河北省人民医院内庭院钢结构工程
满堂脚手架专项施工方案
编制：徐晓国
审核：
审批：
南通永峰建筑安装工程有限公司
二〇一三年十月十七日
河北省人民医院内庭院钢结构工程
满堂脚手架专项施工方案
一、工程概况
本工程为河北省人民医院内庭院钢结构工程，建设单位为河北省人民医院，工程地址在河北省石家庄市和平西路348号河北省人民医院院内。由中国中元国际工程公司设计，结构类型为钢结构，东西长61.35米，南北宽19.53米，高12米，钢结构部分已施工完，本施工方案满堂脚手架用于钢结构玻璃顶盖施工，计算时只考虑施工人员荷载，不考虑材料等其他荷载。
二、材料要求 1、脚手架钢管要求
脚手架钢管采用外径为φ48mm，壁厚为3.5mm的焊接钢管，主要用于立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑等。表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道，符合现行国家《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定，并有产品出厂合格证。焊接钢管表面平整光滑，无锈蚀、裂纹、分层、划道。对于有裂纹、开焊、凹凸状、折痕、严重锈蚀和弯曲的严禁使用，进场钢管必须有出厂产品质量证明书及备案证明。
2、扣件要求
采用可锻铸铁做的扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，扣件必须有生产许可证，产品必须有出厂合格证，无裂纹、气孔、砂眼等缺陷，贴面平整，活动部位灵活，夹紧钢管时，开口处最小距离不小于5mm，在螺栓拧紧扭矩力达65Nm时，不得发生破坏。分直角扣件（两管交叉90度的连接），回转扣件（两管交叉任意角度连接）和对接扣件（两管一字对接）三种，用于钢管之间的连接。
3、脚手板、安全网要求
脚手板采用木板，凡裂纹、凹陷变形、严重弯曲的不得使用。安全网分安全平网和安全立网（密目网），平网的材质应符合国标《安全网》（GB5725-1997），密目式安全立网的材质应符合GB16909的规定，以及河北省建委有关规定。安全网用绿色阻燃密目安全网，必须满足2000目/100cm2，做贯穿试验不穿透，6×1.5m的单张重质量不少于3.0kg，安全网必须有生产许可证和质量合格证以
及建筑安全监督部门发放的准用证，严禁无证不合格产品。
木脚手板用于操作层平台，平网用于脚手架水平铺设及外架外挑网，密目网用于脚手架外围全封闭。
三、悬挑架搭设材料及相关数据选择
由于玻璃顶盖安装面积大，高度高，为减少人员的搬运，充分利用空间大的功能，在脚手架顶面设置满铺木板，脚手架木板顶面严格控制材料堆放，并须分散堆放， 堆放点上有专人负责，严格控制荷载不大于200㎏/㎡。
1、搭设准备工作
在脚手架搭设前，应做好以下准备工作：
（1）据施工方案的要求，应由技术人员对参与脚手架搭设的有关人员进行全面的技术交底。
（2）应对搭设用的钢管、扣件、脚手片、铁丝等进行检查验收，不合格的构配件严禁使用，经检验合格的构配件应按品种、规格分类堆放整齐。
（3）清除地面杂物，准备垫板，做好立杆基础措施。
（4）对脚手架立杆底脚位置进行定位放线，并对夹层顶板进行支撑加固。 （5）检查现场脚手架搭设的范围是否与脚手架方案相一致。 2、脚手架搭设方案
根据玻璃采光顶安装方案，采用扣件式满堂钢管脚手架作为操作平台，并根据玻璃采光顶完成面高度要求搭设成层状结构，并预留出玻璃顶安装空间，脚手架采用分层搭设，脚手架的最高搭设高度为12m，顶面木板脚手片需顶层满铺，层高错位处需围护挡板，脚手架中间设置剪刀撑和水平撑，由于脚手架高度高，脚手架搭设需分两步进行，第一步为立杆放脚，设置扫地杆，纵横向剪刀撑位置，搭设完成后，进行第一次验收，验收合格后方可进行第二步安装。第二步为中间剩余部分脚手架的搭设及外围周边剪刀撑设置，完成后进行脚手架的第二次验收，为整体验收。
脚手架钢管考虑目前市场上的质量情况，决定选用规格Φ48×3.6（计算时按Φ48×3.0钢管），Q235A，立杆主体间距为1.5m×1.5m，水平杆步距为1.8m，脚手架搭设顶面宽度符合平面布置图要求，以满足玻璃顶安装支承特点，为保证脚手架纵横向稳定，满堂脚手架周边环向和中间设置剪刀撑，并由地面至操作顶面连续设置，剪刀撑与地面倾角为45°~ 60°之间，中间剪刀撑每隔四排设置，间距不大于6m，水平剪刀撑按每隔两步设置一道，立杆底部设扫地杆。
