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落地式脚手架工程

专项施工方案

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钢管脚手架施工方案
一、工程概况
1、本工程框架十五层，抗震设防裂度为六度。
二、钢管脚手架材质要求
l、钢管
采用外径为Φ48mm。壁厚3.5mm的焊接钢管。材质符合《普通碳素结构钢技术条件》GB700一88中的A。钢的技术条件，管材符合《直径5—152mm电焊钢管》YB242—63中甲类软钢管。《低压流体输送用焊接钢管》GB3092—82中普通钢管的规定。对购进的钢管先除锈，内壁擦涂两道防锈漆，外壁涂桔黄色防锈漆。有严重锈蚀、弯曲、压偏损伤及裂纹者挑出。
2、扣件
要符合GJ22—85《钢管脚手架》规定，材质应符合GB078—67《可锻铸铁分类及技术条件》中的技术条件。
3、脚手板
采用宽厚300mm×50mm厚竹板，两端使用10—14号镀锌钢丝捆紧。Φ6钢筋维丝用螺栓拧紧。
4、安全网
采用蓝色2000目(100mm×100mm)／100CM²。密目安全网，其性能要符合国家规定和冲韧试验规定。
三、脚手架对基础的要求
±0．00四周采用落地双排脚手架，地面夯实后采用C15砼地面100mm厚，在混凝土底板以外部位，脚手架下应垫2000mm×200mm×50mm的木枋，木枋上应放脚手支座。
四、双排脚手架搭设的要求
1、横平竖直，整体清晰，图形一致，连接牢固，受荷安全，有安全操作空间，不变形，不摇晃。
2、脚手架的小横杆、上下步距要交叉设置于立柱的不同侧面，使立柱在受荷时偏心减小。
3、立杆接长必须采用对接扣件，大小横杆与立杆连接采用直角扣件。剪刀撑与立杆或大横杆连接采用旋转扣件。剪刀撑的纵向接长采用旋转扣件，不采用对接扣件，接头处长度大于800mm；所有扣件要紧固，可用力矩扳手实测，要求达到40～65N．m。过小则扣件容易滑移，过大则会引起扣件的铸铁断裂。在安装扣件时，所有扣件的开口必须向外，这样可以防止闭口缝的螺栓钩挂操作者的衣裤，影响操作和造成危险。
4、脚手板采用搭设铺放时，应铺平铺稳。其搭接长度不得小于200mm，且在搭接段的中部设有支撑横杆，铺板严禁出现端头超出支撑横杆250mm以上未做固定的控头板。
5、在搭设脚手板时，每完成一步都要及时校正立杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平度，使脚手架的步距、横距、纵距始终保持一致。
6、在搭设高层脚手架时，同时要做好脚手架的接地工作，接地的地极一般用40×4的扁钢，要求扁钢的电阻不大于4Ω，埋入地下1500mm。再用40×4扁钢引出脚手架连接。
7、适当的宽度，步架高度、离墙距离能满足工人操作，材料堆置和运输需要。
8、具有稳定结构和足够承载力，能保证施工期间在可能出现荷载作用下不变形、不倾斜、不摇晃。
9、搭拆方便，能长期周转使用，搭拆进度能满足施工安排需要。
五、脚手架搭设
1、搭设顺序：
①摆放扫地杆(贴近地面大横杆) →逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧→紧扫地下横杆并与立杆或扫地杆扣紧→安装第一步大横杆→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第二步小横杆→加设临时斜撑杆→第三、四步大横杆和小横杆→连墙杆→接立杆一加设剪力撑→铺脚手板。
②外架搭设之间应对现场整平和整实，铺放原木垫板，使第一步架高度一致，并通长扫地杆用Φ48mm扣件相连接，钢管架搭设应保持水平，使首步门架高度一致。
③搭设防应从一端向另一端搭设，均不可以两端同时搭设，因从两端同时搭设至中间接合部可能会错位，而无法连成整体。
2、双排钢管脚手架搭设方法：
