高层住宅楼悬挑脚手架搭设施工方案.docx

一. 工程概况2二. 材料要求2三. 搭设方案3四. 脚手架的验收7五. 安全技术措施7六. 脚手架的拆除8七. 荷载计算9小横杆的计算9大横杆的计算10扣件抗滑力的计算 11脚手架荷载标准值12立杆的稳定性计算13连墙的计算14悬挑梁的受力计算15悬挑梁的整体稳定性计算16锚固段及楼板连接的计算168"楼悬挑脚手架搭设施工方案一. 工程概况本工程为泰达时代花园工程，由天津经济技术开发区房地产投资兴建，开发区监 理公司监理，总建筑面积为193648.61m2,其中架空层总建筑而积为48137 m2,地上 总建筑而积为145511.61共分为12栋小高层住宅楼。8"楼建筑高度为40.9m (以自然地坪起算)，局部37.9m (以自然地坪起 算)，脚手架的搭设为双排落地式脚手架及局部悬挑脚手架。本方案为悬挑脚手架搭 设方案，搭设部位为萨楼8-15轴至8-29轴南北两侧，搭设高度为12.40 (四层 楼而)42m (以自然地坪起算)。分两段搭设，第一段4、9层，15米高，第二段为 9层以上。钢管颜色：大横杆为红色，立杆为桔黄色，剪刀撑为红白相间，每道长度 500,小横杆原色，刷防锈漆。二. 材料要求1、本工程采用钢管4 8X3.0,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T 7 0 0 )中Q 2 3 5 - A级钢的规 定，对于新钢管，应当符合下列规定：(a) 应有产品质量合格证、质量检验报告；(b) 钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；(c) 钢管外径、壁厚、端面等的偏差，应符合规范规定；(d) 钢管必须涂有防锈漆；旧钢管应符合下列规定：(1) 表面锈蚀深度应符合规范规定WO. 5 mm;(2) 钢管弯曲变形符合规范规定；2、扣件：新扌口件应有生产许可证，法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扌口件使用前进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺 栓必须更换；新旧扣件均应进行防锈处理；在螺栓拧紧扭力矩达65Nm时， 不得发生破坏。3、木脚手板的宽度不宜小于2 0 Omm,厚度不应小于5 0 mm,腐朽的脚 手板不得使用，木脚手板采用松木制作，两端各设直径为4 mm的镀锌 钢丝箍两道。4、安全密目网、平网应有出厂合格证、检测报告等证件。5、悬挑水平钢梁采用20号工字钢，总长4. 5米，其中建筑物外 悬挑段长度1.45米，建筑物内锚固段长度3. 05米。三. 搭设方案脚手架施工工艺：固定悬挑钢梁（20号工字钢）一一在钢梁上固定立杆底座一一搭设扫地杆、立杆搭设大小横杆及剪刀撑一-*挂密目网及平目网1、预埋吊环：在混凝土板浇注混凝土之前预埋吊环。吊环下部的直径为20的一级钢厂、（伸至楼板底端F方亍、gP 钢筋混摄土搂板芍cl平直段必须保证锚固长度，并且应 在板下筋下面。如右图所示：2、安装钢梁：钢梁采用4500mm长 的20号工字钢，安装时伸出楼板 1450mm,楼板上3050mm,按照脚手架 的纵距1500 mm -道布置，遇到墙柱 可以适当调整间距。每根钢梁用三道 吊环固定，第一道距离楼板边缘100mm处，第二道在楼板内钢梁端部100mm处，第三道距离第二道500mm处。如下图所示:预埋件-/ / 射敢绳/20号工字谄fiW._十1Z11_.谄筋混礙土楼板62湖筋长lOOnrW接 . < ; .1£1-1urj3、焊接立杆底座：立杆底座采用25的钢筋及钢梁焊接制作而成。每根钢梁上 离端部150mm fl 1200处分别焊接一个。如下图所示：4、安装钢线绳拉结：每根钢梁均采用钢丝绳及上一层框架梁上的预埋件拉结。4、脚手架搭设原则:(1):-战仙匕卜I ；?-纵向打地杆脚手架必须在距离钢梁上200mm处分别设 置一道大横杆和小横杆，均采取直角扣件固 定在立杆上。第一层小横杆应在大横杆下 面，第二层以上小横杆均在大横杆上而。小 横杆应沿立杆左右交错放置。:横向水平杆;2-脚手板;3纵向水平杆纵横向扫地杆4 立杆（2）立杆必须用钢管及建筑物做可靠连接，脚手架连墙件布 置间距为两步三跨；（3）立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻的立杆接头位置不应设置 在同一步内，同步内隔一根立杆的两个相同接头在高度方向错开的 距离不小于500mm,各接头中心至主接头的距离不宜大于步距的 1/30（4）搭接长度不应小于lm,且采用不少于2个扣件固定，在本工程中， 剪力撑搭接采用中间一个两端各一个共三个扣件。