福利院外专项脚手架施工方案

武汉市社会福利综合大楼

幕墙工程

外脚手架支撑

安全专项施工方案

珠海市晶艺玻璃工程有限公司

编制：

审核：

批准：

二○一三年三月

1.编制依据

序号名称编号

1 本工程施工图及设计变更

2 本工程施工组织设计

3 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001

4 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002

5 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001

6 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91

7 建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001

8 建筑施工安全检查标准JGJ59-99

9 建筑施工模板安全技术规范JGJ162-2008

10 危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质[2009]87号

11 建筑工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则建质[2009]254号

12 关于公布我省超过一定规模危险性较大的分部分项

工程专项方案论证专家及开展论证工作有关事项的

通知

鄂建函[2009]300号

13 武汉市超过一定规模的危险性较大的分部分项工程

专项方案专家论证实施细则

武城建[2010]11号

14 武汉市建筑施工现场安全质量标准化达标实施手册武城建[2001]12号

15 公司质量、环境和职业健康安全管理体系GB/T19001-2008 GB/T24001-2004 GB/T28001-2001

2.工程概况

2.1总体概况

序号项目内容

1 工程名称武汉市社会福利综合大楼

2 工程地址武汉江汉区发展大道198号

3 建设单位武汉地产开发投资集团有限公司

4 设计单位中元国际工程设计研究院

5 监理单位武汉鸿诚工程咨询管理有限责任公司

6 质量监督单位江汉区质量监督站

7 施工单位珠海晶艺玻璃工程有限公司

8 质量目标湖北省建筑优质工程“楚天杯”

2.2设计概况

序

号

项目内容

1 建筑功能车库、老人护理、病房及配套厨房、餐厅等

2 建筑特点一类高层建筑

3 建筑面积

总建筑面积9.95万m2规划占地面积20603.11m2地下建筑面积12423.49m2地上建筑面积

86936.66m

2

4 建筑层数地上商业、厨房、餐

厅、医院及行政

办公裙房：12层

老人护理：25层

地下

地下车库

及辅助机

房：1层

5 结构标高

及层高

地下室

标高（m）

结构层高

（mm）

基础顶-5.0～-6.0

地下一层-0.1～-1.2 4800

商业、厨

房、餐厅、

医院、行

政办公及

老人护理

首层 6.0 6000

二层、三层11.4～16.8 5400

设备夹层18.6 1800

四层～二十五层22.2～96.0 3600

屋面99.55 3550

机房层105.0 5450

机房屋面108.0 3000

6 建筑平面

横轴编号1—18轴纵轴编号A—Q轴横轴轴线距离136.55m 纵轴轴线距离107.55m

7 结构形式基础结构形式桩基承台筏板基础

主体结构形式钢筋混凝土框架-剪力墙结构、中庭钢结构屋盖结构形式现浇钢筋混凝土楼盖加钢网架结构

2.3 总体搭设概况

本方案为武汉市社会福利综合大楼A栋裙楼弧形石材幕墙外脚手架搭设方案和A、B栋之间钢结构采光顶玻璃幕墙脚手架搭设方案。根据建筑施工扣件式

钢管脚手架安全技术规程（JGJ130-2001）的要求，拟采取落地式脚手架的搭设工艺。其搭设形式及搭设高度见下表：

设计标高（m）楼层A群采光顶搭设高度（m）±0.000～+16.80 1～4 落地式落地式18.80

3、施工方法

3.1 落地式脚手架

根据该工程的结构形式，在1～4层（标高±0.000～+16.80m）采用落地式脚手架，架体落点在地下室顶板上，可以保证架体无沉降。架体搭设需超出裙楼结构至少1.5m，架体搭设总高度为18.80m。脚手架为双排脚手架，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆间距1.5m，立杆横距1.05m，水平横杆步距1.8m。

采用的钢管类型为?48×2.8，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.6米，水平间距3.0米。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

3.2搭设要求

根据现场实际情况，A栋裙楼采用双排脚手架，架体第一排立杆架设在遮阳板主龙骨与墙体之间，第二排立杆架设在遮阳板主龙骨外侧，将脚手架架体与遮阳板主龙骨连成一个整体。见上图。脚手架西端插入现有主楼脚手架中间，钢管穿插搭设，东端与B栋主楼现有脚手架相连接形成一个闭合的脚手架体系。A 栋地下室西入口预留一个宽3.6米、高4米的门洞，若有车辆进入可随时开启。

