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高层及群房地下室工程悬挑脚手架专项施工方案

本工程位于XXX区XX镇XX村，共分为一栋高层及群房地下室，其中1栋为32层框架剪力墙结构，地下1层；裙房地下车库地下1层为全现浇钢筋混凝土框架结构；为满足施工和安全生产的需要，从二层结构楼面开始设置悬挑式脚手架。

二、编制依据及搭设脚手架材料

1、采用符合国家标准的φ48×3.5钢管和16号工字钢Q235。

3、木架板、密目网应符合相关标准要求。

1、悬挑式脚手架悬挑梁采用I16a号钢（每根3米），在使用前安排工人对本批工字钢进行检查和挑选，凡锈蚀严重，有焊口，裂口、等缺陷的钢材不得使用DB44／T 1996-2017标准下载，并对合格的工字钢进行防腐蚀和防锈处理。

2、第一次从二层楼面开始悬挑，每道悬挑脚手架架设高度不得超过24米，对每隔24米设置一道悬挑钢梁，每道悬挑脚手架之间应相互保持独立，不得连接。为确保脚手架立杆在钢梁上不滑移，在工字钢端部上面焊上直径25的钢筋，搭设脚手架时将立杆插入钢筋，以保证立杆不移位。并在工字钢端部下面焊上直径16的钢筋环用以固定吊绳钢筋；预埋在钢筋混凝土结构的吊环采用直径16的一级圆钢制作。埋入柱墙内钢筋的长度每边不小于300㎜，见下图所示。一般情况，钢梁的悬挑长度控制在1.25米左右，内侧锚固在室内楼板上，钢梁悬挑端部采用直径为12㎜（6×9）吊索钢绳反拉，用左右螺纹直径为M22的花篮螺丝对钢绳收紧和调节。钢绳和钢梁之间的夹角不应小于45度（此钢丝绳只是从安全保守角度考虑、本工程中在力学计算中是没有考虑此钢丝绳的受力情况）。具体搭设方法详见下图所示：

3、搭设脚手架时，先沿建筑物外墙每间1500㎜左右布置一根钢梁，将钢梁套入预先埋设好的φ16的钢筋拉环中并固定牢固后，才开始搭设脚手架，钢梁脚手架的吊环应勾住楼板底层钢筋其作法详下图。

4、悬挑脚手架连墙件按4步3跨布置，连墙件采用钢管扣件与框架柱固定，做法详图2。并应符合下列规定：

（1）宜靠近主节点设置，偏离主节点的距离不应大于300㎜；

（2）应从第一步纵向水平杆处设置，当该处设置有困难时，应采用其它可靠措施固定；

（3）宜优先采用菱形布置，也可采用方形、矩形布置；

（4）一字型、开口型脚手架的两端必须设置连墙件，连墙件的垂直间距不应大于4米（2步）

（5）由于连墙件承受的轴力小于单扣件的抗滑力，故应采用单扣件或每点采用单连墙杆的作法，不同位置处连墙件的作法参见下图所示方法。

5、在脚手架外侧装门面满设由底至顶连续设置剪刀撑，剪刀撑做法详图3，剪刀撑的接长采用搭接，搭接长度不应小于1米，采用不小于3个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘到杆端距离不小于100㎜，剪刀撑的斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线到主节点的距离不应大于150㎜

6、每隔6米跨横向设一道由底至顶的Z字形连续的横向斜撑，且有防护架端部或转角处必须设置。

（1）纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；

（2）扫地杆必须纵横设置并用直角扣件固定，扫地杆距离垫木不大于200㎜

（3）纵向水平杆接长宜对接扣件连接，也可采用搭接，对接、搭接应符合下列规定：

A、纵向水平杆的对接扣件应交叉布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步同跨内，不同步或不同跨的两个接头在水平方向的距离不应小于500㎜各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。

B、搭接长度不应小于1米，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆端部的距离不应小于100㎜

C、立杆接长必须采用对接扣件连续并应交错布置，两根相邻立杆的接头不宜设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相邻接头在高度方向错开的距离不宜小于500㎜；各接头中心线至主节点的距离不宜大于步距的1/3

