重庆某中学教学楼外脚手架施工方案（含计算书、示意图）

'目录一、工程概况…………………………………1二、编制依据…………………………………1三、编制目的…………………………………1四、施工组织…………………………………2五、主要搭设方法……………………………3六、钢管落地脚手架计算书…………………619 外脚手架工程施工方案一、工程概况重庆市南开中学教学实验楼建设工程，工程位于重庆市沙坪坝南开中学校内，本工程为学校的教学实验楼，总建筑面积8228.51㎡，建筑楼层为6+1，建筑总高度约23.4m。结构形式为框架-剪力墙结构，设防烈度为7度，建筑工程设计等级为二级，合理使用50年。二、编制依据（1）建设部行业标准《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99及《重庆市建筑工地文明施工标准》规定，对主体施工为防止高空坠落和物体打击事故发生，采用封闭脚手架对建筑施工作业进行全封蔽，确保施工安全和文明施工，特编制本方案。（2）国务院《建设工程安全生产管理条例》规定必须编制专项施工方案。（3）施工图。（4）执行规范：a.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99b.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)c.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)d.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)（5）《施工组织设计》。三、编制目的1、确保高处作业施工安全。由于结构及建筑外装饰施工，作业人员于建筑物四周进行的操作，均属高处作业，必须有可靠的安全防护措施，以保证操作人员的人身安全。19 2、确保无高处坠物。因楼层施工和外墙装饰施工，必然会有物料向下跌落，对上下交叉施工人员、行人车流造成安全隐患，必须有可靠的安全防护措施，以保证无高处坠物。3、确保外墙装饰施工。4、确保文明施工达标。由于本工程地处为重庆市南开中学校内，不但要符合市容美观要求，而且不影响城市观瞻效果。一、施工组织1、组织机构：在项目部领导下，成立外防护施工管理小组，设立专职安全员。2、技术准备：2、1认真熟悉图纸，掌握工程外围部分建筑、结构设计特点，仔细勘查建筑物四周环境及相互关系，预测本工程四周施工过程中可能产生的相关安全隐患问题。2、2确定外防护安全生产目标，编制科学合理、切实可行的外防护方案，上报有关部门审批同意后，按方案组织实施。按已审批的方案结合有关规范规定，对管理小组及全体作业人员进行全面交底，完善相关手续。3、防护架及装饰施工脚手架材料准备1）钢管规格：采用Φ48，壁厚2.8mm的钢管，自重3.81kg/m。2）扣件符合《钢管脚手架扣件》GB15831的规定。3）脚手板采用竹脚手板，上铺竹胶板。4）牵引拉绳材质：钢丝绳14.00mm5）安全网19 材质：密目式安全网，符合GB16909-1997的规定。6）分色挡脚板材质：竹胶板油漆：外架钢管为黄色和剪刀撑采用黑色油漆涂刷。五、主要搭设方法1、主要施工方法由于场地狭窄，建筑物较低，采用双排落地式钢管脚手架。2、施工流程清地坪及砼硬化→排设立杆→搭设第一道大横杆→临时稳定架子→搭设第二道大横杆→连接小横杆完成第一步架→类似完成第二步架→加固→类似完成第三步架→加固→搭设斜道→挂安全密目网→用竹胶板封闭→检查验收→投入使用→拆除（1）安设立杆立杆间距1500mm，立杆安设应垂直，其垂直偏差控制在架高的1/400以内，且在±100mm内。架子中间各层各步立杆接长采用对接扣件连接，不得用两个或多个旋转扣件连接。立杆应采用不同长度的钢管参差布置，相邻两根立杆的街头不应设置在同一步内，同一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500mm。各接头中心至节点的距离不宜大于步距的1/3。立杆顶端高出女儿墙上皮1.2m，高出檐口上皮及结构施工操作层1.5m。（2）大横杆搭设大横杆步距为1800mm，设置于内外立杆内侧；外侧防护应设相应的水平杆；装饰期间内侧平杆步距为1800mm。19 大横杆接长采用对接扣件连接，接头必须相互错开，两根相邻纵向水平杆的接头不宜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500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。大横杆与立杆采用“十”字扣件连接，通过其把小横杆的荷载传递给立杆。大横杆应安装平顺，一根杆的两端高差应在±20mm内，同步的相邻两根大横杆高差应在±10mm内。（3）小横竿搭设主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。靠墙一端的外伸长度不应大于0.4L（L为立杆横向间距），且不应大于500mm。小横杆伸出外架外侧统一为150mm，以保证外架搭设美观。非主节点的横向小横杆水平间距按竹跳板的长度除去两端各150mm后，等间距布置，横杆两边与大横杆用直角扣件固定连接，跳板对接处设置两根小横杆，间距300mm，以防止产生探头板的情况。（4）加固加固主要有两个方面：支撑和拉接。支撑分横向斜撑和纵向剪刀撑。横向斜撑设置在同一节点间，由底层呈“之”字形连续布置。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。除拐角处设置横向斜撑外，中间应每隔六跨设置一道。纵向剪刀撑斜杆与地面成45度角，宽度为4跨立杆纵距长7200-8000mm。19 纵向剪刀撑设置在外侧立面的两端，由底止顶连续设置，与地面成45~60度夹角，当架子长度较大时应在中间加设剪刀撑，使各道剪刀撑之间的净距为14.4米，即8跨立杆间距。剪刀撑的接长采用搭接，其方法同立杆的搭接方法，搭接长度1000mm，采用三个扣件连接。剪刀撑斜杆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节点的距离不大于150mm。拉接竖向按每一自然层设置两道，第一道于楼面处；第二道于本层梁底。横向按柱间距均匀布置三道，两端对应柱子设置，柱子中间设置一道。拉接钢管采用两个扣件固定在楼板面上的拉接锚环上。拉接钢管尽量靠近主节点，与主节点距离不大于300mm。连墙件:连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.60米，水平间距4.50米，采用扣件连接；连墙件连接方式为单扣件连接；（5）安全网挂设安全密网采用扎丝挂设在外侧大横杆内侧，宽度1800mm，与大横杆步距匹配。施工楼层下设置尼龙安全兜网。在每一施工楼层处，安全密网挂设好后，采用竹跳、竹胶板加设水平封闭。施工层以下每隔三层设300mm高黑黄相间分色挡脚板。施工层设置临时水平网，其下为每隔3层设置水平网。（6）硬防护封闭为防止高空物体坠落，穿透安全密目网，伤及施工人员及行人与车辆，在密目网内侧用1.22×2.44×0.01竹胶板全面封闭，不得留有空隙。竹胶板用扎丝绑扎于大横竿上。同时在竹胶板封闭区域配置低压照明系统，满足施工照明需要并按要求配备防火设施。（7）拆除A、外防护架在拆除前应注意以下几项工作。1）完成外墙装饰面的最后修补及清洁，其质量已进行验收合格。