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舜兴物流中心工程仓储大楼、配套办公大楼悬挑式钢管脚手架施工方案

本脚手架安全专项施工方案主要参考一下规范和标准：

工程名称：舜兴物流中心工程仓储大楼、配套办公大楼

土地整理施工方案与技术措施_施工方案_农村水利工程建设单位：深圳市舜兴物流有限公司

施工单位：深圳泛华工程集团有限公司

监理单位：深圳市特发工程建设监理有限公司

结构类型：框架核心筒结构

建筑面积：20277.81m²

建筑层数：地下一层，地上十四层

本工程位于：深圳市龙岗区坂田街道五和大道以东

办公大楼标准层层高均为5m，室内外高差为1.5m，总高度75.5m；仓储大楼标准层层高均为6m，室内外高差为1.2~1.5m，总高度93.5m。

根据本工程建筑造型特点，脚手架为落地架和悬挑架。

办公大楼地下室~3层搭设落地式脚手架，搭设高度为18.2m，共11步架，3层以上为悬挑架，搭设高度为20m，共12步架；仓储大楼负2层~3层搭设落地式脚手架，搭设高度为22.6m，共13步架，3层以上为悬挑架，搭设高度为24m，共14步架。

根据《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》，本工程脚手架须组织行业专家论证。下面取搭设高度为24m的仓储大楼悬挑架作稳定性验算。

(2)对搭设脚手架所用钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，不合格产品不得使用。

(3)应做好外架基础的处理工作。

3、材料的选用与材质的要求

扣件采用可锻铸铁制作，其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定，使用前应进行质量检查，有裂缝、变形的严禁使用，并进行力矩实验，螺栓拧紧扭力矩低于65N·m时不得发生损坏。

(3)连墙件、密目网、木铺板

(1)外架立杆横向间距0.8m，步距1.8m，纵距1.5m，内立杆距墙面距离为0.25m。悬挑架立杆下用16号工字钢设置，确保其足够的长度、刚度、强度和稳定性。

(2)脚手架搭设流程为：熟悉方案和图纸→放线以便确定悬挑杆件U形环定位预埋→悬挑杆件定位→杆件与U形环固定(每个U形环用木楔三方稳牢，严禁焊接)→立杆定位→转角处摆横向槽钢→摆入纵向扫地杆→逐根安装立杆(随即与纵向扫地杆扣紧)→安放横向扫地杆(与立杆或纵向扫地杆扣紧)→安装第一步纵向水平杆和横向水平杆→安装第二步纵向水平杆和横向水平杆→加设临时抛撑(上端与第二步纵向水平杆扣紧，在设置二道连墙杆后可拆除)→安装第三、四步纵向和横向水平杆；设置连墙杆→安装横向斜撑、增设卸荷钢丝绳→接立杆→加设剪刀撑→铺脚手板→安装护身栏杆→挂设安全网。外架四周从一步架起等距设置双道栏杆至顶层。

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不大于200mm处的立杆上。横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差应不大于1m。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。

纵向水平杆的构造要求：

①纵向水平杆在立杆内侧，其长度不小于3跨；

②纵向水平杆接长采用对接扣件连接，也可采用搭接、对接。纵向水平杆的搭接应符合下列规定：

a、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；

b、水平杆到转角处可用搭接，搭接长度不应小于1m，外伸部位一样长，内部搭接用3个旋转扣件等距设置，扣件端部盖板与钢管末端保留100mm。

横向水平杆的构造要求：每个主节点处都必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接，并严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

1)立杆上的对接扣件应交错布置。错开距离：两根相邻立杆的结构不应设置在同步内，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宜小于500mm。各种接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；

2)立杆在平屋面时应超过檐口高度1.5m；

3)立杆搭设到分段处或顶步可采用搭接，收尾一样齐，搭接长度不应小于1m，内部搭接用3个旋转扣件等距离设置，扣件端部盖板与钢管末端保留100mm；其余部位立杆必须采用对接。