在脚手架的底部悬挑钢梁上满铺50㎜厚的木架板和10㎜厚的胶合板，沿脚手架外侧挂200高木踢脚板，脚手架立面满铺密目安全网，防止物体坠落伤人。

四、脚手架的搭设和拆除

1、搭设前必须对操作人员进行有关交底工作，让每个工人了解搭设方法和要求。

2、只有具备有效上岗证的人员方可进行搭设工作，搭设前必须确保每个人员的安全防护用具佩带正确有效。

3、搭设前必须对所有的钢管和扣件进行目测，防止破损构件用于架体，凡不符合要求的钢管严禁使用。

4、正式搭设时用棕绳圈定操作区域悬挑禁标志安排专人守护，防止无关人员进出。

5、拆除脚手架前的准备工作应符合下列的规定；

（1）应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑系统等是否符合构造要求；

（2）应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实施；

（3）应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；

（4）应该清除脚手架上的杂物及地面障碍物；

6、拆除脚手架时应符合下列规定：

（1）拆除作业必须由上而下逐步进行，严禁上下同时作业；

（2）连墙件必须随同脚手架逐层拆除，严禁先将连墙件整层拆除后再拆除脚手架，分层拆除高差不大于2步，如高差大于2步、应增设连墙件加固。

（3）当脚手架拆除至下部最后一根长立杆的高度（约6.5米）时应先在适当位置设置临时抛撑加固后再拆除连墙件；

（4）当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除脚手架的两端，应设置连墙件和横件斜撑加固。

（5）登高作业时，连墙件必须放在箱盒或置于工具袋内，严禁放在模板或脚手板上，板手等各类工具必须系在身上或置放于工具袋内，不得掉落，高处作业时，操作人员应挂上安全带。

7、拆除时应符合下列规定：

（1）各类配件严禁抛掷至地面；

（2）运至地面的构配件应及时检查，整修和保养，并按品种、规格随时堆放存放。

五、脚手架的安全使用要求

1、脚手架必须经过验收后方可使用。

2、木工支模用承重架严禁支撑在外防护脚手架上，一般情况下在悬挑脚手架上不要施加脚手架自身荷载以外的任何其它外加荷载（如：钢管、模板、钢筋、泵管等）。本工程悬挑脚手架允许同时铺4层脚手架板，允许2层同时进行作业施工，施工荷载小于1KN/㎡

4、安全监督员要每天坚持对脚手架检查，着重对连墙件，吊索钢绳、钢梁锚固端进行重点检查并做好记录。连墙件不能随意拆除，如确须拆除须报现场责任工长和安全监督员同意后由专业架工拆除，拆除过程中现场责任工长和安全监督员必须在场，并在相邻处恢复连墙杆。

