匯豐大廈主樓外腳手架專項方案

1、匯豐大廈項目 腳手架施工方案銀川市閱海彎匯豐大廈工程（主樓）懸挑式外腳手架專項方案審 批： 審 核： 編制人： 日 期：2013年3月目 錄一、 工程概況 2二、 設(shè)計依據(jù) 2三、 腳手架構(gòu)造與搭設(shè)2四、 搭設(shè)懸挑式鋼管外腳手架的注意事項3五、 懸挑式鋼管腳手架的拆除4六、 設(shè)計與計算4七、 安全措施14懸挑式外腳手架專項施工方案一、 工程概況：本工程為寧夏銀川匯豐投資置業(yè)有限公司開發(fā)建設(shè)。建設(shè)地點為銀川市金鳳區(qū)北部閱海灣中央商務(wù)區(qū)西南角，西臨親水北大街?？偨ㄖ娣e39290.5，其中地上主樓19層面積為26154.32，建筑高度77.7m；主樓13層層高4.5米，4-19層層高3.9米；主樓

2、19層采用懸挑腳手架，由于結(jié)構(gòu)造型原因，本工程一三層采用落地式外腳手架：4-7層懸挑一次架、8-11層懸挑一次架、12-15層懸挑一次架、16-19層懸挑一次架，與主體結(jié)構(gòu)采用剛性連接。二、 設(shè)計依據(jù)：1、 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ130-2001）2、 建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)（JGJ59-99）3、 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ17-88）4、 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GBJ9-87）5、 設(shè)計施工圖紙三、 腳手架的構(gòu)造與搭設(shè)要求：1、 基本要求采用扣件式鋼管搭設(shè)腳手架施工臨時結(jié)構(gòu)，它要承受施工過程各種垂直和水平荷載，因此腳手架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性。在施工過程中，在各種荷

3、載作用下不發(fā)生失穩(wěn)、倒塌，并不超過結(jié)構(gòu)的容許強(qiáng)度、變形、傾斜、搖晃或扭曲現(xiàn)象，以確保安全。2、 受荷情況采用48×3.5鋼管和扣件等構(gòu)成的腳手架，立桿、大橫桿和小橫桿是主要受力桿件，剪力撐、斜撐和連墻桿是保證腳手架整體剛度和穩(wěn)定性的桿件，并具有加強(qiáng)腳手架抵抗包括風(fēng)力產(chǎn)生的垂直和水平力作用的能力?？奂悄_手架組成整體的連接件和傳力件。3、 腳手架的構(gòu)造和搭設(shè)要求（1） 腳手架立桿采用對接扣件連接、相鄰兩立桿接頭應(yīng)錯開不小于50cm，且不在同一步內(nèi)外兩根縱向水平接頭也應(yīng)錯開，并不在同一跨內(nèi)。（2） 剪刀撐斜桿的接頭必須采用搭接，其搭接長度不得小于100cm。（3） 小橫桿伸出外立桿連接點

4、外15-20cm伸出里立桿外60-400cm，離開墻面10cm。（4） 腳手架從縱向兩端和轉(zhuǎn)角處起，在腳手架外側(cè)設(shè)置用斜桿搭成剪力撐，設(shè)置方式是在腳手架外側(cè)整個長度和高度上，自下而上循序連續(xù)。斜桿用長鋼管與腳手架底部成45-60度夾角，搭接長度不小于50cm。斜桿用旋轉(zhuǎn)扣件與立桿扣牢。（5） 外立桿第一步起設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿、0.6m擋腳桿和18cm高、2cm厚的擋腳板，操作層上同樣設(shè)置防護(hù)欄桿。（6） 腳手架每隔4步不大于10m，應(yīng)在里桿與墻面之間通長鋪設(shè)安全竹架板。（7） 腳手架與主體結(jié)構(gòu)必須采用剛性連接（連墻鋼管一端同埋于主體結(jié)構(gòu)上豎向短鋼管用扣件連接，另一端用扣件同立桿扣牢），不允許

