山东多层框架文体楼双排落地式脚手架施工方案

'目录1、编制依据………………………………………………………………12、工程概况………………………………………………………………13、设计要求………………………………………………………………14、构造要求………………………………………………………………15、脚手架验算……………………………………………………………56、构配件要求……………………………………………………………137、施工要求………………………………………………………………148、检查及验收……………………………………………………………159、环境职业健康及安全措施…………………………………………15-15- 1、编制依据1.1《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）。1.2《建筑施工高处作业安全技术规范》。1.3《施工手册》。1.4材料力学、钢结构计算等相关书籍。1.5《***德州****新校建设项目—文体楼工程图纸》。1.6公司对脚手架搭设的有关要求。2、工程概况2.1工程简介本工程为***德州****新校建设项目文体楼工程，位于德州市经济开发区，东临河东大道，南邻十八号路。由***校筹建，德州市建筑规划勘察设计研究院设计，山东**监理咨询有限公司监理，山东**集团有限公司承建。工程总建筑面积4942.96m2，局部地下一层，地上两层，地面至主要结构屋面高度15.12米，本工程是集**学员文体、休闲等多功能于一体的综合性建筑。本工程结构体系为框架结构，框架抗震等级为三级，基础型式为柱下独立基础，3、设计要求本工程脚手架搭设总高度约12m，采用双排落地式脚手架，搭设形式见下表：序号脚手架种类脚手架搭设高度（m）搭设步数（步）搭设部位1落地式脚手架12.20.2+1.5×8建筑物一层至屋面4、构造要求4.1纵向水平杆的构造应符合下列规定：4.1.1纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨。4.1.2纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，本工程采用对接。对接、搭接应符合下列规定：-15- ①纵向水平杆的对接扣件应交错布置：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。②搭接长度不应小于lm，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。③纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。4.2横向水平杆的构造应符合下列规定：4.2.1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。4.2.2作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距的1／2。按照离底部主节点横向水平杆600mm、1200mm的间距设置两道横向水平“花杆”做护栏。4.3脚手板的设置4.3.1作业层脚手板应铺满、铺稳，离开墙面120—150mm。4.3.2脚手板应设置在三根横向水平杆上。当脚手板长度小于2m时，可采用两根横向水平杆支承，但应将脚手板两端与其可靠固定，严防倾翻。脚手板铺设可采用对接平铺，亦可采用搭接铺设。脚手板对接平铺时，接头必须设两根横向水平杆，脚手板外伸长应取130—150mm，两块脚手板外伸长度的和不应大于300mm；脚手板搭接铺设时，接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于200mm，其伸出横向水平杆的长度不应小于100mm。4.3.3作业层端部脚手板探头长度应取150mm，其板长两端均应与支承杆可靠地固定。脚手板底部设置一道水平兜网。4.3.4每一作业层上在底部横向水平杆上方，外立杆的内侧，设置一排高度为180mm挡脚板，满刷一层红白漆作为醒目。4.4立杆4.4.1立杆基础：-15- 设置在室外回填土上，回填土要求夯实，立杆底部铺设垫板，其规格为长4m，宽20cm，厚5cm的木板。连续铺设，立杆底部使用钢底座，其规格为150×150×8mm的钢板制作（或成品铸铁底座）。纵、横向扫地杆必须连续设置，且离底面高度应小于20cm。4.4.2脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。4.4.3脚手架底层步距取1.5m。4.4.4立杆必须用连墙件与建筑物可靠连接。4.4.5立杆设置与杆件间距：外立杆距墙2.6m，内立杆应距墙0.5m，立杆间距为1.05m，立杆纵距见图示,大横杆间距为1.5m(外立杆每步增设一道大横杆)，连墙杆的间距为二步三跨。立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同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小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。