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双排外防护脚手架施工组织设计

第三章安全防护脚手架布置

第六章卸料平台设计、计算方案

复合三明治施工方案（涂料）第七章脚手架搭设质量保证措施

第八章脚手架安全保证措施

双排外防护脚手架施工组织设计

5、《花园·星河湾·星天园1幢施工组织设计》

花园·星河湾·星天园1幢建筑面积25432.68m2,地下一层高4.2m，地上部分分别为二十六层和二十二层，为框架剪力墙结构。地上标准层层高均为3m，主楼总高度70.95m。

场地东侧相邻星河湾星天园新建3号楼项目，南面为已建星河湾会所及水系，西侧相邻花园星河湾已建小区，北面为星河湾星天园待建项目，根据绵阳市建委的有关规定，并结合该工程的结构类型和场地周边的环境情况，在主体工程施工过程中，需沿大厦周边搭设安全防护脚手架，以确保施工安全和周边住宅区，办公区行人安全。施工安全防护脚手架根据结构情况分为双排落地脚手架和双排悬挑脚手架两种形式，并在适当位置设置卸料平台、水平防护及安全通道。

星河湾·星天园·1幢合同工期为485天，施工周期长，安全防护是安全生产的重点，本工程有电梯四部且水平预留孔洞较多，“四口”、“五临边”防护应作重点防护。

第三章安全防护脚手架布置

一、双排落地式脚手架的设计

在地下室结构施工结束、回填完成后，沿结构周边搭设双排外架至标高40.2或46.2m。（即十三、十五层楼面）

地基处理→摆设扫地杆→逐根竖立杆与扫地杆扣紧→安扫地小横杆与立杆扣紧→安第一步大横杆→安第一步小横杆→第二步小横杆→加设临时斜撑杆→连墙杆→加设剪力撑→铺脚手板→循环上述各工序→验收防护脚手架构造。

①立杆：横距La=0.9m，纵距lb=1.5m,距外墙0.6m，相邻立杆的接头位置应错开布置在不同的步距内，与相近大横杆的距离不大于步距的三分之一，立杆与大横杆用直角扣件扣紧，立杆的垂直偏差应控制在架高的1/400～1/600范围内，且不大于60mm。

②大横杆：步距h=1.8m，上下大横杆的接头应错开布置在不同的立杆纵距中与相近的立杆距离不大于纵距的三分之一，同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度的1/100，且不大于50mm。

③小横杆间距1.5m（脚手板接头处另增加）小横杆贴近立杆布置，搭于大横杆之上并用直角扣件扣紧，小横杆内端距墙0.15～0.2m，外端伸出大横杆20cm。

④剪刀撑：沿脚手架两端和转角处起，每隔6m（即5根立杆），设一道竖向连续剪刀撑，且每片架不小于三道，剪刀撑与横杆的水平夹角为45～60°，其两端用旋转扣件与立杆或大横杆扣紧，在连接长度内设2～4个扣结点。

