悬挑脚手架专项施工方案(已论证)

1.1  上上城青年社区施工图纸；

1.2  施工组织设计；

1.3  《建筑施工脚手架实用手册》；

1.4  《建筑施工安全技术手册》；

1.5   《建筑施工计算手册》；

1.6   公司《职业安全健康、环境体系程序文件》。

2. 工程概况

3.1施工组织管理机构

3.2人员部署

项目部人员部署：

由于本工程工期紧，质量要求高，为确保工程如期完工，主体施工期间，各施工队必须配备足够的架子工穿插作业，每个施工队要配备架子工不少于20人，每组设班组长一名，所有架子工必须经培训，具有有效期内架子工上岗证。

3.4周转材料存放

根据《施工组织设计》结构施工阶段现场平面布置图设计要求，外脚手架的周转材料使用前及拆除后集中码放在现场的指定场地，保持现场整洁、干净。

4. 施工前期准备

4.1技术准备

4.1.1 因本工程地处河北省燕郊，本地区有明确要求不能采用外挂架，本工程结构外架按照悬挑架进行设计。 

4.1.2根据工程进度情况，编制各种材料的备料计划、计划进场时间安排，确保脚手架及时搭设使用。

4.2人员培训

4.2.1对架子工进行上岗培训。

4.2.2对工人进行安全教育，提高施工人员的安全意识。

4.3材料及施工工具准备

4.3.1材料准备：

Ф48×3.5mm钢管、密目安全立网、安全平网、扣件、防锈漆、脚手板、18#工字钢、Φ21.5钢丝绳、绳卡等。

4.3.2施工工具准备：

施工中，需准备的施工机具有：安全帽、安全带、扳手等。

5. 结构脚手架施工

5.1 结构外架设计

本工程施工至地上结构时基坑肥槽正进行防水施工和回填施工，而地上结构外墙施工必须有脚手架（本地区有明确要求不能使用外挂架），如果考虑采用落地脚手架，周转材料用量太大，而主楼与地下库房顶板之间有后浇带，地基条件不能满足要求，故考虑从3层以上考虑挑架，出挑材料采用18#工字钢，立杆和横杆材料采用Ф48×3.5mm钢管。7层一挑，在3层、10层、17层（倒用3层出挑材料）、24层（倒用10层出挑材料）设置出挑工字钢，每挑搭设总高度约为19.6米，具体参数如下：

工字钢横向间距：            1.5m

立杆纵距：                1.5m

立杆横距：                0.9m

大横杆步距：            1.5m

内排立杆距结构距离：        0.30m

小横杆在一个立杆跨内均匀搭在大横杆上（间距500mm）

脚手架整体与结构连接        水平、竖向距离≤4.5m

脚手板铺设层数：            2层

操作层数：                2层

施工均布荷载：            3KN /m2  

挑架正立面示意图

5.2 施工工艺

5.2.1施工流程：

在3层、10层、17层、24层设楼板砼施工前在结构边埋设钢筋地锚（地锚留设尺寸见上图），并在3层（10层、17层、24层）外墙上按水平间距预留洞口120*210*（墙厚+保温厚） → 摆放扫地杆（贴近工字钢的大横杆） → 逐根树立立杆，随即与扫地杆扣紧，立杆的底部与工字钢点焊，接头位置必须错开 → 装扫地小横杆并与立杆或扫地杆扣紧 → 安装第一步大横杆（与各立杆扣紧） → 安装第一步小横杆 → 第二步大横杆 → 第二步小横杆 → 加设临时斜撑杆（上端与第二道大横杆扣紧，在装设两道连接杆后可拆除） → 第三、四步大横杆和小横杆 → 连墙杆 → 接立杆 → 加设剪刀撑 → 铺脚手板

5.2.2每两层架子与结构设置连接点，连接点间距为4.5m，隔层设置，梅花状排列。脚手架上部未设置连柱点的自由高度不得大于6m，连接点直接用短钢管将架子连接在结构墙上，墙体在浇筑砼前必须预留连墙杆孔洞详细做法见下图： 

连墙件连接示意图

5.2.3作业层的外侧面用1.5×6米安全网竖向完全封闭。在架高方向每隔五层设一道水平安全网，在作业层下面加设一道安全网。

5.2.4脚手架外侧面满设剪刀撑，每隔四个立杆间距搭设一道，剪刀撑的斜杆与水平面的交角为45度

5.2.5脚手架左右相邻立杆和上下相邻大横杆的接头应相互错开并置于不同的构架框格内，且间距大于1000mm。

5.2.6小横杆设于双立杆之间，搭于大横杆之上，保证每根小横杆距结构边0.3m并用直角扣件扣紧。

5.2.7大横杆与双立杆中的两根立杆都必须用直角扣件连接牢固。

5.2.8脚手架应从一个角部开始，并向两边交圈搭设。

5.3 脚手架受力计算

5.3.1小横杆的计算:

