1、外脚手架施工组织设计方案 中国农业大学烟台校区主楼工程中国农业大学烟台校区主楼工程 2005 年年 5 月月 3 日日 脚手架施工方案脚手架施工方案 一、 编制依据： 本方案依据 JGJ1302001 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 和 中国农业大学烟台校区主楼工程图纸编制本施工方案。 二、 工程概况： 1.工程简况 工程名称：中国农业大学烟台校区教学楼、实验楼工程 建筑地址：中国农业大学烟台校区（位置：莱山区解甲庄镇北寨村） 建设单位：中国农业大学 建筑面积：教学楼38150平方米，实验楼28000平方米 结构类型：教学楼为框架结构，实验楼为框剪结构 施工工期：2005年4月5日开工，
2、2005年8月30日竣工，总日历工期147天 质量目标：按现行建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001） 及有关规定，质量等级达到合格标准。 文明施工：省级安全文明工地，争创省级安全文明示范工地。 2.建筑概况 本工程位于烟台市莱山区，分为实验楼与教学楼两部分。其中实验楼为 6 层，局部 8 层，建筑面积 28000 平方米；教学楼 3 层-5 层，建筑面积 38150 平方米。 三、 脚手架材料准备： 1、所用材料：48 钢管、直角扣件、旋转扣件、 “工”字钢、钢丝绳、 2000 目密目网、大扣网、木脚手板、5mm 尼龙绳、钢底座等。 2、选材要求：钢管及扣件的材质应符合现行国
3、家标准的要求；密目网 为 1.86m，大扣网为 36m，两者必须使用省安监总站推荐产品；脚手板为 5cm 厚 4000mm 长 200mm 宽的木质脚手板；钢底座为 15150.8cm 钢板； 钢管要平直、干净，表面有砼的要清理干净，弯曲的要调直，并刷黄色油漆。 扣件和螺栓要光洁、灵活，变形及严重损伤的不得使用。 四、 脚手架的搭设： 本工程内脚手架采用满堂式脚手架，脚手架立杆间距 1 米，高度方向上每 隔 1 米设纵横向水平杆一道。实验楼采用“工”字钢悬挑外双排脚手架。教学 楼脚手架采用落地式双排脚手架。 1、 地基处理： 本工程教学楼脚手架采用落地式双排脚手架， 故地基做法为， 先把回填土
4、分层夯实， 然后用C30砼在建筑物外围浇筑二排截面尺寸为250mm 250mm 的地梁,如下图所示： 然后在地梁上铺 40002005cm 的木板，木板上安放 15150.8cm 的钢底 座，在脚手架外排立杆外侧 20cm 处设置宽 15cm 深 20cm 宽的明排水沟，排水 沟用水泥沙浆抹平，并在转角处和中间设置沉水井，沉水井为 505050cm。 2、搭设要求：本工程的脚手架采用双排脚手架。 250 250 主筋10 8250 地梁断面图 3、搭设顺序： 摆放扫地杆逐根树立立杆并与扫地杆扣紧装扫地小横杆并与立杆和 扫地杆扣紧装第一步大横杆并与各立杆扣紧装第一步小横杆装第二步 大横杆装第二步
5、小横杆加临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧装第 三、四步大横杆和小横杆装连墙杆接立杆加设剪刀撑铺脚手板绑护 身栏杆及挡脚板，并挂立网防护。 4、各构件搭设要求： 1）立杆：立杆纵向间距为 1.35 米，横向间距为 1.35 米，步距 1.8 米。 立杆必须采用对接，相邻杆的接头要错开，并布置在不同的步距内，其接头距 大横杆的距离不应大于步距的 1/3。立杆与大横杆交接处要用直角扣件扣紧， 不能隔步设置或遗漏。立杆的垂直偏差为 1/200。双排脚手架里杆与建筑物墙 的距离为 25cm。立杆顶部要高出檐口 1.5 米。 2)大横杆：大横杆的步距，第一步不得大于 2 米，往上每步为 1.8 米，大
6、横杆应布置在立杆的内侧，同一排大横杆的水平偏差不得大于该片架总长的 1/300，但不得大于 50mm。大横杆伸出扣件盖板边缘不得小于 10cm。 3)小横杆：立杆与大横杆交接处必须要有小横杆，用直角扣件固定在大横 杆上， 但与主节点的距离不得大于15cm。 小横杆靠墙的一端与墙的间距为10cm； 钢管伸出扣件盖板边缘不得小于 10cm。详见下图： 4)剪刀撑：在脚手架每个转角处各设置一组剪刀撑，剪刀撑沿架高连续设 置。在南立面的剪刀撑是满剪刀撑，沿架高连续设置；剪刀撑采用搭接，接头 处搭接不得小于 1 米，用两个旋转扣件固定在立杆或小横杆伸出端；中间每隔 9-15 米设置一组。剪刀撑的角度为