①立杆搭设：主立杆纵向间距≤1.5m，架子宽度净空≥900mm，内立杆离墙300mm，所有立杆必须采用对接扣件，严禁用转扣搭接，施工至屋顶，架子高度应超过女儿墙。
②大横杆、小横杆搭设
每步架高为1.5m，大横杆设于立杆内侧，护身杆随架体上升同时每层进行设置。小横杆设于大横杆上端，每步架设内外大横杆、小横杆的间距与立杆相同，如脚手板强度不够，可在大横杆上加设小横杆。
③剪刀撑的搭设：脚手架转角处，端部及中间每隔不大于15m，须设置连续剪刀撑，应采用旋转扣搭接(严禁使用对接扣件)且搭接长度不小于0.5m，并不少于两个扣件。剪刀撑设置角度应与地面呈45°一60°角，其下端应与底排水平大横锁牢。
④钢管脚手架的垂直度为≤1／200架子高度。
⑤连接拉结设置：每步架高不大于1.8m，每两步三跨架高设一次连墙拉结，连墙拉结采用Φ48×3.5mm钢管锁牢架体，与主体结构的独立柱或墙内预埋件中Φ20钢筋焊牢或穿过外墙洞口将架体与主体结构联成整体，连墙拉结点水平间距不应大于4m。
3、防护栏杆及安全网的搭设：
①每步架均匀应在外立杆内侧搭设间距不大于90cm水平防护栏杆两道。
②每步架均应在外立杆，内侧设置密目安全网，且应牢固绑扎在上下大横杆和防护栏杆上，网间绑扎要严密。
③架体内侧与墙体预留空缝应每隔三层用安全网进行防护，以防掉物。
④在外架外侧，搭设四道安全挡板，用竹板铺设。
4、脚手板铺设：
施工时，操作层应满铺脚手板，采用竹制脚手板，其四角应用铁丝将脚手板与大(或小)横杆绑扎，脚手板铺设应严密，其搭接不应小于20cm。
5、脚手架的荷载限制
外脚手架仅限于操作人员通行及适量物体堆放，其均布荷载不得超过200kg／m²。
六、脚手架的验收
1、架子搭设完毕在投入使用前，应逐层、逐段由主管施工员、架子施工队长、架子作业班班长和项目安全员等组织一起验收，验收时必须有主管审批架子搭设技术方案和安全部门参加，并填写验收单。
2、每搭好二层四步应进行检查，办理中间验收手续后，才可以继续搭设。
3、架子投入使用时，施工管理人员架子人员采取经常性检查，在半年前使用中应每月至少检查一次，在使用半年后应每半月至少检查一次，在检查中发现存在安全隐患应及时加固处理，确保施工安全。
七、脚手架的拆除
1、架子拆除时应划分作业区，周围设围栏或警示标志，地面设有专人指挥，严禁非作业人员入内。
2、拆除顺序应遵循由上而下，先搭后拆，后搭先拆的原则，严禁上下同时进行拆除作业。
3、拆立杆时，应抱住立杆最后再拆两个扣件，拆大横杆、剪刀撑时，应托住中间再解端头扣件。
4、连续点应随拆除进度逐层拆除。
5、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一个有关的结扣时应预先通知对方，以防坠落。
6、拆下材料应用绳索栓住，徐徐下传，严禁从上向下抛掷，运至地面材料应按指定地点堆放，做好文明施工工作。
7、在拆架过程中，一般不得中途换人，如须换人时应将拆除情况交代清楚方可离开。
八、安全操作规定
1、架子必须正确使用“三宝"进入施工现场必须戴好安全帽。
2、不准穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋上岗，不得打赤脚，要穿防滑鞋。
3、严禁酒后上岗，搭设操作时，思想集中，不准在架上往下抛物，架子工须持有劳动部门颁发的特殊工种操作证，并经体检合格后才准上岗。
4、架子工班组人员必须自觉遵守施工规章制度，不得违章作业，施工操作时应严格按安全技术交底和操作规程作业。
九、脚手架的计算与验算
1、双排钢管搭设高度计算：
已知立杆横距b=0.8m，立杆纵距1=1.8m；内立杆距建筑外墙距离b1=0.30m；
脚手架步距h=1.80m；铺设压制脚手板每三层一次；同时进行装修施工层数2层；
脚手架与建筑主体结构连接点的布置，其竖向间距H1=2h=2×1．80=3.60m，水平距离L1=3L=3×1.80=5.40m，钢管为Φ48×3.5；根据规定均布施工荷载Qk=2.0KN／m²；
试验算采用单根钢管作立杆，其允许搭设高度是多少?
