1、外墙防护脚手架专项施工方案兰州石油化工公司12#街区B区43#、44#住宅楼工程外墙防护脚手架专项施工方案一、编制依据：本工程为中国石油兰州石油化工公司新区建设12#街区B区43#、44#住宅楼，位于兰州市西固区福利东路南侧12#街区。43#楼建筑面积为5509,44#楼建筑面积为10228。43#楼地下一层，地上十一层；44#楼地下一层，地上十四层。43#楼建筑高度为34.1米，44#楼建筑高度42.8米。计划开工日期为2010年8月8日，计划竣工日期为2011年9月9日，计划工期为398日历天。依据建筑物施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001编制施工方案。二、架体搭设范围：
2、本工程目前处于地下工程施工阶段，根据现场实际情况对标高-5.300+8.700范围采用双排全封闭落地脚手架（+8.700以上采用悬挑式脚手架）。三、架体搭设、使用要点：1、材料的选择和使用本工程采用扣件式钢管脚手架，杆件采用483.5的钢管，扣件连接，脚手板采用=50mm竹脚手板防护。所用扣件、管件必须符合标准规定：钢管有弯曲、压扁等缺陷的不得使用，扣件不得有裂纹、气孔、疏松、砂眼等缺陷，扣件转动灵活，当扣件夹紧钢管时开口处距离不大于5mm，扣件防止锈蚀；脚手板不得有腐蚀、弯曲、变形、缺条现象。密目网要求：采用新购置经检验合格的产品。2、脚手架搭设顺序外墙浇筑砼时预埋铁件回填土基土验收合格随工
3、程进度搭设第一段架子随工程进度搭设第二段架子随工程进度搭设第三段架子每层架子操作人员上人前必须满铺脚手板，绑扎防护栏杆及挡脚板，并挂密目网防护，架子的防护高度必须高于人员作业高度1.2m以上。3、杆件布置（1）双排脚手架的立杆纵距为1.5m，横距为1.2m大横杆步距为1.31. 45m,立杆下必须设=10，150150钢垫板底座（上用长100，=25，Q235钢棒立焊）。（2）外脚手架的立杆接头和横杆接头的要求：立杆接头：立杆接头与相近大横杆的距离不宜大于步距的1/3。横杆接头：大横杆接头与相近立杆的距离不宜大于杆间距的1/3。立杆必须采用对接方式。脚手架立杆、大横杆交点处，必须设置一根小横杆
4、，所有杆件的交接部位必须用扣件连接。立杆的垂直偏差：立杆的纵向垂直偏差不大于h/200，且不大于 100mm。横杆的水平偏差：横杆的水平偏差不大于L/300，且不大于50mm。4、架体与建筑物或基坑边缘的拉结支撑基坑以内（-5.3000.00标高）架体与外墙预埋铁件及基坑壁固定连结；0.00+2.900标高与一层满堂架整体拉结；2.900+8.700标高在2.900及以上楼板及剪力墙上预留孔洞，作为架体拉结点。外脚手架与周边的拉结，每高4m水平6m设至少一个拉结点，必须与外立杆可靠拉结。拉结点必须均匀分布。每层层高范围拉结点必须用钢管扣件围箍在混凝土墙上，所有拉接点与架体之间必须形成硬连接，每
5、一连结处用2个直角或旋转扣件。5、扫地杆及剪刀撑的设置（1）架子立杆离基础200高处应设置连续扫地杆。（2）脚手架为单排立杆，剪刀撑采用6m设置一道，与地面的夹角为60。（3）钢管脚手架剪刀撑，每组连接6根立杆，斜杆的两端用回转扣件与立杆扣紧，在中间增加3个扣结点，最下面斜杆端头与立杆的接头为300mm。（4）外脚手架的两端、转交处两侧必须设置剪刀撑，中间水平每隔67根杆设置一组剪刀撑，剪刀撑与地面的夹角为60。6、操作层脚手板的铺设（1）当操作层施工至上一层后随即封闭该层,脚手板必须满铺、固定牢靠，不得有探头板。（2）铺设方法：对头铺设的脚手板接头下面必须设置两根小横杆，板端距小横杆不小于1
6、00150mm。搭接的脚手板必须搭在小横杆上，搭接长度不小于200mm。拐弯处的脚手板必须交叉搭接。（3）操作层下必须支设防护严密的平网。7、0.002.900标高斜撑杆安装当2.900楼板与架子可靠拉结后，在0.002.900标高安装斜撑杆，一端支撑在距外墙皮150200处0.00楼板上，将荷载可靠传递到0.00楼板上，斜撑杆在架子平面内必须垂直，在架子平面外与垂直方向夹角为不大于30与每根架子立杆扣件连结。a）脚手架架体内封闭与外防护（1）脚手架首层设置平网，以上每隔二层再设置一道平网。（2）架体外立杆内侧从底到顶连续设置密目式安全网实现全封闭。8、架子使用过程中必须随时检查架子基础是否有
7、大的变形，每日上班前必须先检查后作业，不得随意解除架子的拉结点，随时检查拉结点的可靠性，如有松动必须立即恢复和加固。四、脚手架拆除安全措施1、拆除条件：在2.900及以上楼板及剪力墙上形成可靠拉结点，0.002.900标高安装斜撑杆，将荷载可靠传递到0.00楼板上后，拆除-5.3002.900标高范围架体。上部双排架与工程主体可靠拉结后，拆除2.900+8.700标高范围架体。2、架子拆除时应划分作业区，周围设围挡并树立警戒标志，地面设专人指挥，严禁非作业人员入内。3、高处作业人员必须戴安全帽，按要求系挂安全带，扎绑腿，穿软底鞋。4、拆除顺序应遵循由上而下、先搭后拆、后搭先拆的原则。即先拆栏杆