        小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，小横杆搭在大横杆的上面。

        荷载选取：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=0.350×1.500/3=0.175kN/m

              活荷载标准值  Q=3.000×1.500/3=1.500kN/m

              荷载的计算值  q=1.2×0.038+1.2×0.175+1.4×1.500=2.356kN/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:

        M=2.356×0.92/8=0.24kN.m

        =0.24×106/5080.0=47.25N/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+0.175+1.500=1.713kN/m

        简支梁均布荷载作用下的最大挠度

        V=5.0×1.713×9004/(384×2.06×105×121900)=0.59mm

        小横杆的最大挠度小于900/150与6mm,满足要求!

5.3.2 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，小横杆搭在大横杆的上面。

        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=0.038×0.90=0.034kN

        脚手板的荷载标准值  P2=0.350×0.90×1.500/3=0.16kN

              活荷载标准值  Q=3.000×0.9×1.500/3=1.35kN

              荷载的计算值  P=(1.2×0.034+1.2×0.16+1.4×1.35)/2=1.07kN

                                      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公式如下:

        集中荷载最大弯矩计算公式如下:

        M=0.08×(1.2×0.038)×1.5002+0.267×1.07×1.500=0.44kN.m

        =0.44×106/5080.0=86.7N/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=0.677×0.038×1500.004/(100×2.060×105×121900.000)=0.05mm

        集中荷载标准值P=0.040+0.184+1.575=1.799kN

        集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

        V1=1.883×1799.070×1500.003/(100×2.060×105×121900.000)=4.55mm

        最大挠度和

        V=V1+V2=4.605mm

        大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm,满足要求!

5.3.3 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；

        1.荷载值计算

        横杆的自重标准值  P1=0.038×1.500=0.058kN

        脚手板的荷载标准值  P2=0.350×0.9×1.500/2=0.24kN

         活荷载标准值  Q=3.000×0.9×1.500/2=2.03kN

         荷载的计算值  R=1.2×0.058+1.2×0.24+1.4×2.03=3.2kN

        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。

5.3.4 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0.1394

            NG1 = 0.139×30.000=4.17kN

        (2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用木脚手板，标准值为0.35

            NG2 = 0.350×2×1.500×(0.9+0.3)/2=0.63kN

        (3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用木脚手板挡板，标准值为0.35

            NG3 = 0.35×1.500×4/2=1.05kN

        (4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

            NG4 = 0.005×1.500×30=0.23kN

        经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 =6.08kN。

        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 = 3×2×1.500×0.9/2=4.05kN

        风荷载标准值应按照以下公式计算

        其中  W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.350

             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 = 0.730

             Us —— 风荷载体型系数：Us = 0.480

        经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.350×0.730×0.480 = 0.086kN/m2。

        考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

                         N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ

        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

        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

        其中  Wk ——  风荷载基本风压值(kN/m2)；

              la —— 立杆的纵距 (m)；

              h —— 立杆的步距 (m)。

5.3.5 立杆的稳定性计算:

        不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

        其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=12.97kN；

             —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.21；

        　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

        　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.95m；

        　　 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=1.70；

        　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.cm2；

        　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=5.08cm3；

        　　 —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到  = 126.3 N/mm2

        　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

        不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

        考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

        其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=12.12kN；

        　　  —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 的结果查表得到0.21；

        　　 i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.58cm；

        　　 l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=2.95m；

        　　 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 = 1.70

        　　 A —— 立杆净截面面积，A=4.cm2； 

        　　 W —— 立杆净截面模量(抵抗矩)，W=5.08cm3； 

        　　 MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.034kN.m；

        　　  —— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到  =118.03N/mm2

        　　[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；

        考虑风荷载时，立杆的稳定性计算  < [f],满足要求!

5.3.6 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：

        其中  NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.047kN；

        　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.725kN；

        　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m；

        经计算得到，不考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 70.015米。

        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：

        经计算得到，不考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

        本工程挑架的高度约为20m，能够满足要求。

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：

        其中  NG2K —— 构配件自重标准值产生的轴向力，NG2K = 2.047kN；

        　　 NQ —— 活荷载标准值，NQ = 4.725kN；

        　　 gk —— 每米立杆承受的结构自重标准值，gk = 0.139kN/m；

        　　 Mwk —— 计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩，Mwk = 0.029kN.m；

        经计算得到，考虑风荷载时，按照稳定性计算的搭设高度 Hs = 71.833米。

        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：

        经计算得到，考虑风荷载时，脚手架搭设高度限值 [H] = 50.000米。

        本工程挑架的高度为30m，能够满足要求。

5.3.7 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

        其中  Nlw —— 风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

                         Nlw = 1.4 × wk × Aw

              wk —— 风荷载基本风压值，wk = 0.086kN/m2；

              Aw —— 每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，Aw = 4.50×4.50 = 20.250m2；

