1、西安临潼度假区骊山新家园一期 A 区 17 号楼脚手架工程专项施工方案编制:审核:批准:施工单位:中铁二十一局集团第二工程公司编制日期:二一年十二月西安临潼度假区骊山新家园一期 A 区 17 号楼脚手架专项施工方案一、施工依据:1、西安市建筑设计研究院设计的施工图2、 西安临潼度假区骊山新家园一期施工组织设计3、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ 130-2001二、工程概况:本小区工程全部为六层砖混结构,包括 14 栋住宅楼,总建筑面积 49185 平方米。建筑高度 17.4 米。根据工程结构特点以及参考建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 ,外脚手架采用落地式双排外脚手架,室内
2、梁、板结构支撑体系采用普通扣件式钢管满堂脚手架。三、脚手架设计一) 、脚手架材质要求 钢管 采用外径为 48mm,壁厚 3.5mm,的焊接钢管。材质符合普通碳素结构钢技术条件GB700-88 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。 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。 扣件 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。选用的扣件为标准的对接扣件、旋转扣件、
3、直角扣件。脚手板 采用竹架板作为脚手板,两端使用 10-14 号镀锌钢丝捆紧。 安全网 、平网完全采用合格的推荐产品,长 6 米,宽 1.8 米。其性能符合国家规定和冲韧试验规定。二) 、脚手架构造设计说明:、脚手架设计尺寸为:脚手架立杆的纵距为 1.5 米,立杆的横距为 1.05 米,大 1小横杆的步距为 1.8 米,内立杆与建筑物 0.30 米;、脚手架采用竹架板作为脚手板,其自重标准值为 0.35KN/; 2、本设计采用由钢管、扣件组成的抱(墙)式刚性连墙件,其间距在水平方向不 3大于 7 m,每楼层设置,并呈梅花形错开布置;、在转角处或跨越 57 根立杆,间距 10 米处搭设 45 度
4、夹角的剪刀撑,从下到 4上连续设置,剪刀撑与大横杆、立杆的交点交点处都必须用扣件联结牢固,剪刀撑搭接长度应大于 1 米。、本设计采用 483.5钢管,其抗拉、抗压、抗弯强度设计值 F=205KN/ 2; 5弹性模量 E=2.06105 N/ 2;、立面采用安全密目网,自重标准值为 5N/; 6、脚手架外立面在每步架中间设水平钢管栏杆一道。踢脚板采用 180宽竹胶板, 7并刷漆处理。其自重标准值为 0.35KN/;、每二层(即二层、四层、六层)进行安全隔离防护,满铺脚手板。 8、扫地杆离地距离 200 mm,脚手架基础处理,采用素土夯实垫四米通长木板并加 9定型钢管底座。木板为 40005025
5、0 mm,定型钢管底座与板接触面不小于二分之一。三) 、脚手架设计计算(一)、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为 19 米,立杆采用单立管;搭设尺寸为:立杆的纵距为 1.5米,立杆的横距为1.05米,大小横杆的步距为1.8 米;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 根;采用的钢管类型为 483.5; 横杆与立杆连接方式为单扣件;取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 3.6 米,水平间距4.5 米,采用扣件连接;连墙件连接方式为双扣件;2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:3.000 kN/m2;脚手架用途:结构脚手架;同时
6、施工层数:2 层;3.风荷载参数本工程地处陕西省西安市,基本风压为0.35 kN/m2;风荷载高度变化系数z 为1.00,风荷载体型系数s 为0.65;脚手架计算中考虑风荷载作用4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m2):0.1248;脚手板自重标准值(kN/m2):0.300;栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.150;安全设施与安全网(kN/m2):0.005;脚手板铺设层数:10;脚手板类别:竹笆片脚手板;栏杆挡板类别:栏杆、竹笆片脚手板挡板;每米脚手架钢管自重标准值(kN/m2):0.038;5.地基参数地基土类型:素填土;地基承载力标准值(kpa):160.00;立杆
7、基础底面面积(m2):0.25;地基承载力调整系数:1.00。(二)、大横杆的计算:按照扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)第5.2.4条规定,大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P1=0.038 kN/m ;脚手板的自重标准值:P2=0.31.05/(2+1)=0.105 kN/m ;活荷载标准值: Q=31.05/(2+1)=1.05 kN/m;静荷载的设计值: q1=1.20.038+1.20.105=0.172 kN/m;活荷载的
8、设计值: q2=1.41.05=1.47 kN/m;2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:跨中最大弯距为M1max=0.080.1721.52+0.101.471.52 =0.362 kN.m;支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为 M2max= -0.100.1721.52-0.1171.471.52 =-0.426 kN.m;选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:=Max(0.362106,0.426106)/5080=83.858 N/mm2;大横杆的最大弯曲应力为 = 83.858 N/mm2 小于 大横杆的抗压强度设计值 f=205 N