19 2）对参与拆除的有关人员进行详细交底，明确拆除范围、时间、拆除顺序及方法、材料运输方式、拆除过程中的组织管理人员、联系方式、拆除中的安全防护措施、安全警戒区域，交底应有书面记录并签字完善。B、拆除程序清理架上垃圾杂物→竹胶板拆除→安全网→脚手板→栏杆→剪刀撑→拉接杆→小横杆→大横杆→立杆C、拆除注意事项1）清理垃圾杂物要仔细，垃圾杂物要装入桶内，严禁随意抛扔。2）拆架顺序由上而下，一步一清，逐步拆除，分段拆除时，高差小于两步架。3）支撑杆件及拉接杆要与架子拆除同步，不能先行全部拆除。4）剪刀撑、大横杆拆除时应由三人配合，先拆中间扣件，后拆两端扣件，由中间人员向下传递。5）地面应设置不小于5米的安全警戒区域，并安排专人进行警戒，并在临街面挂安全警示标牌。6）拆除的钢管、扣件及防护等材料吊运时，必须采用专用保险吊钩，严禁单点起吊，吊运时必须平稳，吊运中上下要有专人指挥，严禁碰撞架子、电线、门窗、墙面等。六、钢管落地脚手架计算书一、参数信息:1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为28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；19 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Φ48×2.8；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:2.000kN/m2；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处重庆，基本风压为0.4kN/m2；风荷载高度变化系数μz为1.00，风荷载体型系数μs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:7；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；立杆基础底面面积(m2):0.25；地基承载力调整系数:1.00。19 19 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=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P2=0.3×1.05/(2+1)=0.105kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m；静荷载的设计值:q1=1.2×0.038+1.2×0.105=0.172kN/m；活荷载的设计值:q2=1.4×0.7=0.98kN/m；19 图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)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=0.08×0.172×1.52+0.10×0.98×1.52=0.251kN.m；支座最大弯距计算公式如下:支座最大弯距为M2max=-0.10×0.172×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.297kN.m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.251×106,0.297×106)/5080=58.465N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=58.465N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/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。19 计算公式如下：其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.105=0.143kN/m；活荷载标准值:q2=Q=0.7kN/m；最大挠度计算值为：V=0.677×0.143×15004/(100×2.06×105×)+0.990×0.7×15004/(100×2.06×105×)=1.593mm；大横杆的最大挠度1.593mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，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=0.038×1.5=0.058kN；脚手板的自重标准值：P2=0.3×1.05×1.5/(2+1)=0.158kN；活荷载标准值：Q=2×1.05×1.5/(2+1)=1.050kN；集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.158)+1.4×1.05=1.728kN；19 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如下:Mqmax=1.2×0.038×1.052/8=0.006kN.m；集中荷载最大弯矩计算公式如下:Mpmax=1.728×1.05/3=0.605kN.m；最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.611kN.m；最大应力计算值σ=M/W=0.611×106/5080=120.313N/mm2；小横杆的最大弯曲应力σ=120.313N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/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=5×0.038×10504/(384×2.06×105×)=0.024mm；大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.158+1.05=1.265kN；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=1265.1×1050×(3×10502-4×10502/9)/(72×2.06×10519 ×)=2.07mm；最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.024+2.07=2.094mm；小横杆的最大挠度为2.094mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm,满足要求！