              No —— 连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；No = 5.000

        经计算得到 Nlw = 2.434kN，连墙件轴向力计算值 Nl = 7.434kN

        连墙件轴向力设计值 Nf = A[f]

        其中  —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l/i=30.00/1.58的结果查表得到=0.95；

             A = 4.cm2；[f] = 205.00N/mm2。

        经过计算得到 Nf = 95.411kN

        Nf>Nl，连墙件的设计计算满足要求!

        连墙件采用扣件与墙体连接。

        经过计算得到 Nl = 7.434kN小于扣件的抗滑力8.0kN，满足要求!

                              连墙件扣件连接示意图

5.3.8 16#工字钢承载力计算:

        挑架选取受力简图如下：

       P1，P2均为立杆底部的作用力，选取一个立杆开间（8层，横向1.5m宽）考虑荷载：

        模板自重：以外模板高度2800mm计算，模板重量按1.35KN/m2计，

模板荷载自重  2.80×1.5×1.35＝5.67 KN

小横杆和立杆的自重  F1=0.038kN/m×（23*2+1.5×15+1.5*20*2）=6.27kN 

              脚手板的自重  F2=0.350kN/m2×1.500×0.9*2=1.0kN 

                  卡子自重  F3=0.013kN/个×200=2.6kN 

安全网自重  F4=0.005kN/m2×1.5×30=0.23kN

              活荷载标准值  q=3.000×1.500/3=1.500kN/m

荷载计算值   F5=1.2*（F1+F2+F3+F4）+1.4*q=14.22kN

16#工字钢截面模量  Wx=141000mm3；截面面积A=2613mm2；

经计算得：Fa=Fb=14.22KN  

A点处的剪力为：

Fv  = Fa/A = 14.22×103/3074=4.7N/mm2 小于工字钢的抗剪强度值93N/mm2 ，满足要求。

B点处的拉力由地锚钢筋承担，拉力值为：

F  = Fb/A=14.22×103/3.14×12.5×12.5×2=14.5N/mm2小于地锚钢筋的抗拉强度[f] = 50N/mm2；满足要求。

按照《混凝土结构设计规范》10.9.计算：b*h*L*25/(1000000*50)=(πR2/4)*4

 [f] = 50N/mm2；

楼板承压点处，混凝土楼板的强度值在达到100%时是25Mpa（25×106 N/mm2） , 能满足要求。

A点的弯矩经计算得： Ma=21.33kN/m

= M/Wx =21.33×106/185400=115N/mm2 小于工字钢的抗弯强度值 210 N/mm2 ,满足要求。

5.4 质量标准

5.4.1对进场的钢管、扣件进行专项检查，对于严重锈蚀、变形、出现裂纹及其他不符合标准情况的不得在承重脚手架工程上使用，符合要求的钢管使用时应涂刷防锈漆。

5.4.2对本工程使用的钢管、扣件，实行"谁使用，谁负责"的制度，项目劳务队要与生产或租赁单位签订质量担保协议，查验和保存生产许可证、产品合格证、检测报告等有关资料，加强对钢管、扣件的进场验收。质量合格资料不全和未按标准要求铸有商标的产品不得验收进场。结点连接可靠，扣件的拧紧程度应控制在扭力矩达到40-60N/m。

5.4.3外脚手架搭设稳固，扣件紧固力矩达到设计要求。安全网与架体连接牢固，无遗漏部位。架子地基处理符合设计要求，架子底部垫有脚手板。脚手板用8#铅丝固定牢固，杜绝大于200mm的探头板出现。

5.4.4脚手架构架搭设步距、横距、排距、连墙件布置等符合设计尺寸，内侧立杆距墙300mm。

5.4.5钢管探头统一为5cm，允许偏差2cm。扣件的使用不得缺少，不得有松动和有裂痕的等不合格扣件以免影响结构安全。

5.4.6密目安全网悬挂整齐、美观、牢固。密目安全网用配套的绳子绑在大横杆上。并且将密目网拉紧、拉直、平整。钢管涂刷的油漆颜色均匀、美观。水平杆、立杆刷橘黄漆，剪刀撑刷兰漆。

