大众汽车品牌体验中心工程
汽车坡道外侧安全防护架
施工方案
编制人:
申报人:
审批人:
编制单位： 中集建设集团有限公司
编制日期： 年 月 日
目 录
1、工程概况 . .................................................................................................................................... 3
2、编制依据 . .................................................................................................................................... 3
3、防护架选择 . ................................................................................................................................ 3
4、防护架材料选用 . ........................................................................................................................ 3
5、脚手架主要参数的确定 . ............................................................................................................ 4
6、防护架搭施方法 . ........................................................................................................................ 5
7、脚手架的质量标准 . .................................................................................................................... 6
8、脚手架的拆除 . ............................................................................................................................ 6
9、安全管理 . .................................................................................................................................... 7
10、文明施工 . .................................................................................................................................. 8
11、防护架计算 . .............................................................................................................................. 8
11.1架体概况 . ......................................................................................................................... 8
11.2大横杆的计算 . ................................................................................................................. 8
11.3扣件抗滑力的计算 . ....................................................................................................... 10
11.4立杆的稳定性计算 . ....................................................................................................... 12
11.5悬挑杆的受力计算 . ....................................................................................................... 14
11.6悬挑杆的整体稳定性计算 . ........................................................................................... 16
11.7斜拉撑杆的受力计算 . ................................................................................................... 16
11.8斜拉撑杆的强度计算 . ................................................................................................... 17
11.9锚固段与楼板连接的计算 . ........................................................................................... 17
12、安全防护架附图 . .................................................................................................................... 18