3.6米高搭设首层平网，随施工进度设随层网，每隔5.4米设层间网。

3.3构造要求

3.3.1 立杆

立杆间距1.5米，离地高度20㎝设置纵横方向扫地杆。连续设置在立杆内侧，立杆接长采用对接，且接头交错布置，高度方向错开50㎝以上，相邻接头不应在同跨内。接头距大横杆与立杆的交接处不应大于50㎝。顶层立杆可搭接，长度不应小于1m，两个扣件。立杆垂直偏差，架高30 m以下时，要求不大于架高的1/200。

3.3.2 大横杆

大横杆步距1.8m，置立于立杆外侧，每侧外伸长度不应小于10㎝，但不应大于20㎝。杆件接长需对接，接点距主接点的距离不应大于50㎝。

3.3.3 小横杆

小横杆搭在大横杆上面，伸出大横杆长度不小于10㎝，小横杆间距：立杆与大横杆交接处必须设小横杆，脚手板处75㎝，且伸入墙内不小于18㎝。 3.4.4 剪刀撑

外脚手架的外立面立杆整体连续设立剪刀撑。剪刀撑从基础开始沿脚手架高度连续设置、宽度不少于6米，最少跨4跨，最多跨6跨，与地面的夹角为：跨6跨时45°、跨5跨时50°、跨4跨时60°。剪刀撑杆件接长需搭接，搭接长度不小于1m，使用三个扣件均匀分布，端头距扣件不小于10㎝。

3.3.4 脚手板

施工层面应满铺脚手板，严禁探头板，不得高低不平，并要设置挡脚板，挡脚板高度为18㎝。满铺距墙小于10㎝。

3.3.5架体与建筑物拉结

脚手架高度在7m以上设置连墙件，每增高4m，水平每隔6m同建筑物外遮阳主龙骨牢固拉结，内外用钢管扣件固定。并加设顶撑使之同时承受拉力和压力，

保证架体与建筑物之间连接牢固，不摇晃、不倒塌。 见下图

4、外脚手架搭设的安全技术措施

4.1外脚手架不得搭设在距离架空线路的安全距离内。

4.2外脚手架必须及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

4.3外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹蔑混用。 4.4外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全网、穿防滑鞋。

4.5严格控制施工荷载，脚手板上不得集中堆料，施工荷载不得大于2KN/M2。

4.6控制扣件螺栓拧紧力矩，采用扭力扳手，扭力矩控制在40-50N·m范围内。

4.7严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

4.8保证脚手架的整体性，不得与井架、塔吊一并拉结，不得截断架体。

5、外脚手架拆除的安全技术措施

5.1拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟定出作业计划，报请批准，进行安全技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、堆料堆放地点、劳动组织安排等。

5.2拆架时应划分作业区，周围设防护围栏，竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非工作人员进入。

5.3拆架的高处作业人员应戴好安全帽，系好安全带，扎裹腿，穿软底防滑鞋。

5.4拆架程序遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清的原则依次进行，严禁上下同时进行拆架作业。

5.5拆立杆时，要先抱住立杆在拆最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

5.6连墙杆（拉结点）应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆除。

5.7拆除时，要同一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

5.8拆架时严禁触及脚手架附近电源线，以防触电事故。

5.9在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

5.10拆下的材料要及时下运，严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件要集中回收处理。

6、绘制搭设平面布置图纸

脚手架布置按搭设区域1、搭设区域2、搭设区域3布置，其平面布置图见附图。

7、计算书

落地式扣件钢管脚手架计算书

钢管脚手架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为18.80米，立杆采用单立管。

搭设尺寸为：立杆的纵距1.50米，立杆的横距1.05米，立杆的步距1.80米。

采用的钢管类型为48×2.8，连墙件采用2步2跨，竖向间距3.60米，水平间距3.00米。

施工均布荷载为2.0kN/m2，同时施工2层，脚手板共铺设4层。

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=0.036kN/m

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.500/3=0.075kN/m

活荷载标准值Q=2.000×1.500/3=1.000kN/m

荷载的计算值q=1.2×0.036+1.2×0.075+1.4×1.000=1.533kN/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=1.533×1.0502/8=0.211kN.m

=0.211×106/4248.0=49.720N/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=0.036+0.075+1.000=1.110kN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×1.110×1050.04/(384×2.06×105×101950.0)=0.837mm

小横杆的最大挠度小于1050.0/150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=0.036×1.050=0.037kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/3=0.079kN

