1、办公楼悬挑脚手架施工方案星摩尔星摩尔购物广场项目办公楼悬挑脚手架施工方案 编 号：XME-FA-34编 制： 审 核：审 批：发放号：中国建筑第八工程局有限公司2009年9月1日办公楼悬脚手架施工方案一 编制依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001中国建筑工业出版社；建筑施工安全检查标准JGJ59-99中国建筑工业出版社；建筑施工手册第四版 中国建筑工业出版社；建筑施工计算手册江正荣著 中国建筑工业出版社；建质危险性较大分部分项工程安全管理办法的通知。二 工程概况该工程地下一层，地上23层，一层至三层每层层高为6600mm，四层至顶层每层层高为3900mm，屋面机房高为4
2、200mm，屋面水箱间高为4250mm。三 施工部署为了便于施工，根据办公楼结构特点及施工需求，五层以下采用双排钢管扣件落地脚手架；五层以上采用悬挑式外脚手架，采用14号工字钢做基础，双排钢管扣件脚手架。布置如下：1） 外脚手架采用双排扣件钢管脚手架，沿建筑物全封闭。2） 挑架设置前，为了便于地下室及地上的施工，设置双排式落地脚手架，搭设位置和布置要求同悬挑架位置和布置要求。3）第一段悬挑5层（23.65）10层（43.15），第二段悬挑10层（43.15）15层（62.65），第三段悬挑15层（62.65）20层（82.15），第四段悬挑标高20层（82.15）屋面（97.75）。四 施工准
3、备4.1材料准备1）钢管采用外径为 48mm，壁厚3.5mm的无缝钢管。材质符合普通碳素结构钢技术条件GB700-88中的A3钢的技术条件，管材符合直径5-152mm电焊钢管YB242-63中的甲类软钢管。单根钢管质量不得大于25KG。2）扣件要符合GJ22-85钢管脚手架规定，材质符合GB078-67可锻铸铁分类及技术条件中的技术条件。螺栓的扭紧力矩达65N.m，不得发生破坏。3）脚手板采用宽250mm、厚50mm木跳板，两端使用10-14号镀锌铁丝捆紧在小横杆上。端头再用木条钉上，形成整体。所有木跳板进场时必须将两端用铁丝捆好，收头。4）连墙件连墙杆用 48,壁厚3.5mm的无缝钢管,材质
4、应符合现行国家标准碳素结构钢（GB/T 700）中Q235-A级钢的规定。5）安全网采用绿色2000目(100mm100mm)密目安全网，长6000mm，宽1800mm。其性能要符合国家规定和冲韧试验规定，进场需进行材料复试。6）挑梁采用14号工字钢，表面涂防锈油漆一道及黄黑相间油漆一道，黄黑油漆的涂刷做法参照挡脚板；刷油漆之前，应清除工字钢表面的浮锈，黄黑油漆的分界线应界限清晰，美观整洁。4.2 人员准备架子工、测量放线工，架子工需经过上岗培训获得上岗操作证书，持证上岗。脚手架搭设前，对所有脚手架施工人员进行技术和安全交底，进行安全教育并做好记录。4.3 机具配备架子扳手，架子工搭设和拆除架
5、子用；力矩扳手，检查架子扣件拧紧力度是否达到要求；倒链，调整架子水平弯曲度。五 脚手架设计5.1 挑架设计在悬挑层设置悬挑14号工字钢，水平间距1600mm，悬挑长度1200mm。其中钢丝绳上部拉接方式是：钢管之间通过钢筋连接，钢丝绳再连接在钢管上。详细做法见下图： 5.2 脚手架搭设构造1) 立杆：立杆用单杆，纵距1600mm，横距900mm，接头用对接扣件。内立杆与墙的间距为300mm。相邻立杆接头位置错开布置在不同的步距内，接头与相邻大横杆的距离不大于600mm。立杆的垂直偏差不得大于架总高的1/300，并同时控制其绝对偏差值不大于75mm。凡是立杆与大横杆交接处均得加直角扣件，不得减少
6、或隔步设置,以免立杆长度超过计算长度而失稳。2)大横杆：步距1800mm，接头处连接用对接扣件，与立杆连接用直角扣件。上下大横杆的接长位置错开布置在不同的纵距内与相邻立杆的距离不大于纵距的500mm。同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架的1/250，并不大于50mm。3)小横杆：间距800mm，主节点处与立杆连接，其余与大横杆连接用直角扣件，在任何情况下，均不得拆除作为基本构架的小横杆。4)栏杆：在外排横杆中间加设栏杆一道，栏杆的步距1800mm,钢管刷黑黄油漆。5)剪刀撑：每5跨设置剪刀撑，倾斜角度50度,最多跨越立杆根数为6根。剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立
7、杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不易大于150mm。搭设时接头处搭接1000mm，等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至杆端得距离不应小于100mm，不得用对接扣件搭接剪刀撑。6）横向斜撑：在同一节间由底层至顶层呈之字型连续布置，除拐角设置外，中间每隔6跨设置一道。7）钢丝绳钢丝绳接头处的接头如下图，钢丝绳夹按图示方法把夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。离套环最近的绳夹尽可能地靠近套环，离套环最远的绳夹不得首先单独紧固。绳夹布置完毕后，在使用过程中再进行一次螺母拧紧。（图中所用绳夹的公称直径为15mm）8）连墙点：沿楼高每隔3900
8、mm设置一道，沿水平方向每隔4300mm设置一道，有拐角处设置一道，连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。共两种连接方式：平台板处预埋 10钢筋绑扎在钢管上，然后前后加扣件；另一种为用 48钢管抱柱。详细做法见下图：凡是连墙件均图刷红色油漆，以作警示。9）木脚手板满铺, 两端使用12号铁丝捆紧在小横杆上。端头再用木条钉上，形成整体。悬挑脚手架底板的50mm木脚手板选择形状方正的模板，必要时对模板侧面刨平，要求拼缝严密。10）安全网：宽1800mm，长6000mm，颜色为绿色。11 ) 挡脚板：200mm高，油漆图条的倾角45度，颜色为黄、黑相间，材料为废旧竹胶板，设置在凡是铺设脚手板的作
9、业层。详细做法见下图：12）钢板网作业层脚手架外立杆的密目网内侧满挂孔眼大小不超过20mm的钢板网，钢板网采用扎丝与钢管绑扎牢固，钢板网搭接宽度不少于200mm。六 脚手架验算计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为19.5米，立杆采用单立管。搭设尺寸为：立杆的纵距1.60米，立杆的横距0.9米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为 483.5，连墙件采用竖向间距3.90米，水平间距4.30米。施工均布荷载为3.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设3层。悬挑水平钢梁采用14号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2米，建筑物内锚固段长度1.7米。本工程另设置钢丝绳拉索，作为安全储备。1）小横杆的
