钢管脚手架专项安全施工方案

外冈综治中心大楼修缮工程

钢 管 脚 手 架 专 项 安 全 施 工 方 案

上海嘉定徐新建筑有限公司

二0一七年七月

目 录

一、工程概况

二、施工安全防护平面布置 三、钢管脚手架构造 四、脚手架设计 五、设计

一、工程概况

工程名称：外冈综治中心大楼修缮工程，建设单位：上海市嘉定区外冈镇人民政府，建设地点：外青松工程165号，监理单位：上海嘉蓝建设工程监理有限公司。

本工程位于外冈镇中心区域，道路交通便捷，临时用电、水接口顺畅。工程的装修对改善办公环境将起到积极作用。

装饰工程主要做地砖地面、轻钢龙骨石膏板吊顶、内墙瓷板、实木装饰门、门窗套及高档涂料、乳胶漆等。 二、施工安全防护平面布置

筑物四周采用落地式双排钢管脚手架，并采用密目式安全网全封闭。密目式安全网应有出厂证，并有经当地建设行政主管部门抽检达到合格后签发的合格证方可使用，并留证备查。密目式网的上下边缘均采用12#铁丝双股与脚手架的外缘大横杆绑扎严密牢固，绑扎点间距不得大于50厘米。建筑物安全通道设置在主体南面围墙边，并搭设双层部距为60厘米的安全防护棚。 三、钢管脚手架构造

（一）、脚手架的质材及规格

1、规格选用48，壁厚3.5毫米的钢管，材质A3。

2、扣件：扣件不应用裂纹气孔，也不应有疏松、砂眼或其它影响使用功能的铸造缺陷。扣件与钢管的贴合面要接触良好，扣件的活动的部位应使其转动灵活。

3、脚手架：选用1.2×1.2平方米竹笆板,板应横向密编,纵片不得小于5道.每道用双片,横片应一反一正,且周边应用两根竹片相对夹紧,并打眼穿铁丝扣牢.竹片宽度不得小于30毫米,厚度不得小于8毫米,不能用腐朽的毛竹制作。

（二）、立杆基础

在夯实的地面上，选用长2000×200×50木板作垫块，垫木垂直于墙面，放置在平整夯实牢固可靠的地基上，然后在木板上用150×150×10铁板作支座，铁板上焊接16×100园钢套在钢管中，以防止错位。详见后附图。

（三）、架体与建筑物拉结

架子高度每隔4米，水平每隔7米应与建筑主体有效拉接，不允许设在门框上，阳台花板上、落水管上。要设置在框架梁或楼板附近等具有较好抗水平作用的结构部位，转角两侧立杆和顶排架必须设置接结点。

（四）、防护栏杆及踢脚板

从第二步开始，在脚手架外侧设防护栏杆和踢脚板，防护栏杆高度为1-1.2米，踢脚板用高度为180毫米的栏杆代替。

（五）、脚手板铺设

第二步应满铺脚手板，施工作业层及其下层也必须满铺脚手板。脚手板应铺设在横杆上，四个角应用铁丝绑扎牢固。

（六）、剪刀撑设置

剪刀撑设置在脚手架外侧，与地面呈45—60度的交叉杆件，从下至上与脚手架及其他杆件同步搭设，杆件的交错点要相互绑扎。其设置不应小于1000毫米，扣件不应小于2只（旋转扣件）。剪刀撑的两端除用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧。搭设时，将一根斜杆扣在立杆上，另一根扣在小横杆的伸出部位上，斜杆两端扣件与立杆节点的距离地面不大于500毫米。

（七）、立杆

立村采用双排钢管，纵向部距为1.2米,横向间距为1.5米，底部立杆应选择长短不同的杆件，使杆件搭接不在同一平面上，立杆垂直偏差不大于架高的

1/200。

悬挑杆从第二层面起，纵向间距为1.5米，横向间距为1.2米，悬挑杆件用两根12号钢筋预埋在楼面现浇混凝土中，每根挑杆设两个固定点，端头卡一只钢管扣件防止滑脱并留出不少于15厘米2长钢管。两个固定点前后间距为1.5米。

（八）、脚 手架宽度取1.2米 （九）、大横杆

大横杆分别安设绑扎在立杆内侧与立杆用直角扣件扣紧，不能隔步设置或遗漏。

（十）、小横杆

小横杆应贴近立杆布置，用直角扣件与大横杆扣紧，止下层小横杆应沿立杆左右侧布置，并在两立杆间根据需要加设11--2根小横杆。随着架子的搭高不宜拆除贴近立杆的小横杆。小横杆离墙一端要离开墙面500毫米，各杆件相交伸出端头为150毫米，以防杆件滑脱。

