的基底应认真处理，确保地基有足够的承载力，以免发生沉降，脚手架地基应平整密实。

脚手架的立杆应加设底座和垫板，垫板厚度不小于50mm。

应在脚手架外侧设置排水沟一道。

3.2立杆

每根立杆底部均设置垫板。

立杆接头采用对接扣件连接，立杆与小横杆采用直角扣件连接。

接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步内，并在高度方向错开不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于60cm.

3.3大横杆

大横杆用直角扣件固定在小横杆上；其长度大于3垮。

不小于6m,同一步大横杆四周要交圈。

大横杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步，同跨内。

不同步或不同跨两个相邻接头水平方向错开的距离不小于50cm,各接头中心至最近主节点的距离不大于50cm.

3.4小横杆

每一立杆与大横杆相交处（即主节点），都必须设置一根小横杆，并采用直角扣紧在横杆下，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm.小横杆间距应与立杆柱距相同，且根据作业层脚手板塔设的需要，可在两立柱之间在等间距设置1~2根小横杆，其最大间距不大于75cm。

小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10cm；伸出里排大横杆距结构外边缘15cm，且长度不大于44cm。

上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相临小横杆在立柱处相向布置。

（5）纵、横向扫地杆

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上

（6）剪刀撑

本脚手架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。

双立杆部位采用双杆通长剪刀撑。

剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45度—60度之间。

斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。

剪刀撑的一根斜杆扣在立柱上，另一根斜杆扣在小横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2至4个扣结点。

所有固定点距主节点距离不大于15cm。

最下部的斜杆与立杆的连接点地面的高度控制在30cm内。

剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100cm，并用不小于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。

横向斜撑搭设在主楼脚手架部位，在同节内、由底至顶层呈“之”字型、在里、外排立柱之间上下连续布置，斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的立柱或横向水平杆的伸出端上。

除拐角处设横向斜撑外，中间应每隔6跨设置一道。

（7）脚手板采用竹笆脚手板。

在作业层下部架设一道水平兜网，随作业层上升，同时作业不超过两层。

首层满铺一层竹笆脚手板，以上每隔五层也要满铺一层竹笆脚手板，并设置安全网及防护栏杆。

脚手板设置在五根横向水平杆上，并在两端8㎝处用直径1.2㎜的镀锌铁丝箍绕2~3圈固定。

当脚手板长度小于2m时，可采用两根横杆，并将板两端与其可靠固定，以防倾翻。

脚手板应平铺、满铺、铺稳，接缝中设两根小横杆，各杆距接缝的距离均不大于15㎝。

靠墙一侧的脚手板离墙的距离不应大于15㎝拐角处两个方向的脚手板应重叠放置，避免出现探头及空挡现象。

（8）连墙件

在框架梁和框架柱中埋设连墙件，用扣件与脚手架立杆连接固定。

连墙件按二步三跨设置，垂直间距6m，水平间距6m。

在距结构外皮1.5m处预埋φ20钢筋（加工尺寸与悬挑梁预埋件相同），用φ48×3.5的钢管与脚手架可靠拉结；在建筑物的首层设置两道连墙件。

连墙件横竖向顺序排列、均匀布置、与架体和结构立面垂直，并尽量靠近主节点（距主节点的距离不大于30m）。

连墙杆伸出扣件的距离应大于10㎝。

底部第一根大横杆就开始布置连墙杆，靠近外墙的小横杆可直接作连墙杆用。

（9）防护设施

脚手架要满挂全封闭式的密目安全网。

密目网采用1.8×6.0m的规格，用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。

作业层网应保持高于平台1.2m，并在作业层下步架处设一道水平兜网。

在架内高度3.6m处设首层平网，往上每隔五步距隔层平网，施工层应设随层网。

在施工层设挡脚板，挡脚板高度180㎜。

（10）门洞构造

外脚手架需开设4个通道门洞，须在洞口上挑2根立杆并增加斜杆加强。

门洞边立杆采用双了立杆。

（11）防护棚

为防止高空落物需搭设安全通道防护棚，棚上外边侧设置落物反弹挡壁，棚板使用不小于50mm双层木板。

（12）节点构造

杆件之间的斜交节点采用旋转扣件。

旋转扣件轴心距平、立杆交汇点应≤150mm，为满足立柱、斜杆和剪刀撑的长度要求，可用旋转扣件搭接连接，扣件间距不得小于300mm且不大于500mm。

搭接长度≥800mm，连接扣件不得少于3道。

平杆接头采用对接，接头应错开，上下邻杆接头不得设在同跨内，相距≥500mm，且应避开跨中。

（13）外架拉节点

所有外架用长钢管间距10m与地面地锚进行拉结（见下图）。

（14）双排落地（悬挑）脚手架搭设顺序为：

摆放扫地杆→逐根竖立立杆，随即与扫地杆扣紧→装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安第一步横杆（与各立杆扣紧）→安第一步小横杆→第二步大横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑（上端与第二步大横杆扣紧，在装设两道连墙杆后可拆除）→第三步，四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板。

