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重庆某工字钢悬挑脚手架专项施工方案

活荷载的设计值:q2=1.4×0.800=1.120kN/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。

成龙简快速路（二期）涵洞专项施工方案（2020版）跨中最大弯距计算公式如下:

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.142×1.5002+0.10×1.120×1.5002=0.278kN.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(0.278×106,0.327×106)/5080.0=64.370N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=64.370N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205.0N/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。

静荷载标准值:q1=P1+P2=0.038+0.080=0.118kN/m；

活荷载标准值:q2=Q=0.800kN/m；

V=0.677×0.118×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)+0.990×0.800×1500.04/(100×2.06×105×121900.0)=1.758mm；

大横杆的最大挠度1.758mm小于大横杆的最大容许挠度1500.0/150mm与10mm，满足要求！

大横杆的自重标准值：p1=0.038×1.500=0.058kN；

脚手板的自重标准值：P2=0.300×0.800×1.500/(2+1)=0.120kN；

活荷载标准值：Q=3.000×0.800×1.500/(2+1)=1.200kN；

集中荷载的设计值:P=1.2×(0.058+0.120)+1.4×1.200=1.893kN；

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=1.2×0.038×0.8002/8=0.004kN.m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下:

Mpmax=1.893×0.800/3=0.505kN.m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.509kN.m；

最大应力计算值σ=M/W=0.509×106/5080.000=100.102N/mm2；

小横杆的最大应力计算值σ=100.102N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205.000N/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:

Vqmax=5×0.038×800.04/(384×2.060×105×121900.000)=0.008mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.058+0.120+1.200=1.378kN；

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:

×121900.0)=0.997mm；

最大挠度和V=Vqmax+Vpmax=0.008+0.997=1.005mm；

小横杆的最大挠度和1.005mm小于小横杆的最大容许挠度800.000/150=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，按照扣件抗滑承载力系数0.80，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为6.40kN。

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(规范5.2.5):

大横杆的自重标准值:P1=0.038×1.500×2/2=0.058kN；

小横杆的自重标准值:P2=0.038×0.800=0.031kN；

脚手板的自重标准值:P3=0.300×0.800×1.500/2=0.180kN；

活荷载标准值:Q=3.000×0.800×1.500/2=1.800kN；

荷载的设计值:R=1.2×(0.031+0.180)+1.4×1.800=2.773kN；

R<6.40kN，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(kN)，为0.1248

NG1=[0.1248+(1.50×2/2+1.50×2)×0.038/1.80]×19.60=4.328；

(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；采用竹笆片脚手板，标准值为0.30

NG2=0.300×4×1.500×(0.800+0.2)/2=0.900kN；

(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；采用栏杆、竹串片脚手板挡板，标准值为0.14

NG3=0.140×4×1.500/2=0.420kN；

(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005

NG4=0.005×1.500×19.600=0.147kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=5.795kN；

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。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=3.000×0.800×1.500×2/2=3.600kN；

风荷载标准值按照以下公式计算

Wo=0.450kN/m2；

经计算得到，风荷载标准值

Wk=0.7×0.450×0.840×0.645=0.171kN/m2；

不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=1.2×5.795+1.4×3.600=11.994kN；

考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×5.795+0.85×1.4×3.600=11.238kN；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.850×1.4×0.171×1.500×

1.8002/10=0.099kN.m；

六、立杆的稳定性计算:

不组合风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：N=11.994kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.500；

计算长度,由公式lo=kμh确定：l0=3.119m；

长细比Lo/i=197.000；

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比lo/i的计算结果查表得到：φ=0.186；

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；

σ=11994.000/(0.186×489.000)=131.865N/mm2；

立杆稳定性计算σ=131.865N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式

立杆的轴心压力设计值：N=11.238kN；

计算立杆的截面回转半径：i=1.58cm；

计算长度附加系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：k=1.155；

计算长度系数参照《扣件式规范》表5.3.3得：μ=1.500；

计算长度,由公式l0=kuh确定：l0=3.119m；

长细比:L0/i=197.000；

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=0.186

立杆净截面面积：A=4.89cm2；

立杆净截面模量(抵抗矩)：W=5.08cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：[f]=205.000N/mm2；

σ=11237.616/(0.186×489.000)+98703.553/5080.000=142.983N/mm2；

立杆稳定性计算σ=142.983N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205.000N/mm2，满足要求！

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

风荷载标准值Wk=0.171kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内脚手架外侧的迎风面积Aw=16.200m2；