四、脚手架搭拆施工工艺
搭设标准：脚手架钢管要求横平竖直，整齐清晰，平竖通顺，连接牢固，受荷安全，不变形、不摇晃，立杆采用一字扣件对接，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆在高度方向的接头不大于步距的1/3，立杆的垂直偏差不大于架高的1/400，立杆在离地脚30cm处设置扫地杆。
1、搭设顺序
先按1.5m立杆间距进行整体布杆，钢柱抱箍连接，作为连墙件→搭设中间场地部位脚手架与周边已搭设部分持平→再按吊顶要求层高往上逐层搭设。
2、脚手架搭设
画线放样→放置木垫块→放置纵向扫地杆→立杆（加临时抛杆）→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第三步纵向水平杆→第三步横向水平杆→以此类推，完成第一层脚手架纵横向搭设→剪刀撑搭设→再搭设上几层脚手架→水平剪刀撑搭设→铺设脚手片。
（1）先画线放样，然后脚手架立杆按1.5m进行摆放（具体平面布置见附图）。
（2）脚手架立杆底脚处铺设5cm木板垫块，垫块长度不少于两跨。 （3）在脚手架搭设高度满足剪刀撑安装高度后，随即同步进行剪刀撑搭设（平面和剖面布置见附图），中间纵横向每隔四排设一道通长剪刀撑，斜杆与地面成45°~ 60°夹角，斜杆用旋转扣件与立杆和横向水平杆扣牢，二根钢管搭接，搭接长度不小于1m，用旋转扣件三个，中距400mm，二端头外露150mm。
（4）脚手架立杆采用一字扣件对接，顶层杆可采用搭接。
（5）为将脚手架钢管偏心受压为轴心受压，将相邻步距的大横杆交替设于立杆两侧，不得设于同一侧。
（6）扣件规格必须与钢管的外径一致，拧紧扭力矩适当（控制在40~60N·m，重点部位不小于60N·m），对接扣件的开口应朝内或朝上，在操作层纵向杆与立杆连接的扣件下面采用双扣件。
（7）脚手架水平杆与钢柱连接固定，立杆距柱不小于15㎝。
（8）四周为钢柱框架结构，脚手架与框架柱应用钢管抱箍连接，作为脚手架与框架的连接件，连接件按一步一跨设。
（9）脚手架水平剪刀撑按纵横向从顶层开始向下每隔两步设置一道。 （10）脚手架顶面按平面布置要求，在离玻璃顶完成面1000mm处搭设操作
层连横杆，上满铺脚手片，用18#铁丝固定，每片各边固定点不少于1点。在安装过程中，如需临时拆除脚手片，用后应及时用铁丝绑牢。
（11）四周临空面应设挡脚板和栏杆，栏杆高度不小于1.2m，并围护安全网。为保护过往人员的安全，凡在通道口上方搭设防护棚。
（12）在南北侧与病房楼及门诊楼连接处，应对病房楼及门诊楼的窗户进行防护。
3、拆除
（1）脚手架拆除按“先搭后拆，后搭先拆，先拆非承重杆，后拆承重杆”的原则进行，按层从上往下逐层拆除，严禁上下层同时进行，即脚手片→连横杆→大横杆→剪刀撑→立杆。
（2）拆除前，应对操作班组进行详细的技术交底，并有书面记录。交底人与被交底人履行签字手续才可上岗作业。
（3）在脚手架拆除前，先对脚手架进行全面支撑安全检查，检查扣件和支撑杆是否符合安全要求，在主管人员批准后方可开拆。
（4）拆架子的高处作业人员应戴好安全帽、系好安全带、扎裹脚、穿软底鞋方可上岗操作。
（5）在脚手架拆除范围内，设置警戒区，并指定专人负责看管。 （6）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。
（7）所有杆件在拆除时，应将杆上附着的扣件与杆件分离，在每层拆除后，应及时运至地面，严禁抛掷，运至地面的材料应按指定地点进行分类堆放。
（8）需当天拆除的杆件尽量当天拆完，若当天拆不完，在下班前应将已松动的杆件重新固定，并在适当位置设置连接件，在确定连接牢固后人员方可撤离。
（9）在拆架过程中，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
（10）拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。