8、脚手板、剪刀撑、后拆小横杆、大横杆、立杆等，要按一步一清的原则依次进行，严禁上下同时进行拆除作业。5、拆立杆时，应先抱住立杆再拆除最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑杆件时，应先拆除中间扣，然后托住中间，再解端头扣。6、连墙点应随进度逐层拆除，拆抛撑前，应设置临时支撑，然后再拆抛撑。7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的节扣时，应先通知对方，以防坠落。8、拆下的材料，应用绳索拴住，利用滑轮徐徐下运，严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点，随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件要集中。9、在拆除过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。五、5
9、.3+8.700标高范围架体计算:钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)。计算的脚手架为双排脚手架搭设高度为 15.0 米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距为 1.50米，立杆的横距为1.20米，立杆的步距为1.50 米。采用的钢管类型为 483.50, 连墙件采用两步三跨，竖向间距 3.00 米，水平间距4.50 米。 施工均布荷载为3.0kN/m2,同时施工2层，脚手架共铺设4 层。 （一）、小横杆的计算: 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。
10、1.均布荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.038 kN/m ； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m； 荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.500 = 2.356 kN/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: 最大弯矩 Mqmax =2.3561.2002/8 = 0.424 kN.m； = Mqmax/W =83.483 N/mm2； 小横杆的计算强度小于 205.0 N/mm2,满足
11、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+0.175+1.500 = 1.713 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.7131200.04/(3842.060105121900.0)=1.842 mm； 小横杆的最大挠度小于 1200.0 / 150=8.000 与10 mm,满足要求！ （二）、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，小横杆在大横杆的上面。1.荷载值计算小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.200=0.046 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.2001.500/3=0.210 kN
12、； 活荷载标准值: Q= 3.0001.2001.500/3=1.800 kN； 荷载的计算值: P=(1.20.046+1.20.210+1.41.800)/2=1.414 kN； 大横杆计算简图 _ 大横杆计算简图 2.强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与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:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: _ 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.4141.500= 0.566 kN.m M = M1max + M2max = 0.010+0.566=0.
