1、高支撑满堂脚手架专项施工方案专家论证一、编制依据： 建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011） 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ 1302011) 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范 (JGJ 1282010) 建筑施工模板安全技术规范（JGJ1622008） 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012) 钢结构设计规范 (GB 50017-2014)工程设计图纸及上级的有关文件及标准等二、工程概况工程名称：河南晋煤天庆5亿方工业燃气优化技改工程-LNG循环水； 建设单位：河南晋煤天庆煤化工有限责任公司； 设计单位：赛鼎工程有限公司；监理单位：河南省中大工程监理有限公司；施工
2、单位：中石化工建设有限公司。1、本工程为河南晋煤天庆5亿方工业燃气优化技改工程-LNG循环水30.5项目-尿素循环水站，属于工业建筑。2、结构类型：钢筋混凝土结构。3、本工程结构安全等级：二级；设计使用年限50年；抗震设防烈度：七度；设计基本地震加速度值：0.10g；设计地震分组为第二组；抗震设防类别：丙类；抗震等级：三级；场地类别为二类。4、砼的环境类别：一般室内为一类，室外外漏构建砼结构等级为二b类。 5、结构平面的轴网尺寸如下39.0m*22.5m。 LNG循环水工程一、二层为泵房、操作间和控制室等房间，三层及以上楼层为循环水塔体部位，根据本工程的整体施工方案，房心回填土高度为-1.0m
3、。一、二层的结构特征为AC轴与17轴结构层高+4.97m，板厚120mm；CE轴与17轴结构层高+9.77m，板厚250mm，脚手架搭设高度分别为6.0米，11.0米，按照相关要求，为高大模板工程，为保证施工质量及安全文明施工，特编制此方案。三、危险源识别与监控（一）、脚手架工程事故的类型分析1、整架倾倒或局部垮架。2、整架失稳、垂直坍塌。3、人员从脚手架上高处坠落。4、落物伤人（物体打击）。5、不当操作事故（闪失、碰撞等）。（二）、引发事故的主要原因分析1、整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架 （1）构架缺陷：构架缺少必须的结构杆件，未按规定数量和要求搭设剪刀撑等。 （2）在使用过程中任意拆除必不可
4、少的杆件和剪刀撑等。 （3）构架尺寸过大，承载能力不足或设计安全不够与严重超载。 （4）脚手架基础（如所支撑的地面强度未达到要求）承载力不足。2、人员从脚手架上高处坠落 （1）作业层未按规定设置围挡防护。 （2）作业层未铺满脚手板或架面之间的间隙过大。 （3）脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂和坠落。 （4）不当操作产生的碰撞和闪失。3、落物伤人（物体打击） （1）在搭设和拆除时，高空抛掷构配件，砸伤工人。 （2）架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人。 （3）整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人。4、不当操作大致有以下情形： （1）用力过猛，致使身体失稳。 （2）在架面上退着行走。
5、 （3）拥挤碰撞。 （4）集中多人搬运或安装较重构件。 （5）架面上的水或其他易滑物品未清除，造成滑落。5、其他伤害 （1）在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨）下继续施工。 （2）在长期搁置以后未作检查的情况下重新投入使用等。（三）、危险源的监控 1、对脚手架的构配件材料的材质，使用的机械、工具、用具进行监控。 2、对脚手架的构架和防护设施承载可靠和使用安全进行监控。 3、对脚手架的搭设、使用和拆除进行监控，坚决制止乱搭、乱改和乱用情况。 4、加强安全管理，对施工环境和施工条件进行监控。四、安全技术设计（一）、脚手架材料要求 1、脚手架杆件采用外径48mm、壁厚3.0mm的焊接钢管，其力学
6、性能应符合国家现行标准碳素结构钢GB/T700中Q235A级钢的规定，用于立杆、大横杆、斜杆的钢管长度为4-6米，小横杆、拉结杆2.1-2.3米，使用的钢管不得有弯曲、变形、开焊、裂纹等缺陷，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扣件GB15831-2006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60NM时
7、扣件不得破坏。 3、木脚手板的选用必须严格，脚手板材质坚硬，不腐烂，横向裂纹不得大于四分之一板宽，脚手板宽一般为200300mm，厚度不小于30mm。脚手板端部（80mm100mm处）用铁皮或铁丝扎紧2-3圈。竹笆板的选用必须严格，竹笆宜采用毛竹或南竹制作，进场竹笆必须紧密、有良好的韧性及弹性模数。（二）、满堂脚手架施工措施 结合本工程结构形式、实际施工特点，室内采用满堂脚手架模板支撑体系来满足梁、板的施工。 根据建质200987号文件规定搭设高度超过8m及以上混凝土模板支撑工程，属危险性分部分项工程，此支撑系的立杆部分立在砼顶板上，部分立在原土层，而规定水平构建支撑系统高度大于8m即为危险性
8、较大部位。因此必须保证其整体性和抗倾覆性。地基土应有承载力的数据。并参与计算。1、基本要求（1）搭设楼地面应平整且保证回填土地基的承载力达到要求，立杆下应垫枕木并加设扫地杆。（2）剪刀撑：剪刀撑应由下向上连续设置。2、脚手架的搭设（1）必须严格按照要求设置剪刀撑。剪刀撑与纵向水平杆呈4560角。 （2) 垫板、底座均应准确地放在定位线上，宽度不宜小于220mm，木垫板长度不宜小于2跨，厚度不宜小于30mm。 （3) 立管的排距和间距按计算确定。 （4) 底部立管采用不同长度的钢管，立管的联接必须交错布置，相邻立管的联接不应在同一高度，其错开的垂直距离不得小于500mm并不得在同一步内。 (5)
