惠邦国际城一期工程A1#、A3#悬挑脚手架施工方案.doc

重庆建工集团贵州分公司 悬挑外架方案施工组织设计（施工方案）悬挑脚手架方案建设单位：贵州惠邦房地产开发有限公司仁怀分公司工程项目：惠邦国际城一期工程A1#、A3#编 制 人：技术负责：报送日期：重庆建工集团股份有限公司贵州分公司惠邦国际城项目部A2施工组织设计（方案）报审表工程名称： 惠邦国际城一期工程 编号： 致：贵州宇建工程管理咨询有限公司（监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了悬挑脚手架方案 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：施工组织设计（方案） 承包单位（章） 项目经理 日 期专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师 日 期总监理工程师审核意见： 项目监理机构 总监理工程师 日 期工程概况惠邦国际城工程一期工程A1#、A3#楼，位于仁怀市盐津街道国酒新城，由贵州惠邦地产有限公司仁怀分公司建设，泛华建设集团有限公司设计；贵州省人民防空办公室设计科研所进行人防工程设计；监理单位：贵州宇建工工程管理咨询有限公司。本工程建筑面积约11万平方米。分为A1#楼、A3#楼及A1# A3#车库。其中负四层为人防工程。结构形式为框架-剪力墙结构。A3#楼建筑高度为90米，地下四层，地上29+1F。A1#楼建筑高度94米，地下四层地上27+1F。A1#A3#为四层地下车库，其中负四层为人防工程；本工程设计0.00m标高相当于绝对高程870.00m二、编制依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ 130-2011建筑施工脚手架实用手册建筑地基基础设计规范GB 50007-2011建筑结构荷载规范GB 50009-2012混凝土结构设计规范GB 50010-2010钢结构设计规范GB 50017-2003建筑施工安全检查标准JGJ 59-2011建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80-91危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号文）相关施工设计图纸等。三、施工部署1、组织机构外架搭设由栋号长和安全员负责组织实施，其他人配合。外架所需材料、劳动力计划均由栋号长负责编制，材料员负责组织进场。技术交底工作由安全员负责。2、设计总体思路按总进度计划，塔楼主体工程在负一层结构完成后6个月内封顶，封顶后在三个月内完成外墙装饰施工并拆架。根据本公司的技术条件，本工程外架可采用落地架和槽钢挑架方案。此架一架多用，主体阶段主要用于安全防护，装修阶段既用于装修施工，也兼作安全防护。3、劳动力准备搭设架子阶段需架子工24名，维护阶段需架子工6名，拆除阶段共需架子工24名，所有架子工均须持证上岗。搭设阶段安排测量放线人员配合。4、材料准备（1）、搭设脚手架的钢管应采用现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793或低压流体输送用焊接钢管GB/T3092中规定的3号普通钢管，其质量符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700-2006中Q235A钢的规定，每根钢管的最大质量不应大于25kg。新用的钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，钢管要有产品质量合格证、质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准金属拉伸试验方法GB/T228的有关规定，质量和钢管外径、壁厚、端面等的偏差应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011的有关规定，必须涂有防锈漆。旧钢管表面锈蚀深度、和钢管的弯曲变形应符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011的有关规定。锈蚀检查应每年一次。检查时，应在锈蚀严重的钢管中抽取3根，在每根锈蚀严重部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值时不得使用。钢管上严禁打孔。（2）、扣件为可锻铸造扣件，其材质应符合建设部钢管脚手架扣件GB15831的要求，由有扣件生产许可证的生产厂家提供，不得有裂纹、气孔、缩松、砂眼等锻造缺陷，扣件的规格应与钢管相匹配，贴和面应平整，活动部位灵活，夹紧钢管时开口处最小距离不小于5mm。钢管螺栓拧紧扭力矩达65Nm时不得破坏。旧扣件在使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。新、旧扣件均应进行防锈处理。（3）、水平悬挑梁，其钢材强度等级为Q235-A，型号见材料表，水平悬挑梁所使用的钢材必须表面平整，无锈蚀。截面有足够的抗弯抵抗矩，在满载条件下其挠度变形应满足相应设计要求。（4）、固定钢梁的钢筋拉环应符合现行国家标准混凝土结构设计规范(GB50010)规定。（5）、搭设架子前应进行保养，除锈并统一涂色，力求环保美观。（6）、脚手板、脚手片采用符合有关要求。（7）、安全网采用密目式安全网，网目应满足2000目/100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.61.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满足环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的安全网必须有产品生产许可证和质量合格证，以及由相关建筑安全监督管理部门发放的准用证。本工程外架、卸料平台所需的钢管、扣件均采取外租，型钢、钢丝绳、竹串脚手板、安全网和其他材料均由项目部自行采购。材料视工程进度分阶段组织进场。