工字钢卸料平台施工解决方法.doc

目录 一、编制依据 1 二、施工方案 1 2.1概述 1 2.2悬挑卸料平台设计方案 1 2.3材料要求 5 三、施工方法及安全保证措施 5 3.1悬挑卸料平台的焊接制作及吊装注意事项 5 3.2悬挑卸料平台验收 8 3.3安全保证措施 9 3.4悬挑卸料平台作业安全措施 10 四、悬挑卸料平台计算 12 一、编制依据 (1)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91 (2)《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 (3)《混凝土结构工程施工技术标准》ZJQ08-SGJB204-2003 (4)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011 (5)《建筑施工手册》第四版 (6)《建筑施工脚手架安全技术标准》ZJQ08-SGJB 003-2005 (7)《钢结构设计规范》(GB50017-2012) 二、施工方案 2.1工程概况 本工程型钢悬挑卸料平台用于3#、5#楼。3#、5#楼地下一层，地上均为28层，层高为3.0m。 为便于各楼层材料倒运、垂直运输施工，本工程需在5#楼楼层设置工字钢悬挑安全卸料平台3个，3#楼6个，共计9个，悬挑卸料平台载重1T(不含自重)，实际使用荷载控制在0.8t，并挂0.8t限载标志。 现场施工中拟将工字钢悬挑卸料平台与外墙脚手架分开设置，采用工字钢作为主要受力构件，钢丝绳与主体结构固定斜拉，搭设、拆除方便、受力明确；为确保安全特编制本专项施工方案。 根据现场工程进展实际需要，在各塔楼首层以上楼层的相应部位需要搭设工字钢悬挑卸料平台。相关搭设要求必须严格按照本方案执行。 2.2悬挑卸料平台设计方案 悬挑卸料平台悬挑平面尺寸为3m2.0m，悬挑卸料平台主梁使用16号工字钢（截面尺寸b=88mm,h=160mm,t=9.9mm）；次梁采用16号工字钢。 主梁二道，间距为2.0m。悬挑梁与建筑物连接采用硬拉结，在主体混凝土楼板或梁内预埋φ16圆钢，6层以上为U形锚固螺栓，每根悬挑梁与楼板锚固点设置两个。 次梁两端搭接焊在主梁上；悬挑主梁底部在楼板边沿部位满焊200mm长的16号工字钢作为限位卡；主梁端部采用二道钢丝绳卸载，根据本方案计算书计算，采用钢丝绳直径为16mm，内外侧钢丝绳均通过拉结点与混凝土梁固定；内外侧钢丝绳均使用两根钢丝绳进行卸载。 平台进行焊接制作完成后，吊装至搭设位置进行锚固和焊接；卸料平台周边固定1.2m高间距为1.0m的围护栏杆，栏杆范围内全部用模板封闭进行立体防护。悬挑卸料平台平面示意图、侧立面示意图、局部详图见图2.1～图2.7所示。 图2.1 悬挑卸料平台搭设平面示意图 图2.2 型钢悬挑卸料平台搭设侧立面示意图 图2.3 卸料平台卸荷拉环示意图 图2.4 悬挑主梁与楼板锚固点详图（1~5层） 6层以上采用U形锚固螺栓，直径为φ16，上部采用螺栓角钢压板，角钢的规格不小于63mm63mm6mm。悬挑钢梁U形螺栓固定构造见下图。 图2.5 悬挑钢梁U形螺栓固定构造 1-木楔侧向楔紧；2-两根1.5m长Φ18的钢筋 图2.6 悬挑起始部位节点详图 图2.7 钢丝绳和型钢连接部位详图 2.3材料要求 2.3.1钢材 悬挑卸料平台主、次梁使用16号工字钢，围护结构满挂铁丝网，所有钢材必须经过检测合格，尺寸偏差以及锈蚀深度必须符合相关规范要求。钢材表面不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。 钢材锈蚀超过其厚度负偏差的1/2的钢材必须更换，不得使用。 