9、 大横杆应水平设置，钢管长度不应小于3跨，接头宜采用对接扣件连接，内外两根相邻纵向水平杆的接头不应在同步同跨内，上下两个相邻接头应错开一跨，其错开的水平距离不应小于500mm。 当水平管采用搭接时，其搭接长度不应小于1m，不少于2个旋转扣件固定，其固定的间距不应少于400mm，相邻扣件中心至杆端的距离不应小于150mm。 (6) 每根立管的底座向上200mm处，必须设置纵横向扫地杆，用直角扣件与立管固定。（3）、高支撑脚手架计算书 本计算书是支撑高度在6米的扣件式钢管高支撑架确保安全的计算结果。一）、参数信息: 1.脚手架参数 横向间距或排距(m):0.80；纵距(m):0.80；步距(m):
10、1.50； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):6.00； 采用的钢管(mm):483.0 ； 扣件连接方式:单扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 2.荷载参数 模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000； 楼板浇筑厚度(m):0.120；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.000； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.30
11、0；木方的间隔距离(mm):250.000； 木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):70.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二）、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.0007.0007.000/6 = 32.67 cm3； I=4.0007.0007.0007.000/12 = 114.33 cm4； 方木楞计算简图 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.0000.2500.120 = 0.750 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q
12、2= 0.3500.250 = 0.088 kN/m ； (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： p1 = (1.000+2.000)0.8000.250 = 0.600 kN； 2.强度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2(0.750 + 0.088) = 1.005 kN/m； 集中荷载 p = 1.40.600=0.840 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.8400.800 /4 + 1.0050.8002/8 = 0.248 kN.m； 最大支座力 N = P/2 +
13、ql/2 = 0.840/2 + 1.0050.800/2 = 0.822 kN ； 截面应力 = M / w = 0.248106/32.667103 = 7.604 N/mm2； 方木的计算强度为 7.604 小13.0 N/mm2,满足要求! 3.抗剪计算： 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q = 0.8001.005/2+0.840/2 = 0.822 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 3 822.000/(2 40.000 70.000) = 0.440 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T
14、= 1.300 N/mm2； 方木的抗剪强度为0.440小于 1.300 ，满足要求! 4.挠度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 0.750+0.088=0.838 kN/m； 集中荷载 p = 0.600 kN； 最大变形 V= 50.838800.0004 /(3849500.0001143333.33) + 600.000800.0003 /( 489500.0001143333.33) = 1.000 mm； 方木的最大挠度 1.000 小于 800.000/250,满足要求! 三）、木方支撑钢管计算:
15、 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算； 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.0050.800 + 0.840 = 1.644 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.442 kN.m ； 最大变形 Vmax = 0.853 mm ； 最大支座力 Qmax = 5.834 kN ； 截面应力 = 0.442106/4490.000=98.474 N/mm2 ； 支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于800.000/150与10
16、mm,满足要求! 四）、扣件抗滑移的计算: 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0.80， 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.834 kN； R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五、模板支架荷载标准值(轴力): 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1296.000 = 0.775 kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修