12.1安全防护架平面布置简图 . ........................................................................................... 18
12.2 安全防护架横断面图 . ................................................................................................... 18
1、工程概况
大众汽车品牌体验中心东区汽车坡道板已施工完毕，坡道两侧的栏板钢筋已绑扎完毕，栏板模板及混凝土尚未施工。
坡道两侧的钢筋混凝土栏板设计宽度为250mm ，高度为1180mm 。
2、编制依据
3、防护架选择
根据汽车坡道结构设计图及本工程的现场实际情况，选用单排钢管悬挑防护架。
4、防护架材料选用
4.1防护架均采用外径48mm ，壁厚为3.0mm 的3号钢焊接管，悬挑杆总长度≥3m ，悬挑长度≤1.0m ，立杆长为2m ，水平护栏杆长为2 m ~6m，斜拉杆长度为2m 。
4.2扣件（螺丝、螺母、垫圈）均为铸钢材料，以上的金属材
料均有材料质量合格证，特别要求扣件不能裂缝、气孔、疏松、砂眼等先天缺陷;
4.3脚手板采用厚50mm ，长为2 m~ 4m 的木脚手板，对于板块中间有节眼和虫蛀孔洞的禁止使用。
4.4安全防护网采用绿色阻燃安全密目网，不得有破损、断丝等现象。
5、脚手架主要参数的确定
根据结构设计图，汽车坡道在与轴线平行部分为直坡段，在轴线交叉部位为弧形坡段，为满足现场坡道栏板施工对脚手架的技术要求，安全维护架主要参数选择如下：
5.1水平挑杆总长度为3.0m ，其中悬挑长度为1.0m ，伸入坡道结构板内的长度为2.0m 。
5.2水平挑杆纵向间距为1.5m 。
5.3立杆纵距为1.5m 。
5.4斜拉杆纵距为1.5m 。
5.5水平护栏两道，总高度1.5m 。
5.6挑杆在坡道结构板内锚固数量为2道，锚固点间距800mm 。
5.7伸入坡道结构板内的挑杆用通长钢管(压杆) 连接成整体。
5.8操作面满铺50mm 厚木脚手板。挡脚板为12mm 厚多层板。
5.9护栏外满挂密目网。
6、防护架搭施方法
1、本防护架为悬挑式单排钢管架，悬挑长度1.0m ，沿坡道外侧纵向布置。
2、预埋钢筋环：钢筋环用, 8钢筋制作，高出结构板面75mm ，钢筋环内径宽度75mm ，两端各锚入坡道混凝土结构板长度不小于120mm ，钢筋环间距800mm ，沿坡道纵向1.5m 一道，每道两个钢筋环。
3、安装水平挑杆：将3.0m 长钢管穿入预埋于坡道结构板内的钢筋环内，外挑长度1.0m ，伸入坡道结构板内2.0m ，每一根外挑钢管应有两道钢筋环，并用木楔楔紧固定。
4、搭设立杆：距水平挑杆外端100mm 处安装立杆，用直角扣件与水平挑杆扣牢。
5、安装斜拉杆：斜拉杆在防护架里侧设置，上部在立杆与顶部水平护栏交叉点下与立杆铰接，下部在距坡道结构板外侧100mm 处与水平挑杆铰接，铰接处用旋转扣扣牢，斜杆与水平挑杆的水平夹角为60o 。
6、安装平护栏：水平护栏共两道，第一道距操作面800mm ，第二道据操作面1500mm 。均用直角扣与立杆扣牢，水平护栏在弧形坡道段处用2.0m 长钢管，在直坡段用4m~6m长钢管。
7、脚手板铺设：操作面满铺50mm 厚木脚手板，不准有探头板，两片接头处和两边用16#铅丝绑扎铺平，脚手板接头处水平挑杆两根，脚手板搭入水平挑杆长度200mm 。
8、挂网：水平护栏外侧满挂安全防护网，护网接头用专用安全绳连接，护网与立杆用安全绳绑扎牢固，每根立杆绑扎点不少于三道，护网上边与水平护栏绑扎间距不大于1000mm 。
9、挡脚板安装：挡脚板采用12mm 厚多层板，高度200mm ，用8#铅丝穿过多层板在立杆内侧与立杆绑扎牢固。
10、伸入坡道结构板内的挑杆用通长钢管(压杆) 连接成整体，直角扣件与水平挑杆后端部扣牢。
7、脚手架的质量标准
1、纵向偏差不大于H/400，且不大于100mm 。
2、横向偏差不大于H/200，且不大于100mm 。
3、纵向水平杆偏差不大于总长度的1/300，且不大于50mm ，横向水平杆偏差不大于10mm 。
8、脚手架的拆除
脚手架拆除之前，应全面检查脚手架的扣件连接、、支撑体系等是否符合构造要求，应清除脚手架上杂物及地面障碍物。
⑴架子拆除时应划分作业区，周围设警戒标志，地面设专人指挥，禁止非作业人员入内。
⑵拆除顺序应遵守“先搭后拆、后搭先拆”的原则。即先拆护网、斜撑，而后拆栏杆、立杆、脚手版，并按一步一清的原则依次进行，严禁上下同时进行拆除作业。
⑶拆除时严禁碰撞脚手架附近的电源线，防止发生触电事故。
⑷拆除时应注意成品保护，拆下的构件及零备件，应按类堆放，严禁高空抛掷。
⑸拆下的材料，应用绳索栓住杆件利用滑轮徐徐下运，严禁抛掷，运至地面的材料应分类码放，随拆随运随码，当天拆当天清。
⑹在拆架过程中，不得中途换人，必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
⑺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。
9、安全管理
9.1严格执行“三级教育”和技术交底制度，坚决杜绝未教育未交底就上岗作业制度。
9.2 落实责任，签定安全责任书。
9.3禁止违章指挥作业，坚持原则，防止盲目施工及事故的发生。
9.4严格控制脚手架的施工使用荷载，不准将钢管、扣件及模板堆放在脚手架上，任何人不准拆改架子。
9.5遇有立杆悬空、节点松动、架子歪斜、杆件变形等问题，应立即解决，在未解决前应停止使用。
9.6遇有大风、大雾、大雨天应停止防护架作业。大风天过后应对架子进行检查。
9.7防护架应经常检查、维修加固，以达到坚固、稳定，确保施工安全。
9.8凡是有杆件、扣件、架板及绑扎材料损坏严重者，要及时更换、加固，以确保架子在使用过程中的安全。
10、文明施工
10.1施工人员不得从防护架上向下抛撒任何物料，不得在防护架上高声喊叫。
10.2进场的脚手架材料要放置有序，严禁乱堆乱放，保证现场的整洁。
11、防护架计算
11.1架体概况
⑴钢管防护架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011） 。
⑵计算的防护架为单排挑架，搭设高度为1.50米。 搭设尺寸为：水平挑出长度1.0米，伸入结构板长度2.0米，