5.4.7脚手架的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后，方允许投入使用或继续使用。

（1）、搭设完毕后；

（2）、连续使用达6个月；

（3）、施工中途停止使用超过15天，在重新使用前。

（4）、在遭受暴风、大雨、大雪、地震等强力因素作用后；

（5）、在使用过程中，发现有显著的变形，沉降，拆除杆件和拉结，以及安全隐患存在的情况下。

5.4.8脚手架搭设及验收质量标准：

5.5.1扣件安装注意开口方向，用于连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入。

5.5.2安全网设置在立杆与大横杆内侧，立杆及大横杆用6m长桔黄色钢管搭设，剪刀撑用6m长深蓝色钢管搭设，严格控制立杆的垂直度，水平杆的水平度，保证搭设的架子牢固耐用、美观整齐。

6.安全措施

6.1外架安全

6.1.1架子使用的扣件材料必须进行检验。

6.1.2围护用的扣件必须１００％检查，是否有裂纹、砂眼等质量缺陷，有缺陷的一律弃用。

6.1.3严格按照规定的构造尺寸进行搭设，立杆的垂直偏差不大于50mm和横杆的水平偏差不大于35mm，并确保节点联接达到要求。

6.1.4脚手板要铺满、铺平并固定，不得有探头板。

6.1.5架子外挂安全网，挡脚板高20cm，架子上不允许堆物，只作为人行通道。

6.1.6搭设过程中要及时设置联墙杆（每隔二步设置，水平间距不得超过4.5m）、斜撑杆、剪刀撑以及必要的吊索，避免脚手架搭设过程中发生偏斜和倾倒。

6.1.7搭设完毕后应进行检查验收，检查合格才能使用。

6.1.8在脚手架上同时进行多层作业的情况下，各作业层之间应设置可靠的防护网，防止上层坠物伤及下层作业人员。

6.1.9六级以上大风、大雾、大雨、和大雪天气上应暂停在脚手架作业。雨雪后操作，要先清理干净，防止滑倒。

6.1.10施工层上除了必要的施工人员和施工材料外，其他人员、材料未经允许不得随意堆放，以减少不必要的施工荷载，防止超载。

6.1.11经常检查拉结点，严禁在内外装修作业过程中，不经同意拆除拉结器材。

6.1.12人在架上进行搭设作业时，作业面上宜铺设必要数量的脚手板并予临时固定。工人必需戴安全帽和佩挂安全带，不得单人装设较重杆配件和其它易发生失衡、脱手、碰撞、滑跌等不安全作业。

6.1.13不得对立杆纵距作大于100mm的构架尺寸放大，确有实际情况需对构架作调整和改变时，应提交技术主管人员解决。

6.1.14在架板上的砂浆和容器总重不得大于1.5KN，施工设备单重不得大于1KN，使用人力在架上搬运和安装的构件不得大于2KN。

6.1.15作业人员在架上的最大作业高度应以可进行正常操作为准，禁止在架板上加垫器物或单块脚手板以增加操作高度。

6.1.16人员上下脚手架必须走设安全防护的出入通道，严禁攀援脚手架上下。

6.1.17在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检修，解决以后才能恢复正常作业；发现有异常和危险情况时应立即通知所有架上人员撤离。

项目安全负责人要定期对施工人员进行安全教育，加强对施工人员的自我保护意识、安全意识的培养，提高施工人员的素质。另外，条件允许的情况，在架子安全网上醒目的位置悬挂上安全标语。

6.1.18对于违反安全操作规定的施工队和人员，项目安全负责人员要及时停止有安全隐患的施工，并按规定给予施工队处罚。

6.1.19项目安全管理人员对工人进行安全知识培训和考核，强化安全意识。

6.1.20脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB 5036）等考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。

6.1.21搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

6.2安全平网搭设

   本工程施工至地上结构时，需要对结构外围进行平面防护，按照常规的防护方法，采用平网防，按每5层搭设一道平网防护，见下图：

6.3脚手架拆卸

拆卸作业：拆卸作业按搭设作业的相反程序来进行，并需特别注意以下几点：

7.3.1连墙件待其上部杆件拆除完毕后（伸上来的立杆除外）方可松开拆去；

7.3.2松开扣件的平杆件应随即撤下，不得松挂在架上；

7.3.3拆除长杆件时应两人协同作业，避免单人作业时的闪失事故；

7.3.4拆下的杆配件应及时吊运至地面，不得向下抛掷。

7.3.5施工人员必须挂好安全带。

7.环保措施

7.1严禁自架上向下抛掷材料物品和倾倒垃圾。

7.2在每步架的作业完成之后，必须将架上剩余材料物品移至上步架或室内，每日收工前应清理架面，将架面上的材料物品堆放整齐。

7.3安全网在使用中损坏应该立即派人进行修补。

7.4现场周转材料码放整齐。