10、计算小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆在大横杆的上面。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 P1=0.038kN/m 脚手板的荷载标准值 P2=0.351.6/3=0.187kN/m 活荷载标准值 Q=31.6/3=1.6kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.187+1.41.6=2.51kN/m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: Mqmax=ql2/8最大弯矩 Mqmax =2.510.92/8 = 0.254 kN.m；最大应力计算值 = M
11、qmax/W =50.029 N/mm2；小横杆的最大应力计算值 =50.029 N/mm2 小于小横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2，满足要求。（3）挠度计算最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度荷载标准值q=0.038+0.187+1.6 = 1.825 kN/m ；Vqmax=5ql4/384EI最大挠度 V = 51.8259004/(3842.06105121900)=0.621 mm；小横杆的最大挠度 0.621 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 900.0 / 150=6.000 与10 mm，满足要求。2）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，小横
12、杆在大横杆的上面。大横杆计算简图（1）荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0380.9=0.035 kN；脚手板的荷载标准值: P2= 0.350.91.6/3=0.168 kN；活荷载标准值: Q= 30.91.6/3=1.44 kN；荷载的设计值: P=(1.20.035+1.20.168+1.41.44)/2=1.13 kN；（2）强度验算最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的弯矩和。 Mqmax=0.08ql2均布荷载最大弯矩计算:M1max=0.080.0381.61.6002=0.013 kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=0.
13、267Pl集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.131.6= 0.483 kN.m；M = M1max + M2max = 0.013+0.483=0.495 kN.m最大应力计算值 = 0.495106/5080=97.465 N/mm2；大横杆的最大应力计算值 = 97.465 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205.0 N/mm2，满足要求。（3）挠度计算最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与小横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和,单位:mm均布荷载最大挠度计算公式如下:Vmax=0.677ql4/100EI大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： Vmax= 0.677
14、0.03816004 /(1002.06105121900) = 0.068 mm；集中荷载最大挠度计算公式如下:Vpmax=1.883Pl3/100EI集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度：小横杆传递荷载 P=（0.035+0.168+1.44）/2=0.821kN V= 1.8830.82116003/ ( 100 2.06105121900) = 2.522 mm；最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.068+2.522=2.59 mm；大横杆的最大挠度 2.59 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1600 / 150=10.7与10 mm，满足要求。3）扣件抗滑力的计算
15、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0.8，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.4kN。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8.0 kN；R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；小横杆的自重标准值: P1 = 0.0380.92/2=0.035 kN；大横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.6=0.061 kN；脚手板的自重标准值: P3 = 0.350.91.6/2=0.252 kN；活荷载标准值: Q = 30.91.6 /2 =
16、 2.16 kN；荷载的设计值: R=1.2(0.061+0.252)+1.42.16=3.4 kN；R 8.0 kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求。4）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为0.1278kN NG1 = 0.1278+(0.902/2+1.602)0.038/1.819.5 = 4.198kN；(2)脚手板的自重标准值，采用木脚手板，标准值为0.35 kN/m2 NG2= 0.3531.600(0.9+0.3)/2 = 1.008 kN；(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用栏杆、木脚手
17、板挡板，标准值为0.14kN/m NG3 = 0.1431.6/2 = 0.336 kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网，标准值为0.005 kN/m2 NG4 = 0.0051.619.5 = 0.156 kN；经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 5.698kN；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= 3.00.91.62/2 = 4.32 kN；风荷载标准值按照以下公式计算 ：Wk=0.7UzUsWo其中Wo - 基本风压(kN/m2)，本工程基本风压取值：Wo = 0.