5、采用一頂一拉的柔性連接；連接桿應(yīng)與墻面垂直，連墻桿與框架梁、柱中預(yù)埋件連接時，砼強(qiáng)度不宜低于15N/MM2（相當(dāng)于C15）才能使用。（8） 在砼樓板內(nèi)予埋16鋼筋環(huán)，水平挑梁用18號工字鋼。（9） 懸挑梁固定端長度應(yīng)不小于1.5倍的外挑長度，與建筑物必須可靠連接。（10） 懸挑端采用鋼撐桿或鋼絲繩斜拉的方式，斜拉鋼絲繩每隔6m及轉(zhuǎn)角處設(shè)置。（11） 搭設(shè)參數(shù)：立桿縱距L1.5M，橫距b1.05M，步距高h(yuǎn)1.5M，內(nèi)立桿離建筑物外墻邊線b10.4M，鋪設(shè)竹笆腳手板10層，施工荷載QK=3KN/M2,并允許二層同時施工，腳手架與主體結(jié)構(gòu)連接點豎向間距為3.0M；水平距離為3.0M；挑架設(shè)計高度H

6、18M。四、 搭設(shè)懸挑式鋼管外腳手架的注意事項：1、 搭設(shè)腳手架必須由經(jīng)安全教育持崗位證的架子工承擔(dān)，凡患有高血壓、心臟病者不得上腳手架操作。2、 搭拆腳手架時，工人必須戴好安全帽，佩好安全帶，工具及零件配件要放在工具袋內(nèi)，穿防滑鞋工作，袖口、褲口要扎緊。3、 在靠近架空輸電線路搭設(shè)腳手架時，應(yīng)按供電局規(guī)定保持一定的安全距離，必須時應(yīng)切斷電源或遷移電線。4、 施工現(xiàn)場帶電線路如無可靠的安全措施，一律不準(zhǔn)通過腳手架，非電工不準(zhǔn)擅自拉接電線和電器裝置。5、 嚴(yán)禁在腳手架上堆放鋼模、木材及施工多余的物料等，以確保腳手架暢通及防止超載。6、 吊運腳手架、腳手管等須用保險釣鉤，嚴(yán)禁單點起吊，要堆放平穩(wěn)，

7、并嚴(yán)格控制腳手架上的施工荷載。7、 腳手架四角應(yīng)有接地保護(hù)及避雷裝置。五、 懸挑式鋼管腳手架的拆除1、 拆除腳手架。應(yīng)設(shè)置警戒區(qū)，并有專人負(fù)責(zé)警戒。2、 拆除腳手架前，應(yīng)將腳手架上的保存材料、雜物等清除干凈。3、 腳手架拆除順序一般為腳手板（竹片笆）一欄桿剪刀撐牽杠橫桿立桿，按自上而下先裝者后拆，后裝者先拆，逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不準(zhǔn)上下同時作業(yè)。剪刀撐應(yīng)先拆中間扣，在拆兩頭扣，由中間操作人往下遞桿子。4、 拆下的桿件和零配件，應(yīng)就近按類分堆（零配件裝入容器內(nèi)），用吊車吊下，嚴(yán)禁高空拋投。5、 拆下的桿件和零配件運到地面時，應(yīng)隨時按品種、分規(guī)格堆放整齊，妥善保管。有損壞者給予

8、維修和保養(yǎng)。六、 設(shè)計與計算： 鋼管腳手架的計算參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)（JGJ130-2001）。 計算參數(shù): 雙排腳手架，搭設(shè)高度15.6米，立桿采用單立管。 立桿的縱距1.20米，立桿的橫距1.05米，內(nèi)排架距離結(jié)構(gòu)0.50米，立桿的步距1.20米。 采用的鋼管類型為48×3.5， 連墻件采用2步2跨，豎向間距2.40米，水平間距2.40米。 施工活荷載為3.0kN/m2，同時考慮2層施工。 腳手板采用竹笆片，荷載為0.15kN/m2，按照鋪設(shè)4層計算。 欄桿采用竹笆片，荷載為0.15kN/m，安全網(wǎng)荷載取0.0050kN/m2。 腳手板下大橫桿在小橫桿上面，且主