立杆接长顶层顶步可以采用搭接，搭接长度不小于1m，采用3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不小于100mm。4.5连墙件-15- 4.5.1靠近主节点设置，偏离主节点的距离不大于300mm；4.5.2从底层第一步纵向水平杆处开始设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定。4.5.3优先采用菱形布置。4.5.4采用刚性连墙件与建筑物可靠连接。4.5.5连墙件与建筑物做法见下图:4.6剪刀撑剪刀撑连续设置，原则上搭设方法为竖直方向4个步距，水平方向４个纵距，5根站杆为一组，根据架体进行调整，最下端应距离基面最近为宜。其搭设角度应在45度-60度之间，角度不定，其杆件的搭接处不得少于3个卡扣，杆件搭接长度为150cm，且最外边卡扣距杆件端点的距离应大于10cm，剪刀撑的高度应和架体同高。（架体应高出施工层1.5m）剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上。4.7上人通道本工程不另行设计上人斜道。楼梯与施工层同步施工，若楼梯要慢于施工层一层，在室内搭设上人梯施工层。5、脚手架验算-15- 根据《建筑施工扣件或钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2002）中有关规定，进行立杆、连墙杆、大横杆、横向水平杆、架体稳定计算等的有关验算。5.1工程参数搭设参数搭设高度12.2m水平杆步距1.5m立杆纵距1m立杆横距1.05m连墙件方式二步三跨连墙件扣件双扣件荷载参数（荷载标准值）永久荷载立杆承受结构自重0.0979kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型木脚手板,2层自重标准值0.35kN/m2栏杆挡脚板木脚手板自重标准值0.17kN/m2可变荷载施工均布活荷载3kN/m2同时施工层数1层风荷载地区山东德州市基本风压0.3kN/m2地基参数地基土类型粘性土地基承载力标准值120kN/m2垫板宽度0.2m垫板长度1m考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按φ48×2.6钢管计算。5.2横向水平杆（小横杆）验算《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.2.2条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，双排脚手架的横向水平杆两端均应采用直角扣件固定在纵向水平杆上。”第6.2.1条第3款规定:“当使用冲压钢脚手板、木脚手板、竹串片脚手板时，纵向水平杆应作为横向水平杆的支座，用直角扣件固定在立杆上。”施工荷载的传递路线是：脚手板→横向水平杆→纵向水平杆→纵向水平杆与立杆连接的扣件→立杆，如图：-15- 横向水平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。（一）抗弯强度计算1、作用横向水平杆线荷载标准值：qk=(QK+QP1)×S=(3+0.35)×0.5=1.68kN/m2、作用横向水平杆线荷载设计值：q=1.4×QK×S+1.2×QP1×S=1.4×3×0.5+1.2×0.35×0.5=2.31kN/m3、考虑活荷载在横向水平杆上的最不利布置（验算弯曲正应力、挠度不计悬挑荷载，但计算支座最大支反力要计入悬挑荷载），最大弯矩：Mmax=qlb2=2.31×1.052=0.318kN·m884、钢管载面模量W=3.99cm35、Q235钢抗弯强度设计值，查规范表5.1.6得表f=205N/mm26、按规范中公式（5.2.1）计算抗弯强度σ=Mmax=0.318×106=79.7N/mm2〈205N/mm2W3.99×1037、结论：满足要求（二）变形计算1、钢材弹性模量：查规范表5.1.6　得E＝2.06×105N/mm22、钢管惯性矩I＝9.59cm43、容许挠度：查规范表5.1.8，得[ν]=l/150与10mm-15- 4、按规范中公式（5.2.3）验算挠度ν=5qklb4=5×1.68×10504=1.3mm〈1050＝7与10mm384EI384×2.06×105×9.59×1041505、结论：满足要求5.3纵向水平杆(大横杆)验算纵向水平杆按三跨连续梁计算，如下图：（一）抗弯强度计算由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力设计值F=0.5qlb(1+a1)2=0.5×2.31×1.05(1+0.15)2=1.58kNlb1.05最大弯矩Mmax=0.175Fla=0.175×1.58×1=0.28kN·m，抗弯强度计算如下：σ=Mmax=0.28×106=70.18N/mm2〈f=205N/mm2W3.99×103结论：满足要求（二）挠度计算由横向水平杆传给纵向水平杆的集中力标准值Fk=0.5qklb(1+a1)2=0.5×1.68×1.05(1+0.15)2=1.15kNlb1.05挠度计算：v=1.146Fkl3a=1.146×1.15×103×10003=0.67mm〈10mm100EI100×2.06×105×9.59×104结论：满足要求-15- 5.4扣件抗滑承载力验算水平杆与立杆连接方式采用单扣件，抗滑承载力Rc=8kN。