（11）翻掀垫铺脚手板应注意站立位置，并应自外向里翻起竖立，防止外翻将脚手板内未清除的残留物从高处坠落伤人。
五、脚手架的检查与验收
脚手架由验收人员填写验收记录，并由搭设人员、安全员、施工员和项目经理、监理签证，方能交付使用。
1、脚手架必须由持有效上岗证的专业技术人员搭设，搭设前由项目技术负责人向全体员工进行安全技术交底，形书面交底记录，并在交底文件上签字确认。
2、进行分区、分层、分次验收和检查，发现有不符合要求的应迅速调整，并追究责任。
3、脚手架验收严格按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）中所要求的内容进行检查。
六、安全措施
1、脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗，患有心脏病、高血压者不得上脚手架操作。
2、搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑软底鞋，工具及零配件要放在工具袋内，袖口、裤口要扎紧。
3、脚手架的构配件质量与搭设质量，应按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定进行检查验收，合格后方准使用。
4、作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备。
5、当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。
6、在脚手架使用期间，在每天上岗前，应由带班组长和安全员先进行巡检，日常由架子工进行安全检查与维护，并按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》规定进行。安全网应按有关规定搭设或拆除。
7、在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：
（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆； （2）与钢柱连接的固定杆。
8、临空搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
9、脚手架上进行电、气焊作业时，必须配备灭火器等灭火器材，并由专人看守。
10、工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。脚手架使用期间可与框架柱顶避雷接地线相连接。
11、搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专职安全员进行现场监
督和巡视，严禁人员入内。
12、严禁从脚手架上往上、下抛物。
13、遇到立杆沉陷或悬空、节点松动、架子歪斜、杆件变形等问题，在未解决前应停止使用脚手架。
14、脚手架搭设完成后应有书面验收记录，并履行验收签字手续，验收合格后，应将合格证挂在显眼处。
15、在脚手架使用期间，顶面的网架杆件应分区分批分散堆放，并严禁抛掷，应轻放，顶面使用荷载控制在允许范围内，有专人进行控制。
满堂脚手架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011 2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91 3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 5、《钢结构设计规范》GB50017-2003 一、架体参数 满堂脚手架长度L(m) 脚手架搭设高度H(m) 立杆纵距la(m) 横杆与立杆连接方式 立杆布置形式 53 12 1.5 单扣件 单立杆 满堂脚手架宽度B(m) 纵横向水平杆步距h(m) 立杆横距lb(m) 扣件抗滑移折减系数 平台横向支撑钢管类型 20 1.8 1.5 1 单钢管 立柱间纵向钢管支撑根数n 2 立杆计算长度系数μ 横向钢管验算方式 2.176 三等跨连续梁 立杆伸出顶层水平杆中心线0.3 至支撑点的长度a(m) 纵向钢管验算方式 三等跨连续梁 二、荷载参数