13、577 kN.m 抗弯强度:= 0.577106/5080.0=113.491 N/mm2； 大横杆的抗弯强度= 113.491 小于f=205.0N/mm2 3.挠度计算 最大挠度考虑为大横杆自重均布荷载与荷载的计算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: 大横杆自重均布荷载引起的最大挠度： Vmax= 0.6770.0381500.04 /(1002.060105121900.0) = 0.052 mm； 集中荷载最大挠度计算公式如下: 集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度： P=（0.046+0.210+1.800）/2=1.028kN V= 1.8831.02
14、81500.03/ ( 100 2.060105121900.0) = 2.602 mm； 最大挠度和：V= Vmax + Vpmax = 0.052+2.602=2.654 mm 大横杆的最大挠度小于 1500.0 / 150=10.0 或者 10 mm,满足要求！ （三）、扣件抗滑力的计算: 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8.0kN； R - 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值； 横杆的自重标准值: P1 = 0.0381.500=0.058 kN； 脚手板的荷载标准值: P2 =
15、0.3501.0501.500/2=0.276 kN； 活荷载标准值: Q = 3.0001.0501.500 /2 = 2.363 kN； 荷载的计算值: R=1.2(0.058+0.276)+1.42.363=3.707 kN； R 8 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座刘群主编，P96页， 双扣件承载力设计值取16kN。 （四）、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(kN/m
16、)；本例为0.1394 NG1 = 0.13915.000 = 2.091 kN； (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.35 NG2= 0.35041.500(1.200+0.3)/2 = 1.575 kN； (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11 NG3 = 0.14041.500/2 = 0.420 kN； (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.0051.50015.000 = 0.112 kN； 经计算得到，静荷载标准值 NG =NG1+NG2+NG3+N
17、G4 = 4.198 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= 3.0001.2001.5002/2 = 5.400 kN； 风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 Wo - 基本风压(kN/m2)，按照建筑结构荷载规范(GB50009-2001)的规定采用： Wo = 0.300 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= 0.840 ； Us - 风荷载体型系数：Us =1.200 ； 经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.7 0.
18、3000.8401.200 = 0.212 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= 1.24.198+ 1.45.400= 12.598 kN； 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2 NG+0.851.4NQ = 1.24.198+ 0.851.45.400= 11.464 kN； 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 Mw = 0.85 1.4WkLah2/10 =0.850 1.40.2121.500 1.5002/10 = 0.085 kN.m； （五）、立杆的稳定性计算: 不组合风荷载时，立杆的稳定性计算
19、公式为： 立杆的轴心压力设计值 ：N =12.598 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ：K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.530 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定 ：lo = 2.651 m； Lo/i = 168.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ： = 0.251 ； 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 =205.000 N/mm2； = 12598.00
20、0/(0.251489.000)=102.642 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 102.642 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！ 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 =11.464 kN； 计算立杆的截面回转半径 ：i = 1.58 cm； 计算长度附加系数 ： K = 1.155 ； 计算长度系数参照扣件式规范表5.3.3得 ：U = 1.530 计算长度 ,由公式 lo = kuh 确定：lo = 2.651 m； Lo/i = 168.000 ； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 lo/i 的结果查表得到 ： = 0.251 立杆净截面
21、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 =205.000 N/mm2； = 11464.200/(0.251489.000)+85015.980/5080.000 = 110.139 N/mm2； 立杆稳定性计算 = 110.139 小于 f = 205.000 N/mm2 满足要求！ （六）、最大搭设高度的计算: 不考虑风荷载时,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： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.107