⑤水平斜拉杆：布置在有连墙杆的步架平面内，以加强脚手架的横向刚度。

⑥连墙杆：水平距离4.5m，高度距离3.6m设一点，（即二步三跨），连墙杆与结构墙、梁、板作刚性连接。

⑦安全护栏：在操作层上必须设安全防护栏杆，高度不小于1.2m，下设20cm高挡脚手板，立杆间距小于3m，设三道横杆。

⑧安全网、竹笆（满铺），防止各种物件出架外。

①根据本工程的实际情况，外脚手架置于一层楼面上，其架底基础平整坚实，不需进行地基处理。

脚手架的地基应平整夯实，若为回填土，必须分层夯实，土层密实度应不小于90%。（可不要）

③地基有排水措施，即在木垫板下每3m设一排水孔，水排向脚手架外的排水沟。

④遇有坑槽时，立杆下应加设道木或型钢梁跨越。

⑤若脚手架旁需挖沟槽时，沟槽边距外立杆距离不小于2m。如不能满足时应核算土坡承受能力，不足时可加设可靠支护或改变脚手架类型。

⑥位于通道的楼梯出入口的脚手架底部垫木应低于两侧地面，在上加设盖板，避免扰动脚手架立杆。

①严格按方案的构造尺寸搭设，注意杆件的搭设顺序和要求。

②及时与结构拉结或采用临时支顶，保证搭设过程中的安全。

③钢管为ф48×3.5，有变形的杆件的扣件，脚手板等不能使用。

④搭设时要随时校正杆件的垂直度和水平偏差，保证架子整体刚度和稳定。

⑤脚手架杆件穿过剪力墙，楼板处应预埋PVC套管，拆除后用防水细石砼填补密实。

⑥用于连接大横杆的对接扣件开口应朝架子内侧，以防雨水进入。

⑦扣件螺栓拧紧的拉力矩控制在40～60N·m，最大不超过65N·m，操作人员可根据所用扳手的长度用测力计校核自己的手劲，反复练习以求达到要求。

⑧没有完成的脚手架，在每天收工时检查，并加临时支撑或拉结，脚手架搭设完必须经验收合格后方可使用。

①划出工作区，设安全标志，派专人把守禁止行人进入警戒区。

②严格按拆除顺序，即拆除时应由上而下，后绑者先拆，先绑者后拆，一般是先拆除栏杆、脚手板，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，最后拆除连墙杆。

③统一指挥，上下左右的人应动作协调，当解开或松动扣件前和过程中者应告诉同伴。

④架杆、扣件、脚手板等要及时用塔吊运下或用滑轮运送，严禁把拆除的杆件等物放在架上或向下乱扔。

第五章双排脚手架设计计算

双排落地脚手架荷载组合

GK=Hi(gk1+gk3)+n.la.gk2

查表得：钢管自重gk1=0.1090KN/m

作业层材料自重gk2＝0.345KN/m

整体拉杆及防护材料自重gk3＝0.0768KN/m

GK=46.2*(0.1090+0.0768)+2*1.5*0.3459

=8.58+1.0377

本方案为结构施工时的防护架，装饰工程的施工操作架，故验算时施工荷载标准值取2KN/m2，查表得作业层施工荷载计算基数qk=0.9KN/m,作业层数取n=2.

qwk=la.Φ.wk

其中wk=μs.μz.W0

Wk=0.7*1*1.87*.35=0.458KN/m2

qwk=1.5*1.0*0.458＝0.69KN/m

Mw=0.12qwk.h2

式中h为脚手架步距h=1800mm

Mw=0.12*0.69*1.8

落地双排脚手架底部轴心力N

N=1.2(NGK+NQK)

=1.2*9.62+2.7

式中:gk=0.1090kN/m；Φ为稳定系数，因为λ＝L0/I=1800/15.8,

查表，Φ＝0.489；A为钢管截面积；

A=489mm2;f=205N/mm2;NGK2=9.62KN;QK=2.7KN;Mwk=268KN.m;

本工程落地脚手架搭设高度46.2m,挑脚手架搭设高度37.2m,均小于最大搭设高度，所以两种脚手架搭设高度符合要求。

N/ΦA+Mw/W≤fc/0.9rm

式中N=14.78KN

查表得：钢管截面积A=489mm2,钢管回转半径i=15.8mm,钢管抵抗矩w＝5080mm3.因为λ＝L0/i,其中L0=μ.h=1.794*1.8=3.229m,所以,λ=204,查表稳定系数Φ＝0.174;rm=1.19*[1+0.9(η+λ)/1+η+λ,其中η＝SQK/SGK=2.7/9.62=0.281,

λ=SWK/SGK=7.42/9.62=0.77

N/ΦA+Mw/W＝14780/0.174*489+268000/5080

＝173.7+0.053

＝173.8N/mm2

fc/0.9rm=205/0.9*1.13=201.6N/mm2

所以，N/ΦA+Mw/W＝173.8N/mm2＜fc/0.9rm=201.6N/mm2。脚手架稳定性符合要求。

2、小横杆验算（按简支梁）

1.1/w*(MGK+1.15MQK)≤f

式中w=5080mm3　

MGK为脚手架标准值产生的最大弯矩

MGK＝1/8qL2=1/8*0.0768*0.92

MQK为施工荷载标准值产生的最大弯矩

MQK=1/8qL2=1/8*0.9*0.9=0.101KN.m=101KN.mm

1.1/w*(MGK+1.15MQK)

=1.1/5080*(8000+1.15*101000)