脚手架钢管类型 脚手板类型 栏杆、挡脚板类型 Ф48×3 木脚手板 每米钢管自重g1k(kN/m) 0.033 脚手板自重标准值g2k(kN/m2) 0.35 栏杆、木脚手挡脚板自重标准值g3k(kN/m) 0.17 板挡板 每米立杆承受结构自重标准0.1621 密目式安全立网自重标准值0.1
g4k(kN/m) 材料堆放荷载q1k(kN/m2) 平台上的集中力F1(kN) 省份 基本风压ω0(kN/m2) 风荷载体型系数μs 0 0 河北 0.25 1.04 值gk(kN/m) 施工均布荷载q2k(kN/m2) 立杆轴心集中力F2(kN) 地区 风压高度变化系数μz 风荷载标准值ωk(kN/m2) 0.5 0 石家庄市 1 0.26 三、设计简图 搭设示意图：
平台水平支撑钢管布置图
平面图
侧立面图
四、板底支撑（纵向）钢管验算 钢管类型 钢管截面惯性矩I(cm4) Ф48×3 10.78 钢管截面抵抗矩 W(cm3) 4.49 钢管弹性模量E(N/mm2) 2.06×105 纵向钢管验算方式 三等跨连续梁 钢管抗压强度设计值 [f](N/mm2) 205 G1k=g1k=0.033kN/m
G2k=g2k×lb/(n+1)=0.35×1.5/(2+1)=0.175kN/m Q1k=q1k×lb/(n+1)=0×1.5/(2+1)=0kN/m Q2k=q2k×lb/(n+1)=0.5×1.5/(2+1)=0.25kN/m 1、强度验算
板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。 满堂脚手架平台上的无集中力
q1=1.2×(G1k+G2k)=1.2×(0.033+0.175)=0.25kN/m q2=1.4×(G1k+G2k)=1.4×(0+0.25)=0.35kN/m 板底支撑钢管计算简图
Mmax=(0.100×q1+0.117×q2)×la2=(0.100×0.25+0.117×0.35)×1.52=0.148kN·m Rmax=(1.100×q1+1.200×q2)×la=(1.100×0.25+1.200×0.35)×1.5=1.042kN σ=Mmax/W=0.148×106/(4.49×103)=32.962N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！
2、挠度验算
满堂脚手架平台上无集中力 q'1=G1k+G2k=0.033+0.175=0.208kN/m q'2=Q1k+Q2k=0+0.25=0.25kN/m
R'max=(1.100×q'1+1.200×q'2)×la=(1.100×0.208+1.200×0.25)×1.5=0.793kN
ν=(0.677×q'1+0.990×q'2)×la4/100EI=(0.677×0.208+0.990×0.25)×15004/(100×2.06×10
5
×107800)=0.885mm≤min(1500/150,10)=10mm
满足要求！
五、横向支撑钢管验算 平台横向支撑钢管类型 钢管截面抵抗矩 W(cm3) 钢管弹性模量E(N/mm2) 单钢管 4.49 钢管类型 钢管截面惯性矩I(cm4) 横向钢管验算方式 Ф48×3 10.78 三等跨连续梁 2.06×105 钢管抗压强度设计值[f](N/mm2) 205 立柱间纵向钢管支撑根数n 2 横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
满堂脚手架平台上无集中力 q=1.2×g1k=0.04kN/m p=Rmax=1.042kN p'=R'max=0.793kN 板底支撑钢管计算简图
弯矩图
Mmax=0.423kN·m
剪力图
Rmax=2.422kN
变形图
Vmax=2.341mm
Vmax=2.341mm≤min{1500/150,10}=10mm
σ=Mmax/W=0.423×106/(4.49×103)=94.209N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！
满堂脚手架平台上增加集中力最不利计算 q=1.2×g1k=0.04kN/m p=Rmax=1.042kN p'=R'max=0.793kN 板底支撑钢管计算简图
