在高层建筑施工方案中，外架脚手架方案是施工方案中的重中之重，它关系着这幢高层是否能保证顺利施工，也是建筑工程安全要求必须单列的施工方案。

　　(一)、搭设种类

　　混凝土结构施工阶段:本工程地上8层，地上部分采用υ 48钢管和铸铁扣件搭设悬挑双排脚手架每六层一悬挑，悬挑用300mm宽槽钢与弓字钢在悬挑部位预留固 定Φ20钢筋。

　　(二)、脚手架材质要求

　　1、钢管 采用外径为ф48mm,壁厚3.5mm,的焊接钢管。材质符合,《普通碳素结构钢技术条件》(GB700-88)中的A3钢的技术条件,管材符合《直径5-152mm电焊钢管》 (YB242-63)中的甲类软钢管。《低压流体输送用焊接钢管》GB3092-82 中普通钢管的规定。对购进的钢管先除锈，内壁擦涂两道防锈漆，外壁涂桔黄色防锈漆。有严重 锈蚀、弯曲、压偏损伤、及裂纹者挑出。

　　2、扣件 要符合GJ22-85《钢管脚手架》规定，材质应符合GB078-67《可锻铸铁分类及 技术条件》中的技术条件。

　　3、脚手板 采用竹连板，材质不低于国家要求的标准，两端使用10~14 号镀锌钢丝捆紧。

　　4、安全网 采用绿色2000 目(100mm×100mm)密目安全网，其性能要符合国家规定和冲韧 试验规定，并应取得地方安全部门的许可。

　　(三)、脚手架结构验算

　　一、 计算依据:

　　1) 钢管截面特征:(钢号:Q235，b 类) 规格 ?48×3.5mm;单位重量 q0=3.84kg/m; 截面积A=489mm 2 惯性矩I=12.19×10 4 mm 4 ; 抵抗矩W=5.08×10 3 mm 3 ; 回转半径i=15.8mm;抗弯、抗压容许应力[σ ]=205N/mm 2

　　2) 脚手架特性参数: 立杆纵距La=1.55m;立杆横距Lb=1.1m; 大横杆步距h=1.8m; 脚手板重量q1=0.25kg/m 2 ;连墙杆纵距lw=3.6m; 连墙杆横距hw=4.05m;施工荷载q=3KN/m 2 ;同时作业层数n1=1 内立杆距结构外皮宽度b1=0.35m; 作业面铺脚手板宽度b2=1.1+0.6=1.7m

　　二、 悬挑脚手架的稳定承载计算:

　　该悬挑脚手架承受荷载的传递途径是:脚手板 小横杆 大横杆 立杆 承力架 楼面顶板。

　　1)立杆、连墙杆和扣件的稳定承载力计算:

　　(1)恒载标准值: 扣件钢管架构件自重计算基数gk1=0.1089KN/m 作业层面材料自重计算基数gk2=0.4112KN/m 整体拉结和防护材料自重计算基数gk3=0.0768KN/m 2 立杆计算截面以上架高H0=15m NGK=H0×(gk1+ gk3)+n1Lagk2=15×(0.1089+0.0768)+1×1.5×0.4112 =3.4023KN

　　(2)活载作业层施工荷载计算基数qk值=1.8 KN/m Nqk(标准值)=n1×la×qk=1×1.5×1.8=2.7KN

　　(3)轴向力设计值: N=1.2 NGK+0.85×1.4 Nqk=1.2×(NGK+ Nqk)=1.2×(3.4023+2.7)=7.32KN

　　(4)风载产生弯矩: 风压高度变化系数μ z=1.14 脚手架风荷载体形系数μ s=1.3 基本风压W0=0.35 KN/m 2 风载标准值WK=0.7×μ z×μ S×W0=0.7×1.14×1.3×0.35 =0.36 KN/m 2 MW(设计值)=0.12×WK×la×h 2 =0.12×0.36×1.5×1.8 2 =0.21KN.m

　　(5)立杆稳定验算: 材料强度附加分项系数(按受弯构件考虑)rm ‘ =1.1705 扣件式钢管脚手架立杆计算长度系数μ =1.53 轴心受压构件稳定系数ψ =0.235 计算长度l0=μ ×h=1.53×1.8=2754mm 长细比λ =l0/I=2718/15.8=174.3 稳定验算: 0. 9×(N/ψ A+ MW/W)≤f/ rm ‘ 7.23×10 3 /(0.235×489)+0.21×10 6 /5080=104.25N/mm 2 ≤205/(0.9×1.1705)=194.6 N/mm 2 (安全)