因为,f＝205N/mm2

所以，1.1/w*(MGK+1.15MQK)≤f＝205KN/mm2

所以，小横杆抗弯强度符合要求。

WQK≤[W]=L/150

式中WQK为施工荷载产生的挠度

WQK＝5qL4/384EI

式中q=0.9KN/m

E=2.06*105N/mm2

I=12.19*104mm4

所以,WQK＝5*0.9*9004/384*2.06*105*12.19*104

＝6.561*109/9642.8*109

因为：[w]=L/150=900/150=6mm

所以：WQK≤[W]=L/150＝6mm，小横杆挠度符合要求。

R=1/2ql=1/2*0.9*0.9=0.405KN

大横杆验算（三跨连续梁）

查表得：MQK=0.175FL=0.175*0.405*1.5

=106*103N.mm

1.1/w*1.15MQK≤f＝205KN/m2

1.1*1.15*106*103/5080=26.4N/mm2≤f＝205KN/m2

所以，大横杆抗弯强度符合要求。

W=1.146FL3/100EI

=1.146*405*15003/100*2.06*105*12.19*104

[w]=L/150=1500/150=10mm

所以，W=1.146FL3/100EI≤[w]=10mm；脚手架大横杆挠度符合要求。

三、悬挑双排脚手架构造

1、悬挑杆：用18号工字钢作悬挑杆，悬挑臂长度La=1.5m，悬挑杆间距为双排挑架立杆纵矩Lb=1.5m，伸入楼板面长度1.5m，悬挑杆上焊2Ф20长150mm短钢筋，两短筋之间的距离同立杆横距，要求短筋必须焊牢在工字钢上肋宽中部，以便确保脚手架立杆全部支撑与工字钢上。

2、斜拉绳：采用ф16钢丝绳，下端与悬挑杆端绑扎牢固，上端固定在梁墙预埋件上，钢丝绳与悬挑杆的夹角为72.12°，每一根悬挑杆均设置斜拉绳。确保外挑架安全，计算时，斜拉钢丝绳拉力不参与验算。

3、预埋钢筋环：用ф18圆钢制作，一根悬挑杆共设三个点，即斜拉绳上端一点，在楼板上固定悬挑杆设两点。

4、脚手架立杆：双挑脚手架里立距墙面0.6m，立杆横距La=0.9m，立杆纵距lb=1.5m。

5、大横杆：步距h=1.8m，接头错开布置在不同的立杆纵距内。

6、剪力撑沿脚手架两端和转角处起，水平及沿高度方向连续搭设。

7、水平斜拉杆：布置在有连墙杆的步架平面内。

8、安全护栏：在操作层设置，高度不小于1.2m，并设200高挡脚板。

9、安全网、竹笆：在底层和操作层以及脚手架整个立面均挂2000目的密目安全网，在操作层立面，满铺竹笆，以防构件冲出外架。

10、钢丝绳卸荷：布置在挑架高24米位置。作法详见附图。

11、除以上叙述外，外挑防护架的其它构造要求同落地脚手架

搭设高度：悬挑（斜拉）架，从十三、十五层楼板面开始搭设，搭设高度37.2m。挑架沿建筑物周边搭设，在十三、十五层楼板浇筑砼之前，应按设计要求预埋钢筋环。并在相应位置的剪力墙上预留150*250孔洞，待外挑架拆除后用细石砼封堵密实。

四、悬挑（斜拉）脚手架搭设工艺

预埋钢筋环→安装挑杆工字钢→设立杆→安扫地小横杆与立杆→安第一步大横杆→第二步大横杆→斜拉钢丝绳→设连墙杆→加设剪力撑→铺脚手板→挂安全网、竹笆→循环上述各工序→验收。

外挑脚手架的搭设和拆除要点同落地脚手架、平面布置及构造详见附图。

五、悬挑（斜拉）脚手架设计计算

GK=Hi(gk1+gk3)+n.la.gk2

查表得：钢管自重gk1=0.1090KN/m

作业层材料自重gk2＝0.345KN/m

整体拉杆及防护材料自重gk3＝0.0768KN/m

GK=37.2*(0.1090+0.0768)+2*1.5*0.3459

=8.58+1.0377

本方案为结构施工时的防护架，装饰工程的施工操作架，故验算时施工荷载标准值取2KN/m2，查表得作业层施工荷载计算基数qk=0.9KN/m,作业层数取n=2.

qwk=la.Φ.wk

其中wk=μs.μz.W0

Wk=0.7*1*1.87*.35=0.458KN/m2

qwk=1.5*1.0*0.458＝0.69KN/m

Mw=0.12qwk.h2

式中h为脚手架步距h=1800mm

Mw=0.12*0.69*1.8

悬挑双排脚手架底部轴心力N

N=1.2(NGK+NQK)

=1.2*（7.95+2.7）

本工程悬挑杆采用18号工字钢作为挑杆，外挑长度L=1500mm.18号工字钢参数为：惯性矩I=1.17*107mm4;抵抗矩W=1.3*105mm3;回转半径i=71.36mm;截面积A=2307.5mm2.其受力简图如下；

