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悬挑型钢卸料平台施工方案

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2020年4月19日
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目 录
第一章 编制依据 1
第二章 工程概况 1
第三章 卸料平台设计 2
1. 卸料平台制作 2
第四章 卸料平台安装及拆除 2
1. 卸料平台安装 2
2. 拆除施工 3
第五章 验收及日常管理 3
1. 卸料平台验收流程 3
2. 使用规定 3
3. 安全保证措施 4
第六章 应急预案 5
1. 应急预案工作流程图 5
2. 突发事件风险分析和预防 5
3. 突发事件、紧急情况及风险分析 5
4. 突发事件及风险预防措施 5
5. 应急准备 6
6. 应急响应 7
7. 应急救援物资 7
第七章 卸料平台计算书 8
1. 参数信息 9
2. 次梁的验算: 10
3. 主梁的验算: 11
悬挑卸料平台示意图 12
悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 12
4. 钢丝拉绳的内力验算: 13
第八章 附图 14

第一章 编制依据
国务院令 第393号建设工程安全生产管理条例
GB15831- 《钢管脚手架扣件》
GB50205－ 钢结构工程施工质量验收规范
JGJ130－ 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ80－91 建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ59－99 建筑施工安全检查标准
《建筑施工手册》第五版 中国建筑工业出版社
本工程相关设计图纸及文件
第二章 工程概况
工程名称
富力中心
工程地点
贵阳市观山湖区诚信北路
建设单位
贵州大西南房地产开发有限公司
勘察单位
贵阳建筑勘察设计有限公司
设计单位
广州市住宅建筑设计院有限公司
监理单位
广州天富建设工程监理有限公司
质监部门
贵阳市观山湖区质监站
资金来源
业主自筹
总包单位
中建三局第一建设工程有限责任公司
工期要求
540个日历天
工程造价
167,474,228.08元
结构形式
塔楼为框架核心筒结构、裙楼为框架结构
功能用途
地下室1层为停车库；地上部分1~2层商业裙房，2层以上为写字楼
本工程总用地面积32324平方米，总建筑面积148243平方米，地上建筑面积121058平方米，地下建筑面积27185平方米。由地下1层地上2~3层独立商业裙楼及地下1层地上21~22层3栋写字楼组成。
卸料平台是楼层进出材料的主要通道，主要用于周转架料的输入与输出。A1-A3栋塔楼每栋塔楼布置四个卸料平台，具体位置见附图一（卸料平台平面布置图），卸料平台均布置在图中两轴线中部，从商业裙楼层以上开始布置。本工程卸料平台均采用组装式，平台的主次梁均采用16号工字钢，面铺竹跳板，防护栏杆采用48*3*1.2圆钢管。为保证卸料平台的安全可靠及正常使用，卸料平台允许负荷的施工荷载不大1.5吨。
第三章 卸料平台设计
1. 卸料平台制作
卸料平台采用本公司《安全管理标准化图册》,具体见附图二（悬挑式卸料平台）。
根据方案的设计图进行下料和组装，焊缝应饱满无夹渣、漏焊等现象。主梁采用16号工字钢制作，固定长度1000mm，悬挑长度4200mm。次梁采用16号工字钢，次梁长度为2100mm，间距为1400mm，周边用直径48的圆钢管栏杆高为1.2m
第四章 卸料平台安装及拆除
1. 卸料平台安装
拴吊环"试吊"起吊"锚环固定就位"上部钢丝绳拉设"卸钩
安装前应做好书面的技术交底和班前教育，操作人员必须经过培训后上岗；起吊时应采用四根钢丝绳分别用卸扣固定在钢平台的四个吊环上，并将丝扣拧紧后方可起吊。进行安装作业时应设置警戒线，以防落物伤人；钢平台安装应在上一层楼面（预埋吊钩部位）混凝土强度达设计强度的80%时方可进行钢平台的安装；钢平台安装定位，其上下不得在同一垂直面上，应保持一定距离；钢平台安装采用塔吊配合；上下统一指挥，平台安装完毕后，及时组织有关部门人员检查验收合格后方可投入使用。搭设过程中注意以下几点：
a、严格按照卸料平台设计图纸制作，焊缝厚度、宽度和长度满足要求，焊缝无砂眼、夹渣、透焊等质量缺陷；
b、平台安装时外口应高于内口5~10㎝；
c、钢丝绳与水平钢梁的夹角最好在45-60度；
d、梁内的受拉锚环，必须在混凝土达到设计强度的75%以上方可受力使用。
e、搭设、拆除人员必须持证上岗，身体状况良好，经过技术交底，准确掌握本工程卸料平台搭设、拆除的特点与方法。
f、搭设、拆除时设专人指挥、看护，划定警戒区，设立警示标志，非搭设、拆除人员禁止进入施工区域。
2. 拆除施工
拆除顺序：拴吊环"收绳"解吊绳"起吊"下落"就位"卸钩
拆除时先拴好钢丝绳；并用卸扣固定牢固后；使塔吊钢丝绳充分受力并维持平衡，再将上一层固定钢丝绳的卸扣松开收掉吊绳后，方可进行起钩吊走钢平台；钢平台拆除后应将钢平台安装在上一层楼面或现场堆放处，并堆放整齐；钢平台在使用的过程中；应挂牌限载；为考虑安全第一，其最大材料堆放量不得超过1.5吨。
第五章 验收及日常管理
1. 卸料平台验收流程
班组自检"报总包验"由项目部安全科、施工科、技术科共同验收"验收合格"投入使用。
2. 使用规定
a、卸料平台的验收和日常检查按以下规定进行，检查合格后方允许投入使用或继续使用：
搭设完毕后；
施工中途停止使用超过15天，在重新使用前；
在遭受暴风、大雨、在雪、地震等强力因素作用之后；
在使用过程中发现有显著变形、拉结钢丝绳以及安其它全隐患存在的情况时，立即停止使用。
当风力达到6级向上时，停止使用。
b、卸料平台的施工和使用设专人负责，并设安全监督检查人员，由安全负责人胡海峰负责日常管理和检查，确保使用符合设计和有关规定要求。
c、每班工人作业时应先行检查有无影响安全作业的问题存在，在排除解决后方可开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，解决后才能恢复正常作业。
3. 安全保证措施
卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上，不得设置于悬臂构件处，防止对结构产生影响；
钢丝绳设置四个U型卡扣，U型卡扣开口紧固端在长向受力钢丝绳端，并在钢丝绳尾部留有安全弯，详见下图。

卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补软垫物，平台外口应略高于内口；
卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；
卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；
卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；
操作平台上应显著标明容许荷载（本次设计为限载1.5吨），人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。
焊钳与把线必须绝缘良好，连接牢固，更换焊条应戴手套。在潮湿地点工作，应站在绝缘脚板或木板上。
安装、拆除现场必须设置警戒区域，张挂醒目的警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行。地面监护人员必须履行职责。
如遇强风、大雨等特殊气候，应停止进行安装或拆除作业。不得在夜间进行安装或拆除作业。
卸料平台同时作业人数不超过2人。
第六章 应急预案
1. 应急预案工作流程图

2. 突发事件风险分析和预防
为确保正常施工，预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生，事前有充分的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。
3. 突发事件、紧急情况及风险分析
根据本工程施工特点及复杂的地质情况，在辩识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程重大危险因素是模板坍塌、高处坠落、飞物伤人等。在工地已采取机电管理、安全管理各种防范措施的基础上，还需要制定模板坍塌和高处坠落的应急方案。
4. 突发事件及风险预防措施
从以上风险情况的分析看，如果不采取相应有效的预防措施，不但给本工程施工带来很大的安全隐患，而且对施工人员的安全造成威胁。
模板、排架的搭设前，组织项目部技术组成员及有丰富经验的施工人员对模板排架支撑体系的讨论和验算。
材料准备：钢管、扣件的选择，搭设前对钢管进行组织验收，对弯曲钢管、壁厚达不到要求的坚决做退场处理，对扣件逐个检查是否存在暗伤，有暗伤的作为废品处理，搭设前准备足够的脚手板和力矩扳手，准备几台千斤顶。
进行模板专项方案的编制并进行论证，报监理审批。
混凝土浇筑过程时，严格控制混凝土的浇筑速度，避免混凝土堆积产生应力集中，安排专职人员指挥混凝土的供应。
高空坠落、坠物伤人的预防措施：模板搭设中，对高度超过2米的施工，应铺设脚手扳和配备安全带。高空吊物设专人检查、指挥。班组操作前进行安全学习、培训，组织安全技术交底。对超高层的操作设置安全防护网。
5. 应急准备