5、安排专人清除脚手架内的易燃物品，保持脚手架整洁，并配备一定数量的消防器材，防止焊接溅落的火花引发火灾。

6、施工操作人员严禁在架上打闹嬉戏或酒后上架操作，架上的操作人员必须系好安全带操作

7、在大风、雷雨天气禁止上架作业

8、脚手架应通过防雷引下线与地面有良好的接地，接地电阻小于2欧；

9、脚手架允许作用荷载2KN/㎡

计算的脚手架为双排脚手架，搭设高度为20米、立杆采用单立杆

搭设尺寸为：立杆的纵距1.5米，立杆横距0.9米、大横杆的步距为1.8米

采用的钢管类型为φ48×3.5

连墙件采用4步3跨、竖向间距5.4米、水平间距3.0米。

施工均布荷载为2.0KN/㎡，同时施工两层，脚手板共铺设4层

悬挑脚手架水平钢梁为工字16a钢、其中建筑物悬挑段长度1.25米，建筑物内锚固长度为1.75米。

悬挑水平钢梁采用悬挑式结构，没有钢丝绳或支杆与建筑物拉结。

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架板和活荷载作为均布荷载计算小横杆的最大弯矩和变形。

小横杆自重标准值的计算P1=0.038KN/m

荷载的计算值q=1.2×0.038+1.2×0.525+1.4×3.00=4.876KN/m

最大弯矩考虑为简支均布荷载作用下的弯矩

计算公式如下：Mmax=ql2/8

M=4.876×0.9002/8=0.494KN/m

б=M/W（W－钢管的截面模量）

б=0.494×0.9006/5080.0=97.24N/㎜2

小横杆的计算长度小于205N/㎜2满足要求

最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度

Vqmax=5qkL4/384EI（E—弹性模量；I—截面惯性矩）

荷载标准值qk=0.038+0.525+3.00=3.563KN/m

简支梁均布荷载作用下的最大挠度

V=5.0×3.563×900.04/（384×2.06×105×121900.0）=1.212㎜

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。

小横杆的自重标准值p1=0.038×1.2=0.046KN

脚手板的荷载标准值p2=0.035×0.900×1.500/2=0.236KN

活荷载标准值Q=2.000×0.900×1.500/2=1.350KN

荷载计算值P=（1.2×0.046＋1.2×0.236＋1.4×1.350）/2=1.114KN

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之和

均布荷载最大弯矩计算公式如下：

Mmax=0.08ql2

集中荷载作用下的最大弯矩计算公式如下：

MPmax=0.15PL

M=0.08×（1.2×0.038）×1.5002＋0.150×1.114×1.500=0.259KN.m

σ=0.259×106/5080.0=50.984N/㎜2

大横杆的计算强度小于205.00N/㎜2，满足要求

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下最大挠度计算公式如下：

VPmax=0.677qL4/100EI

集中荷载作用下最大挠度计算公式如下：

Vqmax=1.146×PL3/（100EI）

大横杆均布荷载下引起的最大挠度

VPmax=0.677×0.038×1500.004/（100×2.060×105×121900.000）

集中荷载作用下标准值P=0.046＋0.236＋1.350=1.632KN

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度

Vqmax=1.146×1620.81×15003/（100×2.06×105×121900.00）=2.50㎜

V=V1＋V2=2.550㎜

大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10㎜，满足要求

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列公式计算（规范5.2.5）

式中：RC—扣件抗滑承载力设计值，取8.0KN

R—纵向和横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

横杆的自重标准P1=0.038×（1.500＋0.6）=0.08KN

脚手板荷载标准值P2=0.350×0.900×1.500/2=0.236KN

活荷载标准值Q=2.000×0.900×1.500/2=1.350KN

荷载的计算值R=1.2×0.08＋1.2×0.236＋1.4×1.350=2.243KN

单扣件扣件的抗滑承载力设计值满足要求！

当直角扣件的拧紧力矩达40～65N.m时，试验表明：单扣件在12KN的荷载作用下不会下滑，其抗滑承载力可取8.0KN

双扣件在20KN的荷载作用下不会下滑，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标准值包括：静荷载、活荷载、风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

每米立杆承受的结构自重标准值（KN/m）本例为[（1.5＋0.6＋1.0）×0.038＋0.02]=0.1378

NG1=0.138×24.000=3.312KN

脚手板的自重标准值（KN/m），本例采用木脚手板，其标准

NG2=0.350×4×1.500×（0.900＋0.300）/2=1.26KN

栏杆与挡脚板自重标准值（KN/m）；本例采用栏杆，木脚手板，标准值取0.14

NG3=0.140×1.500×4/2=0.420KN

吊挂的安全设施，包括安全网（KN/㎡）取景.005

NG4=0.005×1.500×24.000=0.157KN

静荷载标准值NG=NG1＋NG2＋NG3＋NG4=3.312＋1.26＋0.42＋0.157=5.147KN

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，活荷载标准值NQ=2.000×2×1.500×0.900/2=2.700KN

风荷载标准值按以下公式进行计算

WK=0.7UZ.US.W0

式中：W0—基本风压（KN/㎡），按照《建筑结构荷载规范》（GB5009—2001—2006年版本）的规定采用：B类地区：W0=0.30

UZ—风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB5009—2001—2006年版本）的规定采用：UZ=1.77

US—风载体型系数：全封闭式墙US=1.0φ=1.0×0.099=0.099

其中φ为挡风系数查表A—3步距小于1.2按1.2米计纵距为1.5米查表得φ=0.105

WK=0.7UZ.US.W0=0.7×0.3×1.77×0.105=0.04（KN/㎡）

考虑风荷载时立杆的压力设计值为按下列公式计算：

N=1.2NG＋0.85×1.4NQ

N=1.2×5.147＋0.85×1.4×（2.000＋0.04×1.5×24）=10.27KN

施工均布活荷载=2.00×2÷2=2.000

不考虑风荷载时立杆的压力设计值为按下列公式计算：

N=1.2×5.147＋1.4×2.000=8.98KN

风荷载标准值产生的立杆段弯矩值MW=0.85×1.4ωKLah2/10

式中：ωK—为风荷载基本风压值（KN/㎡）

MW=0.85×1.4ωKLah2/10=0.85×1.4×0.04×1.5×1.82/10=0.123KN.m

（五）立杆的稳定性计算：

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算按下列公式计算

其中：N—立杆的轴心压力设计值，N=8.98KN

Φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比L0/i=3530/15.8=223.4的结果查表得Φ=0.15；

I—立杆的截面回转半径，i=1.58㎝

L0—计算长度（米）由公式=Kuh确定；L0=1.155×1.700×1.8=3.53米

K——计算长度附加系数，取1.155

U——计算长度系数，由脚手架高度确定，u=1.700

A——立杆净截面面积，A=4.89㎝2

W——立杆净截面模量抵抗矩，W=5.08㎝3

σ——钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）

σ=8.98×1000/（0.15×4.89×102）=22.4

[f]=205（N/㎜2）≥σ　　　满足要求

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算按下列公式计算

σ=N/ΦA＋MW/W≤[f]