本工程脚手架与建筑物采用刚性连接方式，具体做法：用长400mm左右的钢管预埋在结构混凝土梁内，预埋长度为200mm，外侧保留200mm，然后再用钢管和扣件与架体连接，并两跨逐层设置，如遇剪力墙，尽量避开在剪力墙设置连墙件，如避不开可用60mm的PC管预埋在板墙处，PC管两侧孔处必须封实，等模板拆除后用钢管、扣件连接。连墙件布置应靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300mm，且外架应采用刚性连墙件与建筑物连接。脚手架必须配合施工进度搭设，一次搭设高度不应超过相邻连墙件以上两步。每搭设一步脚手架后，应按规范要求校正步距、纵距、横距及立杆的垂直度，确保连墙件拉接的可靠性。

1)本工程外架剪刀撑采取连续式设置。剪刀撑角度在45°~60°之间。

2)剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用3个扣件固定。端部扣件盖板的边缘至杆端德边缘距离不应小于100mm，并应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设。

3)外架开口处必须由底部至顶部连续设置横向斜支撑。

木挑板按照垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，相交处挤严，四个角应用16号德镀锌钢丝绑扎在纵向水平杆上。

当建筑施工到一定高度采用悬挑脚手架时，在每个悬挑梁处沿建筑物四周设置一道安全平网，作为防护措施，从而加强高层建筑物悬挑脚手架以上坠落物的缓冲防护。

张设水平网外水平杆比内水平杆高约500mm，水平杆用搭设，不应少于3个转扣，每3m设置一道斜杆，斜杆的夹角应在45°以下，斜杆和水平杆都必须用6m的钢管。每个筋绳必须与内外水平杆栓牢，两网相交也要栓牢，上面再设置一层密目网，密目网与水平网要固定在安全网上，对于水平网上的杂物要及时清理。

(10)“临边”、“洞口”防护要求

1)临边高处作业：施工中工程周边暂无脚手架且作业高度超过3.2m时，在工程楼层边除设置防护栏杆外，还必须按行业规定，在建筑物外围架设临时安全网。

2)楼梯口和梯段边防护：楼梯口必须安装临时防护栏杆，防护栏杆应由上下两道横杆及栏杆组成，上杆离地高度为1.2m，下杆离地0.6m。横杆长度大于2m必须加设栏杆柱，并且整体构造可经受任何方向的1kN外力。防护栏杆必须自上而下用安全网封闭，或在栏杆下面固定高度不低于0.18m的挡脚板或0.4m的挡脚竹笆，楼梯边必须顺楼梯坡度设置双道防护栏杆，栏杆构件间距与平栏杆相同，栏杆柱应固定牢靠，不得晃动。