⑶防护架的锚环在结构板内锚固两道，锚点间距0.8米，锚环为HPB300级钢筋，直径10mm ，锚环两端各锚入结构120mm 。
⑷立杆的纵距1.50米，斜拉杆纵距1.50米，大横杆间距0.70米，共两道。
⑸采用的钢管类型为,48×3.0，
⑹施工均布荷载为3.0kN/m2，脚手板共铺设1层。
11.2大横杆的计算
大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上
面。 按照大横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。
1. 均布荷载值计算
大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.9/3=0.045kN/m
活荷载标准值 Q=3.000×0.90/3=0.90kN/m 静荷载的计算值 q1=1.2×0.038+1.2×0.045=0.10kN/m 活荷载的计算值 q2=0.9×
0.9=0.81kN/m
大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度
)
大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)
2. 抗弯强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩计算公式如下
:
跨中最大弯矩为 M1=(0.08×0.109+0.10×1.470) ×
1.5002=0.350kN.m
支座最大弯矩计算公式如下
:
支座最大弯矩为 M2=-(0.10×0.109+0.117×1.470) ×
1.5002=-0.412kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：
=0.412×106/4788.0=85.948N/mm2
大横杆的计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3. 挠度计算 最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下
:
静荷载标准值q1=0.038+0.052=0.091kN/m
活荷载标准值q2=1.050kN/m
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×0.091+0.990×1.050) ×1500.04/(100×2.06×105×114920.0)=2.355mm 大横杆的最大挠度小于1500.0/150与10mm, 满足要求!
11.3扣件抗滑力的计算
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):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值, 取8.0kN(实际取6.4kN) ； R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1. 荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×0.90=0.034kN
脚手板的荷载标准值 P2=0.150×0.9×1.0/2=0.068kN
活荷载标准值 Q=3.000×0.9×1.0/2=1.35kN
荷载的计算值 R=1.2×0.034+1.2×0.068+1.4×1.35=3.498kN 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求! 当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m 时, 试验表明:单扣件在12kN 的荷载下会滑动, 其抗
滑承载力可取8.0kN ； 双扣件在20kN 的荷载下会滑动, 其抗滑承载力可取12.0kN ；
脚手架荷载标准值:
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/m)；本例为0.1248
NG1 = 0.125×2.00=0.25kN
(2)脚手板的自重标准值(kN/m2)；本例采用木脚手板，标准值为
0.15 NG2 = 0.150×10×1.500×(1.050+0.350)/2=1.575kN
(3)栏杆与挡脚手板自重标准值(kN/m)；本例采用栏杆、多层板挡板，标准值为 NG3 = 0.150×1.500×10/2=1.125kN
(4)吊挂的安全设施荷载，包括安全网(kN/m2)；0.005
NG4 = 0.005×1.500×18.000=0.135kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3+NG4 = 3.085kN。 活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，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 = 3.000×2×1.500×1.050/2=4.725kN
风荷载标准值应按照以下公式计算
其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：W0 = 0.500 Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用：Uz =
1.250 Us —— 风荷载体型系数：Us = 1.200 经计算得到，风荷载标准值Wk = 0.7×0.500×1.250×1.200 = 0.525kN/m2。 考虑风荷载时, 立杆的轴向压力设计值计算公式 N = 1.2NG + 0.85×1.4NQ 风荷载设计值产生的立杆段弯矩 MW 计算公式 MW = 0.85×
1.4Wklah2/10
其中 Wk —— 风荷载基本风压标准值(kN/m2)；
la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 立杆的步距 (m)。
11.4立杆的稳定性计算
1. 不考虑风荷载时, 立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=12.71kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数, 由长细比 l0/i 的结果查表得到