（十一）、杆件搭接

采用扣件联接，搭接时至少扣2--3个扣件。 （十二）、斜道

在5--9轴处设置钢管之字形斜道，斜道坡度1：3，宽度1.2米，转弯处设2.5平方米休息平台。

（十三）、脚手架分段验收

1、脚手架应随着建筑物升高而升高，架高不允许超过建筑物三步，但不应少于一步。

2、第一次搭设到位后应由项目经理或施工员（工长）组织工地技术员、安全员和搭设班（组）按规定进行验收，把验收合格牌挂置于验收层，方可投入使用。

3、分段搭设的脚手架随施工进度，每升高一次均要进行一次整体性验收，验收合格后方可投入使用。 四、脚手架设计

(1)落地式脚手架承载计算 1计算依据

1)钢管截面特征(钢号Q235 b类)规格Φ48×3.5mm，惯性矩I=12.19×104mm4，q0=3.84kg/m，抵抗矩w=5.08×103mm3，截面积A=489mm2，回转半径i=15.8mm，抗弯、抗压容许应力[σ]=205N/mm2

2)脚手架特性参数

立杆纵距La=1.5m，横距hw=1.05m，大横杆步距h=1.8m，施工荷载q=3KN/m2，脚手板重量q1=0.25kg/m2，连墙杆的纵距Lw=7.5m，横距hW=3.6m，同时作业层数n1=2，内立杆距结构外皮宽度b1=0.3m，作业层面铺脚手板宽度b2=1.05+0.3=1.355m。

(2)卸料平台设计

1 从经济、实用的角度考虑，卸料平台设计为落地式双立杆架体。平台上要设有限定荷载标牌，本工程卸料平台限重为2吨。防护栏采用Φ48×3.5钢管，分别在高200mm、1050mm处设道栏杆，用直角扣件扣紧在卸料平台立杆，并用竹笆脚手板作防护栏板，用1.2mm的镀锌铁丝将四个角固在栏杆上。在距平台高1.8m处加设一圈纵横向钢管加强楼层卸料平台架体整体的稳定性。具体尺寸见

施工图。

3计算采用附表 相关计算参数表7-14

扣件式钢管脚手架的gk1值表5-7

作业层面材料自重计算基数gk2值表5—10 整体拉结的防护材料自重计算基数gk3值表5-11 作业层施工荷载计算基数qk值表5-12 脚手架风荷载体型系数μs表5-6

扣件式钢管脚手架立杆的计算长度系数μ表5—16 钢管手架Γ’m的取值或计算式表5-5 Q235钢轴心受压构件的稳定系数Φ表5-18 (3)验算项目和步骤

本脚手架属施工荷载由横向水平杆传给立杆情况，传递线路如下：脚手板→大横杆→小横杆、立杆→地基，因此对基础、连墙杆、立杆、纵横向水平杆等进行验算。(计算时按1.05×1.5×1.8格架计算)

1)纵横向水平杆承载验算 纵向水平杆

荷载 q=O.775×(1.2×0.25+1.4×3)=3.49kN/m 抗弯 Mmax=0.125×3.49×1.52=0.98KN·m δ=0.98×10/5080=193N/mm

5 qL 5 3.49×(1.5×10)挠度 fmax= · = × 54=9.16(mm)

384 EI 384 2.06×10×12.19×10

L 1500 < = =10mm 150 150

4

34

62

横向水平杆(小横杆)

荷载P=-3.49×1.5/4=1.31KN/m

Mmax=

N 2

PL= ×1.31×1.05=0.34KN·m 8 8

δ=0.34×106/5080=68N/mm2≤f=205N/mm2符合要求

5n-4 3(5×2-4)×1.31×10×1050 f= PL= 54=1.14m

384nEI 384×2×2.06×10×12.19×10

L 1050

<[f] = =2.63mm

400 400

L 1350 [v] = =3.38mm> v=2.35mm符合要求

400 400

2

2

3

3

2)立杆、连墙件和扣件、顶板和基础验算 I、上部单立杆部分(架高30m～60m) 恒载标准值 NGK=H0×(gk1～gk3)+n1Lagk2

NGK=30×(0.1081+0.0768)+2×1.50×0.3891=6.7KN

活荷载标准值 NQK=n1×La×qk=2×1.5×1.65=4.95KN 轴向力设计值 N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2(NGK+NQK) N=1.2×6.7+0.85×1.4×4.95=13.9KN 风荷载标准值 Wk=0.7×μZ×μS×Wb