9、結(jié)點間增加一根大橫桿。 基本風(fēng)壓0.45kN/m2，高度變化系數(shù)1.2500，體型系數(shù)0.6000。 懸挑水平鋼梁采用18號工字鋼，其中建筑物外懸挑段長度1.5米，建筑物內(nèi)錨固段長度3米。 懸挑水平鋼梁采用懸臂式結(jié)構(gòu)，鋼梁端頭采用鋼絲繩與建筑物安全拉結(jié)。 一) 大橫桿的計算 大橫桿按照三跨連續(xù)梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 按照大橫桿上面的腳手板和活荷載作為均布荷載計算大橫桿的最大彎矩和變形。 1.均布荷載值計算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038kN/m 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150×1.050/2=0.079kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×

10、;1.050/2=1.575kN/m 靜荷載的計算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.079=0.141kN/m 活荷載的計算值 q2=1.4×1.575=2.205kN/m 大橫桿計算荷載組合簡圖(跨中最大彎矩和跨中最大撓度) 大橫桿計算荷載組合簡圖(支座最大彎矩) 2.抗彎強(qiáng)度計算 最大彎矩考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的彎矩 跨中最大彎矩計算公式如下: 跨中最大彎矩為 M1=(0.08×0.141+0.10×2.205)×1.2002=0.334kN.m 支座最大彎矩計算公式如下: 支座最大彎矩為 M2=-(0.10

11、15;0.141+0.117×2.205)×1.2002=-0.392kN.m 我們選擇支座彎矩和跨中彎矩的最大值進(jìn)行強(qiáng)度驗算： =0.392×106/5080.0=77.115N/mm2 大橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的撓度 計算公式如下: 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值q1=0.038+0.079=0.117kN/m 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q2=1.575kN/m 三跨連續(xù)梁均布荷載作用下的最大撓度 V=(0.677×0.117+0.990×1.575)×1200.04/(100&#

12、215;2.06×105×121900.0)=1.353mm 大橫桿的最大撓度小于1200.0/150與10mm,滿足要求! 二) 小橫桿的計算 小橫桿按照簡支梁進(jìn)行強(qiáng)度和撓度計算，大橫桿在小橫桿的上面。 用大橫桿支座的最大反力計算值，在最不利荷載布置下計算小橫桿的最大彎矩和變形。 1.荷載值計算 大橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.200=0.046kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN 荷載的計

13、算值 P=1.2×0.046+1.2×0.095+1.4×1.890=2.815kN 小橫桿計算簡圖 2.抗彎強(qiáng)度計算 最大彎矩考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配的彎矩和 均布荷載最大彎矩計算公式如下: 集中荷載最大彎矩計算公式如下: M=(1.2×0.038)×1.0502/8+2.815×1.050/4=0.745kN.m =0.745×106/5080.0=146.694N/mm2 小橫桿的計算強(qiáng)度小于205.0N/mm2,滿足要求! 3.撓度計算 最大撓度考慮為小橫桿自重均布荷載與荷載的計算值最不利分配

14、的撓度和 均布荷載最大撓度計算公式如下: 集中荷載最大撓度計算公式如下: 小橫桿自重均布荷載引起的最大撓度 V1=5.0×0.038×1050.004/(384×2.060×105×121900.000)=0.02mm 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=0.046+0.095+1.890=2.031kN 集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值最不利分配引起的最大撓度 V2=2030.580×1050.0×1050.0×1050.0/(48×2.06×105×121900.0)=1.950mm 最大撓度和 V=V1+V2=1.