按《规范》5.4.1条连墙件约束脚手架平面外变形所产生的轴向力(kN),N0=5.000kN；

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=3.871kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=8.871kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

由长细比l0/i=200.000/15.800的结果查表得到φ=0.966，l为内排架距离墙的长度；

又：A=4.89cm2；[f]=205.00N/mm2；

Nl=8.871

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=8.871小于双扣件的抗滑力16.0kN，满足要求！

八、悬挑梁的受力计算:

悬挑脚手架的水平钢梁按照带悬臂的连续梁计算。

悬臂部分受脚手架荷载N的作用，里端B为与楼板的锚固点，A为墙支点。

本方案中，脚手架排距为800mm，内排脚手架距离墙体300mm，支拉斜杆的支点距离墙体为1000mm，

水平支撑梁的截面惯性矩I=866.20cm4，截面抵抗矩W=108.30cm3，截面积A=21.95cm2。

受脚手架集中荷载N=1.2×5.795+1.4×3.600=11.994kN；

水平钢梁自重荷载q=1.2×21.950×0.0001×78.500=0.207kN/m；

悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN)

悬挑脚手架支撑梁变形图(kN)

悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m)

各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为

R[1]=13.864kN；

R[2]=10.884kN；

最大弯矩Mmax=1.413kN.m；

最大应力σ=M/1.05W+N/A=1.413×106/(1.05×108300.0)+

0.000×103/2195.0=12.425N/mm2；

水平支撑梁的最大应力计算值12.425N/mm2小于水平支撑梁的抗压强度设计值215.000N/mm2,满足要求！

九、悬挑梁的整体稳定性计算:

水平钢梁采用16a号工字钢钢,计算公式如下

φb=570×10.0×63.0×235/(1000.0×160.0×235.0)=2.24

经过计算得到最大应力σ=1.413×106/(0.944×108300.00)=13.815N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=13.815小于[f]=215.000N/mm2,满足要求!

水平钢梁的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算

其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力RCi=RUisinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为：

RU1=14.722kN；

十一、拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(支杆)的内力计算：

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU均取最大值进行计算，为

RU=14.722kN

如果上面采用钢丝绳，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14.722kN，α=0.820，K=3.500，得到：

经计算，钢丝绳最小直径必须大于12.000mm才能满足要求！

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环强度计算

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为

N=RU=14.722kN

钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环的强度计算公式为

其中[f]为拉环受力的单肢抗剪强度，取[f]=125N/mm2；

所需要的钢丝拉绳(斜拉杆)的拉环最小直径D=(1472.213×4/3.142×125.000)1/2=13.000mm；

十二、锚固段与楼板连接的计算:

1.水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：

水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.120kN；

水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为:

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8条[f]=50N/mm2；

所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径D=[119.761×4/(3.142×50×2)]1/2=1.235mm；

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，并要保证两侧30cm以上搭接长度。

2.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下：

119.761/(3.142×20.000×1.570)=1.214mm。

3.水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：

混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式:

经过计算得到公式右边等于161.75kN，大于锚固力N=10.88kN，楼板混凝土局部承压计算满足要求!

第七节 脚手架搭设的劳动力安排

1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要15～20人，均有上岗作业证书。

2、建立由项目经理、施工员、安全员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。

第八节 脚手架的检查与验收

1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设；

2、进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改，并追究责任；

4、架体内必须做到每层封闭(即进行隔离)，且不能大于4步。

第九节 脚手架搭设安全技术措施

1、钢管架应设置避雷针，分置于主楼外架四角立杆之上，并联通大横杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。

2、外脚手架不得搭设在距离外电架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。

3、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

4、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。

5、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

6、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

7、保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

8、结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

9、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大安全储备。

10、结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过重层。

11、当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

12、各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

第十节 脚手架拆除安全技术措施

1、拆架前，全面检查拟拆脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。

2、拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。

5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。

6、连墙杆(拉结点)应随拆除进度逐层拆除，拆抛撑时，应用临时撑支住，然后才能拆除。

7、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

8、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

9、在拆架时，不得中途换人，如必须换人时110KV XX变电站工程施工组织设计，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

10、拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

11、高层建筑脚手架拆除，应配备各良好的通讯装置。

12、输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。

13、当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

14、如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行脚手架的拆除，严禁夜间拆除。

15、翻掀垫铺竹笆应注意站立位置贵州某农村污水处理工程施工组织设计.doc，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将竹笆内未清除的残留物从高处坠落伤人。