中国职工之家扩建配套工程脚手架施工方案

目录

第一章指导思想与设计思路 (2)

第二章脚手架搭设之前准备工作 (2)

第三章挑脚手架计算 (2)

第四章脚手架的安全搭设措施 (3)

第五章脚手架 (3)

第1节脚手架的搭设 (3)

第2节脚手架的拆除 (4)

第六章附件 (4)

第1节外挑槽钢脚手架计算书 (5)

1、荷载计算 (5)

第2节外挑钢管脚手架计算书 (8)

指导思想与设计思路

1).职工之家扩建配套工程原施工组织设计大纲拟采用爬架，由于目前爬架施工准备工作远远跟不上施工生产进度，为安全生产，保质保量地完成暨定工期，我们决定从标准层第十一层开始采用逐层外挑的挑架施工。

2）.本挑架方案本着节约成本、支拆方便、及对砌筑和外装修影响小的原则进行编制，与常规的周边搭设脚手架相比，其优点为大面积外挑钢管脚手架省去了斜撑，而直接靠拉筋和挑杆构成三角受力模型承重，使对砌筑及外墙装饰影响程度降至最小，加快了进度并保证了质量。

3）.结合本工程实际情况，在挑架的施工中采用外挑钢管和外挑槽钢两种型式，在核心筒、剪力墙处按每五层外挑一层三角架槽钢（即采用槽钢与预埋铁板焊接成三角架外挑的施工方法），在其他大面楼层上则直接采用普通钢管与楼层的预埋短钢管相连接固定的方法进行外挑，每层利用拉筋进行拉结。

4）.悬挑钢管脚手架采用层层外挑、层层拉结的搭设的方法进行，搭设顺序及循环为：搭设底层挑杆搭设底层大横杆搭设底层内外立杆搭设底层第二排大小横杆待砼强度达到标准后再用钢筋进行拉结脚手架进行下一层脚手架搭设…….如此循环搭设。考虑到施工时钢筋拉结施工滞后（必须待楼面砼强度达到要求后），为保证安全，因此在底层施工时采用加斜撑的办法用以承受两层的架子重量和施工荷载（计算时按五层自重及两层作业层验算，其计算值偏大，需加拉筋，因此考虑只承受两层重量），其它各层均按拉结受力考虑，其搭设示意图详见附图1，其计算书详见计算附件一。

脚手架搭设之前准备工作

楼层板现浇前，将间距为1.6m的40公分的短钢管（钢管下加焊100*100的10厚锚板）直接插入板底，短钢管距离楼层外边线1400mm，⑤轴处由于有1600mm的反梁，因此必须埋入两排1200的短钢管（一排距外边1.4米，一排距外边2.3米，其详图见附图二，其验算详见计算附件一），其它处理与普通挑杆一致。在进行挑杆施工时，加两排扫地杆，扫地杆与挑杆连接，挑杆与短钢管连接，其连接大样详见附图2。

竖向筒体及剪力墙在封模板前先预埋好钢板埋件，埋件的大小尺寸及布设的详细位置详见附图3，在浇筑好的筒体及墙体上槽钢与预埋铁件焊接（筒体及墙体必须有足够强度）。

挑脚手架计算

外挑钢管脚手架计算：

①.计算单元：由于固定架受力大，因此在计算中主要验算固定架的受力性能，在验算中沿纵向取固定架 1.6m长作为计算单元；其传力顺序为：脚手板小横杆大横杆立杆及斜撑杆固定架；在搭设时应根据受力性质进行脚手架搭设（其传力顺序在脚手架搭设示意图中可体现出来）。