应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在事性质和后果分析，配备应急救援中所需的消防手段、救援机械和设备、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。
为全面提高应急能力，项目部应对抢险人员进行必要的抢险知识教育，制定出相应的规定，包括应急内容、计划、组织与准备、效果评估等。公司每年进行两次应急预案指导，必要时，协同项目部进行应急预案演练。
项目部应事先与地方医院、宾馆建立正式的互相协议，以便在事故发生后及时得到外部救援力量和资源的援助。
6. 应急响应
预案的起动时机：当模板坍塌、人员高处坠落时应立即起动应急预案。现场管理人员根据出现的险情或有可能出现的险情，迅速逐级上报，次序为现场、办公室、抢险领导小组、上级主管部门。由综合部收集、记录、整理紧急情况信息并向小组及时传递，由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。事故处理根据事故大小情况来确定，如果事故特别小，根据上级指示可由施工单位自行直接进行处理。如果事故较大或施工单位处理不了则由施工单位向建设单位主管部门进行请示，请求启动建设单位的救援预案，建设单位的救援预案仍不能进行处理，则由建设单位的质安室向建委或政府部门请示启动上一级救援预案。
7. 应急救援物资
名称
规格
单位
数量
简易单架
1500×
个
2
跌达损伤药品

个
10
包扎纱布
成品
个
10
第七章 卸料平台计算书

悬挑梁预埋固定件，根据现场实际资源选择以上两者中的一种
计算采用主要数据：梁悬挑长度4.2m，层高3m，规格φ21.5（6×19+1）钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，锚固钢筋选用φ20。现以最不利3m层高计算。
1. 参数信息
1.1 荷载参数
脚手板类别：竹串片脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；
栏杆、挡板类别：木脚手板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14；
施工人员等活荷载(kN/m2):2.50，最大堆放材料荷载(kN):15.00。
1.2 悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离1.7m，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离2.0m；
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离3.0m；
钢丝绳安全系数K取7，悬挑梁与墙的节点按铰支计算；
只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。
1.3 水平支撑梁
主梁材料类型及型号 16号工字钢，次梁材料类型16号工字钢；
次梁水平间距Ld 取1.40m，建筑物与次梁的最大允许距离Le取1.2m。
1.4 卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度4.2m，水平钢梁(主梁)的锚固长度1.0m, 次梁无悬臂；平台计算宽度2.1m。

2. 次梁的验算:
次梁选择16号工字钢，间距1.4m，截面特性：
面积 A=26.1cm2；惯性距 Ix=1130cm4；截面抵抗矩 Wx=141cm3；
回转半径 ix=6.58cm；截面尺寸：b=88mm,h=160mm,t=9.9mm。
荷载计算
脚手板的自重标准值：本例采用竹串片脚手板，标准值为0.35kN/m2；
Q1=0.35× 1.40= 0.49kN/m；
型钢自重标准值：本例采用16号工字钢，标准值为0.20 kN/m
Q2=0.20 kN/m
活荷载计算：
施工荷载标准值：取2.50 kN/m2
Q3=2.50 kN/m2
最大堆放材料荷载P：15.00kN
荷载组合：
q=1.2×(0.49+0.20)+1.4×2.50×1.40=5.73kN/m
P=1.4×15.00=21.00kN
内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下：