17、改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.8000.800 = 0.224 kN； (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.1200.8000.800 = 1.920 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 2.919 kN； 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ = (1.000+2.000 ) 0.8000.800 = 1.920 kN； 3.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 = 6.190 kN； 六、立杆的稳定性计算:
18、 立杆的稳定性计算公式: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 6.190 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3； - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； Lo- 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2)计算 lo = k1uh (1) lo = (h+2a)
19、 (2) k1- 计算长度附加系数，取值为1.155； u - 计算长度系数，参照扣件式规范表5.3.3；u = 1.700； a - 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.100 m； 公式(1)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1uh = 1.1551.7001.500 = 2.945 m； Lo/i = 2945.250 / 15.900 = 185.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.209 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=6190.320/（0.209424.000） = 69.856 N/mm2； 立杆稳定性计算 =
20、 69.856 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求！ 公式(2)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = h+2a = 1.500+0.1002 = 1.700 m； Lo/i = 1700.000 / 15.900 = 107.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.537 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=6190.320/（0.537424.000） = 27.188 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 27.188 N/mm2 小于 f = 205.000满足要求！ 如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算 lo = k1k2(h+2
21、a) (3) k1 - 计算长度附加系数按照表1取值1.243； k2 - 计算长度附加系数，h+2a = 1.700 按照表2取值1.007 ； 公式(3)的计算结果： 立杆计算长度 Lo = k1k2(h+2a) = 1.2431.007(1.500+0.1002) = 2.128 m； Lo/i = 2127.892 / 15.900 = 134.000 ； 由长细比 Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数= 0.376 ； 钢管立杆受压强度计算值 ；=6190.320/（0.376424.000） = 38.829 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 38.829 N/mm2 小
22、于 f = 205.000满足要求！ 本计算书是支撑高度在11米的扣件式钢管高支撑架确保安全的计算结果。 一）、参数信息: 1.脚手架参数 横向间距或排距(m):0.60；纵距(m):0.70；步距(m):1.50； 立杆上端伸出至模板支撑点长度(m):0.10；脚手架搭设高度(m):11.00； 采用的钢管(mm):483.0 ； 扣件连接方式:单扣件，扣件抗滑承载力系数:0.80； 板底支撑连接方式:方木支撑； 2.荷载参数 模板与木板自重(kN/m2):0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3):25.000； 楼板浇筑厚度(m):0.250；倾倒混凝土荷载标准值(kN/m2):2.00
23、0； 施工均布荷载标准值(kN/m2):1.000； 3.木方参数 木方弹性模量E(N/mm2):9500.000；木方抗弯强度设计值(N/mm2):13.000； 木方抗剪强度设计值(N/mm2):1.300；木方的间隔距离(mm):200.000； 木方的截面宽度(mm):40.00；木方的截面高度(mm):70.00； 图2 楼板支撑架荷载计算单元 二）、模板支撑方木的计算: 方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为 本算例中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为: W=4.0007.0007.000/6 = 32.67 cm3； I=4.0007.0007.0007.000/12 =