①由h=1.80m，Hl=2h，b=0.8m，可得φAf=48.491KN。
②由b=0.8m，L=1.8m，脚手板铺设层数9层，可得：
Ngk2=4.185kN。
③由b=0.8m，L=1.80m，Qk二2.0KN／m²。因为是两个操作层同时施工，所以按Qk=4.0KN／m²可得：NQk=8.40KN。
④由h=1.80m；L=1.80m；可得NGK1=0.442KN。
⑤将φAf、NGK2、NQK、NGK1代入公式，其中KA=0.85。
KAφAf-1.30(1.2NGK2+1.4NQK)
H= . .h
1.2Nfjl
0.85×48.91-1.30(1.2×4.185+1.4×8.40)
= ×1.8
l.2×0．442
=65.8m≤97米
根据上述计算结果允许搭设65.8m高，在65.8m高范围内不再采取加固措施。施工要求搭设97m时，必须采取措施，常采用的安全措施在第十六层、第二十二层采用钢丝绳斜拉卸荷，斜杆支撑卸荷。
2、验算架子结构的整体稳定与单杆局部稳定。
(1)验算脚手架的整体稳定
按公式进行验算：
N
——≤KAKHf
φA
①求N值
最底部压杆轴力最大，为最不利。
先求双方钢管部分，每步一个纵距脚手架的自重N’GKl
N’GKl=NGKl+2×1.8×0.0376+0.014×4
(钢管增重) (扣件增重)
=0.442+0.1 35+0.056=0.633KN。
再按公式求N：
N=1.2(nlNGKl+n1’NGKl’ +NGK2)+1.4NQK
=1.2(22×0.442+6×0.633+4.1 85)+1.4×8.40
=33KN
②计算φ值
由b=0.8m，H1=3.60m，计算入；
Λx= H1 = 3.60 =6.86
b／2 0．8／2
由b=0．8m，Hl=2h，查表可得：μ=25
∴λ0x=μλx=25×6.86=1 7 1.25
由λ0x =171.25查表得：φ=0.242
③验算整体稳定
∵立杆采用双钢管∴KA=0.7
计算高度调整系数KH，由于H=96.7>25，
KH= 1 = 1 =0.665
1+H／100 1+50.4／100
将N、φ、KH、KA代入公式，
N 33×10³
φA 0.242×4×4.89 ³×10 ²
KA·KH·f=0.7×0.665×205=95.4N／m m2>69.6N／mm ²
∴安全
(2)验算根据钢管立杆的局部稳定
按以下公式验算：
N1
σm≤KAKHf
φ1A1
式中N1为最不利立杆的轴力，假设活荷载在操作层上均匀分布，由于内立杆要多负担小横杆向里挑出的0．30m宽的脚手板及其上活荷载，故N。计算式如下：
0.5×1.05+0.35
N1=1／2×1.2×n1·NGKl+ (1．2NGK2+NQK)

1.40
① ②
上式①项为上面54步架钢管与扣件重。
上式②项为上面54步架上铺设9层脚手板、层荷载对内立杆的轴心压力。
∴N1=1／2×1.2×54×0.442+0.875／1.40(1.2×
4.185+1.40×8.40)=5．834+10.489=16.32KN
由λ1=h1=1800／15.78=1 14查表可得φ=0.489
由于QK=2.0KN／m ² ∴φ m=3 5KN／mm²
单根钢管截面积A1=489mm²
．∴KA=0.85
KH仍按前计算值，KH=0.665
将Nl、φ、A1、σm、KA、KH代入公式。
N1 +σm = 16320 +35=68.25+35=103.25N／mm ²
φ1A1 0.489×489
KA·KH·f=0.85×O.665×205=115.88N／mlil2>103.25N／mm ²