7、45-60 度。 5)扫地杆：应在距地面 15-20cm 处沿纵横方向连续设置，中间不得断开。 纵向扫地杆用直角扣件固定在距底座上皮 20cm 处的立杆上；横向扫地杆用直 角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。 6)连墙杆：连墙杆在靠近主节点处的立杆上设置，与主节点的距离不得大 于 30cm，用48 的钢管与建筑物做水平有效拉结，其垂直距离不得大于 4 米， 水平距离不得大于 6 米。如下图所示: 拉结点平面图拉结点剖面图 7)脚手板：在操作层上要满铺脚手板，并设置护栏和挡脚板。护栏高度为 60cm 和 120cm 各一道，挡脚板高度为 18cm。脚手板采用搭接铺设，接头必 须支在小横杆上，
8、搭接长度要大于 20cm，伸出小横杆的长度不小于 10cm，并 用绳子封牢。 8)安全网：所有外架均采用 2000 目密目网做全封闭，外架顶部要高出作 业面 1.5 米，架内每隔两层设置一道平网且要封闭严密，详见下图： 9）扣件：螺栓的跟部要放正，用力矩扳手检查，应在 4050N.M 之间， 最大不能超过 80N.M，连接大横杆的对接扣件，开口应朝架子内侧，螺栓要向 上，以防雨水进入。 10)挡脚板：在作业层上挡脚板要连续设置，挡脚板高度为 18cm，厚度为 不小于 2cm。 11）避雷：在脚手架的四个角和每面的中间处各设置一组避雷装置，接地 体用直径 16 的圆钢埋深 2 米，上边的避雷器高
9、 1 米。 12)由于实验楼 38 层采用悬挑脚手架，所以脚手架二层以上部分为悬挑 架，采用底锚斜支拉式， ：立杆纵向间距为 1.35 米，横向间距为 1.35 米，步 距 1.8 米。具体做法如下图所示： 13）通道口： 三层梁 二层顶板 预留钢筋 预留地锚 “U”型螺栓 外挑“工”字钢 外挑脚手架剖面图 2501350200 钢丝绳拉结 通道口的搭设应符合下列要求： a、通道口处的空间架体，除下弦平面外，应在其余平面内设置一根斜腹 杆； b、斜腹杆采用旋转扣件固定在与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得大于 150mm； c、斜腹杆采用通长杆件，当必须接长时，可采
10、用对接扣件连接或搭接连 接。 d、通道口顶步设置两层竹架板防护，两层竹架板中间满挂一层密目网； e、通道口伸出下限杆的杆件端头，增设一个防滑扣件，并应紧靠主节点 处的扣件； 14）上料平台 上料平台采用连墙件直接与框架结构相连接，不与外脚手架相连，从地面 向上搭设。上料平台立杆间距 1.2 米，横杆步距 1 米，尺寸为 3.6 米3.6 米， 采用剪刀撑满设，顶部满铺脚手板，板底满挂安全网，防护栏杆同作业层防护 栏杆做法。详见下图。 五、 脚手架的质量标准和检查验收要求： 1、质量标准 脚手架的搭设必须符合建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的要 求。 2、检查验收要求 1）脚手架在基础完工后
11、和脚手架搭设前进行检查。 2）脚手架在每层搭设完，由项目部经理组织工长、安全员、操作班组长对 搭设完的脚手架进行验收，并填写验收记录。只有验收合格后，方可使 用。 六、设计计算： （一）外脚手架计算 1、荷载计算： 1.1、脚手架结构自重 根据（JGJ130-2001）规范附表 A-1 得 gk=0.143528.5=4.090kN 1、外立杆配件自重： 脚手板：满铺脚手板三层单位荷载 0.35kN/m2 外立杆：gk-1=1.351.350.353/2=0.957kN 内立杆：gk-2=0.957+1.350.40.353=1.524kN 2、扶手栏杆及挡脚板 gk-3=1.3530.038
12、4+0.141.350.253=0.297kN 3、安全立网 gk-4=28.51.350.01=0.385kN 4、安全平网，共设 5 道 gk-5=1.351.3550.01=0.091 kN 合计：外立杆：0.957+0.297+0.385+0.091/2=1.685kN 内立杆：1.524+0.091/2+1.350.50.0384=1.595kN 活荷载： 外立杆：Q1=1.351.3533/2=8.201kN 内立杆：Q2=1.35（1.35/2+0.15）33=10.024kN 总设计垂直荷载： 外立杆：F1=1.2（4.090/2+1.685）+1.48.201=15.957k