四、悬挑脚手架设计

悬挑式脚手架采用六层一悬挑，密目网全封闭。

挑架搭接处的施工方法：

在放槽钢底位置放大横杆，然后把槽钢放在大横杆上，再把立杆竖在槽钢上，接下来按普通的搭设方法搭设，同时安装完挑架底座，等到砼强度达到设计要求后再拆除槽钢底大横杆，使上面挑架和下面挑架脱离，成为二个独立的架体。

挑架挑梁采用［16号槽钢，槽钢U口水平，架体采用Φ48×3.5的钢管。

悬挑梁长度为4.0m，悬挑长度为1.5m，间距1.5m，水平钢梁与楼板压点的拉环采用ø20钢筋两道与槽钢围焊，压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

另外工字钢端部采用钢丝绳作斜拉，固定于上层楼面梁上或墙侧边，同时在梁或墙中事先预埋ф18的钢筋环，长度为外露楼面大于10CM。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.6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1.05米，立杆的步距1.80米。

承插钢管底座与纵梁可靠连接，在槽钢上焊25钢筋，立杆直接插在钢筋上，限制钢管的水平位移。

钢管脚手架搭设时，底层扫地杆双杆与墙抱接。

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。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

连墙件设置

立杆横距lb

步距h

立杆纵距lb

脚手架允许搭设高度（m）

二步三跨

1.05

1.80

1.5

18.6

1、悬挑架的构造要求

1.1悬挑脚手架在搭设之前，首先要在楼面上预埋定制20#钢筋环（预埋两个卡环。

卡环间距300mm，最里面一个距外墙1500mm，钢筋环与板焊牢，使得脚手架搭设时有固定支撑点。

1.2本悬挑架采用16#槽钢。

1.2.1槽钢首先穿在钢筋环内用钢塞塞紧焊牢，严禁松动。

1.2.2外墙边沿20cm范围内，在每个工字钢下垫一块10×100×160的钢板。

1.2.3工字钢外端焊接两个50cm长钢筋与立杆一一对应。

1.2.4悬挑架的立杆用φ48钢管套接在工字钢上面的钢筋上，测好水平后方可搭设脚手架。

1.2.5悬挑式脚手架的工字钢间距为1.5m，斜拉钢丝绳间距同悬挑脚手架工字钢间距。

1.3连墙件的技术要求

1.3.1连墙件采用刚性连墙件，连墙件应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm；

1.3.2连墙件应从底层第一步纵向水平杆处开始设置；

1.3.3连墙件的垂直间距不得大于3.5m；

1.3.4本工程脚手架搭设最高高度约为60m，考虑风荷载后连墙件采用单独扣件，抗滑移不满足要求，本工程连墙件采用抱墙联结，即拉杆通过门窗洞口，在墙两侧用横杆加持和背楔固定。

对于柱间距大于4.5m的，在柱跨中预埋φ20钢筋，采用刚性联结。

2、悬挑脚手架计算

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18.6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1.05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。

施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

悬挑水平钢梁采用16号槽钢U口水平，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度2.50米。

悬挑水平钢梁采用悬臂式结构。

荷载计算按六层为一个挑架段，设计荷载以十二步架为计算基数段定值。

2.1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。

2.1.1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=0.150×1.050/3=0.052kN/m

活荷载标准值Q=3.000×1.050/3=1.050kN/m

静荷载的计算值q1=1.2×0.038+1.2×0.052=0.109kN/m

活荷载的计算值q2=1.4×1.050=1.470kN/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）

2.1.2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=（0.08×0.109+0.10×1.470）×1.5002=0.350kN.m

支座最大弯矩计算公式如下:

支座最大弯矩为

M2=-（0.10×0.109+0.117×1.470）×1.5002=-0.412kN.m

我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

=0.412×106/5080.0=81.008N/mm2

大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

2.1.3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+0.052=0.091kN/m

活荷载标准值q2=1.050kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

V=（0.677×0.091+0.990×1.050）×1500.04/（100×2.06×105×121900.0）=2.220mm

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

2.2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。

2.2.1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=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/3=1.575kN