活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.500/3=1.050kN

荷载的计算值P=(1.2×0.037+1.2×0.079+1.4×1.050)/2=0.805kN

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×(1.2×0.036)×1.5002+0.267×0.805×1.500=0.330kN.m

=0.330×106/4248.0=77.664N/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=0.677×0.036×1500.004/(100×2.060×105×101950.000)=0.06mm

集中荷载标准值P=(0.037+0.079+1.050)/2=0.583kN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

V1=1.883×583.012×1500.003/(100×2.060×105×101950.000)=1.76mm

最大挠度和

V=V1+V2=1.822mm

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 ≤R c

其中R c——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=0.036×1.500=0.053kN

脚手板的荷载标准值P2=0.150×1.050×1.500/2=0.118kN

活荷载标准值Q=2.000×1.050×1.500/2=1.575kN

荷载的计算值R=1.2×0.053+1.2×0.118+1.4×1.575=2.411kN 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0.0998

N G1 = 0.100×18.800=1.880kN

(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0.15

N G2 = 0.150×4×1.500×(1.050+0.250)/2=0.585kN

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15

N G3 = 0.150×1.500×4/2=0.450kN

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

N G4 = 0.005×1.500×22.000=0.141kN

经计算得到，静荷载标准值N G = N G1+N G2+N G3+N G4 = 3.056kN。

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N Q = 2.000×2×1.500×1.050/2=3.150kN

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)附录表D.4的规定采用：W0 = 0.450

U z——风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：U z = 1.250

U s——风荷载体型系数：U s = 0.600

经计算得到，风荷载标准值W k = 0.7×0.450×1.250×0.600 = 0.236kN/m2。

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2N G + 0.85×1.4N Q

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.056+0.85×1.4×3.150=7.416kN

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N = 1.2N G + 1.4N Q

经过计算得到，底部立杆的最大轴向压力N=1.2×3.056+1.4×3.150=8.077kN

风荷载设计值产生的立杆段弯矩M W计算公式

M W = 0.85×1.4W k l a h2/10

其中W k——风荷载标准值(kN/m2)；

l a——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M w=0.85×1.4×0.236×1.500×1.800×1.800/10=0.137kN.m

五、立杆的稳定性计算:

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=8.486kN；

i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

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=1.155×1.500×

1.800=3.118m；

A ——立杆净截面面积，A=3.974cm2；

W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；

——由长细比，为3118/16=195；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表得到0.191；

——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=8486/(0.19×397)=111.538N/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!

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=7.824kN；

i ——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；

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=1.155×1.500×

1.800=3.118m；

A ——立杆净截面面积，A=3.974cm2；

W ——立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.248cm3；

——由长细比，为3118/16=195；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i 的结果查表得到0.191；

M W——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，M W=0.137kN.m；

——钢管立杆受压强度计算值(N/mm2)；经计算得到=7824/(0.19×397)+137000/4248=135.007N/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!

六、连墙件的计算:

连墙件的轴向力计算值应按照下式计算：

N l = N lw + N o

其中N lw——风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，应按照下式计算：

N lw = 1.4 ×w k×A w

w k——风荷载标准值，w k = 0.236kN/m2；

A w——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，A w = 3.60×3.00 = 10.800m2；

N o——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN)；N o = 5.000 经计算得到N lw = 3.572kN，连墙件轴向力计算值N l = 8.572kN

连墙件轴向力设计值N f = A[f]

其中——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l/i=25.00/1.60的结果查表得到

=0.96；

A = 3.97cm2；[f] = 205.00N/mm2。

经过计算得到N f = 78.217kN

N f>N l，连墙件的设计计算满足要求!

连墙件采用双扣件与遮阳板主龙骨连接、并采用双扣件与遮阳主龙骨左右卡箍，防止整体倾覆。

经过计算得到N l = 8.572kN小于扣件的抗滑力12.0kN，满足要求!

连墙件扣件连接示意图

七、立杆的地基承载力计算:

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p ≤f g

其中p ——立杆基础底面的平均压力(kN/m2)，p = N/A；p = 33.94

N ——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值(kN)；N = 8.49

A ——基础底面面积(m2)；A = 0.25

f g——地基承载力设计值(kN/m2)；f

g = 72.00

地基承载力设计值应按下式计算

f g = k c×f gk

其中k c——脚手架地基承载力调整系数；k c = 0.40

f gk——地基承载力标准值；f gk = 180.00

地基承载力的计算满足要求!