②.计算假设条件：扣件内连接节点均按铰接计算，所有荷载都化为作用在节点上的集中荷载；底层斜杆受压计算长度取上下两支点长度；其它各层不设斜撑按拉结受力计算。

③.具体验算详见：

附件一钢管挑脚手架计算书。

外挑槽钢脚手架计算：

①.计算单元：由于低层外挑槽钢为主要承力构件，因此在计算中主要验算槽杆及其相应构件的受力性能，在验算中取相邻两根槽钢受力计算为计算单元。

②.计算假设条件：为简化计算，焊接构件按刚性连接计算，按一次次悬挑五层。

③.具体验算详见附件二外挑槽钢脚手架计算书。

脚手架的安全搭设措施

为确保底层架的稳定和各种杆件连接牢固，因此在底层挑脚手架节点设置双扣件，其余各层脚手架采用普通旋转扣件或十字扣件。

为保证杆件的受力性能，立杆采用对接，接头相互错开。

为保证脚手架的抗倾覆能力，在结构的柱子上每层加设一道抱柱箍与脚手架相连接。

虽然通过计算外悬挑槽钢的各项功能均能够满足其安全要求，但在具体施工中底层的承力槽钢构件仍按三角架进行连接固定（即在悬挑槽钢下部加设一道斜撑）的方法进行施工。

为防止上层作业层高空坠物，在固定层加外挑一排挑架，具体可参见脚手架搭设示意图。为加强架子整体刚度，因此在架子的搭设中应严格按照规范要求加剪刀撑，在施工中按满加剪刀撑处理。

搭设立杆排架，间距1.6m并在固定层上按相同间距设置拉筋Φ8一道,拉筋与事先预埋好的Φ16钢筋环拉结以确保立杆排架稳定，拉钢筋用紧弦器进行调节使之达到受力状态。钢筋拉环采用I级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋。拉环加工使用时，不得反复弯折三次，以免脆断。

在外墙⑨-⑩轴、B-H轴处，由于使用大模板，槽钢三角架预埋铁件需提前一段预埋，形成支撑，保证与施工进度同步。每层大模板拆出吊装后，立即在模板每个对拉螺栓孔处用ф8

钢筋与架体拉结，并每隔1.6m加设顶墙小横杆，每层用ф8@1600的斜拉筋用紧线钳保持拉力基本一致，其详细布设见附图六。

脚手架

第一节脚手架的搭设

搭设方法和程序如下：

将长3m的悬挑杆按1.6m的间距沿楼板面周边均匀布置，每层用三排大横杆（分别置于悬挑杆的后端和距离建筑物0.5m处）将各悬挑杆扣结成片。使外横杆距建筑物外皮1.5m，将位于楼层之上的两排大横杆与在两层楼板之间的立管上固定。

在大横杆上搭设间距为800mm的小横杆，小横杆外端伸出大横杆150mm，在墙柱处小横杆内测顶住结构面，以增强架体稳定性。放上脚手板后将小横杆两端与大横杆扣牢，脚手板应满铺、对头铺，不得有探头板，且每块均用钢丝扎牢。

铺设作业层小横杆和脚手板。

以此类推逐层搭设。

（二）搭设脚手架注意事项：

按照作业方案规定的构造要求和尺寸进行搭设。

采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管；其化学成份及机械性能应符合《普通碳素钢技术条件》（GB700-88）的规定。不得使用严重锈蚀或变形的钢管。

选用直角、旋转、对接扣件，且扣件应采用GB978-67《可锻铸铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8的可锻铸铁制造。扣件附件采用的材料应符合《普通碳素钢技术条件》（GB700 88）中A3的规定。螺纹应符合《普通螺纹》（GB196—81）的规定。垫圈应符合（GB95—86—85）的规定。

扣件质量要求：不得有裂纹、气孔。在使用前将粘砂、烧冒口残余、披缝、毛刺等消除干净，表面进行防锈处理。

一层一层地搭设并与结构拉结好。

拧紧扣件（拧紧程度要适当），要求扭力矩控制在39~49N.m。当扣件拧紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