15、974mm 小橫桿的最大撓度小于1050.0/150與10mm,滿足要求! 三) 扣件抗滑力的計算 縱向或橫向水平桿與立桿連接時，扣件的抗滑承載力按照下式計算(規(guī)范5.2.5): R Rc 其中 Rc 扣件抗滑承載力設(shè)計值,取8.0kN； R 縱向或橫向水平桿傳給立桿的豎向作用力設(shè)計值； 1.荷載值計算 橫桿的自重標(biāo)準(zhǔn)值 P1=0.038×1.050=0.040kN 腳手板的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 P2=0.150×1.050×1.200/2=0.095kN 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Q=3.000×1.050×1.200/2=1.890kN 荷載的計算值 R=1.2

16、×0.040+1.2×0.095+1.4×1.890=2.808kN 單扣件抗滑承載力的設(shè)計計算滿足要求! 當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40-65N.m時,試驗表明:單扣件在12kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取8.0kN； 雙扣件在20kN的荷載下會滑動,其抗滑承載力可取12.0kN； 四) 腳手架荷載標(biāo)準(zhǔn)值 作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載。 靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值包括以下內(nèi)容： (1)每米立桿承受的結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例為0.1489 NG1 = 0.149×18.000=2.680kN (2)腳手板的自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)；本例采用竹笆

17、片腳手板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG2 = 0.150×4×1.200×(1.050+0.500)/2=0.558kN (3)欄桿與擋腳手板自重標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m)；本例采用欄桿、竹笆片腳手板擋板，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15 NG3 = 0.150×1.200×4/2=0.360kN (4)吊掛的安全設(shè)施荷載，包括安全網(wǎng)(kN/m2)；0.005 NG4 = 0.005×1.200×18.000=0.108kN 經(jīng)計算得到，靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.706kN。 活荷載為施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸向力總和，

18、內(nèi)、外立桿按一縱距內(nèi)施工荷載總和的1/2取值。 經(jīng)計算得到，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 NQ = 3.000×2×1.200×1.050/2=3.780kN 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照以下公式計算 其中 W0 基本風(fēng)壓(kN/m2)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表D.4的規(guī)定采用：W0 = 0.450 Uz 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)，按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)附錄表7.2.1的規(guī)定采用：Uz = 1.250 Us 風(fēng)荷載體型系數(shù)：Us = 0.600 經(jīng)計算得到，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk = 0.7×0.450×1.250×

19、0.600 = 0.236kN/m2。 考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×3.706+0.85×1.4×3.780=8.946kN 不考慮風(fēng)荷載時,立桿的軸向壓力設(shè)計值計算公式 N = 1.2NG + 1.4NQ 經(jīng)過計算得到，底部立桿的最大軸向壓力N=1.2×3.706+1.4×3.780=9.739kN 風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的立桿段彎矩 MW計算公式 MW = 0.85×1.4Wklah2/10 其中 Wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(

20、kN/m2)； la 立桿的縱距 (m)； h 立桿的步距 (m)。 經(jīng)過計算得到風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩 Mw=0.85×1.4×0.236×1.200×1.200×1.200/10=0.049kN.m 五) 立桿的穩(wěn)定性計算 1.不考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=9.739kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500

21、×1.200=2.079m； A 立桿凈截面面積，A=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細(xì)比，為2079/16=132； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =9739/(0.39×489)=50.910N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 不考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 2.考慮風(fēng)荷載時,立桿的穩(wěn)定性計算 其中 N 立桿的軸心壓力設(shè)計值，N=8.946kN； i 計算立桿的截面回轉(zhuǎn)

22、半徑，i=1.58cm； k 計算長度附加系數(shù)，取1.155； u 計算長度系數(shù)，由腳手架的高度確定，u=1.500； l0 計算長度 (m),由公式 l0 = kuh 確定，l0=1.155×1.500×1.200=2.079m； A 立桿凈截面面積，A=4.890cm2； W 立桿凈截面模量(抵抗矩),W=5.080cm3； 由長細(xì)比，為2079/16=132； 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l0/i 的結(jié)果查表得到0.391； MW 計算立桿段由風(fēng)荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩，MW=0.049kN.m； 鋼管立桿受壓強(qiáng)度計算值 (N/mm2)；經(jīng)計算得到 =8946/(0

