脚手架搭设方案带计算书1上课讲义.doc

脚手架搭设施工方案
一、工程概况
1、工程名称：南汇三灶都市工业园区平澜地块1#-5#厂房
2、工程地点：南汇三灶都市工业园区宣夏路和宣兰路交叉口
3、结构类型：本工程为三层局部五层框架结构。
4、工程概况：工程总用地面积37566.4平方米，总建筑面积为：38058.25平方米。由5个建筑单体组成。
二、编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；
3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；
4、施工组织设计及施工图纸。
三、脚手架材料要求
1）、脚手架杆件
采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，其力学性能应符合国家现行标准《碳素结构钢》GBT700中Q235A钢的规定，所使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，并涂防锈漆作防腐处理，不合格的钢管决不允许使用。
2）、扣件
使用生产厂家合格的产品，并持有产品合格证，扣件锻铸铁的技术性能符合《钢管脚手架》GB15831-1995规定的要求，对使用的扣件要全数进行检查，不得有气孔、砂眼、裂纹、滑丝等缺陷。扣件与钢管的贴合面要严格整形，保证与钢管扣紧的接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离不小于5mm，扣件的活动部位转动灵活，旋转扣件的两旋转面间隙要小于1mm，扣件螺栓的拧紧力距达60N*M时扣件不得破坏。
3）、脚手板
采用竹笆、垫板笆规格为1000×2000，竹笆每根竹片宽度不小于30mm，厚度不小于8mm，且编织绑扎牢固，凡虫蛀、枯脆、松散的竹笆不得使用。
四、施工措施
结合本工程结构形式、实际施工特点，建筑物四周搭设落地式、全高全封闭的扣件式双排钢管脚手架。此架为一架三用，既用于结构施工和装修施工，同时兼作安全防护。室内采用满堂红脚手架模板支撑体系。
1.地基处理
首先进行搭设场地的平整、夯实工作，从建筑物主体向外围按照3－5‰找坡。回填土夯实后，沿建筑物四周浇筑1.5米宽80厚C20混凝土散水，之后在立杆下铺槽钢，然后按设计的立杆间距进行放线定位，铺设槽钢要平稳，不得悬空。
2.排水措施
在距脚手架外排立杆外0.5米处，设置一排水沟，排水沟坡度为3－5‰。在最低点，设置积水坑，水流入坑内，用潜水泵将水排出场外。
3.外脚手架搭设的构造要求
搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.70米，立杆的横距为1.0米，立杆的底步距为2.0米、步距为1.80 米；计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 18.2米，

立杆采用单立管；内排架距离墙长度为0.30米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2；采用的钢管类型为 Φ48×3.5；横杆与立杆连接方式为单扣件；扣件抗滑承载力系数为 0.80；连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.60 米，水平间距5.10 米，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；
a.立杆：全楼脚手架采用双排双立杆，立杆顶端高出结构檐口上皮3.6米，立杆接头采用对接扣件连接，立杆与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同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50㎝；各接头中心距主节点的距离不大于60㎝。
b.大横杆：大横杆置于小横杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；其长度大于3跨、不小于6米，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。相邻接头水平距离不小于50㎝，各接头距立杆的距离不大于50㎝。
c.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，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15㎝。小横杆间距应与立杆柱距相同，且根　据作业层脚手板搭设的需要，可在两立柱之间在等间距设置增设1－2根小横杆，其最大间距不大于75㎝。
小横杆伸出外排大横杆边缘距离不小于10㎝；伸出里排大横杆距结构外边缘15㎝，且长度不大于44㎝。上、下层小横杆应在立杆处错开布置，同层的相邻小横杆在立柱处相向布置。
d.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20㎝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。
e.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。剪刀撑每6步4跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45－60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2－4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15㎝。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30㎝内。
剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100㎝，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10㎝。
f.脚手板： 采用竹笆、垫板笆规格为1000×2000，竹笆每根竹片宽度不小于30mm，厚度不小于8mm，且编织绑扎牢固，凡虫蛀、枯脆、松散的竹笆不得使用。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，设置安全网防护。脚手板设置在3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。
g.连墙件：连墙件采用刚性连接，垂直间距为3米，水平间距为4米。连墙杆用φ48×3.5的钢管，它与脚手架、建筑物的连接采用直角扣件。
在结构每一外框架处设一组双杆箍柱式拉杆与框架柱拉结。在顶板上两框架柱间中点处，距结构外皮1.5米处预埋HRB335钢筋，用φ48×3.5的钢管与脚手架可靠拉结。在脚手架的转角处，于框架柱上双向设置上述箍柱式拉杆。在建筑物的首层设置两道连墙杆。
连墙杆横竖向顺序排列、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30㎝）。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，靠近框架柱的小横杆可直接作连墙杆用。
h.防护设施：脚手架要满挂全封闭式密目安全网。密目网用网绳绑扎在大横杆外立杆里侧。作业层网应高于平台1.2米，作业层下步架处设一道水平兜网。示意图如下所示：