∴安全
3、脚手架与主体结构连接点抗风强度验算及风荷载作用的架子整体稳定验算。
①计算风压标准值
由《建筑结构荷载规范》(GBJ9—87)，并根据脚手架计算有关规定乘以0．75调整系数：
∴ω=0.75βZ：μzμstwω。
根据钢管脚手架计算有关规定βz=1。
μz一风压高度系数，根据脚手架高度100m及城市郊地面粗糙度B类，查规范GBJ9—87表6．2．1得：μz=1.67
μstw--脚手架的风压体型系数，根据(GB3J9—87)建筑结构荷载规范表6．3．1第32项查得公式：
μstw=φμz1-ηn本双排脚手架n=2
1-η
φ--挡风系数，对无封闭防护的脚手架，可参考取值，本题h=1.80，1=1.80，查表可得：Ø=0.104
根据(GBIJ9—87)建筑结构荷载规范表6．3．1第36项，
由ωO.d²=0.5×0.048²=0.0011 52<0.002得：μ=1.2
由φ=0.104及立杆纵距／立杆横距=1.80／0.8=2．25查规范GBJ9—87表6．3．1第32项得：η=1
∴μstw =0.104×1.2×(1+1)=0.2496
ω=0.75βzμzμstwω0
=0.75×1×1.67×0.2496×0.5
=0.1 56KN／m ²
②验算连墙点抗风强度
风荷作用对每个连墙点产生的拉力或压力
Nt=1.4H1Llω=1.4×3.6×4.5×0.156=3.545KN
一个扣件的抗滑能力设计值为6.OKN>3.545KN
∴安全
③验算架子整体稳定
按下面公式验算：
N／φA+M／bAl≤KA·KH·f
先计算作用于格构式压杆的风荷载q：
q=1.4Lω=1.4×1.5×0.1 56=0.328KN／m
M=qH1²／8=0.328×3.6²／8=0.53KN·m
M 0.53×106
= =0．52N／mm²。
bAl 1050×489×2
根据上面的计算结果：
N／φA=69.6N／mm²
N／φa+M／BA1=69.6+0．52=70.1 2N／mm²
KA·KH·f=O.7×0．665×205=95.4N／mIn2>70.12N／mm²
∴安全
4、斜拉钢丝绳荷载设计与计算
(1)斜拉钢丝绳卸荷设计要点
①斜拉吊点设在第十七层、二十三层、在第十七层、二十三层梁上预埋φ16吊钩。
②吊点水平间距以3个立杆纵距为宜，即L1=3。
③为减少斜拉引起的水平力，避免立杆与小横杆联结扣件发生滑移而引起立杆向里弯曲弯形，应使斜拉钢丝绳与水平短横杆的交角a尽最大，一般tana≥5为宜。
④斜拉钢丝绳用于手拉葫芦(倒链)拉紧，做到所有钢丝绳拉紧程度基本相同，避免钢丝绳受力不均匀。
⑤吊点必须在立杆与大横杆、小横杆的交叉处，钢丝绳必须由大横杆底部兜紧。
⑥吊点处应设双根小横杆，一根与立杆卡牢，一根与大横杆卡牢，两根小横杆端头与建筑物顶紧承受斜拉引起的水平力。
(2)斜拉钢线绳卸荷计算
①先计算架子一个纵距全部荷载的设计值。
②求每个吊点所承受的荷载，吊索拉力及吊点位置小横
杆所受压力。所卸荷载，宜考虑架子的全部荷载由卸荷点承
受，这样即使架子要下榻，钢丝绳也能把它吊起来。实际上
架子处于被吊挂状态，这是很安全的。
(3)验算钢丝绳抗拉强度
按下列公式：
Px≤aPg／K
式中 Px---钢丝绳的计算拉力，该题Px=37.9KN；
Pg---广钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN)；
a--考虑钢丝受力不均匀的钢丝破断拉力换算系数，可从表查得，a=O．85：
K--钢丝绳使用的安全系数，查得K=8
若采用6×1 9，绳芯1钢线绳：