24、 114.33 cm4； 方木楞计算简图 1.荷载的计算： (1)钢筋混凝土板自重(kN/m)： q1= 25.0000.2000.250 = 1.250 kN/m； (2)模板的自重线荷载(kN/m): q2= 0.3500.200 = 0.070 kN/m ； (3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN)： p1 = (1.000+2.000)0.7000.200 = 0.420 kN； 2.强度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下: 均布荷载 q = 1.2(1.250 + 0.070) = 1.584 kN/m； 集中荷载 p =
25、 1.40.420=0.588 kN； 最大弯距 M = Pl/4 + ql2/8 = 0.5880.700 /4 + 1.5840.7002/8 = 0.200 kN.m； 最大支座力 N = P/2 + ql/2 = 0.588/2 + 1.5840.700/2 = 0.848 kN ； 截面应力 = M / w = 0.200106/32.667103 = 6.120 N/mm2； 方木的计算强度为 6.120 小13.0 N/mm2,满足要求! 3.抗剪计算： 最大剪力的计算公式如下: Q = ql/2 + P/2 截面抗剪强度必须满足: T = 3Q/2bh T 其中最大剪力: Q
26、= 0.7001.584/2+0.588/2 = 0.848 kN； 截面抗剪强度计算值 T = 3 848.400/(2 40.000 70.000) = 0.454 N/mm2； 截面抗剪强度设计值 T = 1.300 N/mm2； 方木的抗剪强度为0.454小于 1.300 ，满足要求! 4.挠度计算: 最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下: 均布荷载 q = q1 + q2 = 1.250+0.070=1.320 kN/m； 集中荷载 p = 0.420 kN； 最大变形 V= 51.320700.0004 /(3849500.0001143333.33
27、) + 420.000700.0003 /( 489500.0001143333.33) = 0.656 mm； 方木的最大挠度 0.656 小于 700.000/250,满足要求! 三）、木方支撑钢管计算: 支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算； 集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P = 1.5840.700 + 0.588 = 1.697 kN； 支撑钢管计算简图 支撑钢管计算弯矩图(kN.m) 支撑钢管计算变形图(kN.m) 支撑钢管计算剪力图(kN) 最大弯矩 Mmax = 0.272 kN.m ； 最大变形 Vmax = 0.314 mm ； 最大支座力 Qmax = 5.543
28、 kN ； 截面应力 = 0.272106/4490.000=60.488 N/mm2 ； 支撑钢管的计算强度小于 205.000 N/mm2,满足要求! 支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10 mm,满足要求! 四）、扣件抗滑移的计算: 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0.80， 该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R= 5.543 kN； R 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 五）、模板支架荷载标准值(轴力): 作用于模板支架的荷载包括静荷载、活
29、荷载和风荷载。 1.静荷载标准值包括以下内容： (1)脚手架的自重(kN)： NG1 = 0.1296.000 = 0.775 kN； 钢管的自重计算参照扣件式规范附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。 (2)模板的自重(kN)： NG2 = 0.3500.6000.700 = 0.147 kN； (3)钢筋混凝土楼板自重(kN)： NG3 = 25.0000.2500.6000.700 = 2.625 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 3.547 kN； 2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。 经计算得到，活荷载标准值 NQ =
30、 (1.000+2.000 ) 0.6000.700 = 1.260 kN； 3.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 = 6.020 kN； 六）、立杆的稳定性计算: 立杆的稳定性计算公式: 其中 N - 立杆的轴心压力设计值(kN) ：N = 6.020 kN； - 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 查表得到； i - 计算立杆的截面回转半径(cm) ：i = 1.59 cm； A - 立杆净截面面积(cm2)：A = 4.24 cm2； W - 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm3)：W=4.49 cm3； - 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)； f- 钢管立杆抗压强度设计值 ：f =205.000 N/mm2； Lo- 计算长度 (m)； 如果完全参照扣件式规范，由公式(1)或(2