其中：N—立杆的轴心压力设计值，N=10.27KN

Φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比L0/i的结果查表得Φ=0.15；

I—立杆的截面回转半径，i=1.58㎝

L0—计算长度（米）由公式=Kuh确定；L0=3.95米

K——计算长度附加系数，取1.155

U——计算长度系数，由脚手架高度确定，u=1.900

A——立杆净截面面积，A=4.89㎝2

W——立杆净截面模量抵抗矩，W=5.08㎝3

σ——钢管立杆受压强度计算值（N/㎜2）

MW——计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW=0.123KN.m

σ=10.27×1000/（0.15×4.89×102）＋0.123×106/5.08×103=164.2

[f]=205（N/㎜2）≥σ　　　满足要求

连墙件的轴向力设计值按下列公式计算

式中——N1W风荷载产生的连接件轴向力设计值（KN）按下列公式计算

N1W=1.4×WK×AW=1.4×0.04×24.3=1.361

WK——风荷载基本风压值，WK=0.04KN/㎡

AW——每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积，AW=5.4×4.5=24.3㎡

N0——连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力KN；N0=5.00（双排取值）

经计算得到N1=1.361＋5=6.361KN，连墙件轴向力计算值N1=6.361KN

连墙件的轴力设计值Nf=ΦA[f]

Φ—轴心受压立杆的稳定系数，由长细比L0/i=30.00/1.58的结果查表得Φ=0.95

A=4.89㎝2；[f]=205（N/㎜2）

故计算得到Nf=0.95×4.89×205=95.238KN连墙件的设计计算满足要求

连墙件采用扣件与墙体连接。

经计算得N0=6.361KN小于扣件的抗滑力8.0KN，满足要求

（七）悬挑脚手架挑梁受力计算：

悬挑脚手架挑梁按照悬臂单跨梁进行计算：

悬出端D、E受脚手架荷载N=10.27KN的作用，里端E与楼板的锚固点，D为楼板外支点。

简图中：q1=0.205KN/M

RA=N（2＋K2＋K1）＋ql/2×（1＋k2）=10.27（2＋300/1750＋1200/1750）＋0.205×1.750÷2×（1＋1250÷1750）=29.65KN

Vmax=20.81KN

式中：K=m/L、k1=m1/L、k2=m2/L

M=1250㎜，L=1750㎜，m1=300㎜，m2=1200㎜

水平支撑梁的截面惯性模量：I=1130㎝4，截面模量W=141㎝3。

受脚手架集中荷载（考虑风荷载） N=10.27KN

水平钢梁自重荷载q=0.205KN/m

K=1.25/1.75=0.71

K1=0.3/1.75=0.17

K2=1.20/1.75=0.69

支座反力RA=29.65KN

支座反力RB=－8.75KN

最大弯矩MA=15.61KN.m

1、正应力计算：按《钢结构设计规范》（4.1.1式）
≤ƒ（ƒ=205N/㎜2）

截面正应力=15.61×106/（1.05×141×103）=105.46N/㎜2

水平支撑梁的计算强度小于205N/㎜2满足要求

2、剪应力计算：《钢结构设计规范》（4.1.2式）τ=
≤ƒv

τ=20.81×103÷（138×7）=21.54N/㎜2

ƒv=125N/㎜2查《钢结构设计规范》表3.4.1—1

3、工字钢的局部承压强度

根据《钢结构设计规范》（4.1.3－1）式σc=

σc=1.0×29.65×103÷[7×（10＋5×10＋0）]=42.36N/㎜2<205N/㎜2

工字钢的折算应力计算：

σ1=105.46×70/80=91.875N/㎜2

根据《钢结构设计规范》（4.1.4—1式）

=
=80N/㎜2≤1.1×205=225.5N/㎜2

故折算应力强度满足要求。

受脚手架作用的集中荷载（考虑风荷载）Nk=8.59KN

水平钢梁自重荷载查表工字钢16其自重为：q=0.205KN/M

最大挠度ƒmax=5.5㎜

故Vmax=5.5㎜＜[V]=2500/400=6.25㎜满足要求

（八）悬壁梁的整体稳定性计算：

水平钢梁采用工字钢16，计算公式按《钢结构设计规范》（4.2.2）如下

σ=M/φbWx≤[f]

其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按计算公式按《钢结构设计规范》附录（B.5－1 ）如下计算：双轴对称时

φb=1.07－λy2÷4400׃y÷235

式中λy=3000÷76=39.5

σ=M/φbWx=15.61×106/（0.745×141000）=148.6N/㎜2

故σ=M/φbWx≤[f]满足要求！

（九）锚固段与楼板连接的计算：

水平钢梁与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

DB42／T 1611-2020 城市地下空间兼顾人民防空工程设计标准.pdf水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=8.75KN

水平钢梁与楼板压点的拉环计算公式为

σ=N/A≤[f]=8.75×1000÷402=21.8N/㎜2

式中[f]为拉环钢筋的抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/㎜2

所需的水平钢梁与楼板的压点的拉环直径16的Q235Q钢

酒店装修工程施工组织设计水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面并保证两侧有30㎝以上的搭接长度。

钢梁的计算结论：钢梁选用I16的Q235钢可以满足要求！

经计算直径16的钢筋拉环满足要求。