（5）扣件规格应及钢管外径48相同；螺栓拧紧扭力矩不应小于 40Nm,且不应大于65Nm；主节点处固定横向水平杆、纵向水平 杆、剪刀撑、横向斜撑等用得直角扣件、旋转扣件得中心点的相互it4S)距离不应大于150mm：各杆件端头伸岀拥件盖板边缘的长度不应小 于 100mmQ接头不任同步内（立面（匕：接头不任同跨内平面）:-立杆;2 纵向水平杆Q 横向水平杆5、安装大小横杆及立杆：大横杆应该在立杆的内側，按照步距1500mm布置；小横杆则应该沿立杆两侧交错安 装，按照纵距1500mm布置；主节点处 各扣件中心点距离不得大于150mm。立杆除最上的一步可以搭接外其余必 须采用对接接头。纵向水平杆的构造应符合以下规定：（1）纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度 不宜小于三跨。（2）纵向水平杆对接扣件应错位布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设 置在同一卡或同一步距内，不同步或不同跨两个相邻接头的水平方向 错开距离不应小于500mm,各接头中心至最近主接点的距离不宜大于 纵距的1/3。其他步距大横杆，小横杆及此同，小横杆端头及墙体相 隔100mm,探出立杆约为150mm。（3）连墙件的搭设严格按照两步三跨进行连接脚手架。在本工程中，由于 柱为短肢柱，及柱体连接困难，故采用每层3m设置连墙杆件，可采用 在梁上预埋钢管，作为连墙杆件的锚固端，均采用刚性连接。7、加设剪力撑：在本工程中，剪力撑即斜杆及地面的仰角宜在45°-60°Z 间，双排脚手架应在外侧立面整个长度和高度上连续设置剪力撑，剪力撑的搭接长度不小于lm,扣件盖板距端部不少于100mm,搭接处用 三个扣件且互相均分，剪力撑，斜杆应用旋转扣件固定在及之相交的 横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主接点的间距不宜 大于150mm。横向剪力撑加设：每隔15m加设一道，在建筑物四周大 角处两端头开始加设，以提高架体的整体刚度，钢管搭接符合上述搭 接要求。8、脚手板铺设:（1）脚手板应满铺设,铺稳,离开墙面120150mm,确保脚手板及架件间连接牢固。（2）采用对接或搭接时，接头处必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130-150mm,两块脚手板外伸长度的和不大于300mm3脚手板搭接铺设时，接头 必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mmo其中伸向横向水平杆的长 度不应小于100mm,脚手板探头应用直径3. 2mm的镀锌钢丝固定在支撑件 上。（3）在直角，斜道平台口处的脚手板，应及横向水平杆可靠连接，防止滑 动，自顶层作业层的脚手板往下计，宜每隔12m满铺一层脚手板。£-U2001上栏杆;2外立杆-插脚板;中栏杆 栏杆与档脚板构造上栏杆中栏杆(X)1OC一 ，Cb）（Q：脚手板对接：（"脚手板搭接外立杆9、作业层横杆和挡脚板均应搭设在外立杆的内侧，上栏杆上皮高度 应为l2m,挡脚板高度不应小于180mm,中栏杆应居中设置。10、安全网的挂设:(1) 脚手架外侧必须挂设密目网，网及网之间设置严密，并将 密目网绑扎牢固。(2) 平网从二层开始挂设，然后每隔三层挂设一道，要求安全平网及密目网应有出厂合格证，准用证，同时做试荷，确保平网强度要 求，施工层脚手架内立杆及建筑物之间进行封闭施工，确保安 全。四. 脚手架的验收1. 杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造必须符合要求。2. 底座不得松动，立杆不得悬空，抑件螺栓不得松动。3. 钢管脚手架的垂直度应小于1 / 300,且小于75mm。4. 纵向水平杆的水平偏差应小于1 / 250,且小于50mmo5. 架体不得超载。五. 安全技术措施1、脚手架搭设人员必须经过培训，考核合格后方可持证上岗；2、脚手架搭设人员必须戴安全帽，及安全带，穿防滑鞋；3、检查脚手架的构配件的质量及搭设质量，合格后方准使用；脚手架连续使用6个月后、遭受大风、大雨、大雪地震等强力因素作用后、使用过 程中发现有显著变形、沉降、拆除杆件和拉结点及安全隐患存在时应重 新检查验收；6. 当有六级或六级以上大风和雾，雨，雪天气时停止脚手架的搭 设及拆除作业，雨雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积 雪；7. 脚手架搭设完毕后，立即派专人负责架件的接地，避雷，确保架体的安全；8. 在脚手架使用期间，严禁拆除以下杆件：（1）主接点处纵，横向水平杆；（2）连墙件；9. 作业层上的施工荷载应符合本设计要求，不的超载，不的将模板支架，缆风绳，泵送在和砂浆的输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂超重设备；10. 搭设脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；11. 禁止随意拆除密目网或平网；12. 