①防护棚长度为6m左右(具体尺寸以现场为准)，采用钢管扣件落地式防护棚；

②棚内通道高度为3m，两侧立杆跨度为1.5m，下设扫地杆，中有栏杆；

③棚的两侧应有剪刀撑，迎面有横八字斜撑；

④棚顶分上下两层，每层间隔0.6m，上下层铺竹笆，并需要固定扎牢；

⑤棚顶四侧栏杆垂直面全部安装防护竹笆；

⑥防护棚要求坚固适用，同时坠落半径范围内的所有固定作业区和经常过往人员的道路，均应设置安全防护棚。

①在门洞两侧的立杆应为双立杆，副立杆长度不应小于6m，门洞上的立杆间距应为1.5m；

②由门洞上的中部位置，脚手架内、外立面，分别向下打八字撑；

③在脚手架外侧门洞部位搭设宽不小于门洞宽度，长度不小于3个人员进出的防护棚，并显示标志；

④门洞上被打断的立杆在主节点处大横杆的上方，应增加防滑扣件。

①板与墙洞口立面或平面均应刷黄黑相间的警示色，并张贴安全警示标志；施工通道附近的各类洞口与坑、槽等处，除设置防护措施与安全标志外，夜间均应设置警示灯；

②楼板、屋面和平台等平面上短边尺寸大于25mm但小于250mm的孔口，必须用坚实的盖板覆盖，盖板须能保持四周搁置均衡，并有固定其位置的措施；

④墙面等处的竖向洞口，凡是落地的洞口应加装开关式、工具式或固定的安全门，门扇网格的横向间距不大于150mm，也可采用防护栏杆，下设挡脚板；

⑤下沿至楼板或底面低于800mm的窗台等竖向洞口，如侧边落差大于2m时，应加设1.2m高的临时固定栏杆或其他措施防止意外坠落。

(11)电梯井部位防护

1)在电梯井口设置符合国家标准的安全警示标志。

2)电梯井口应用固定栅门，应做到定型化、工具化，其高度在1.5~1.8m范围内，并刷黄黑相间的警示色。

电梯井口宜在每层用贯穿于混凝土板内的直径不小于6mm钢筋形成防护网，网格间距不得大于200mm，并在其上面满铺竹笆。

尽量避免在空调板内设置立杆，避免不掉应采取预留孔洞形式，使架体内立杆离墙200mm，避免出现单立杆现象。

避雷针用ø12的钢筋制作，设置于建筑四角的立杆上，高度不小于1m，并将所有最上层的大横杆全部连接形成避雷网络，接地线应与建筑结构连接，防雷接地装置完成后，要用电阻表测定，要求防雷装置的冲击接电电阻不得大于30Ω。在施工期间遇有雷雨时，脚手架上的操作人员需离开脚手架。

(14)外架基础的处理

考虑到钢管外脚手架的牢固、安全、稳定性，基础回填土采用机械分层回填碾压平整、密实(人工辅助夯实)，底部应浇筑C25混凝土垫层100mm厚以上，建筑物的基础周围自然地面及护坡便道均浇筑C25素混凝土100mm，向外有不小于1：0.05的排水坡度，四周设150mm×150mm宽排水沟，在四角有600mm×600mm×1m的集水坑，备好排水机械做到有组织排水(基础处理相关回填资料，须提前提供给架业公司以备检查验收)。

五、脚手架各项安全稳定性设计计算

(1)悬挑梁采用16号工字钢。工字钢长度为4.5m。工字钢外挑出建筑物1.2m，锚固端长3.3m。

(2)U形环制作与设置：U形环采用ø20的钢筋加工制作而成，U形环内径宽度为120mm，高度为320mm。U形环必须在钢筋底板筋下，U形环的两角加横向直筋，增加抗拉力。安装工字钢与U形环锚卡间隙处用木楔塞紧，再用铁钉固定。每个悬挑梁部位分别设置三道U形环，第一道U形环预埋在结构梁边，并用木楔加固在工字钢的两侧，防止工字钢侧偏；第三道U形环设置在离工字钢的末端200mm处，第二道U形环设置在第三道环的前800mm。第二、第三道环用木楔加固在工字钢的上侧与预埋卡的间隙处，主要增加工字钢的抗压力。预埋时三环要设置在同一直线上，便于工字钢穿行。

(3)作为安全储备，悬挑端用ø12的钢丝绳拉吊于上层楼面梁内进行斜拉卸荷，对于转角处悬挑端分别用两根ø12的钢丝绳拉吊于上册楼面梁内进行斜拉卸荷，内立杆处工字钢底部钢丝绳作为支撑，外立杆处工字钢底部钢丝绳作为卸荷。楼面梁内预埋圆钢ø16的吊环，每个钢丝绳的绳头不少于3个卡扣卡紧，每个卡扣间隔150mm，尾部卡扣离绳头预留150mm。卡盖朝主绳安装，并用葫芦收紧。对于大拐角处锚固端卡环则相对集中。