　　(6)连墙杆稳定验算: 风载产生轴力设计值New=1.4×Wk×Aw=1.4×0.36×3.6×8.1=14.7KN 脚手架平面外变形产生的轴向力N0=5 KN 连墙杆轴向力设计值N1=New+ N0=14.7+5=19.7 KN 连墙杆的计算长度l0=1.2+0.35=1.55m=1550mm 长细比λ = l0/i =1550/15.8=98.1 轴心受压构件稳定系数ψ =0.603 稳定验算N1/ψ A≤f/ rm ‘ 19.7×10 3 /(0.603×2×489)=33.4N/mm 2 ≤205/1.5607=146N/mm 2 扣件抗滑验算N1≤Rc[按直角扣件计算:Rc=8.0KN/个] 19.7 KN≤4×8.0=32 KN (安全)

　　2)水平挑杆、斜撑杆等的稳定承载计算;

　　(1) 第一层悬挑杆稳定承载验算:

　　外立杆 F1=0.5 ×{1.2 ×[5.03/2 ×(0.1089+0.0768 )+1 ×1.5 × 0.4112]+1.4×1×1.5×1.8}=2.54KN

　　内立杆 F2= F1+0.35×1.5×(1.2×0.4112+1.4×1.8)/1.2=3.48 KN

　　计算简图: F1 T F2 A θ =59 。 B C FX 张力T=(1.55 F1+0.35 F2)/(1.55sin59 。 )=3.88KN 最大剪力QB= F1+ F2-Tsin59 。 =2.69 KN 最大弯矩MB=1.2 Tsin59 。 -1.2 F1=0.94KN。M 挑杆轴力N=Tcos59 。 =2.0KN 由计算可知:张力T 满足承载要求。

　　对斜撑杆: σ =N/A=4.09×103/489=8.36 N/mm 2 〈[σ ]= 205 N/mm 2 (安全)

　　抗剪验算:τ max=2QB/A=2×3.02×10 3 /489=12.35N/mm 2 〈[σ ]= 205 N/mm 2 (安 全) 长细比λ = l0/i =1550/15.8=98.1 轴心受压构件稳定系数ψ =0.603 抗弯压验算:0.9×(N/ψ A+ MW/W)≤f/ rm ‘ 2.0×10 3 /(0.603×489)+0.94×10 6 /5080=191.8 N/mm 2 〈205/(0.9× 1.1705)=194.6 N/mm 2 (安全)

　　(2) 第三层悬挑杆稳定承载验算:

　　外立杆 F1=0.5×{1.2×[(4.2+4.2/2)×(0.1089+0.0768)+1×1.5× 0.4112]+1.4×1×1.5×1.8}=2.96KN

　　内立杆 F2= F1+0.35×1.5×(1.2×0.4112+1.4×1.8)/1.2=3.9KN

　　计算简图: F1 F2 PA B C Fy FX 1200 350 斜撑杆压力P=(1.55F1+0.35F2)/(1.55sin70 o )=4.09KN 最大剪力QB= F1+ F2-Psin70 。 =3.02 KN 最大弯矩MB=1.2 Psin70 。 -1.2 F1=1.06KN。M 挑杆轴力N=Pcos70 。 =1.4KN 由计算可知:张力T 满足承载要求。

　　对斜撑杆: σ =N/A=4.09×103/489=8.36 N/mm 2 〈[σ ]= 205 N/mm 2 (安全)

　　抗剪验算:τ max=2QB/A=2×3.02×10 3 /489=12.35N/mm 2 〈[σ ]= 205 N/mm 2 (安 全) 长细比λ = l0/i =1550/15.8=98.1 轴心受压构件稳定系数ψ =0.603

　　抗弯压验算:0.9×(N/ψ A+ MW/W)≤f/ rm ‘ 2.0×10 3 /(0.603×489)+0.94×10 6 /5080=191.8 N/mm 2 〈205/(0.9× 1.1705)=194.6 N/mm 2 (安全)

　　1)主体结构施工时: GK =20×(0.1058+0.0768)+1×1.8×0.22=4.048kN; QK =1×1.8×1.5=2.7kN; NGK= GK/2SINθ =2.1kN; NQK= QK/2SINθ =4.48kN; 所以0.9N/ ρ A=82.45 N/mm2 <0.5×205=102.5 N/mm2。满足要求。

　　2)装修阶段施工时: GK =4.444kN; QK =3.6kN; NGK= GK/2Sinθ =2.3kN; NQK= QK/2Sinθ =1.867kN; 所以0.9N/ ρ A=98.8 N/mm2 <0.5×205=102.5 N/mm2。满足要求。