在搭设架体时，应牢牢抓住钢管，防止高空坠落，发生伤亡事故，在拆除架体时，禁止将钢管高空抛下；严禁在脚手架上搁置活动脚手 架；13. 冬季搭设时，严禁防滑，并有可靠保护及保温措施，防止手脚因温度变低造成作业不灵活，而导致钢管或人员的高空坠落事 故；14. 施工人员在搭设脚手架时禁止聊天打闹，防止高空坠落；六. 脚手架的拆除1、脚手架拆除前，应全面检查脚手架的扣件连接，连墙杆件，支撑体系等是否符合构造要求，如果缺少连墙杆件或扣件连接不牢等应采取加强 措施；2、拆除前应将脚手架上的杂物及地面障碍物等清理干净；3、拆除脚手架时应严格做到：由上而下逐层进行，严禁上下同时进行作业；4、连墙件必须随脚手架逐层拆除严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架，分段拆除高差不应大于2步，如高差大于2步，应增设的连墙 件加固；5、采取分段，分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端设置连墙件和横向斜撑加固；6、拆除脚手架时，严禁粗心大意，将拆除的钢管，扣件等及时传送到相应的楼层内，严禁随意往下抛；7、拆下的钢管随时归堆码放整齐。七. 荷载计算本脚手架采用双排脚手架，取脚手架的纵距4=1.5 0米，横距 h= 1 . 05米，步距h= 1 . 50米。立杆采用单立管，高度为15. 0 米，及主体结构连接的布置为两步三跨，竖向间距H =3.0 0米水 平间距L二4. 50米，施工荷载为3. 0KN/m:,搭设高度为15. 0米，铺 设二层脚手板.小横杆的计算小横杆按照简支梁进行强度和扰度计算，小横杆在大横杆的上TSf O按照小横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大 弯矩和变形。1）均布荷载值计算小横杆的自重标准值 Pi=0. 038KN/m脚手板的荷载标准值 P2=0. 350X 1. 500/3 =0. 175KN/m活荷载标准值荷载的计算值KN/mQ二3 000X 1. 500/3 = 1. 500KN/mq=l. 2X 0. 038 + 1. 2 X 0. 175 + 1. 4 X 1. 500=2. 365Q小横杆计算简图2) 强度计算最大弯矩考虑为简支梁均布荷载作用下的弯矩计算公式如下：qnax=ql：/8M=2. 356X 1. 0578=0. 325KN. mo =0. 325 X 1()6/5080. 0=63. 976N/mm 2小横杆受荷载作用所产生的应力小于205. ON/mm满足要求!3) 扰度计算最大扰度考虑为简支梁均布荷载作用下的扰度计算公式如下：VQttas=5ql7384EI荷载标准值 q=0. 038 + 0. 175 + 1. 500=1. 713KN/m简支梁均布荷载作用下的最大扰度V=5. 0X 1. 713 X 10507 (384X2. 06 X 105 X 121900. 0) =1. 080 mm小横杆的最大扰度小于1050/150 = 7 mm,满足要求！大横杆的计算大横杆按照三跨连续梁进行强度和扰度计算，小横杆在大横杆 的上面。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计 算大横杆的最大弯矩和变形。1) 荷载值计算小横杆的自重标准值 P：=0. 038X 1. 05=0. 0399KN脚手板的荷载标准值 P2=0. 350X 1. 05X 1. 500/3=0. 184 KN活荷载标准值 Q=3. 000 X 1. 05 X 1. 500/3=1. 575KN荷载的计算值 P二 1. 2X 0. 040 + 1. 2 X0. 184 + 1. 4X 1. 575 = 2. 474KN2) 强度计算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载 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：Mg二0. 08ql"集中荷载最大弯矩计算公式如下：Mpb=0. 267PLM=0. 08X (1. 2X0. 038) X 1. 500+ 0. 267X 2. 474X1. 500=0. 999KN. mo =0. 999X1075080. 0=196. 654N/mm2大横杆受荷载作用所产生的应力小于205. ON/mm2,满足要求！3) 扰度计算最大扰度考虑为大横杆自重均布荷载 荷载的计算值最不利分 配的扰度和均布荷载最大扰度计算公式如下：V二0. 677q17100EI集中荷载最大扰度计算公式如下：Vpaax=l. 883 XP17100EI大横杆自重均布荷载引起的最大扰度Vx=0. 677X0. 038X 1500. 007 ( 100X2. 060X 105X 121900. 000) =0. 05mm集中荷载标准值 P二0. 040 + 0. 184 + 1. 575=1. 799KN集中荷载标准值最不利分配引起的最大扰度V:=l. 883X 1799. 