Wk=O.7×1.79×1.3×0.35=0.57kN/m2

风载产生弯矩设计值 MW=0.12×WK×La×h2

=0.12×0.57×1.5×1.82=0.33KN·m

稳定计算 0.9×(N/ΦA+MW/w)≤f/γ’m

0.9×13.9×103/(0.24×489)+0.33×106/5080=164.7≤f/1.1705 164.7<175.1符合要求

风荷载产生轴向力设计值 New=1.4×WK×AW

New=1.4×0.57×3.6×8.1=23.27kN 脚手架平面外变形产生的轴向力 N0=5kN

连墙件轴向力设计值 N1=New+No=23.27+5=28.27kN 连墙件的计算长度 L0=1.05+0.75=1.8m 长细比 λ=L0/i=1800/15.8=114 轴心变压构件稳定系数 Φ=0.489 稳定验算 N1/ΦA≤f/γ’m

28.27×103/(0.489×2×489)=59≤205/1.5607=146n/mm2 符合要求

Ⅱ、下部双立杆部分(架高0～30m) 恒载标准值 NGK=H0×(gk1～gk3)+n1Lagk2

NGK=60×(0.1081+0.0768)+2×1.50×0.3891=12.3KN

活荷载标准值 NQK=n1×La×qk=2×1.5×1.65=4.95KN 轴向力设计值 N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2(NGK+NQK) N=1.2×12.3+0.85×1.4×4.95=22.05KN 风荷载标准值 Wk=0.7×μZ×μS×Wb

Wk=O.7×1.79×1.3×0.35=0.57kN/m2

风载产生弯矩设计值 MW=0.12×WK×La×h2

=0.12×0.57×1.5×1.82=0.33KN·m

稳定计算 0.9×(N/ΦA+MW/w)≤f/γ’m

0.9×22.05×103/[(0.24×2×489)]+0.33×106/5080=205/(0.9×

1.1705)=194.6N

符合要求

风荷载产生轴向力设计值 New=1.4×WK×AW

New=1.4×0.57×3.6×8.1=23.27kN 脚手架平面外变形产生的轴向力 N0=5kN

连墙件轴向力设计值 N1=New+No=23.27+5=28.27kN 连墙件的计算长度 L0=1.05+0.75=1.8m 长细比 λ=L0/i=1800/15.8=114 轴心变压构件稳定系数 Φ=0.489 稳定验算 N1/ΦA≤f/γ’m

28.27×103/(0.489×2×489)=59≤205/1.5607=146n/mm2 符合要求

风荷载产生轴向力设计值 New=1.4×WK×AW

New=1.4×0.57×3.6×8.1=23.57kN

脚手架轴外变形产生的轴向力 No=5kN.

连墙件轴向力设计值 N1=New+No=23.27+5=28.27kN 连墙件的计算长度 Lo=1.05+0.75=1.8m 长细比 λ=Lo/i=1800/15.8=114 轴心变压构件稳定系数 Φ=0.489 稳定验算 N1/ΦA≤f/γ’m

28.27×10/(0.489×2×489)=59≤205/1.5607=146N/mm符合要求

扣件抗滑度验算 N1≤RC[按直角扣件计 Rc=8.OKN/个]

3

2

28.27KN≤4×8.O=32KN 符合要求

立杆底承载力验算N≤Rb[立杆底座承载力设计值Rb=40KN]

22.05KN≤40KN 符合要求 基础回填土地基承载力验算N/Ad≤k×fK

[按回填土k=O.4 Ad=1.5×0.4=0.6mm2 Fk=10t/m2=98KN/m2] 22.05/0.6=37KN/m2≤0.4×98=39.2KN/m2 满足要求 由上述计算可知

立杆承载最小安全系数 (194.6-160.9)/194.6×100%=17.3%>5% 回填土承载力最小安全系数 (39.2-37)/39.2×100%=5.6%>5% 显然验算项均是安全的。

3)北面与原门诊大楼交接处脚手架卸荷装置的稳定承载计算 卸荷支点间距取为柱距1.5m

计算架高按每支点支承6步架Ho=6×1.8=10.8m NGK=H0×(gk1～gk3)+n1Lagk2

NGK=10.8×(0.1081+0.0768)+1×1.50×0.3891=2.58KN NQK=n1×La×qk=2×1.5×1.65=4.95KN 轴向力设计值

N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2(NGK+NQK) N=1.2×2.58+0.85×1.4×4.95=9.04KN 则每侧为N1=N2=9.04/2=4.52KN ∑MO=0

4.52×(0.2+0.3)+4.52×(0.2+0.3十1.05)=Q求×3.6 Q求=2.57KN

直角扣件的抗滑移能力为8KN 所以A点不会产生滑移 又对OB杆件进行验算 sinα=0.92 ∑y=0 N求·sinα=N2 N求=4.9KN OB杆计算长度 Lo=3.92M