18、55 kN/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= 0.74 ； Us - 风荷载体型系数：取值为0.649；经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.550.740.649 = 0.185 kN/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= 1.25.698+ 1.44.32= 12.885 kN；考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为 N = 1.2NG+0.851.4NQ = 1.25.698+ 0.851.44.32= 11.978 kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为
19、： Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.85 1.40.1851.61.82/10 = 0.114 kN.m；5)立杆的稳定性计算不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：=N/Af立杆的轴向力设计值 ：N =12.885 kN；立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：k = 1.155 ；长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： = 1.500 ；计算长度 ,由公式 lo = kh 确定 ：l0 = 3.119 m；长细比lo/i = 197.00 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的计算结果查表得到 ：= 0.18
20、6 ；立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 12885/(0.186489)=141.668 N/mm2；立杆稳定性计算 = 141.668 N/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:=N/A+ MW/Wf立杆的轴向力设计值 ：N =11.978 kN；立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm；长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 ： k = 1.155 ；长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：
21、= 1.5；计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 3.119 m；长细比: lo/i = 197.000 ；轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ：= 0.186立杆净截面面积 ： A = 4.89 cm2；立杆净截面模量(抵抗矩) ：W = 5.08 cm3；钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205 N/mm2； = 11978/(0.186489)+114000/5080= 154.134N/mm2；立杆稳定性计算 = 154.134 N/mm2 小于立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2，满足要求。6）连墙件的计算（1）荷载计算风荷载产生轴向
22、力设计值计算公式： NLw = 1.4Wklwhw计算式：NLw = 1.40.554.33.912.91kN连墙件轴向力设计值计算公式： Nl = NLw+ N0按JGJ 1302001规定双排脚手架平面外变形产生的轴向力N05kN计算式：Nl =12.91+5 17.91KN（2）连墙件的计算长度及长细比计算连墙件的计算长度公式： l0= C计算式：l0= 1.2连墙件的长细比计算公式：l0 / i计算式：1200/15.875.95根据查JGJ 130-2001附录C得轴心受压构件稳定系数：0.744（3）连墙件稳定性验算连墙件承受应力计算公式：Nl/(A)计算式：17.91103/(0
23、.744489) 49.23N/mm2结论：连墙件的受压应力 49.23N/mm2，小于连墙件钢管的容许抗压强度205N/mm2，满足要求。连墙件承载力设计值按下式计算：Nf = Af其中- 轴心受压立杆的稳定系数；由长细比 l/i = 300/15.8的结果查表得到=0.949，l为内排架距离墙的长度； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN；Nl = 17.91 Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求。由以上计算得到 Nl = 17.91kN大于双扣件的抗滑力 16