000X 1500. 007 ( 100X2. 060X 105X 121900. 00)=4. 55 mm最大扰度和V二V】+Vm. 6 mm大横杆的最大扰度小于1500.00/150等于10 mm,满足要求！扣件抗滑力的计算RWRc其中Rc扣件抗滑承载力设计值，取8. OKN；R一纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用设计值；荷载值计算横杆的自重标准值 P产0. 038X 1. 500=0. 035KN脚手板的荷载标准值 P：=0. 350 XI. 05 X 1. 500/2=0. 276KN活荷载标准值 Q=3. 000X 1. 05 X 1. 500/2=2. 363KN荷载的计算值 R二 1. 2X 0. 035 + 1. 2 X0. 276 + 1. 4X2. 363 = 3. 681KN 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4065N. 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，起抗滑承载力可取12. 0KN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(KNm)；本例为0. 1394NG1=O. 139X 15. 000=2. 091KN(2) 脚手架的自重标准值(KN/mz)；本例采用木脚手板，标准值为0. 35NG2=0. 350X2X 1. 500X ( 1. 05+0. 300) /2=0. 803KN(3) 栏杆及挡脚手板自重标准值(KN/m)；本例采用木脚手板切，挡板标准值为0. 14NG3=0. 140X 1. 500X2/2=0. 210KN(4 )吊挂的安全设施荷载，包括安全网(KN/m2) 0. 010NG4=0. 010X 1. 500X 1. 05/2=0. 008KN经计算得到，静荷载标准值NG二NG1+NG2+NG3+NG4二3. U2KN 活荷载为施工荷载标准值产生的轴力总和，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. 000X2X 1. 500X1. 05/2=4. 725KN风荷载标准值应按照以下公式计算WK=0. 7U:*Us*W0其中肌基本风压(KN/m2),按照建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用:Wo=0.400U：风荷载高度变化系数，按照©建筑结构荷载规范(GBJ9)的规定采用：U：:2. 030Us风荷载体型系数;Us=l. 200经计算得到,风荷载标准值 Ws=0. 7X0. 400X 2. 030X 1. 200=0. 682KN/mJ12 / 17考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值计算公式N=l. 2NG+0. 85X 1. 4NQ风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW计算公式MW=O. 85X 1. 4Wklah710其中恢风荷载基本风压值（KN/m2）la立杆的纵距（m）h立杆的步距（m）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o 二N/4>AW f其中N立杆的轴心压力设计值，N二9.36KN；4）一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果表得到0. 26i一一计算立杆的截面回转半径，i二1.58 cm10计算长度（m）,由公式10=kuh确定，10二2. 06mk一一计算长度附加系数，取1. 155；u计算长度系数，由脚手架的高度确定；u二1.50A立杆净截面面积，A二4. 89 cmw立杆净截面模量（抵抗矩），W=5. 08 cm 2o一一钢管立杆受压强度计算值（N/mmJ ；经计算得到。=73.62f 钢管立杆抗压强度设计值，f =205.00N/mm:不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算。< f，满足要求！考虑风荷载时，立杆的稳定性计算式。二N/4）A+M*/WW f其中N立杆的轴心压力设计值，N二9.36KN；4）一一轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/i的结果表得到0. 26i计算立杆的截面回转半径，i = l. 58 cm10 计算长度（m）,由公式10=kuh确定，10二2. 06mk一一计算长度附加系数，取1. 155；u一一计算长度系数，由脚手架的高度确定；u二1.50A立杆净截面面积，A=4. 89 cmw立杆净截面模量（抵抗矩），W=5. 