四、扣件抗滑力的计算: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6.40kN；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=0.038×1.5×2/2=0.058kN；小横杆的自重标准值:P2=0.038×1.05/2=0.02kN；脚手板的自重标准值:P3=0.3×1.05×1.5/2=0.236kN；活荷载标准值:Q=2×1.05×1.5/2=1.575kN；荷载的设计值:R=1.2×(0.058+0.02+0.236)+1.4×1.575=2.582kN；R<6.40kN，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+(1.50×2/2)×0.038/1.80]×25.00=3.920；(2)脚手板的自重标准值(kN/m219 )；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3NG2=0.3×7×1.5×(1.05+0.3)/2=2.126kN；(3)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=0.15×7×1.5/2=0.788kN；(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005NG4=0.005×1.5×25=0.188kN；经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.021kN；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=2×1.05×1.5×2/2=3.15kN；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《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Wo=0.4kN/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=0.7×0.4×1×0.645=0.181kN/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=1.2×7.021+1.4×3.15=12.836kN；19 考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.021+0.85×1.4×3.15=12.174kN；风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.181×1.5×1.82/10=0.104kN.m；六、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为：立杆的轴向压力设计值：N=12.836kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；当验算杆件长细比时，取块1.0；计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.5；计算长度,由公式lo=k×μ×h确定：l0=3.118m；长细比Lo/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.186；立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=12836/(0.186×489)=141.121N/mm2；立杆稳定性计算σ=141.121N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式19 立杆的轴心压力设计值：N=12.174kN；计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；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：μ=1.5；计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；长细比:L0/i=197；轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.186立杆净截面面积：A=4.89cm2；立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；σ=12174/(0.186×489)+.204/5080=154.409N/mm2；立杆稳定性计算σ=154.409N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！七、最大搭设高度的计算:按《规范》5.3.6条不考虑风荷载时,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=3.101kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；Hs=[0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×3.101+1.4×3.15)]/(1.2×0.125)=70.206m；19 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]=70.206/(1+0.001×70.206)=65.601m；[H]=65.601和50比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为25m，小于[H]，满足要求！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：NG2K=NG2+NG3+NG4=3.101kN；活荷载标准值：NQ=3.15kN；每米立杆承受的结构自重标准值：Gk=0.125kN/m；计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：Mwk=Mw/(1.4×0.85)=0.104/(1.4×0.85)=0.088kN.m；Hs=(0.186×4.89×10-4×205×103-(1.2×3.101+0.85×1.4×(3.15+0.186×4.89×100×0.088/5.08)))/(1.2×0.125)=62.136m；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]=62.136/(1+0.001×62.136)=58.501m；[H]=58.501和5019 比较取较小值。经计算得到，脚手架搭设高度限值[H]=50m。脚手架单立杆搭设高度为25m，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=0.181kN/m2；每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；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=5.000kN；风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：Nlw=1.4×Wk×Aw=4.096kN；连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=9.096kN；连墙件承载力设计值按下式计算：Nf=φ·A·[f]其中φ--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φ=0.949，l为内排架距离墙的长度；又：A=4.89cm2；[f]=205N/mm2；连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.949×4.89×10-4×205×103=95.133kN；Nl=9.096