9、/mm2,满足要求!3.挠度验算:最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式如下:其中:静荷载标准值: q1= P1+P2=0.038+0.105=0.143 kN/m;活荷载标准值: q2= Q =1.05 kN/m;最大挠度计算值为:V= 0.6770.14315004/(1002.06105121900)+0.9901.0515004/(1002.06105121900) = 2.291 mm;大横杆的最大挠度 2.291 mm 小于 大横杆的最大容许挠度 1500/150 mm与10 mm,满足要求!(三)、小横杆的计算:根据JGJ130-2001第5.2.4条规定,小横杆
10、按照简支梁进行强度和挠度计算,大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载,在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算大横杆的自重标准值:p1= 0.0381.5 = 0.058 kN;脚手板的自重标准值:P2=0.31.051.5/(2+1)=0.158 kN;活荷载标准值:Q=31.051.5/(2+1) =1.575 kN;集中荷载的设计值: P=1.2(0.058+0.158)+1.4 1.575 = 2.463 kN;小横杆计算简图2.强度验算最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和 均布荷载最大弯矩计算公式
11、如下:Mqmax = 1.20.0381.052/8 = 0.006 kN.m;集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax = 2.4631.05/3 = 0.862 kN.m ;最大弯矩 M= Mqmax + Mpmax = 0.868 kN.m;最大应力计算值 = M / W = 0.868106/5080=170.953 N/mm2 ;小横杆的最大弯曲应力 =170.953 N/mm2 小于 小横杆的抗压强度设计值 205 N/mm2,满足要求!3.挠度验算最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:Vqmax=5
12、0.03810504/(3842.06105121900) = 0.024 mm ;大横杆传递荷载 P = p1 + p2 + Q = 0.058+0.158+1.575 = 1.79 kN;集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:Vpmax = 1790.11050(310502-410502/9 ) /(722.06105121900) = 2.929 mm;最大挠度和 V = Vqmax + Vpmax = 0.024+2.929 = 2.953 mm;小横杆的最大挠度为 2.953 mm 小于 小横杆的最大容许挠度 1050/150=7与10 mm,满足要求!(四)、扣件抗
13、滑力的计算: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6.40 kN;R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值;大横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.52/2=0.058 kN;小横杆的自重标准值: P2 = 0.0381.05/2=0.02 kN;脚手板的自重标准值: P3 = 0.31.051.5/2=0.236 kN;活荷载标准值: Q = 31
14、.051.5 /2 = 2.362 kN;荷载的设计值: R=1.2(0.058+0.02+0.236)+1.42.362=3.684 kN;R 6.40 kN,单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! (五)、脚手架立杆荷载计算: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(kN),为0.1248NG1 = 0.1248+(1.502/2)0.038/1.8019.00 = 2.979;(2)脚手板的自重标准值(kN/m2);采用竹笆片脚手板,标准值为0.3NG2= 0.3101.5(1.05+0.3)/2 = 3.038 kN;(3
15、)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m);采用栏杆、竹笆片脚手板挡板,标准值为0.15NG3 = 0.15101.5/2 = 1.125 kN;(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/m2);0.005 NG4 = 0.0051.519 = 0.142 kN;经计算得到,静荷载标准值NG =NG1+NG2+NG3+NG4 = 7.284 kN;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= 31.051.52/2 = 4.725 kN;风荷载标准值按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2),按照建筑结构荷载规