08 cm 2o一一钢管立杆受压强度计算值，（N/mm'）；经计算得到。=127.52Mw计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，松二0. 274KN. mf 一一钢管立杆抗压强度设计值，f =205. OON/rnm 2:考虑风荷载时，立杆的稳定性计算。< f，满足要求！连墙的计算连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：N1=N1W+NO其中 NE风荷载产生的连墙件轴向力设计值（KN），应按照 下式计算：Nl»=l. 4 X wk X Awwk风荷载基本风压值，wk=0. 682KN/m2AW每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，AW=3. 00X4. 50=13. 500 m2N。一一连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力（KN）,N。二5. 000经计算得到N1二12. 891KN,连墙件轴向力计算值Nl = 17. 891KN。 连墙件轴向力设计值N f二dA f其中4）轴心受压立杆的稳定系数，由长细比10/1 = 30. 00/1. 58 的结果表得到4）=0. 95：A=4. 89 cm 2；f =205. OON/mm '。经计算得到N f=95. 411KNN f>Nl,连墙件的设计计算满足要求！连墙件采用扣件及墙体连接。经计算得到N1二17. 891KN大于扣件的抗滑力8. OKN,不满足要求！釆用双扣件及墙体连接，双扣件抗滑力为20KN,满足要求！KF-58按示总国/和件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为及楼板的锚固点，A为 墙支点。C,m-rnllrl=250150n=1300L=2950支座反力计算公式Ra=N (2+K+KJ +ql (1+K) 72R b二一N (K+Ki) +ql (1-K:) /2支座弯矩计算公式Ma= N ( m + mi ) q mz/2C点最大扰度计算公式Vm=N m2 1/3EI (1+K) +N m2 J/3EI (1+KJ +nn/3EI*ql78 (一1 + 4尸 +3K3)其中 K=m/L, Ki=mi/L.本工程算例中，m二 1300 mm, L二2950 mm, Ml二250 mm；水平支撑梁的截面惯性矩I=2503. 00 cm截面模量（抵抗矩）W二250. 00 cm受脚手架作用集中强度计算荷载N二1. 2X3. 11 + 1. 4X4. 725=9. 36KN水平钢梁自重强度计算荷载q二1. 2X0. 31=0. 37KN/K=l. 30/2.95=0.44Kl=0. 25/2.95=0.085代入公式，经过计算得到支座反力Ra=25. 90KN支座反力R b=-4. 47KN最大弯矩Ma=15. 13KN. m截面应力 0=45.13X1()6/ ( 1. 05X 250000. 0) =57. 63N/mm 2 水平支撑梁受脚手架荷载产生的应力小于205. N/mm满足要求！受脚手架作用集中计算荷载N=3. 11 + 4. 725=7. 825KN水平钢梁自重计算荷载q二0. 31KN/m最大扰度VM ax=4. 36 mm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2600.0 mm水平支撑梁的最大扰度小于2600. 0/400 = 6. 50mm,满足要求!悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用20号工字钢，计算公式如下S=M/4>bWx f其中一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 4)b=l. 72由于 叭大于0.6,按照钢结构设计规范(GB50017-2003 )附 录B其值用査表得到其值为0. 892经过计算得到强度 o =15. 13X 107(0. 892X250000. 00)=67. 85N/mm2水平钢梁的稳定性计算。< f，满足要求！锚固段及楼板连接的计算1)。水平钢梁及楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁及楼板压点的拉环受力R二4. 34KN水平钢梁及楼板压点的拉环强度计算公式为。二N/AW f其中f为拉环钢筋抗拉强度，取f =205Nmm：；16 / 17所需要的水平钢梁及楼板压点的拉环最小直径D二(4340X4/(3. 1416X205 X2)l/2=4mm按照混凝土结构设计规范取4倍的安全系数D=16mm,现场施工 按照直径20mm的一级钢。水平钢梁及楼板压点的拉环一定要压在楼 板下层钢筋下面，并要保证压在板底筋下面的吊环两侧水平段为 35do