23、.39×489)+49000/5080=56.324N/mm2； f 鋼管立桿抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f=205.00N/mm2； 考慮風(fēng)荷載時，立桿的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 六) 連墻件的計算 連墻件的軸向力計算值應(yīng)按照下式計算： Nl = Nlw + No 其中 Nlw 風(fēng)荷載產(chǎn)生的連墻件軸向力設(shè)計值(kN)，應(yīng)按照下式計算： Nlw = 1.4 × wk × Aw wk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，wk = 0.236kN/m2； Aw 每個連墻件的覆蓋面積內(nèi)腳手架外側(cè)的迎風(fēng)面積，Aw = 2.40×2.40 = 5.760m2； No 連墻件約束腳手架平

24、面外變形所產(chǎn)生的軸向力(kN)；No = 5.000 經(jīng)計算得到 Nlw = 1.905kN，連墻件軸向力計算值 Nl = 6.905kN 連墻件軸向力設(shè)計值 Nf = Af 其中 軸心受壓立桿的穩(wěn)定系數(shù),由長細(xì)比 l/i=50.00/1.58的結(jié)果查表得到=0.92； A = 4.89cm2；f = 205.00N/mm2。 經(jīng)過計算得到 Nf = 91.702kN Nf>Nl，連墻件的設(shè)計計算滿足要求! 連墻件采用扣件與墻體連接。 經(jīng)過計算得到 Nl = 6.905kN小于扣件的抗滑力8.0kN，滿足要求! 連墻件扣件連接示意圖 七) 懸挑梁的受力計算 懸挑腳手架按照帶懸臂的單跨梁計

25、算 懸出端C受腳手架荷載N的作用，里端B為與樓板的錨固點，A為墻支點。 懸臂單跨梁計算簡圖 支座反力計算公式 支座彎矩計算公式 C點最大撓度計算公式 其中 k = m/l,kl = ml/l,k2 = m2/l。 本工程算例中，m = 2500mm，l = 1500mm，ml = 500mm，m2 = 1550mm； 水平支撐梁的截面慣性矩I = 1130.00cm4，截面模量(抵抗矩) W = 141.00cm3。 受腳手架作用集中強(qiáng)度計算荷載 N=9.74kN 水平鋼梁自重強(qiáng)度計算荷載 q=1.2×26.10×0.0001×7.85×10=0.25k

26、N/m k=2.50/1.50=1.67 kl=0.50/1.50=0.33 k2=1.55/1.50=1.03 代入公式，經(jīng)過計算得到 支座反力 RA=34.101kN 支座反力 RB=-13.638kN 最大彎矩 MA=20.734kN.m 抗彎計算強(qiáng)度 f=20.734×106/(1.05×141000.0)=140.048N/mm2 水平支撐梁的抗彎計算強(qiáng)度小于215.0N/mm2,滿足要求! 受腳手架作用集中計算荷載 N=3.71+3.78=7.49kN 水平鋼梁自重計算荷載 q=26.10×0.0001×7.85×10=0.21kN

27、/m 最大撓度 Vmax=17.584mm 按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄A結(jié)構(gòu)變形規(guī)定，受彎構(gòu)件的跨度對懸臂梁為懸伸長度的兩倍，即5000.0mm 水平支撐梁的最大撓度大于5000.0/400,不滿足要求! 八) 懸挑梁的整體穩(wěn)定性計算 水平鋼梁采用16號工字鋼,計算公式如下 其中 b 均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，查表鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B得到： b=2.00 由于b大于0.6，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)附錄B其值b'=1.07-0.282/b=0.929 經(jīng)過計算得到強(qiáng)度 =20.73×106/(0.929×141000.00)=158.29N/mm2； 水平鋼梁的穩(wěn)定性計算 < f,滿足要求! 九) 錨固段與樓板連接的計算 1.水平鋼梁與樓板壓點如果采用鋼筋拉環(huán)，拉環(huán)強(qiáng)