(4)在悬挑工字钢上搭设脚手架，其立杆必须放置在16号工字钢上，立杆横距0.8m，纵距1.5m，步距1.8m。外伸悬挑梁长度与固定梁长度之比应达到1:2左右，对于转角部位外伸悬挑梁长度与固定梁长度之比可达到1:1.5，并采用双道钢丝绳作为加固措施。

(5)转角部位横向挑梁尾部相交部位采用焊接加固，并在其上方设置纵向工字钢连梁与横向挑梁焊接牢固，用于固定悬挑架体的内外立杆。

(6)悬挑梁上的钢管固定方法：在悬挑钢梁上的钢管根据脚手架立杆布置的宽度在工字钢梁口焊ø20钢筋柱100mm高，立杆套上钢筋柱，搭设脚手架。

(7)悬挑层与建筑间的内封闭措施：在悬挑楼层与挑梁间的间隙必须用木板严实进行防护，不允许有一点漏洞，且钉子加以固定，并且经常检查。

普通悬挑型钢悬挑脚手架计算书

双排脚手架搭设高度为24m，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5m，立杆的横距为0.8m，立杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.25m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.0；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件布置取两步三跨，竖向间距3.6m，水平间距4.5m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

施工均布荷载(kN/m2):2.000；脚手架用途:装修脚手架；

本工程地处广东深圳市，基本风压0.75kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；

每米立杆承受的结构自重荷载标准值(kN/m):0.1248；

脚手板自重标准值(kN/m2):0.300；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.110；

安全设施与安全网自重标准值(kN/m2):0.005；脚手板铺设层数:13层；

脚手板类别:冲压钢脚手板；栏杆挡板类别:冲压钢脚手板挡板；

悬挑水平钢梁采用16号工字钢，其中建筑物外悬挑段长度1.2m，建筑物内锚固段长度3.3m。

锚固压点压环钢筋直径(mm):20.00；

楼板混凝土标号:C30；

钢丝绳安全系数为:7.000；

钢丝绳与墙距离为(m):5.850；

悬挑水平钢梁采用钢丝绳与建筑物拉结，最里面面钢丝绳距离建筑物1.05m。

大横杆的自重标准值:P1=0.033kN/m；

脚手板的自重标准值:P2=0.3×0.8/(2+1)=0.08kN/m；

活荷载标准值:Q=2×0.8/(2+1)=0.533kN/m；

静荷载的设计值:q1=1.2×0.033+1.2×0.08=0.136kN/m；

活荷载的设计值:q2=1.4×0.533=0.747kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)

图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下:

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.136×1.52+0.10×0.747×1.52=0.192kN·m；

支座最大弯距计算公式如下:

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max(0.192×106,0.227×106)/4490=50.557N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=50.557N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

νmax=(0.677q1l4+0.990q2l4)/100EI

其中：静荷载标准值:q1=P1+P2=0.033+0.08=0.113kN/m；

活荷载标准值:q2=Q=0.533kN/m；

最大挠度计算值为：ν=0.677×0.113×15004/(100×2.06×105×107800)+0.990×0.533×15004/(100×2.06×105×107800)=1.379mm；

大横杆的最大挠度1.379mm小于大横杆的最大容许挠度1500/150mm与10mm，满足要求！

大横杆的自重标准值：p1=0.033×1.5=0.05kN；

脚手板的自重标准值：P2=0.3×0.8×1.5/(2+1)=0.120kN；

活荷载标准值：Q=2×0.8×1.5/(2+1)=0.800kN；

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.05+0.12)+1.4×0.8=1.324kN；

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下:

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.033×0.82/8=0.003kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.324×0.8/3=0.353kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.356kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.356×106/4490=79.342N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=79.342N/mm2小于小横杆的抗弯强度设计值205N/mm2，满足要求！

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下:

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.033×8004/(384×2.06×105×107800)=0.008mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.12+0.8=0.97kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下:

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.008+0.794=0.802mm；

小横杆的最大挠度为0.802mm小于小横杆的最大容许挠度800/150=5.333与10mm,满足要求！

(四)扣件抗滑力的计算

按规范表5.1.7,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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(《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》5.2.5):

大横杆的自重标准值:P1=0.033×1.5×2/2=0.05kN；

小横杆的自重标准值:P2=0.033×0.8/2=0.013kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.3×0.8×1.5/2=0.18kN；

活荷载标准值:Q=2×0.8×1.5/2=1.2kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.05+0.013+0.18)+1.4×1.2=1.972kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求！

(五)脚手架立杆荷载的计算

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，为0.1248kN/m

NG1=[0.1248+(1.50×2/2)×0.033/1.80]×24.00=3.661kN；

(2)脚手板的自重标准值；采用冲压钢脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×13×1.5×(0.8+0.2)/2=3.071kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值；采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m

NG3=0.11×13×1.5/2=1.072kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网:0.005kN/m2

NG4=0.005×1.5×24=0.18kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=7.985kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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

NQ=2×0.8×1.5×2/2=2.4kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×7.985+0.85×1.4×2.4=12.438kN；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×7.985+1.4×2.4=12.942kN；

钢丝绳卸荷按照完全卸荷计算方法。

在脚手架全高范围内卸荷1次；吊点选择在立杆、小横杆、大横杆的交点位置；以卸荷吊点分段计算。

a1=arctg[3.000/(0.800+0.250)]=70.710度

a2=arctg[3.000/0.250]=85.236度

P1=P2=1.5×12.438×12/24=9.328kN；

kx为不均匀系数，取1.5

各吊点位置处内力计算为(kN)：

T1=P1/sina1=9.328/0.944=9.883kN

T2=P2/sina2=9.328/0.997=9.361kN

G1=P1/tana1=9.328/2.857=3.265kN

G2=P2/tana2=9.328/12.000=0.777kN

其中T钢丝绳轴向拉力，G钢丝绳水平分力。

卸荷钢丝绳的最大轴向拉力为[Fg]=T1=9.883kN。

钢丝绳的容许拉力按照下式计算：

计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中[Fg]取9.883kN，α=0.82，K=7，得到：

选择卸荷钢丝绳的最小直径为：d=(2×9.883×7.000/0.820)0.5=13.0mm。

吊环强度计算公式为：σ=N/A≤[f]

选择吊环的最小直径要为：d=(2×[Fg]/[f]/π)0.5=(2×9.883×103/50/3.142)0.5=11.2mm。

钢丝绳最小直径为13.0mm，必须拉紧至9.883kN，吊环直径为12.0mm。

(七)立杆的稳定性计算

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

经计算得到，风荷载标准值为:

Wk=0.7×0.75×0.74×0.214=0.083kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为:

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.083×1.5×1.82/10=0.048kN·m；

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=12.438×12/24=6.219kN；

不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

σ=N/(φA)≤[f]

立杆的轴心压力设计值：N=12.942×12/24=6.471kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.59cm；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.118m；

长细比:L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的结果查表得到：φ=0.188

立杆净截面面积：A=4.24cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=4.49cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205N/mm2；

σ=6218.97/(0.188×424)+48082.609/4490=88.727N/mm2；

立杆稳定性计算σ=88.727N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

σ=6470.97/(0.188×424)=81.179N/mm2；

立杆稳定性计算σ=81.179N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

武汉市政立交预应力张拉及压浆施工方案连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

连墙件风荷载标准值按脚手架顶部高度计算μz＝0.92，μs＝0.214，ω0＝0.75，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×0.92×0.214×0.75=0.103kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.2m2；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值(kN)，按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=2.344kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.344kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l/i=250/15.9的结果查表得到φ=0.958DB63／T 1680-2018标准下载，l为内排架距离墙的长度；