Pg≥K Px／a=8×37.9／0.85=356.7KN
选Ø16钢丝绳Pg=362KN>356．71KN
∴安全
(4)选择与钢丝绳配套使用的卡环
由己选Ø16钢丝绳，查表得适用的卡环为4.9号，其安
全荷重49KN>37.9KN，
∴安全
(5)计算工程结构上的预埋吊环(φ16钢筋)
根据《混凝土结构设计规范》(GBJlO一89)第7．8．9条规定，吊环采用Ι级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入深度不应小于30d并应焊接或绑扎钩住结构主筋，每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N／mm²
∴吊环钢筋面积 Ag=Px／2×50=Px／100
=37900／100=379mm²
选φ16，则Ag=380mm²>379mm²
∴安全
(6)验算吊点处扣件抗滑承载能力
每个扣件抗滑承载能力设计值为6KN
吊点处，水平方向分力最大值TAB=7.42KN只要两个扣件就满足了，每个吊点处现有两个扣件立杆卡紧，因此水平方向抗滑移是足够的，但垂直方向分力为37.1KN，只有两个扣件显然不够，所需扣件数n=37.1／6≈6个，因此要采取措施，防止大横杆被钢丝绳兜起沿立杆向上滑移，这样加固之后，每个节点共有7个扣件抵抗向上滑移，能保证大横杆不沿立杆向上滑移。
(7)验算工程结构的强度、稳定和变形
根据斜拉钢丝绳对工程结构的附加荷载，验算工程结构
的强度、稳定和变形。这项工作是非做不可的，要根据施工
的工程结构具体情况，进行验算和加固。
5、验算小横杆、大横杆的强度和变形
(1)小横杆计算
①强度计算
最不利荷载组合条件下的计算q恒，因为q恒所占比重较
小，因此可偏于安全的简化，按下计算工Mmax：
Mmax=l／8(q恒+q活)b²
=1／8q b²
q=1．2(Gk·C+gk)+1．4KQQK·C
式中GK广钢管单位长度的重量，Gk=38N／m。
KQ--施工活荷载不均匀分布系数一般取KQ=1.2；
QK--施工荷载标准值，该QK=2000N／m²
∴q=1．2(300×0．75
=315+2520
=2835N／m
Mmax=1／8×2835×1.05²=390N·m
按下式验算抗弯强度：
σ=Mmax／Wn≤f
式中 Mn--小横杆钢管净截面抵抗矩由钢管规格φ48×
3.5，查表得Wn=5070mm³
∴σ=390000／5078=76．8N／mm²<205 N／mm²
∴安全
②计算变形
可偏于安全近似地进行如下计算：
W／b=5qb³／384EI
式中E、I为钢管材料弹性模量和钢管截面惯性矩，均
可查表得到，E=2.06×105N／mm² I=l21900mm²
5×2835×10503
W／b= =0.17％=1／588<1／150
384×2.06×105×121900
∴满足要求
(2)大横杆强度计处算
F1--小横杆与大横杆交点处，支座反力的大值。
0.8×2835
Fl=bq／2+aq： +0.30×2835=2480N
2
因为活荷载约占90％，因此可近似全按活荷载考虑：
Mmax=0．213FL=O．213×2480×1.50=792.36N·m
σ=Mmax／Wn=79236／5078=156N／mm²<205N／mm²
∴安全
②变形计算
W／b=1.615×FL²／1OOEI
80×I 500²
=1.6 1 5×
100×2.06×105×121900
=1／278<1／150
∴满足要求
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