0.19；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定，u=1.50；
A —— 立杆净截面面积，A=4.57cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩),W=4.79cm3；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
= 148.33
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2； 不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
2. 考虑风荷载时, 立杆的稳定性计算
其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N=11.72kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数, 由长细比 l0/i 的结果查表得到
0.19；
i —— 计算立杆的截面回转半径，i=1.59cm；
l0 —— 计算长度 (m),由公式 l0 = kuh 确定，l0=3.12m；
k —— 计算长度附加系数，取1.155；
u —— 计算长度系数，由脚手架的高度确定；u = 1.50
A —— 立杆净截面面积，A=4.57cm2；
W —— 立杆净截面模量(抵抗矩) ，W=4.79cm3；
MW —— 计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩，MW = 0.304kN.m；
—— 钢管立杆受压强度计算值 (N/mm2)；经计算得到
= 200.16
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 102.00N/mm2；
考虑风荷载时，立杆的稳定性计算
11.5悬挑杆的受力计算
悬挑防护架的水平挑杆按照带悬臂的连续梁计算。悬臂部分脚手
架荷载N 的作用，里端B 、C 为与楼板的锚固点，A 为墙支点。
本工程中，防护架为单排挑架，立杆距离墙体900mm ，支拉斜杆的支点距离墙体100mm 。
水平挑杆的截面惯性矩I = 866.20cm4，截面抵抗矩W = 108.30cm3，截面积A= 21.95cm2。
防护架集中荷载：钢管按3.48kg/m，密目网按1.5kg/m2 计，作用在挑杆顶端的集中荷载为P=脚手杆自重+密目网重量+护栏重量+挡脚板重量=3.48×2.0+1.5×1.5×1.5+3.48×1.5×2+0.2×1.5×
2.8=0.216kN
水平挑杆自重荷载 q=1.2×21.95×0.0001×7.85×
10=0.21kN/m
悬挑脚手架示意图
0.216KN 0.21KN/m
A
100020000.026KN 0.208KN B
悬挑脚手架计算简图 经过连续梁的计算得到
A=0.216KN B=0.208KN C=0.026KN
1.22
0.11
0-0.200.34C 1000-0.34-0.5220000.52B -0.710
悬挑脚手架支撑梁剪力图(kN) ,各约束点的剪力值分别为：
A(0.11、-0.20) ；支撑点（1.22、-0.34）；C （0.34、-0.52）；B （0.52、-0.71）
1.04KN.m
0100020000.40KN.m B 0悬挑脚手架支撑梁弯矩图(kN.m) ，A →支撑点的最大弯矩为1.04KN.m; 支撑点→C 点的最大弯矩为0.003KN.m ；C →B 点的最大弯矩为0.40KN.m;
整个水平挑杆的最大弯矩 Mmax=1.04kN.m
抗弯计算强度 f=M/1.05W+N/A=1.04×106/(1.05×108300.0)+6.988
× 1000/2195.0=22.30N/mm2
水平挑杆的抗弯计算强度小于102.0N/mm2,满足要求!
11.6悬挑杆的整体稳定性计算
水平挑杆、斜拉撑杆及立杆均采用, 48*3钢管, 水平挑杆通过斜撑拉杆与立杆组成一组三角形整体稳定结构，计算公式如下 ：
其中 b —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到 b=570×10.0×63.0×235/(1450.0×160.0×235.0)=1.55由于b 大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B 其值用b' 查表得到其值为0.872
经过计算得到强度 =2.42×106/(0.872×108300.00)=25.60N/mm2； 水平挑杆的稳定性计算
11.7斜拉撑杆的受力计算
水平悬挑杆的轴力RAH 和斜拉撑杆的轴力RUi 按照下面计算
其中RUicos i为斜拉撑杆的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力 RCi=RUisin i
按照以上公式计算得到由左至右斜拉撑杆的拉力为
RU1=16.057kN
11.8斜拉撑杆的强度计算
拉撑杆的轴力RU 我们均取最大值进行计算，为RU=16.057kN
拉撑杆的强度计算：
拉撑杆的容许拉力按照下式计算：
其中[Fg] ——拉撑杆的容许拉力(kN)；
Fg ——拉撑杆的破坏拉力总和(kN)；
——拉撑杆的荷载不均匀系数，分别取
0.85、0.82和0.8；
K ——拉撑杆使用安全系数，取8.0。
选择拉撑杆的破断拉力要大于8.000×16.057/0.850=151.127kN。 选择, 48*3钢管，拉撑杆抗拉强度1400MPa ，直径48.0mm 。
11.9锚固段与楼板连接的计算
1. 水平悬挑杆与楼板压点采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平悬挑杆与楼板压点的拉环受力R=0.208kN 水平悬挑杆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，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8[f] = 50N/mm2；
所需要的水平悬挑杆与楼板压点的拉环最小直径 D=[208/(3.1416×50× 2)]1/2=8mm
12、安全防护架附图
12.1安全防护架平面布置简图
12.2安全防护架横向断面图
安全防护架横断面图