室外平网示意图

作业层脚手架立杆于0.6米及1.2米处设有两道防护栏杆，底部侧面设18㎝高的挡脚板。防护栏杆如下图所示：

临边防护示意图

i. 脚手架出入口的构造：大小为4×5米（宽×高）的防护棚，上铺50㎜厚的双层脚手板。在出入口两侧的内、外排单立杆处分别增设一根辅立杆，并高于门洞口1－2步，立柱用短管斜撑相互联系。上方悬空立柱处增加两根斜杆，斜杆与各主节点相交处用扣件固定。洞口上方增设两道横向支撑，应伸出斜腹杆的端部，以保证立柱悬空处的整体性。门洞15㎝两侧分别增加两根。当斜腹杆在1跨内跨越2个步距时，应在相交的大横杆处增设一根小横杆，将斜腹杆固定在其伸出端上；斜腹杆宜采用通长杆件，接长时用对接扣件连接。如下图所示：

j. 楼梯间防护措施
楼梯的侧边利用脚手架做安全防护，架子立管从梯井内搭设，侧边沿楼梯坡度方向做一道1.2米高的护身栏，侧边底部设18㎝高的挡脚板。
六、安全施工技术措施
6.1.材质及其使用的安全技术措施
6.1.1.扣件的紧固程度应在40－50N.m，并不大于65N.m，对接扣件的抗拉承载力为3KN。扣件上螺栓保持适当的拧紧程度。对接扣件安装时其开口应向内，以防进雨水，直角扣件安装时开口不得向下，以保证安全。
6.1.2.各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100㎜。
6.1.3.钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁止使用有脆裂、变形、滑丝等现象的扣件。
6.1.4.外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料混用。
6.1.5.严禁将外径48㎜与51㎜的钢管混合使用。
6.2.脚手架搭设的安全技术措施
6.2.1.脚手架的基础必须经过硬化处理满足承载力要求，做到不积水、不沉陷，顶板基础的混凝土必须达到设计强度的75%以上才能施工。
6.2.2.搭设过程中划出工作标志区，禁止行人、统一指挥、上下呼应、动作协调，严禁在无人指挥下作业。当解开与另一人有关的扣件时必先告诉对方，并得到允许，以防坠落伤人。
6.2.3.开始搭设立杆时，应每隔6跨设置一根抛撑，直至连墙件安装稳定后，方可根据情况拆除。
6.2.4.脚手架及时与结构拉结或采用临时支顶，以保证搭设过程安全，未完成脚手架在每日收工前，一定要确保架子稳定。
6.2.5.脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不得超过相邻连墙件以上两步。
6.2.6.在搭设过程中应由安全员、架子班长等进行检查、验收和签证。每两步验收一次，达到设计施工要求后挂合格牌一块。
6.2.7.外脚手架的卸荷严格采用ф15.5的钢丝绳通过梁上对拉螺栓孔与脚手架连接，严禁私自拆改。
6.3.脚手架上施工作业的安全技术措施
6.3.1.结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。
6.3.2.严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料放荷，施工荷载不得大于3KN/㎡，确保较大安全储备。
6.3.3.结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过1层。
6.3.4.当作业层高出其下连墙杆3.6米以上，且其上尚无连墙杆时，应采取适当的临时撑拉措施。
6.3.5.各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止附落物体伤人。
6.3.6.定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。
七、脚手架计算书
1、计算依据
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)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)等规范。
2、脚手架的计算参数
搭设高度H=18.2米，步距h=1.8米，立杆纵距la=1.7米，立杆横距lb=1.0米，连墙件为2步3跨设置，脚手板为毛竹片，按同时铺设7排计算，同时作业层数n1=1。
脚手架材质选用φ48×3.5钢管，截面面积A=489mm2，截面模量W=5.08×103 mm3，回转半径i=15.8mm，抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2，基本风压值ω0=0.4 kN/m2，计算时忽略雪荷载等。
3、荷载标准值
（1） 结构自重标准值：gk1=0.1248kN/m （双排脚手架）
（2） 竹脚手片自重标准值：gk2=0.35kN/m2 （可按实际取值）
（3） 施工均布活荷载：qk=2 kN/m2
（4） 风荷载标准值：ωk=0.7μz·μs·ω0
式中 μz——风压高度变化系数，查《建筑结构荷载规范》
并用插入法得22米为1.12
μs——脚手架风荷载体型系数，全封闭式为1.2
ω0——基本风压值，为0.7 kN/m2
则ωk=0.7×1.12×1.2×0.4=0.376 kN/m2
4、纵向水平杆、横向水平杆计算
（1） 横向水平杆计算
脚手架搭设剖面图如下：