16、范(GB50009-2001)的规定采用:Wo = 0.35 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= 1 ;Us - 风荷载体型系数:取值为0.645;经计算得到,风荷载标准值Wk = 0.7 0.3510.645 = 0.158 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= 1.27.284+ 1.44.725= 15.356 kN;考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.27.284+ 0.851.44.725= 14.364 kN
17、;风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 为Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.1581.51.82/10 = 0.091 kN.m;(六)、立杆的稳定性计算:考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式立杆的轴心压力设计值 :N = 14.364 kN;计算立杆的截面回转半径 :i = 1.58 cm;计算长度附加系数参照扣件式规范表5.3.3得 : k = 1.155 ;计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 : = 1.5 ;计算长度 ,由公式 l0 = kuh 确定:l0 = 3.118 m;长细比: L0/i = 197 ;轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo
18、/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; = 14363.79/(0.186489)+91392.178/5080 = 175.914 N/mm2;立杆稳定性计算 = 175.914 N/mm2 小于 立杆的抗压强度设计值 f = 205 N/mm2,满足要求!(七)、最大搭设高度的计算: 按规范5.3.6条考虑风荷载时,采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:构配件自重标准值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为:N
19、G2K = NG2+NG3+NG4 = 4.305 kN;活荷载标准值 :NQ = 4.725 kN;每米立杆承受的结构自重标准值 :Gk = 0.125 kN/m;计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩: Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.091 /(1.4 0.85) = 0.077 kN.m;Hs =( 0.1864.8910-4205103-(1.24.305+0.851.4(4.725+0.1864.891000.077/5.08)/(1.20.125)=41.536 m;按规范5.3.6条脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米,按照下式调整且不超过50米:H = 41.536
20、 /(1+0.00141.536)=39.88 m;H= 39.88 和 50 比较取较小值。经计算得到,脚手架搭设高度限值 H =39.88 m。脚手架单立杆搭设高度为19m,小于H,满足要求!(八)、连墙件的计算: 连墙件的轴向力设计值应按照下式计算:Nl = Nlw + N0风荷载标准值 Wk = 0.158 kN/m2;每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 16.2 m2;按规范5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), N0= 5.000 kN;风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN),按照下式计算:Nlw = 1.4WkAw = 3.584 kN;
21、连墙件的轴向力设计值 Nl = Nlw + N0= 8.584 kN;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 l0/i = 300/15.8的结果查表得到 =0.949,l为内排架距离墙的长度;又: A = 4.89 cm2;f=205 N/mm2;连墙件轴向承载力设计值为 Nf = 0.9494.8910-4205103 = 95.133 kN;Nl = 8.584 Nf = 95.133,连墙件的设计计算满足要求!连墙件采用双扣件与墙体连接。由以上计算得到 Nl = 8.584小于双扣件的抗滑力 12.8 kN,满足要求!(九)、立杆的地基承
22、载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求 p fg 地基承载力设计值:fg = fgkkc = 160 kpa; 其中,地基承载力标准值:fgk= 160 kpa ; 脚手架地基承载力调整系数:kc = 1 ; 立杆基础底面的平均压力:p = N/A =57.455 kpa ;其中,上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 :N = 14.364 kN;基础底面面积 :A = 0.25 m2 。p=57.455 fg=160 kpa 。地基承载力满足要求!四、脚手架搭设施工工艺和构造要求:场地平整夯实检查准备选择配料定位设置垫块纵向扫地杆立杆横向扫地杆横向水平杆纵向水平杆连墙件铺脚手板所防