查表得：RB=NF=2*10.65=21.3KN

Mmax=(n+1)*FL/2=1.5*10.65*1.5=23.96KN.m

Wmax=(3n2+4n+1)FL2/24n*E*I

=21*10650*15002/24*2*2.06*105*1.17*107

[w]=L/150=1500/150=10mm

σ=Mmax/Φ*Wmax

式中，Φ为稳定系数，因为λ＝L0/I，式中L0=1500mm,I=71.36mm4,所以λ＝21，查表Φ＝0.947。

σ＝23960000/0.947*1.3*105

＝194.6N/mm2≤f=205N/mm2

所以，采用18号工字钢符合要求。

查表得：Wmax=0.0043mm≤[w]=10mm

所以挑杆挠度符合要求。

为确保安全，根据相关要求，锚环所受的拉力必须为设计拉力的4倍，故锚环的力为N=4*10.65＝42.6KN.

A=42600/205=208mm2

选用Φ18元钢截面积为254mm2,且大于A=208mm2,所以采用Φ18的元钢能满足要求。

因挑架搭设构造均与落地相同，且搭设高度小于落地脚手架，所以，小横杆、大横杆，连墙杆不必验算亦能满足要求。

第六章卸料平台设计、计算方案

在F轴线的空中花园处搭设、标准层应错开位置搭设，每层设两个卸料平台。

预埋钢筋锚环→吊安整体钢卸料平台→挂限重牌→检查验收。

2、钢丝绳：用ф16的钢丝绳斜拉在上层剪力墙或梁上预埋ф12钢筋环上，钢丝绳与水平的夹角为72.12°。

3、卸料平台活荷载，按1500N/m2计算，严禁超载作业。

4、安全栏杆：高度1.2m，设三道水平杆，设20cm高挡脚板，满挂2000目安全密目网、竹笆、栏杆与槽钢或工字钢焊牢。

四、卸料平台构造详见附图6。

1、卸料平台自重：14#槽钢：8.4*14.53=122.1=1.20KN

L80*5角钢：6.6*6.77=44.68=0.44KN

栏杆及踢脚板自重：0.15*7.2=1.08KN

将卸料平台恒载化为均布荷载：q=0.59KN/m2

2、卸料平台设计材料重：2KN/m2

3、活荷载：1KN/m2

4、卸料平台荷载合计：3.59KN/m2

Q=1.2*(0.59+1.5)+1.4*1

六、卸料平台挑杆为16#工字钢按固端悬挑构件计算，

悬挑长度：l=3.2m；16#工字钢抵矩w=141*103mm3，回转半径i=65.8mm，惯性矩I=1130*104mm4，截面积A=26.13*102mm2；抗压、抗弯、抗拉强度f=205N/mm2,弹性模量E=2.06*105KN/mm2

因：λ=l0/i=3200/65.8=48.6,查表得：16#工字钢稳定系数

将卸料平台化为线荷载，每根工字根各承重1/2，所以每根工字钢承受的线荷载为：计算如图4所示：

q线=1/2*2.8*3.91=5.47KN/m

1、16#工字钢挑杆的强度验算

σ=M/W=3.85*106/141*103

=27.3N/mm2<〖f〗=205N/mm2

所以，挑杆强度符合要求。

2、16#工字钢挑杆变形验算

=(5.47*32004/24*2.06*105*1130*104)*

=21.3mm

=4.49*2.2=9.9KN

锚环采用ф12一级圆钢钢制安，严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入砼结构内深度不应小于30d，并采用焊接或绑扎住结构主筋，每个吊环接两个截面计算，吊环的拉应力不应大于f/2=102.5N/mm2

所以：吊环钢筋面积Ag=P/2*102.5

=48.3mm2故吊环符合要求

4、卸料平台14#槽钢验算

卸料平台为14#槽钢，槽钢按简支梁验算，卸料平台14#槽钢三根，验算时取中间一根中槽为最不利部位，计算简图5：

=3.53*2.4/2=4.24KN

Mmax=1/8ql2

=3.53*2.42/8=2.54KN·m

查表14#槽钢抵抗矩W=5.36*104mm3,回转半径i=49.49mm，惯性矩I=3.75*106mm4

=2540*103/5.36*104

=73.4N·m<〖f〗=205N/mm2

T／CEC 136-2017标准下载故：14#槽钢强度符合要求。

查表14#槽钢抵抗矩W=5.36*104mm3,回转半径i=49.49mm，惯性矩I=3.75*106mm4

W=ql4/100EI

DZ／T 0276.15-2015标准下载=3.53*(2.4*103)4/100*2.1*105*3.75*106

=1.48mm<〖W〗=L/500=2400/500=4.8mm

故：14#槽钢刚度符合要求。