立杆的垂直偏差应小于20mm,同一大横杆的水平偏差不大于300mm。

相邻立杆的接头错开布置在不同的步距中，与相近大横杆的间距不大于600mm。

大横杆对接接头错开布置在不同的立杆步距中，与相近立杆的间距不大于600mm;相邻步距的大横杆错开布置立杆里侧和外侧，以减少立杆的偏心受荷。

及时与结构拉结或采用临时支顶，以确保搭设过程的安全。

搭设工人必须佩挂安全带。

没有完成的脚手架，在每日收工时，一定要确保架子及材料堆放的稳定，以免发生意外。施工荷裁不得大于2700N/m2。

所有杆件必须按类型规格一致、颜色一致搭设整齐。

搭设后经验收合格方可使用。

第一节脚手架的拆除

拆除方法和程序如下：

拆除架子时应按搭设相反的顺序进行，不允许先行拆除拉杆。

（二）拆除脚手架时的注意事项：

划出工作区标志，禁止行人进入。

严格遵守拆除顺序，由上而下，后绑后先拆除，先绑者后拆。

统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时应先告知对方，以防坠落。材料工具要用滑轮和绳索运送，不得乱扔。

严禁把钢管从高处扔到地面。

把拆除下来的钢管及脚手板按规定，有秩序地在指定地点放置整齐。

附件

外挑钢管脚手架计算书共3页

外挑槽钢脚手架计算书 共3页

附图一 外挑脚手架搭设示意图 共1页

附图二 扫地杆节点大样图 共1页

附图三 预埋铁件大样图 共1页

附图四 预埋拉环布设示意图 共1页

附图五 预埋铁件布设示意图 共1页

附图六 外挑槽钢脚手架搭设示意图 共1页

第一节 外挑槽钢脚手架计算书

1.1.1 荷载计算

步距：1.6/1.5m 纵距：1.2m 横距：1.0ｍ

操作层附加荷载

根据《建筑结构工人安全技术操作规范》，脚手架上操作层附加荷载不得大于2700N/m 2，考虑动力系数1.2，超载系数2，脚手架自身荷载为300N/m 2.

操作层附加荷载：2

1/7200)3002700(2.12m N W =+??=

非操作层荷载计算（自重）：钢管理论重荷为38.4ｋN/m ，扣件重10N/个.

每跨脚手架面积： 28.15.12.1m S =?=

m l 22.16.122=+=

22/3.3528

.13.14.38)225.122.126.1(m N W =???++?+?= 本方案一次外挑五层，取两层操作层荷载.

单杆设计荷载计算

钢管截面特征：2

210893.4mm A n ?= mm i 78.15= mm l l 1232160077.00=?==μ 07.7878

.1512320===i l λ 欧拉临界应力：2222/1.34007

.78210000mm N E =?==πλπσ 12.0)

01578.0100(13.0)100(13.022=??=?=i η 设计荷载：

()kN

f f f K A N y y y n 5.341.34017021.340112.017021.340)112.0(170210893.42)1(2)1(222=????

????

??-??? ???++-?++?=???

?????-???? ??++-++=σσηση 验算立杆的承载力及稳定性

每根立杆的受荷面积： 26.04/4.2m S ==

()kN KN N 5.3470.95352272006.01=<=?+??=σ

风载作用验算 埋件距离，取２ｍ

横梁，槽钢选型： 跨内最大弯矩值（按均布荷载简支梁）

()362284.26215

05.11006.606.6225.15352.022.78181cm f M W m kN ql M X X NX =??==?=???+??==

γ 选 [ 140 35.80cm W nx = 4564cm I n =

计入梁自重 m kN M X ?=+???=14.606.62.1214.08

12 2236

/215/3.7610

5.801014.6mm N f mm N W M nx X =<=??==σ 刚度计算：

[]mm l mm EI ql x 8250

9.210564206384200016.1653845744==<=?????==νν 挑梁选型：

跨内最大弯矩：

脚手架传到槽钢上力：()kN 48.485.125352.022.7=???+?