23、护杆设踢脚板设剪刀撑绑扎安全网、扣件式双排脚手架的搭设要求1、立杆构造要求(1)立杆底部须设置底座或垫板,底座或垫板底部采用素土夯实,周围必须有有效的排水措施。(2)立杆的接长除顶层顶步采用搭接外,其余各层各步接头必须用接头扣件连接,相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于 500;各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的 1/3;搭接长度不小于 1000,应采用不少于 2 个旋转扣件固定,端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于 100。(3)脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于 200处的立杆上。横向扫地杆亦
24、应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定,高差不大于 1m。(4)立杆顶端宜高出女儿墙上皮 1000。2、纵向水平杆应布置在立杆的内侧,其长度不宜小于三跨,接头采用接头扣件连接,且不应设置在同步或同跨内,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于 500;各接头中心至最近主接点的距离不宜大于纵跨的 1/3;大横杆应布置在立杆的内侧,以减少立杆的偏心受力;3、横向水平杆的构造要求:(1)主接点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件连接且严禁拆除。主接点处两个直角扣件的中心距不应大于 150。靠墙一端的外伸长
25、度不应大于 500;(2)作业层上非主接点处的横向水平杆应等间距设置,最大间距不应大于纵距的1/2;(3)横向水平杆两端应用直角扣件固定在立杆上;4、作业层的脚手板是施工人员的作业平台,所以搭设时应满铺,离开墙面120150,板与板之间紧靠,四角用 1.2铅丝与纵向水平杆绑扎牢固。竹笆脚手板应按主竹筋垂直于大横杆方向铺设,且采用对接平铺。四角固定在大横杆上,竹脚手板应采用由毛竹或楠竹制作的竹胶板、竹笆板、竹板必须穿钉牢固,无残缺竹片的。架体外侧应按规定设置密目式安全网,安全网设置在立杆的里面。密目网必须用合乎要求的系绳,将网周边每隔 45 厘米系牢在脚手管上。5、剪刀撑应布置在立杆的外侧, 在
26、整个长度和高度上连续设置,剪刀撑的接长采用搭接,搭接长度大于 0.4m。剪刀撑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杆上,旋转扣件中心线至主接点的距离不宜大于 150。6、连墙杆应以菱形布置。(1)宜靠近主接点设置,偏离主接点的距离不大于 300;(2)脚手架连接件从底层第一步纵向水平杆开始设置,采用菱形布置。搭设要求按两步三跨形式搭设所有连墙件均与架体的立杆或水平杆拉接,禁止出现斜撑式的单体拉接。、满堂脚手架搭设本工程室内梁、板结构支撑体系采用普通扣件式钢管满堂脚手架。1、材料选用483.5 标准焊接钢管,并刷漆处理。选用的扣件为标准的对接扣件、旋转扣件、直角扣件。2、满堂脚手架
27、搭设方法按模板支撑设计,立杆纵横向均为 900mm900mm,杆长为室内净高减 100mm,水平连接杆第一道距地 200mm,纵距为 1.5 米,顶端一道根据板厚确定。剪刀撑根据房间情况设置,自扫地杆至顶杆,剪力撑剪刀撑角度为 45-60 度。五、脚手架搭设的安全措施及注意事项1、严格执行规范要求,做好安全技术交底,按照操作规程与施工工艺规范施工。脚手架的搭设、拆除禁止乱搭、乱摆、乱放和违规使用。2、搭设前对钢管严格筛选,凡严重弯曲、扭伤、裂缝、锈蚀、不合格的不能使用,并且刷黄漆处理。3、健全规章制度,加强规范管理,制止和杜绝违章作业,提高职工的自我防护意识和安全防护设施的使用。现场合理的组织
28、人员,使用专业架工队伍,安全人员、技术人员必须指导交底到位。4、作业人员在进行搭设作业时,按要求铺设脚手板并且随时固定牢固。工人必须戴好安全帽,系好安全带。不得单独铺设较重的配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑落等不安全作业,禁止直接向下抛掷任何脚手架材料。5、搭设过程必须有人监护,并设警示线、警示牌等。6、在主体结构施工时,架子的搭设采取由下往上的顺序,在装饰施工时,相反顺序进行。7、雨天或 6 级以上大风天气、夜间均应避免工作;大风、雨后的施工前,应对各类脚手架进行全面检查,做好记录。对立杆、立柱下沉、松扣、倾斜、拉结、支顶松动等情况,应及时进行整理和加固。六、脚手架的拆除拆除流程:安全网
29、剪刀撑防护栏杆、踢脚板脚手板纵向水平杆横向水平杆立杆纵横向扫地杆垫块木板材料摆放整齐1、由技术负责人进行专项技术交底。操作人员必须持证上岗,使用安全带和安全帽,严格做好个人防护工作。2、脚手架的拆除周围应设围栏或警戒标志,并设专人监护,有专职安全员负责指挥。3、拆除应按顺序由上而下,遵循后搭的先拆、先搭的后拆的原则,分层交圈进行,一步一清,不准上下同时作业,随时与指挥员取得联系,保证架体在有拉节稳定的状态下拆除脚手架,在安全状态下拆除架体。4、脚手架材料应在楼板内整齐,再用塔吊或施工电梯运到地面,严防材料从高处往下抛扔。5、连墙杆不得提前拆除,在逐层拆除至连墙杆部位时方可拆除,拆除最后一道连墙杆,应先在立杆上设抛撑后进行拆除,以保证立杆拆除时的稳定性。6、拆除剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后拆除两端扣件,防止因累积变形而发生挑杆。七、脚手架的检查与验收、管理1、由技术负责人组织、安全员、架子工参加验收。2、分段验收要做好记录。3、验收合格双方签字,不合格品严禁使用。4、脚手架设专人管理,如果拆除部分脚手架,必须由项目负责人批准后方可拆除。中铁二十一局第二工程公司2010 年 12 月 10 日