按简支梁计算，计算简图如下：

每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb=0.35×1.7×1.0=0.595 kN
每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb =2×1.7×1.0=3.4kN
MGk=0.07 kN·m
MQk=Ngk/3×La/3=3.4/3×1.7/3=0.64kN·m
M=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.07+1.4×0.64=0.98 kN·m
δ=M/W=0.98×106/5.08×103=192.9 kN/mm2<f=205 kN/mm2
横向水平杆抗弯强度满足要求。
V=M(3lb2-4a2) /24EL =0.98×106(3×10002-4×10002/9)/24×2.06×105×12.19×104=4.16 mm
[v]=lb/150=1000/150=6.67 mm
v<[v]
横向水平杆挠度满足要求。
(2) 纵向水平杆计算
按三跨连续梁计算，简图如下：

脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb/3=0.35×1/3=0.117 kN/m
施工均布荷载Qk=qk×lb/3=2×1/3=0.67 kN/m
q=1.2G2k+1.4Qk=1.0784 kN/m
MGk max=0.10G2k×la2=0.10×0.117×1.7×1.7=0.034 kN·m
MQk max=0.10Qk×la2=0.10×0.67×1.7×1.7=0.194 kN·m
M=1.2MGk max+1.4MQk max=1.2×0.034+1.4×0.194=0.312 kN·m
δ=M/W=0. 312×106/5.08×103=61.4<f=205 kN/mm2
抗弯强度满足要求。
V=0.677×qla4/100EL=0.677×1.0784×17004/(100×2.06×105
×12.19×104)=2.43 mm
[v]=lb/150=1700/150=11.3 mm
v≤[v]
挠度满足要求。
（3）横向水平杆与立杆连接的扣件抗滑承载力验算
横向水平杆传给立杆的竖向作用力：
R=(1.2NG2k+1.4NQk)/2=(1.2×0.595+1.4×3.4)/2=2.837 kN
Rc=8.00 kN
R≤Rc
扣件抗滑承载力满足要求。
5、立杆计算(按组合风荷载计算)
单立杆竖向承载力：
N=1.2(NG1k+7 NG2k)+0.85×1.4∑NQk
=1.2(H·gk1+7·gk2·la·lb)+0.85·1.4·n1·qk·la·lb
=1.2(15×0.1248+7×0.35×1.7×1)
+0.85×1.4×1×2×1.7×1
=9.09kN
kN·m
长细比：
式中 k取1.155
查JGJ130-2001表5.3.3，并用插入法得u=1.51
查JGJ130-2001附录C表C得=0.182
N/A +Mw /w=9.09×103/0.182×489 + 0.246×106/5.08×103
= 150.6 N/mm2＜f=205 N/mm2
立杆稳定性满足要求。
6、连墙件计算（按两步三跨设置）
Nlw=1.4×ωk×Aw=1.4×0.376×2×1.8×3×1.7=9.66 kN
Nl=Nlw+N0=9.66+5=14.66 kN
Nl>Rc
单扣件抗滑承载力不能满足要求，采用电焊。
（注：按规范计算，连墙件与架体连接采用扣件的，很难满足要求）
焊缝高度取h=4mm，焊缝强度设计值τ=170N/mm2
焊缝长度L=19.89 mm
取焊缝长度大于等于50mm。
焊缝长度满足要求。
7、立杆地基承载力计算
≤fg
式中 ——立杆基础底面平均压力，；
N——基础顶面的轴向力设计值，11.3 kN
A——基础底面面积；
fg——地基承载力设计值，本工程原地基为粘土，fg=kc×fgk
kc——脚手架地基承载力调整系数，粘土取0.5
fgk——地基承载力标准值，查工程地质报告为100kPa
则A=N/fg=11.3/(0.5×100)=0.226 m2 <[A]=1.5×0.9/2=0.675 m2
根据计算，
立杆地基承载满足要求。