最大弯矩M的计算公式（规范JGJ80-91，P31）为：
Mmax = ql2/8(1 - m2/l2)2 + pl/4
经计算得出: Mmax = (5.73×2.102/8)×(1-(0.002/2.102))2+21.00×2.10/4=14.18kN·m。
最大支座力计算公式:
R = [P + q(l+2m)]/2
经计算得出: R = (21.00 + 5.73×(2.10 + 2×0.00))/2 = 16.52kN
1)抗弯强度验算
次梁应力：σ = M/γxWx ≤ [f]
其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；
[f] -- 钢材的抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2；
最大应力计算值 σ =1.42×104/(1.05×141.00)=95.80 N/mm2；
最大应力计算值 σ =95.8 N/mm2 ﹤次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
2)整体稳定性验算
σ = M/φbWx ≤ [f]
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B得到：φb=1.93
由于 φb大于0.6，按照下面公式调整：
φb' = 1.07 - 0.282/φb ≤1.0得到：φb' = 0.924；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.42×104/(0.924×141.000)=108.88 N/mm2；
次梁工字钢的稳定性验算 σ =108.877 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2,满足要求!
3. 主梁的验算:
根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 16号工字钢 ，间距1.4m，截面特性为：
面积 A=26.1cm2；惯性距 Ix=1130cm4；截面抵抗矩 Wx=141cm3；
回转半径 ix=6.58cm；截面尺寸，b=88mm,h=160mm,t=9.9mm；
荷载验算
栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用木脚手板挡板，标准值为0.14kN/m；
Q1 = 0.14kN/m；
工字钢自重荷载 Q2=0.20kN/m
静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.20) = 0.41kN/m；
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R；
内力验算

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN·m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
最大支座反力为 Rmax=15.592 kN；
最大弯矩 Mmax=9.859 kN·m；
最大挠度 ν=0.037 mm。
1）抗弯强度验算
σ = M/（γxWx） + N/A ≤ [f]
其中γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；
[f] -- 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2；
主梁工字钢的最大应力计算值：
σ =9.859×106/1.05/141000.0+1.92×104/2610.000=73.959 N/mm2；
主梁工字钢的最大应力计算值 73.959 N/mm2 小于 主梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205.00 N/mm2，满足要求!
2）整体稳定性验算
σ = M/（φbWx） ≤ [f]
其中φb -- 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017- )附录B得到：φb=1.083
由于 φb大于0.6，应按照下面公式调整：
φb'=1.07-0.282/φb ≤1.0
可得 φb'=0.734；
主梁稳定性验算 σ = 9.859×106/(0.734×141000.00)=95.28 N/mm2；
主梁槽钢的稳定性验算 σ = 95.28 N/mm2﹤f]=205.00,满足要求!
4. 钢丝拉绳的内力验算:
水平钢梁的垂直支坐反力RCi和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，
RCi = RUisinθi
其中 RCi -- 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)；
RUi -- 拉钢绳的轴力(kN)；
θi -- 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角；
sinθi = Sin (ArcTan (3/(2+1.7)) = 0.63；
根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RUi = RCi / sinθi；
RUi = 16.282 / 0.63 = 25.85 kN；
钢丝拉绳的强度验算:
选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径21.5mm。
[Fg] = aFg/K
其中[Fg]-- 钢丝绳的容许拉力(kN)；
Fg -- 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得Fg＝245.5KN；
α -- 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对6×19、6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8。α＝0.85；
K -- 钢丝绳使用安全系数。K＝7。
得到：[Fg]=29.811KN>Ru＝25.853KN。
经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。
钢丝拉绳拉环的强度验算:
取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值RU进行计算作为拉环的拉力N为：N=RU=25852.829N。
拉环强度计算公式为：
σ = N/A ≤ [f]
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所述在物件的自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm2，故拉环钢筋的抗拉强度设计值[f]=50.0N/mm2；所需要的拉环最小直径 D=[25852.8×4/(3.142×50.00×2)]1/2=18.1mm。
实际拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作即可。
第八章 附图
附图一：卸料平台平面布置图
附图二： 悬挑式卸料平台

附图一：卸料平台平面布置图

附图二：悬挑式卸料平台:(本图中的槽钢更换为16号工字钢)