长细比 λ=3920/15.8=248 稳定系数 Φ=0.119 OB杆稳定性验算 0.9×(N/ΦA)≤f/γ’m

左=0.9×4.9×103/(0.119×489)=75.8N/mm2 右=f/γ’m=205/1.1705=175N/mm2 因为 左<右 所以满足要求

为提高卸载平台的稳定性增加结构的安全储备仍需在斜撑中间增设一根斜拉杆

4)卸料平台，稳定承载计算

上部单立杆计算架高Ho=30m 恒载标准值

钢管架构件 gk1=0.1081KN/m 作业层面材料 gk2=0.4112KN/m 整体拉结和防护材料 gk3=0.0768KN/m2 立杆计算截面以单立杆截面为准 NGK=H0×(gk1～gk3)+n1Lagk2

=30×(0.1081+0.0768)+1×2×0.4112 =6.4KN

活载作业层施工荷载 gk=6KN/m NQK=n1×La×gk =1×2×6=12KN 轴向力设计值

N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2(NGK+NQK)

=1.2×(6.4+12)

风载产生弯矩

风压高度变化系数 μz=1.14 风荷载体型系数 μS=1.3 吉安地区基本风压 Wo=0.35KN/m2

风荷载标准值WK=0.7×μz ×μS×Wo=0.7×1.4×1.3×0.35=0.36KN/m

MW=0.12×WK×La×h2 =0.12×0.36×2×1.52

2

=0.194KN.m

材料长度附加分项系数 γ’m=1.1705 立杆长度系数 μ=1.53

计算长度 Lo=μ×h=1.53×1.5=2295mm 长细比 λ=Lo/i=2295/15.8=145 稳定系数 Φ=0.328

稳定验算 0.9×{22×103/(0.328×489)+0.194×106/5080}

=157.8N/mm2<205/1.1705=175.1N/mm2

满足要求

下部双立杆计算架高Ho=60m 恒载标准值：

钢管架构件 gk1=0.1081KN/m 作业层面材料 gk2=0.4112KN/m 整体拉结和防护材料gk3=0.0768KN/m2 立杆计算截面以双立杆截面为准 NGK=H0×(gk1～gk3)+n1Lagk2

=60×(0.1081+0.0768)+1×2×0.4112 =12.9KN

活载作业层施工荷载 qk=6KN/m NQK=n1×La×gk=1×2×6=12KN 轴向力设计值

N=1.2NGK+0.85×1.4NQK=1.2×(NGK+NQK)

=1.2×(11.9+12) =28.7KN 风载产生弯矩

风压高度变化系数 μZ=1.14 风荷载体型系数 μS=1.3 吉安地区基本风压 WO=0.35KN/m2

风载标准值 WK=0.7×μZ×μS×WO=0.7×1.4×1.3×0.35

=0.36KN/m2

MW=0.12×WK×La×h2

=0.12×0.36×2×1.52=0.194KN·m

材料强度附加分项系数 γ’m=1.1705 立杆计算长度系数 μ=1.53

计算长度 Lo=μ×h=1.53×1.5=2295mm 长细比 λ=L0/i=2295/15.8=145 稳定系数 Φ=0.328

稳定验算 0.9×(N/ΦA+MW/w)≤f/γ’m

0.9×{28.7×103/(0.328×2×489)+0.194×106/5080}=114.9N/mm2

≤205/1.1705=175.1N/mm2

满足要求

立杆底座承载力验算

N≤Rb[立杆底座承载力设计值Rb=4KN] 22KN<40KN满足要求

基础回填土地基承载力验算 N/Ad≤K×fK[按回填土K=0.4 Ad=1.5×0.4=0.6mm2

Ft=10t/m2=98KN/m2]

22/0.6=36.7KN/m2≤0.4×98=39.2KN/m2 满足要求 由上述计算可知

立杆承载最小安全系数(175.1-114.9)/175.1×100%=34.4%>5% 回填土承载最小安全系数(39.2-36.7)/39.2×100%=6.4%>5% 显然验算项均是安全的。

基础回填土地基承载力验算 N/Ad≤K×fK[按回填土K=0.4 Ad=1.5×0.4=0.6mm2

Ft=10t/m2=98KN/m2]

22/0.6=36.7KN/m2≤0.4×98=39.2KN/m2 满足要求 由上述计算可知

立杆承载最小安全系数(175.1-114.9)/175.1×100%=34.4%>5% 回填土承载最小安全系数(39.2-36.7)/39.2×100%=6.4%>5% 显然验算项均是安全的。

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