弯矩图
Mmax=0.423kN·m
剪力图
Rmax=2.422kN
变形图
Vmax=2.341mm
Vmax=2.341mm≤min{1500/150,10}=10mm
σ=Mmax/W=0.423×106/(4.49×103)=94.209N/mm2≤[f]=205N/mm2 满足要求！
六、立杆承重连接计算
横杆和立杆连接方式 扣件抗滑移折减系数 单扣件 1 单扣件抗滑承载力(kN) 8 单扣件抗滑承载力设计值 Rc=8.0×1=8kN≥R=2.422+0=2.422kN 满足要求！
七、立杆的稳定性验算
钢管类型 钢管的净截面A(cm2) 立柱布置形式 Ф48×3 4.24 单立杆 钢管截面回转半径i(cm) 钢管抗压强度设计值 [f](N/mm2) 立杆计算长度系数μ 1.59 205 2.176 每米立杆承受结构自重标准0.1621 值gk(kN/m) NG1=gk×H+g1k×la×n+g1k×a=0.1621×12+0.033×1.5×2+0.033×0.3=2.054kN
NG2=g2k×la×lb=0.35×1.5×1.5=0.787kN NG3=g3k×la=0.17×1.5=0.255kN NG4=g4k×la=0.1×1.5=0.15kN NQ1=q1k×la×lb=0×1.5×1.5=0kN NQ2=q2k×la×lb=0.5×1.5×1.5=1.125kN NQ3=F1+F2=0+0=0kN
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值
N=1.2×(NG1+NG2+NG3+NG4)+0.9×1.4×(NQ1+NQ2+NQ3)=1.2×(2.054+0.787+0.255+0.15)+0.9×1.4×(0+1.125+0)=5.313kN
支架立杆计算长度
L0=kμh=1.0×2.176×1.8=3.917m
长细比λ= L0/i=3917/15.9=246.352≤[λ]=250 满足要求！
轴心受压构件的稳定系数计算 L0=kμh=1.155×2.176×1.8=4.524m 长细比λ= L0/i=4524/15.9=284.528 由λ查表得到立杆的稳定系数φ=0.09 考虑风荷载时
Wk=μz×μs×W0=1×1.04×0.25=0.26kN/m2
Mw=0.9×1.4×Wk×l×h2/10=0.9×1.4×0.26×1.5×1.82/10=0.159kN·m σ=N/φA +
Mw/W=5.313×103/(0.09×4.24×102)+0.159×106/(4.49×103)=174.642N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、立杆支承面承载力验算
脚手架放置位置 砼设计强度等级
1、抗冲切验算 楼板抗冲切承载力： βh=1，ft=1.27N/mm，σ
pc.m
混凝土楼板上 混凝土板厚度h(mm) C25
立杆底座面积A(m2)
100 0.01
=1N/mm，η=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2=1，
ho=100-15=85mm，μm=4×(a+ho)=4×(100.00+85)=740.00mm Fl=(0.7βhft+0.15σ
pc.m
)ημmh0=(0.7×1×1.27×103+0.15×103×1)×1×0.74
×0.085=65.353kN≥N=4.371kN
满足要求！
1、局部受压承载力验算
N=NG1+NG2+NG3+NG4+NQ1+NQ2+NQ3=2.054+0.787+0.255+0.15+0+1.125+0=4.371kN
楼板局部受压承载力：
ω=0.75，βl=(Ab/Al)0.5=0.333，fcc=0.85×11.90=10.115kN/mm Fl=ωβlfccA=0.75×0.333×10.115×103×0.01=25.288kN≥N=4.371kN 满足要求！
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