纵向水平杆通过扣件传给立杆竖向力设计值=1.58×2.15=3.4kN〈Rc=8kN结论：扣件抗滑承载力满足要求5.5立杆的稳定性计算1、分析立杆稳定性计算部位组合风荷载时，由下式计算立杆稳定性N+Mw≤fjAWN——计算立杆段的轴向力设计值；A——立杆的截面面积；j——轴心受压构件的稳定系数，应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)附表C取值；W——截面模量；f——钢管的抗压强度设计值；Mw——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩；Mw=0.9×1.4Mwk=0.9×1.4ωklah210其中，风荷载标准值ωk=µz·µs·ω0，将N=1.2(NG1k+NG2k)+0.9×1.4∑NQk代入上式化简为：1.2Hgk+0.9×1.4×µz·µs·ω0lah2+1.2NG2k+0.9×1.4∑NQk≤fjA10WjAjAH——脚手架高度；gk——每米立杆承受的结构自重标准值；la——立杆纵距；h——步距；µz——风压高度变化系数；µs——风荷载体型系数；ω0——基本风压，取山东德州市10年一遇值，ω0=0.3kN/m2NG1k——脚手架立杆承受的结构自重标准值产生的轴向力；NG2k——构配件自重标准值产生的轴向力；∑NQk——施工荷载标准值产生的轴向力总和；脚手架结构自重产生的轴压应力-15- σg=1.2HsgkjA风荷载产生的弯曲压应力：σw=0.9×1.4×µzµsω0lah210W构配件(安全网除外，但其自重不大)自重荷载、施工荷载作用位置相对不变，其值不随高度变化而变化。风荷载随脚手架高度增大而增大，脚手架结构自重随脚手架高度降低而增加(计算中应考虑的架高范围增大)，因此，取σ=σg+σW最大时作用部位验算立杆稳定性。2、计算风荷载产生的弯曲压应力σw风荷载体型系数µs=1.3f=1.3×0.8=1.040，值大于1.0时，取1.0。σw=0.9×1.4×µz×1.0×0.3×1×1.52×106=21.3µz10×3.99×103地面粗糙度B类　田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区。3、计算脚手架结构自重产生的轴压应力σg首先计算长细比λ：λ=l0il0——计算长度，l0=kµh；i——截面回转半径；k——计算长度附加系数，其值取1.155；µ——考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数，应按规范表5.3.3采用；h—步距；立杆横距lb=1.05m，连墙件布置二步三跨，查规范表5.3.3得µ=1.5，h=1.5mλ=kµh=1.155×1.5×150.0=161i1.61根据λ的值，查规范附录C表得轴心受压构件的稳定系数j=0.271。立杆纵距la=1m，查规范附录A表A-1得gk=0.0979kN/mσg=1.2Hsgk=1.2Hs×0.0979×103=1.17HsN/mm2-15- jA0.271×371.004、求σ=σw+σg列表如下：高度(m)µzσw=21.3µz(N/mm2)对应风荷载作用计算段高度取值Hg(m)σg=1.17Hs(N/mm2)σ=σw+σg(N/mm2)51.021.308.710.1831.488.71.021.301011.7033.00分析说明：脚手架顶端风荷载产生弯曲压应力相对底部较大，但此处脚手架结构自重产生的轴压应力很小，σw+σg相对较小，脚手架底部风荷载产生的弯曲压应力虽较小，但脚手架自重产生的轴压应力接近最大σ=σw+σg最大，因此脚手架立杆稳定性验算部位取底部。5、验算长细比由规范5.3.3式，且K=1，得λ=l0=kμh=1.5×150=140<210ii1.61结论:满足要求!。6、计算立杆段轴向力设计值N脚手架结构自重标准值产生的轴向力NG1K=Hsgk=8.7×0.0979=0.85kN构配件自重标准值产生的轴向力NG2K=0.5(lb+a1)la∑Qp1+Qp2la+laHQp3=0.5×(1.05+0.15)×1×2×0.35+0.17×1×2+1×8.7×0.01=0.847kNlb——立杆横距；a1——小横杆外伸长度；la——立杆纵距；Qp1——脚手板自重标准值；Qp2——脚手板挡板自重标准值；Qp3——密目式安全立网自重标准值；H——脚手架高度；施工荷载标准值产生的轴向力总和∑NQk=0.5(lb+a1)laQk=0.5×(1.05+0.15)×1×3×1=1.80kNQk——施工均布荷载标准值；-15- 组合风荷载时N=1.2(NG1K+NG2K)+0.9×1.4∑NQk=1.2×(0.85+0.847)+0.9×1.4×1.80=4.30kN7、组合风荷载时，验算立杆稳定性按规范公式5.3.1-2验算立杆稳定性，即：N+Mw=4.30×103+21.3×1.0=42.77+21.30=64.07N/mm2