则传到挑梁上为：

kN 24.24248.48= 最大弯矩：m kN ?=+?24.2425.15.024.24 4.107215

05.11024.246

=??==f M Wnx x ν

选［ 180 3141cm W nx = 1273=x I

计梁自重 m kN M x ?=??+=465.245.12.02

124.242 2236

/215/5.17310

14110465.24mm N f mm N W M nx X =<=??==σ 刚度计算： 悬挑结构挠曲线方程：()x L EI

Px -=362ν []νν>=??????=??? ??+=mm EI PL x 5.31101273206101500465.2418

2561219867332

须加设斜撑． ［180 h=180 b=68 d=7.0

采用三面围焊 焊角高h f =8mm

∑=?+=mm l w 316268180

按受剪力与弯矩验算焊缝：

222222

6

2

3

/160/10819.622.125.131/25.13131687.0210465.246/19.6316

87.0210465.24mm N f mm N mm N mm N w f m f f =<=+??

? ??=?????==????=στ

预埋件强度验算 22

2

211140342234mm d A A s s =??=?==ππ

预埋件极限抗剪力：

[]()()[]m kN M m kN f A h K M kN V kN f A f A K V st s j st s st s j

?==??+???=+=--24.2411.111021511401603

85.085.024.2420410215114021511405.1315.11max 6110

2max 322111

不满足．

考虑在槽钢下两米处加设一道斜撑，计算简图如三角架． 此时，[]

j M m kN Pl M

82.6212.12329329m ax

第一节 外挑钢管脚手架计算书

荷载计算

步距：1.6/1.5m 纵距：1.6m 横距：1.0ｍ

按1.36.1?m 为一个计算单元。

脚手架自重

5.348?Φ钢管自重为38.4N/m,扣件自重为10N/个,脚手板自重为250N/m.

()N W 13740.16.125012104.383.115.121.330.146.11=??+?+???+?+?+?=

其中1.3为钢管长度系数.

施工荷载

每层施工荷载不大于2700N/m 2. N W 43200.16.127002=??=

风荷载(按100米高计算)

N S W z s z 61631.36.130079.13.178.103=?????=?=ωμμβ

其中：风振系数βz =1.78;

钢管截面特征：2

21089.4mm A n ?= mm i 8.15= mm l l 1463190077.00=?==μ 6.928

.1514630===i l λ 查表，Ｑ235、b 类截面轴心压杆稳定系数：φ=0.605

[]222/235/8110

89.4605.080000.3mm N mm N A H k n =<=???=?=σ?σ 满足． 预埋钢筋环验算

预埋钢筋环承受的最大拉应力[σ]=50N/mm 2(已考虑超载系数,吸附系数,动力系数,拉筋弯折引起的应力集中系数,钢筋角度影响系数等)

[]22221/50/154

162589425894mm N mm N A T N

T T T S =<=??=?==+=σπσ 满足． 五、扣件抗滑验算

根据扣件抗滑试验，单个直角扣件的抗滑力为10kN.

水平撑杆的水平推力H=8000N,取安全系数k=2.5.

[]kN H kN kH 102085.2=>=?= 不满足!

加强措施: 在水平钢管与预埋钢管连接处加设安装双扣件(见附图二),抗滑作用增强为10×2=20kN.同时考虑抱柱箍等有利因素,应能满足抗滑要求.

六、预埋钢管验算

强度验算

222/125/4910

89.40.180000.3mm N f mm N A H k sv =<=???=??=μτ 其中，安全系数k=3.0，摩擦系数μ=1.0.

挠度验算

在有反梁的外挑位置，预埋钢管须悬挑受力，悬挑长度计900.

mm EI Hl 771019.12102063900800034

33

3=?????==ν 不满足使用要求! 加强措施：加设斜撑一道(见附图二)，将水平推力作用于斜撑上,将受力形式转化成轴心受压模式,能满足要求.

七、斜撑杆稳定验算

在搭设脚手架时，当上面施工层混凝土还未浇注或未达到设计强度时，脚手架的荷载需要靠下面斜撑杆承受.

考虑斜撑杆同时承受两层架子自重和两层施工荷载

()N P P 56942

24320137421=?+==

7.868.151370022===

i l λ 查表，得稳定系数：

694.01=?

643.02=?

[]22111/235/5310

89.4694.059830.3mm N mm N A T k n =<=???=??=σ?σ []σ?σ<=???=??=

mm N A T k n /651089.4643.067760.32222 满足强度要求.

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