　　(四)、脚手架搭设方法

　　1、基本要求 脚手架要承受施工过程中的各种垂直和水平荷载，要保证在各种荷载作用下 不发生失稳倒塌以及超过容许要求的变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，因此，脚手 架必须具有足够的承载能力，刚度和稳定性，以确保安全。 在大横杆与立杆的交点处必须设置小横杆并与大横杆卡牢。立杆下应有底座 和垫板。整个架子应设置必要的剪刀撑与连墙点，以保证脚手架成为一个稳固的 结构。 外脚手架的搭设,应沿建筑物周围连续封闭，如果因条件限制不能封闭时，应 设置必要的横向支撑，端部加强设置连墙点。 脚手架搭设应满足工人操作、材料堆放及运输等使用要求。

　　2、对地基的要求 立杆基础要平整、密实,每根立杆底部均应垫上厚度大于50mm 的木板，木板 面积不小于0.15m2，也可垫通长脚手板。为避免或减少架子不均匀沉降，在立杆 底部应加扫地杆，并应有可靠的排水措施。扫地杆纵横两向均需设置,距立杆底部 应为10cm。

　　3、搭设参数及构造要求 根据本工程现场实际情况,架子搭设参数如下: 立杆纵距1.8m，横距1m(双排架)。内排立杆距建筑物距离为20cm,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宜大于步距的1/3。 立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧,不得隔步设置或遗漏。立杆连接应采用对接扣 件，不允许搭接连接。 大横杆步距1.8m。上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与 相近立杆的距离不大于纵距的1/3。大横杆应设置在立杆的里侧。此外，由于使用 的脚手板为竹笆片，因此，在施工层相邻立杆之间还应加设2 根大横杆，以增加 脚手板刚度。大横杆搭接长度不应小于1.5m，并且搭接范围内不应少于3 组扣件。 小横杆应贴近立杆布置，在大横杆之下并用扣件扣紧。小横杆伸出外立杆长 度不应超过200mm。 剪刀撑:除在两端设置外，中间每隔15m 设置一道。剪刀撑应联系3~4根立 杆,斜杆与地面夹角为45°~60°。剪刀撑应沿架高连续布置。剪刀撑的斜杆两端 除两端用旋转扣件与脚手架的立杆或大横杆扣紧外，在其中间还应增加2~4 个扣 结点。剪刀撑连接应采用搭接连接，搭接长度不小于1.5 m。 连墙件:采取与框架柱刚性连接的方法。纵向从一层开始隔层设置，横向隔 柱设置。装设连墙件应注意掌握撑拉的松紧程度，避免引起杆件和套架的显著变 形。连墙杆应与墙面垂直，不准向上倾斜，下倾角度不宜超过15°。 护栏和挡脚板:在施工层脚手架外侧要设防护栏杆及挡脚板。防护栏杆可采 用钢管设置在1.2m 高处，档脚板可采用白松或落叶松，厚度不小于50mm,高度不 小于200mm。 脚手板:操作层脚手板应满铺,对接缝隙小于50mm。 安全网设置:在脚手架外侧设置全封闭密目式安全网,安全网要符合国家规定 的各项技术要求,并具有出厂合格证方可使用。施工层脚手架内侧与建筑物的空隙 要用平网封闭，施工层以下应每隔3 层封闭一次。 脚手架遇有施工需通行的建筑门洞口时,可按下列要求处理: 门洞口抽取一根立杆时,在脚手架内、外两侧设置人字形斜杆; 门洞口抽取二根立杆时,除在脚手架内、外两侧设置人字形斜杆外,还应在门 洞口上的纵向水平杆加斜杆加强。架高≥20m 时,门洞边立柱一般需采用双立杆。

　　(五)、脚手架搭设注意事项

　　严禁υ 48 和υ 51 钢管及其相应扣件混用。 底立杆应按立杆接长要求选择不同长度的钢管交错布置，至少应有两种适合 的不同长度的钢管做立杆。 一定要采取先搭设起始段而后向前延伸的方式。当两组作业时,可分别从相对 角开始搭设。 连墙件和剪刀撑应及时设置，不得滞后超过2 步。 杆件端部伸出扣件之外的长度不得小于100mm。 在顶排连墙件之上的架高(以纵向平杆计)不得多于2 步。 剪刀撑的斜杆与基本构架结构杆件之间至少有3 道连接，其中，斜杆的搭接 接头部位至少有1 道连接。 周边脚手架的纵向平杆必须在角部交圈并与立杆连接固定。 作业层的栏杆和挡脚板一般应设在立杆的内侧。 在搭设中不得随意改变构架设计，减少杆配件设置和对立杆纵距做大于或等 于100mm 的构架尺寸放大。