13、N 内立杆：F2=1.2（4.090/2+1.595）+1.410.024=18.402kN 6.2 立杆稳定性验算 6.2.1 内立杆稳定性验算 查规范 5.3.3 表得=1.5 =h/I=1.51.8/0.0158=170.9 查规范附表 C 得=0.223 立杆稳定性验算，根据规范 5.3.1-1 公式 n/A=18.402/0.223489=168.75N/mm 2205N/mm2 满足要求 6.2.2 外力杆稳定性验算 1) 风荷载计算：考虑=0.77kN/m2 考虑风压变化系数z=1.2，脚手架挡风面积：1.81.35=2.43m2 查规范表 4.2.4 得，风载系数为s=1.3
14、查附表 A-3 得，=0.089 考虑安全系数为 1.4 则脚手架所受风荷载标准值为 k=0.7zs0 =0.71.21.30.0890.771.4=0.105 kN/m2 由风荷载产生的弯矩，根据规范 5.3.4 公式得 M=0.851.4Mk=0.851.40.1051.351.81.8/10 =0.0546kN/m2 外立杆稳定性验算 N/A+M/W=15957/(0.223489)+54.6/5.08=157.079N/mm 2 205N/mm 2,满足要求。 3、连墙件计算 墙体拉结点按两步三跨设置，每个连墙件设 2 个扣件承受荷载，每个节点 承受的风荷载面积为： 3.64.05=1
15、4.58 平方米 0=0.77kN/m 2 N=14.580.77/2=8.91/2=5.61kN8kN 满足要求。 4、悬挑件计算选择 悬挑件受力图如下： 型钢悬挑件受力图 悬挑件本身自重不考虑 M=15.9571.6+18.4020.25=29.964kNm 弯曲强度计算 Mx/x=29.96410 6/1.05237103 = 120.410N/mm 2205N/mm2 满足要求。 选取 I20 工字钢作为型钢悬挑件。对受力较大部位进行验算： 取 E1、E2 号工字钢作为计算对象，平面图如下： 计算 E1、 E2 号工字钢所受荷载，E1、E2 号工字钢上各有 5 根 立杆，搁置在 S31
16、、S32、S33 号工字钢上，末端设钢丝绳斜拉索，计算 E1、 E2 号工字钢，受力图如下： 号工字钢受力图 号工字钢受力图 通过比较，E2 号工字钢所受力较大，选取 E2 号工字钢验算弯曲 强度，将各支点均视为固定支点，可判定 E1、E2 号工字钢均为二次超静定梁， 计算抗弯强度： 将 E2 号工字钢在 S32 号工字钢与斜拉索之间部分视为简支梁 M=5fl/32+0.279292.7 2/8 =526.3812.7/32+0.2545 =11.384kNm 弯曲强度计算 Mx/x=11.38410 6/1.05237103 = 45.746N/mm 2205N/mm2 满足要求。 计算 E
17、1、E2 号工字钢作用在 S33 号工字钢上的力 板钢筋 另加锚固钢筋， 长1.5米，直径12 工字钢 另加锚固钢筋， 长1.5米，直径12 钢筋套环 双面满焊，焊接长度每面各5d 按上图分析，E1 号工字钢上各支座所受竖向力为： 支座 1：9.201/2+0.279291.8/2=4.852KN 支座 2：15.957+9.201/2+0.27929（1.8+1.35）/2=20.997KN 支座 3：15.957+15.957/2+0.27929（1.35+2.7）/2=24.501KN 支座 4：7.979+15.957/2+0.27929（2.7/2+0.15）=16.376KN 支座
18、1支座支座支座 按上图分析，E2 号工字钢上各支座所受竖向力为： 支座 1：9.201/2+0.279291.8/2=4.852KN 支座 2：18.402+9.201/2+0.27929（1.8+1.35）/2=23.442KN 支座 3：18.402+26.381/2+0.27929（1.35+2.7）/2=32.158KN 支座 4：15.3+26.381/2+0.27929（2.7/2+0.15）=28.909KN S33 号工字钢受力图 计算 S33 号工字钢抗弯强度： N1 =32.158KN N2=24.501KN M=24.5011.6+32.1580.25=47.241KNm