主要材料计划表（按外架面积一半计算）序号名称及规格用途总需用量1长管立杆、水平杆、剪刀撑51000m2短管连墙杆、小横杆10500根3直角扣件40500个4旋转扣件11500个5对接扣件3560个6竹串脚手板4200m276m1.8m安全网5800床8I14槽钢悬挑梁1890米5、机具设备项目部配备的检查工具：名称数量用途力矩扳手1把检查扣件拧紧力度游标卡尺1把检查钢管外径、和壁厚，外表面锈蚀深度塞尺1把检查钢管两端面切斜偏差钢卷尺1把检查钢管弯曲程度和搭设中距离和长度水平尺1把检查水平杆高差角尺1把检查剪刀撑与地面的倾角6、技术准备施工前应按要求向架子工作好技术交底，人员变动后应重新交底。四、脚手架构造要求1、总的设计尺寸立杆纵距1.5m，横距0.65m，脚手架步距1.8m，每层脚手架高度不超过20m。外排脚手架内侧设全封闭密目安全网（2000/100cm2目以上）。2、立杆内立杆距外墙边300mm。每根立杆底部应插入槽钢支点中。立杆垂直度偏差不得大于架高的1/200。相连立杆的对接扣件不得在同一高度内。下端第一根立杆交错用6m肛和3m。杆相互错开。立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余接头必须采用对接扣件，对接应符合以下要求：立杆上的接头应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，接头中心距主接点的距离不应大于步距的1/3，同一步内不允许有二个接头。立杆顶端应高出施工作业层1.5米。3、纵向水平杆纵向水平杆（大横杆）要求设置在立杆的内侧，横向水平杆（小横杆）之下，采用直角扣件与立杆扣紧，长度不宜小于三跨。接长宜使用对接。对接扣件应交错布置，两根相连纵向水平杆不宜设置啊在同步或同跨内，不同步或不同跨两个相连接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主接点的距离不大于纵距的1/3，并应避免设在纵向水平跨的跨中接长如采用搭接，搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定在立杆上。架子四周大横杆的纵向水平高差不超过50mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1/300,一根杆的两端高差不得超过20mm。4、横向水平杆（小横杆）每一主节点（即立杆、大横杆交汇处）处必须设置一小横杆，并采用直角扣件扣紧在立杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度不小于300mm，以满足铺一块脚手板的要求，外架立面外伸长度以100mm为宜。作业层上非主接点处的横向水平杆，宜根据支撑脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1/2。横向水平杆两端均用直角扣件固定在纵向水平杆上。5、脚手板作业层脚手板应铺满、铺稳，离开外墙装饰面150mm。脚手板应设置在三根横向水平杆上。脚手板的铺设可对接平铺，也可搭接铺设，搭接的接头必须支在横向水平杆上。作业层端部脚手板探头长度取150mm。板长两端应与支承杆可靠固定。拐角要交圈，不得有探头板。6、连墙件为了便于施工，本工程采用刚性连墙件，保证垂直两步（每层），水平三跨一直拉接。拉杆（钢管）必须从第一层与主体结构连接。连墙杆内外两个受力方向均应采用不少于两个直角扣件固定。搭设中每一层，外架要及时与结构进行牢固拉结，以保证搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件螺栓。7、门洞脚手架应在卸料平台处设置门洞。门洞处挑空一根立杆。门洞处的空间行架，除下弦平面外，应在其余五个平面设置斜腹杆。斜腹杆采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。卸料平台处的门洞两侧立杆应为双管立杆，副立杆高度应高于门洞口1至2步（外排架2步，内排架1步）。通道、卸料平台不得与脚手架杆件连接。8、剪刀撑剪刀撑在外侧立面整个长度和高度连续设置，斜杆与地面的倾角按45控制。每道剪刀撑宽度不应小于4跨。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接。搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定。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，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm 。9、扣件螺栓拧紧力矩不应小于40Nm,且不应大于65Nm。主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。对接扣件开口应朝上或朝内。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。10、扫地杆脚手架底部必须设置纵、横连杆。纵向连杆应用直角扣件固定在槽钢顶面不大于200mm处的立杆上，横向连杆应用直角扣件固定在紧靠纵向连杆下方的立杆上。11、上人斜道当室内楼梯受施工影响不能正常使用时，可在架体内搭设临时简易上人斜道。斜道坡度不宜大于1：3。沿架体内排设单侧护手栏杆。护手栏杆高1.2m。五、脚手架的搭设和拆除施工工艺（一）、槽钢悬挑脚手架搭设施工工艺根据本工程的结构特点和建筑造型，结合我公司对外脚手架的应用技术创新要求，本工程采用型钢水平挑断作脚手架承力架，悬挑式双排脚手架由悬挑槽钢、槽钢拉索、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋件等组成。14槽钢作外挑杆，在外挑杆上搭设双排脚手架，外防护架宽度确定为650mm，即离外墙300mm设内立杆，外立杆离内立杆650mm，外挑槽钢采用14锚环固定。塔楼每六层设置一道外挑槽钢，设置外挑槽钢搭设双排全封闭外架（详塔楼外架防护平面图）。同时为确保高处无坠物，分别在九层和十八层用 6M长钢管外挑4M作水平防护棚。1、悬挑式双排脚手架由悬挑槽钢、槽钢拉索、立杆、横杆、斜撑、剪刀撑、预埋件等组成，悬挑槽钢间距1.5米,立杆纵距1.5米，立杆步距h=1.80米，立杆横距0.650米。2、立杆置于槽钢上套入预先焊接在槽钢顶上的28钢筋上（或在槽钢上焊接同规格的钢管），脚手架内侧立杆至墙面的距离为300mm。脚手架外侧立杆设置剪刀撑，每间隔5跨一把，每把跨度为4跨，与地面夹角约为60，剪刀撑均须由底到顶连续设置。