22、kN； 活荷载标准值 ：NQ = 5.400 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.139 kN/m； Hs =0.2514.89010-4205.000103-(1.22.107 +1.45.400)/(1.20.139)=90.103 m； 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 = 90.103 /(1+0.00190.103)=82.656 m； H= 82.656 和 50 比较取较小值。 得到，脚手架搭设高度限值 H =50.000 m。 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
23、值产生的轴向力 NG2K(kN)计算公式为： NG2K = NG2+NG3+NG4 = 2.107 kN； 活荷载标准值 ：NQ = 5.400 kN； 每米立杆承受的结构自重标准值 ：Gk = 0.139 kN/m； 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩： Mwk=Mw / (1.40.85) = 0.085 /(1.4 0.85) = 0.071 kN.m； Hs =( 0.2514.89010-4205.00010-3-(1.22.107+0.851.4(5.400+0.2514.8900.071/5.080)/(1.20.139)=84.603 m； 脚手架搭设高度 Hs等于或大于26米
24、，按照下式调整且不超过50米： H = 84.603 /(1+0.00184.603)=78.004 m； H= 78.004 和 50 比较去较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值 H =50.000 m。 （七）、连墙件的计算: 连墙件的轴向力计算值应按照下式计算： Nl = Nlw + No 风荷载基本风压值 Wk = 0.212 kN/m2； 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积 Aw = 13.500 m2； 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN), No= 5.000 kN； 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算： NLw = 1.4WkAw =
25、4.001 kN； 连墙件的轴向力计算值 NL= NLw + No= 9.001 kN； 其中 - 轴心受压立杆的稳定系数,l为内排架距离墙的长度, 由长细比 l/i=300.000/15.800的结果查表得到0.949； A = 4.89 cm2；f=205.00 N/mm2； 连墙件轴向力设计值 Nf=Af=0.9494.89010-4205.000103 = 95.133 kN； Nl=9.001Nf=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。 经过计算得到 Nl=9.001小于双扣件的抗滑力 16.0 kN，满足要求! （八）、立杆的地基承载力计算: 立杆基
26、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 = 68.000 kN/m2； 其中，地基承载力标准值：fgk= 170.000 kN/m2 ； 脚手架地基承载力调整系数：kc = 0.400 ； 立杆基础底面的平均压力 ，p = N/A =45.857 kN/m2 ； 其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值 ：N = 11.464 kN； 基础底面面积 (m2)：A = 0.250 m2 。 p=45.857 fg=68.000 kN/m2 。地基承载力的计算满足要求！六、8.700标高以上悬挑架体计算:钢管脚手架的计算参照建筑施工扣件式钢管脚手架安全
27、技术规范（JGJ130-2001）。 计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为12.0米，立杆采用单立管。 搭设尺寸为：立杆的纵距 1.50 米，立杆的横距 1.05 米，立杆的步距 1.50 米。 采用的钢管类型为483.50， 连墙件采用三步三跨，竖向间距 4.50 米，水平间距 4.50 米。 施工均布荷载为3.0 kN/m2，同时施工 2 层，脚手板共铺设 4 层。 悬挑水平钢梁采用20a号槽钢 ，其中建筑物外悬挑段长度1.50米，建筑物内锚固段长度 2.50 米。 悬挑水平钢梁采用悬臂式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。 （一）、小横杆的计算: 小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横
28、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= 0.038 kN/m ； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.500/3=0.175 kN/m ； 活荷载标准值: Q=3.0001.500/3=1.500 kN/m； 荷载的计算值: q=1.20.038+1.20.175+1.41.500 = 2.356 kN/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: 最大弯矩 Mqmax =2.3561.0502/8 = 0.325 kN.m； = Mq
29、max/W =63.917 N/mm2； 小横杆的计算强度小于 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+0.175+1.500 = 1.713 kN/m ； 最大挠度 V = 5.01.7131050.04/(3842.060105121900.0)=1.080 mm； 小横杆的最大挠度小于 1050.0 / 150=7.000 与10 mm,满足要求！ （二）、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，小横杆在大横杆的上面。 1.荷载值计算 小横杆的自重标准值: P1= 0.0381.050=0.0
30、40 kN； 脚手板的荷载标准值: P2= 0.3501.0501.500/3=0.184 kN； 活荷载标准值: Q= 3.0001.0501.500/3=1.575 kN； 荷载的计算值: P=(1.20.040+1.20.184+1.41.575)/2=1.237 kN； 大横杆计算简图 2.强度计算 最大弯矩考虑为大横杆自重均布荷载与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:M1max=0.080.0381.5001.5002=0.010 kN.m； 集中荷载最大弯矩计算公式如下: 集中荷载最大弯矩计算:M2max=0.2671.2371.500= 0.495 kN.m； M = M1max + M2max = 0.010+0.495=0.506 kN.m 抗弯强度:= 0.506106/5080.0=99.560 N/mm2； 大横杆的抗弯强度= 99.560 小于f=205.0