19、 弯曲强度计算 Mx/x=47.24110 6/1.05237103 = 189.837N/mm 2205N/mm2 满足要求。 5、钢丝绳斜拉索计算 为安全起见，增大安全系数，在转角部位设钢丝绳斜拉索，其余 部位每隔一根工字钢设一根钢丝绳斜拉索，斜拉索在结构中预埋吊环固定，采 用花篮螺栓调节钢丝绳紧张度，如下图: 钢丝绳 花篮螺栓 焊接20， 长10cm钢筋 脚手架钢管 绳夹 选取 E2 及 S33 号工字钢进行验算，由上部计算过程得出： 1、F1=28.9095.9/2.9=58.815kN 考虑安全系数 K=2.0，钢丝绳的破断拉力换算系数，对于 637 钢丝绳 取 0.85，按公式 K
20、NPg 计算钢丝绳的设计强度， KN=2.058.815/0.85=138.388kN 2、F2=24.5013.3/2.9=27.880KN140.46mm2 吊环采用16 钢筋制作， 预埋在框架梁及框架柱中， 支柱模板时将预埋吊 环一侧的模板底部用竹胶板条垫起，固定牢固，吊环与框架柱内纵筋相连接， 详见下图，吊环布置见工字钢布置平面图： 柱纵筋 钢筋吊环 框架柱 模板 框 架梁内吊钩预埋如下图： 预埋吊钩 预埋吊钩 阳台部位预埋铁件，按下图位置预埋： 预埋件详图 悬挑脚手架平面图附后 悬挑脚手架立面图如下： 悬挑架立面图 花篮螺栓 因转角处双层工字钢上排型钢悬挑长度较大，为减小工字钢悬挑
21、长度，决定在上层工字钢底部靠近外侧框架梁的部位浇筑 C35 混凝土垫块，尺 寸为 200 高，240 长，150 宽，如下图所示： 素混凝土垫块 混凝土梁板 （二）满堂脚手架计算（二）满堂脚手架计算 满堂脚手架按规范标准采用，立杆间距 0.9 米，无其他特殊荷载 作用，可不计算。 (三三)临时上料台计算临时上料台计算 临时上料台计算简图如下： 荷载 作用 面积 N1*（1.6+1.2/2）3/=F*2.8 F 极限值为16 圆钢拉力极限值： 205N/mm2*201.1mm2=41225.5N=4.12255 吨 N1=4.12255*2.8*3/2.2=15.74 吨。 根据施工现场实际情况
22、，该上料台最大载重量限制在 1 吨以下。 七、 设计图纸： （见附图） 八、 手架搭设的安全措施： a) 项目部成立安全生产领导小组，要分工明确，落实责任。 b) 在施工前要对架工进行专项的安全技术交底。 c) 要对脚手架所用材料的材质进行验收，不符合要求的要禁止使用。 d) 脚手架搭设时要有专人负责看护工作区域，严禁闲人进入施工现场。 e) 对搭设完的脚手架必须由项目部安全领导小组负责进行分段验收，验收 合格后，方可使用。 f)项目部要坚持每周一次的检查，对违章现象要及时纠正。脚手架每天要 有专人负责管理、维护。 g) 严禁任何人不经项目部批准而擅自撤除小横杆、连墙杆、安全网和脚手 板。 h
23、) 严禁操作工人酒后作业和工作期间喝酒。 i)严禁在工作中打闹、嬉笑，乱扔杂物。 j)随身携带的工具必须放入工具袋内，以防落物伤人。 k) 操作工人必须戴好安全帽，系好安全带，穿好防滑鞋。 l)严禁从高空抛掷钢管及卡子等物品。 m) 严禁攀登脚手架上下。 n) 上班前必须对操作工人进行安全交底，下班后必须要进行小结。 o) 每天的作业面应在下班前进行检查，对不牢固的要进行加固。 九、 脚手架拆除的安全措施： a) 脚手架拆除前，必须对 操作工人进行安全交底，并检查脚手架的扣件、 连墙杆、支撑体系是否符合安全要求，清除脚手架上的杂物及地面障碍物。 b) 拆除时，必须设围栏和警示标志并有专人负责看护工作区域，严禁闲人 进入。 c) 脚手架拆除必须遵照自上而下、先拆除架体后拆除连墙杆的原则，逐层 拆除。严禁上下同时拆除。 d) 拆除的钢管及卡子严禁往下抛掷，应递下或用绳子放下。 e) 拆除的器材要分类堆放整齐，以便及时整理运走。 f)拆除的杆件上严禁带有卡具。 g) 拆除作业时，严禁酒后作业。 h) 拆除作业要每天上班前有交底，下班后有总结。 i)每天作业后，要检查作业面，对不牢固的必须进行加固。