悬挑式扣件钢管脚手架计算书依据规范:建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011建筑结构荷载规范GB50009-2012钢结构设计规范GB50017-2003混凝土结构设计规范GB50010-2010计算参数:钢管强度为205.0 N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。双排脚手架，搭设高度18.0米，立杆采用单立管。立杆的纵距1.50米，立杆的横距0.65米，内排架距离结构0.30米，立杆的步距1.80米。采用的钢管类型为483.2，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。施工活荷载为2.0kN/m2，同时考虑2层施工。脚手板采用竹笆片，荷载为0.10kN/m2，按照铺设4层计算。栏杆采用冲压钢板，荷载为0.16kN/m，安全网荷载取0.0100kN/m2。脚手板下小横杆在大横杆上面，且主结点间增加一根小横杆。基本风压0.30kN/m2，高度变化系数1.2500，体型系数0.6000。悬挑水平钢梁采用14a号槽钢U口水平，建筑物外悬挑段长度1.00米，建筑物内锚固段长度2.0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。钢管惯性矩计算采用 I=(D4-d4)/64，抵抗距计算采用 W=(D4-d4)/32D。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。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=0.1001.500/2=0.075kN/m 活荷载标准值 Q=2.0001.500/2=1.500kN/m 荷载的计算值 q=1.20.038+1.20.075+1.41.500=2.236kN/m 小横杆计算简图2.抗弯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: M=2.2360.6502/8=0.118kN.m=0.118106/4729.0=24.972N/mm2小横杆的计算强度小于205.0N/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计算公式如下: 荷载标准值q=0.038+0.075+1.500=1.613kN/m简支梁均布荷载作用下的最大挠度V=5.01.613650.04/(3842.06105113510.0)=0.160mm小横杆的最大挠度小于650.0/150与10mm,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。用小横杆支座的最大反力计算值，在最不利荷载布置下计算大横杆的最大弯矩和变形。1.荷载值计算小横杆的自重标准值 P1=0.0380.650=0.025kN脚手板的荷载标准值 P2=0.1000.6501.500/2=0.049kN 活荷载标准值 Q=2.0000.6501.500/2=0.975kN 荷载的计算值 P=(1.20.025+1.20.049+1.40.975)/2=0.727kN 大横杆计算简图2.抗弯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公式如下: 集中荷载最大弯矩计算公式如下: M=0.08(1.20.038)1.5002+0.1750.7271.500=0.199kN.m=0.199106/4729.0=42.093N/mm2大横杆的计算强度小于205.0N/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荷载的计算值最不利分配的挠度和均布荷载最大挠度计算公式如下: 集中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V1=0.6770.0381500.004/(1002.060105113510.000)=0.06mm集中荷载标准值P=0.025+0.049+0.975=1.049kN集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度V1=1.1461048.7101500.003/(1002.060105113510.000)=1.74mm最大挠度和V=V1+V2=1.791mm大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,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=0.058kN脚手板的荷载标准值 P2=0.1000.6501.500/2=0.049kN 活荷载标准值 Q=2.0000.6501.500/2=0.975kN 荷载的计算值 R=1.20.058+1.20.049+1.40.975=1.493kN单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!当直角扣件的拧紧力矩达40-65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN；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)；本例为0.1144 NG1 = 0.11418.000=2.059kN(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用竹笆片脚手板，标准值为0.10 NG2 = 0.10041.500(0.650+0.300)/2=0.285kN(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0.16 NG3 = 0.1601.5004/2=0.480kN(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.010 NG4 = 0.0101.50018.000=0.270kN经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.094kN。