24、.0 kN，连墙件需采用三个以上扣件，满足要求。7）悬挑梁的受力计算悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。 本方案中，脚手架排距为900mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为 1300mm，最大弯矩：Mmax=Ng1.2+Ng0.3=5.6981.2+5.6980.3=8.547KNm;T=8.547/1.65=5.18KN；悬挑采用14号工字钢，截面特征如下：水平支撑梁的截面惯性矩I = 712 cm4，截面抵抗矩W = 102 cm3，截面积A = 21.5 cm2。最大应力： = Mmax /
25、W =8.547106/102000=83.794N/mm2；水平支撑梁的最大应力计算值 83.794N/mm2 小于 水平支撑梁的抗压强度设计值 215.000 N/mm2,满足要求。套环抗拔按钢筋2 14计算=T/As=5180/2723.14=16.833N/mm2f =165N/mm2满足要求。8）悬挑斜拉钢丝绳的强度验算计算简图：抗拉强度验算F1sin（710）1.2=N0.3+N（0.3+0.9）F1=（5.6980.3+5.6981.2）/1.141F1=8.547KN选用15 637,公称抗拉强度1500N/m的钢丝绳.查表得：钢丝绳破断拉力总和Fg=132.0KN，换算系数=
26、0.82安全系数K=6N=Fg/K=0.82132/6=18.04 KNF1=8.547KN满足要求。七 脚手架的搭设7.1搭设工序制作工字钢、钢丝绳-预埋钢筋-安装工字钢、钢丝绳-搭设立杆、横杆-设置连墙件-搭设剪刀撑-铺设跳板、挂安全网。1）工字钢、钢丝绳的制作根据图纸及设计要求确定不同部位工字钢的长度，并下料，然后焊接钢筋，待钢筋焊完后，检查焊接质量，合格的开始刷防锈漆，不合格的返工重焊。最后表面涂刷红色油漆。2）预埋钢筋预埋钢筋先排出立杆纵距，设计时立杆纵距为1600mm，但在排布立杆时，可以根据外墙面的总长来均分立杆，立杆纵距可为160050mm。连墙件预埋钢筋的位置有以下要求：主接
27、点对应处；拐角处；抱柱处。在脚手架断开处埋设数量增加一倍，如施工电梯两侧。3）安装工字钢、钢丝绳工字钢安装，工字钢穿入钢筋预埋环后为保证工字钢水平，在工字钢的外部端头拉设通线，工字钢调平后再将预埋钢筋进行焊接将工字钢包紧。锚固钢筋预埋时，必须拉线排尺将预埋环焊接固定在梁板主筋上，混凝土浇筑时，必须安排专人看护钢筋。钢丝绳拉设时由于直径太大，人工不可能将其拉紧，因此在施工时采用手拉葫芦来拉紧，然后再上三道绳卡，最后加第四道安全扣。4）搭设立杆、横杆底层立杆选择长4000mm和6000mm的两种钢管交错设置。钢管插入槽钢上的钢筋，以确保其不滑移，搭设大横杆和栏杆时，在立杆上用粉笔画线，保证大横杆的
28、水平。排布小横杆时，主节点处必不可少，然后其余的根据铺设跳板的需要而搭设。5）设置连墙件在设置第一排连墙件前，脚手架每隔3跨设置一道抛撑，以确保构架稳定和架上操作人员的安全。在板浇注完成马上加连墙件，独立柱拆模后，加设抱柱箍，设置时其不但要与内排立杆连接，外派立杆也得连接。尤其要注意在脚手架断开处加密连墙件。6）搭设剪刀撑底层在搭设完两步架以后，立即开始搭设剪刀撑，每根剪刀撑的钢管与立杆（大横杆）连接不得少于四道。其中钢管搭接接头处一道，中间两道。钢管搭接长度为1000 mm，搭接部位两端各一道扣件。上部剪刀撑应要及时设置，滞后不得超过两步。剪刀撑涂刷黄黑相间间距为500mm的条纹。7）铺设跳
29、板、挂安全网工字钢挑出部位采用木脚手板满封闭，上部施工层铺设2步木脚手板，施工时周转使用。在其他工种作业前，将即将作业的部位铺设好跳板，跳板每层均是满铺，脚手板铺放时，要铺平铺稳，用12号铁丝捆紧在小横杆上。端头再用木条钉上，形成整体。铺板严禁出现端头超出支撑横杆250mm以上未做固定的探头板，对接的搭法如右图。由于主楼是分两个施工段施工，因此有一施工段的跳板必然先向上翻，会出现跳板间断处，所以凡是跳板间断处均加设一道栏杆。脚手架外立杆内侧满挂安全网，作业层每步必需挂平网，作业层以下每隔10000mm设置一道平网。架体竖直方向：上一张安全网与下一张安全网的搭接重叠部位沿大横杆内侧留置，除绑扎眼
30、处需要绑扎外，两绑扎眼之间也需做绑扎处理；架体水平方向：安全网搭接300mm，除绑扎眼外，绑扎眼之间也需做绑扎处理。安全网的细部张挂方法如图：架体拐角处：用 12的钢筋以及转角处立管将安全网夹住，每300mm处绑扎。7.2搭设要点1）杆件端部伸出扣件为100mm。2）周边脚手架的大横杆必须交圈和立杆拉接固定。3）作业层的栏杆和挡脚板设在外立杆内侧，挡脚板用12号铁丝捆紧在立杆上。4）搭设的钢管必须横平竖直，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。5）脚手架的小横杆、上下步距交叉设置于立柱的不同侧面，使立杆在受荷时偏心减小。6）立杆接长用对接扣件。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。剪刀撑的接长采用旋转扣件，不得用对接扣件，搭接长度1000mm；所有扣件要拧紧，可用力矩扳手实测，要求达到4065NM。过小则扣件容易滑移，过大则会引起扣件的铸铁断裂。7）在搭设脚手架时.必须要保证立杆的垂直度和大、小横杆的标高和水平