荷载的计算值

P=1.2×0.058+1.2×0.079+1.4×1.575=2.369kN

小横杆计算简图

2.2.2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）×1.0502/8+2.369×1.050/3=0.835kN.m

=0.835×106/5080.0=164.442N/mm2

小横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

2.2.3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=5.0×0.038×1050.004/（384×2.060×105×121900.000）=0.02mm

集中荷载标准值P=0.058+0.079+1.575=1.711kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V2=1711.350×1050.0×（3×1050.02-4×1050.02/9）/（72×2.06×105×121900.0）=2.800mm

最大挠度和

V=V1+V2=2.824mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150与10mm,满足要求。

2.3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:

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；

2.3.1荷载值计算

横杆的自重标准值P1=0.038×1.050=0.040kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN

活荷载标准值Q=3.000×1.050×1.500/2=2.362kN

荷载的计算值

R=1.2×0.040+1.2×0.118+1.4×2.362=3.498kN

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；

2.4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：

2.4.1每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）；本例为0.1248

NG1=0.125×18.600=2.321kN

2.4.2脚手板的自重标准值（kN/m2）；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.15

NG2=0.150×4×1.500×（1.050+0.300）/2=0.608kN

2.4.3栏杆与挡脚手板自重标准值（kN/m）；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

NG3=0.150×1.500×4/2=0.450kN

2.4.4吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/m2）；

0.005NG4=0.005×1.500×18.600=0.139kN

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.518kN。

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=3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN

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=0.350

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=1.770

Us——风荷载体型系数：

Us=1.000

经计算得到，风荷载标准值Wk=0.7×0.350×1.770×1.000=0.434kN/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

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）。

2.5立杆的稳定性计算:

2.5.1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=10.84kN；

の——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；

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=3.12m；

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=1.50；

h——步距；

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；

经计算得到

=119.29

[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

2.5.2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=9.85kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i的结果查表得到0.19；

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=3.12m；

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=1.50

h——步距

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；

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.251kN.m；

经计算得到

=157.74

[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

2.6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=0.434kN/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=9.835kN，连墙件轴向力计算值Nl=14.835kN

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!

2.7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。

本工程算例中，m=1500mm，l=2500mm，ml=300mm，m2=1350mm；

水平支撑梁的截面惯性矩I=1780.40cm4，截面模量（抵抗矩）W=178.00cm3。

受脚手架作用集中强度计算荷载N=1.2×3.52+1.4×4.73=10.84kN

水平钢梁自重强度计算荷载q=1.2×28.83×0.0001×7.85×10=0.27kN/m

k=1.50/2.50=0.60

kl=0.30/2.50=0.12

k2=1.35/2.50=0.54

代入公式，经过计算得到

支座反力RA=29.288kN

支座反力RB=-6.935kN

最大弯矩MA=18.186kN.m

抗弯计算强度

f=18.186×106/（1.05×178000.0）=97.306N/mm2

水平支撑梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求

受脚手架作用集中计算荷载N=3.52+4.73=8.24kN

水平钢梁自重计算荷载q=28.83×0.0001×7.85×10=0.23kN/m

最大挠度Vmax=5.511mm

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3000.0mm

水平支撑梁的最大挠度小于3000.0/400,满足要求

2.8悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用[20a号槽钢U口水平,计算公式如下

其中

b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：

经过计算得到

b=570×11.0×73.0×235/（2700.0×200.0×235.0）=0.85

由于

b大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）附录B其值用

b'查表得到其值为0.726

经过计算得到强度

=18.19×106/（0.726×178000.00）=140.68N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算

<[f],满足要求

2.9支杆的强度计算

斜压支杆的轴力R=7.940kN

下面压杆以[6.3号槽钢计算，斜压杆的容许压力按照下式计算：

其中N——受压斜杆的轴心压力设计值，N=7.94kN；

——轴心受压斜杆的稳定系数,由长细比l/i查表得到

=0.07；

i——计算受压斜杆的截面回转半径，i=1.19cm；

l——受最大压力斜杆计算长度，l=3.90m；

A——受压斜杆净截面面积，A=8.44cm2；

——受压斜杆受压强度计算值，经计算得到结果是138.85N/mm2；

[f]——受压斜杆抗压强度设计值，f=205N/mm2；

受压斜杆的稳定性计算

<[f],满足要求!

斜撑支杆采用焊接方式与墙体预埋件连接，对接焊缝强度计算公式如下

其中N为斜撑支杆的轴向力，N=7.940kN；

lw为斜撑支杆件的周长，取27