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 = 2.00021.5000.650/2=1.950kN风荷载标准值应按照以下公式计算 其中 W0 基本风压(kN/m2)，W0 = 0.300 Uz 风荷载高度变化系数，Uz = 1.250 Us 风荷载体型系数：Us = 0.600经计算得到，风荷载标准值 Wk = 0.3001.2500.600 = 0.225kN/m2。考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.91.4NQ经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.23.094+0.91.41.950=6.170kN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经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.23.094+1.41.950=6.443kN风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW计算公式 MW = 0.91.4Wklah2/10其中 Wk 风荷载标准值(kN/m2)； la 立杆的纵距 (m)； h 立杆的步距 (m)。经过计算得到风荷载产生的弯矩： Mw=0.91.40.2251.5001.8001.800/10=0.138kN.m五、立杆的稳定性计算卸荷吊点按照构造考虑，不进行计算。1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=6.443kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m； A 立杆净截面面积，A=4.501cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由长细比，为3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)； f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；经计算得: =6443/(0.19450)=76.276N/mm2；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 f,满足要求! 2.考虑风荷载时,立杆的稳定性计算 其中 N 立杆的轴心压力设计值，N=6.170kN； i 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm； k 计算长度附加系数，取1.155； u 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.500； l0 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=1.1551.5001.800=3.118m； A 立杆净截面面积，A=4.501cm2； W 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.729cm3； 由长细比，为3118/16=196； 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.188； MW 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.138kN.m； 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；f 钢管立杆抗压强度设计值，f=205.00N/mm2；经计算得到 =6170/(0.19450)+138000/4729=102.180N/mm2；考虑风荷载时，立杆的稳定性计算 Nl，连墙件的设计计算满足强度设计要求!经过计算得到 Nf2 = 300.110kNNf2Nl，连墙件的设计计算满足稳定性设计要求!连墙件采用扣件与墙体连接。经过计算得到: Nl=6.402kN 小于扣件的抗滑力8.0kN，连墙件扣件满足要求! 连墙件扣件连接示意图七、悬挑梁的受力计算悬挑脚手架按照带悬臂的单跨梁计算悬出端C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。 悬臂单跨梁计算简图支座反力计算公式 支座弯矩计算公式 C点最大挠度计算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。本工程算例中，m = 1000mm，l = 1800mm，ml = 300mm，m2 = 950mm；水平支撑梁的截面惯性矩I = 563.70cm4，截面模量(抵抗矩) W = 80.50cm3。受脚手架作用集中强度计算荷载 N=6.44kN水平钢梁自重强度计算荷载 q=1.218.510.00017.8510=0.17kN/m k=1.00/1.80=0.56 kl=0.30/1.80=0.17 k2=0.95/1.80=0.53代入公式，经过计算得到支座反力 RA=17.740kN支座反力 RB=-4.366kN最大弯矩 MA=8.141kN.m抗弯计算强度 f=8.141106/(1.0580500.0)=96.313N/mm2水平支撑梁的抗弯计算强度小于215.0N/mm2,满足要求!受脚手架作用集中计算荷载 N=3.09+1.95=5.04kN水平钢梁自重计算荷载 q=18.510.00017.8510=0.15kN/m最大挠度 Vmax=4.796mm按照建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130-2011)表5.1.8规定：水平支撑梁的最大挠度小于2000.0/250,满足要求!八、悬挑梁的整体稳定性计算水平钢梁采用14a号槽钢U口水平,计算公式如下 其中 b 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算： 经过计算得到 b=5709.558.0235/(950.0140.0235.0)=2.36由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录B其值b=1.07-0.282/b=0.951经过计算得到强度 =8.14106/(0.95180500.00)=106.39N/mm2；水平钢梁的稳定性计算 f