2.3.2钢丝绳 必须经常性的对钢丝绳进行润滑浸泡或者润滑涂刷；钢丝绳不得存在断丝现象；钢丝绳卡末端要有足够长度；连接部位至少设置三道卡扣，如下图所示： 图2.8 钢丝绳连接部位设置详图 2.4.3安全网 安全网技术要求应符合GB 16909-97的规定，选用有国家认可的质量监督检验部门的检验合格报告、有生产单位质量检验合格证和安鉴证的产品。密目式安全立网密目式安全网宽（高）度1.8m，网目密度不应低于2000目/100cm2，各边缘部位的开眼环扣必须牢固可靠，环扣孔径不低于8mm，不得有断纱、破洞、变形及有碍使用的编织缺陷。 三、施工方法及安全保证措施 3.1悬挑卸料平台的焊接制作及吊装注意事项 1、进行焊接操作的工人必须持有焊工证。 2、焊接前对钢材进行除锈处理，清除施焊部位的赃物，焊缝要求表面光滑美观，焊缝不得有裂纹、气孔、焊瘤、焊缝不饱满等质量问题，焊接完成后钢材不得有变形。 3、悬挑平台焊接按照方案设计的尺寸进行操作，不得有偏差。 4、在每根悬挑主梁距离外侧工字钢次梁1.4m和3.4m部位各焊接一个吊装吊环。初次进行安装时首先将塔吊吊钩固定，确定安全后将平台吊运至安装部位。 图3.1 塔吊吊运点挂钩详图 使用螺栓将悬挑主梁和楼板锚固，然后用卡环将钢丝绳固定好，最后放下塔吊吊钩。 拆除前将悬挑卸料平台上所有物品清除干净，然后固定塔吊吊钩，确定安全后取下钢丝绳卡环，然后将悬挑主梁和楼板锚固部位螺栓拧下后用塔吊将平台吊起进行下一循环的安装。具体吊装过程如下图3.2所示： a：确定塔吊吊钩拧紧后方才起吊起吊前清理干净平台上的物品 b：吊运到位后，首先将悬挑主梁锚固好，操作过程中塔吊吊绳不放松 d：钢丝绳就位后，松开塔吊吊绳 卸料平台经过验收后方可投入使用 图3.2 悬挑卸料平台吊装顺序（共四个步骤） 5、悬挑梁与主体锚固部位的预埋件为φ16钢筋，6层以上为φ16的U形锚固螺栓，钢丝绳上部锚固吊点部位吊环为φ20钢筋，两者埋入深度均至楼板下排钢筋，施工时必须符合本方案相关尺寸要求。 6、钢丝绳卡扣末端必须有不小于500mm的缓冲安全环，每端必须设置不少于三个卡扣，卡扣需卡紧。 7、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。 8、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。 3.2悬挑卸料平台验收 型钢悬挑卸料平台使用前、每次安拆前及每次使用前要及时按照相关规范和本方案要求进行检查验收。卸料平台在作业层上施加施工荷载前、遇有六级大风与大雨、大雪后（冬施后开冻后）以及停用超过一个月等情况下需要对悬挑卸料平台进行检查。 本工程卸料平台验收专门小组如下： 组 长：周强 副组长：沈建学 葛守申 组 员：李开红 刘明好 桑成书 朱学森 朱传兵 按照上述验收及检查的时间，对平台稳定性、卡扣紧固程度等进行检查并做好记录，同时注意在使用过程中对平台稳定等做好监督，以上事宜由项目部各区负责人及安全负责人员韩永成负责监督落实。悬挑卸料平台每次的检查验收均由项目各栋号长和安全环境部做好检查记录，纳入安全资料内存档。本工程悬挑卸料平台按照下表进行相关验收工作。 卸料平台验收表 工程名称： 年 月 日 施工单位： 平台类型： 搭设部位： 序号 检查验收内容 检查（实测）情况 验收结果 1 施工方案及验算 2 平台搭设前是否进行技术交底并签字 3 是否使用型钢搭设卸料平台 4 卸料平台型钢根部是否与建筑物锚固 5 是否采用两组钢丝绳绳进行悬挂并绕过型钢主梁，锐角处是否加软垫物 6 钢丝绳是否与建筑物可靠锚固，回转留置长度不得少于1米，绳卡不得少于4个 7 脚手板是否满铺且牢固 8 平台两侧防护栏杆、挡脚板是否牢固 9 平台前缘是否设置内开门或兜网 10 是否张挂量化限重标牌和验收牌 验收意见： 项目经理： 项目技术负责人： 安全员： 使用责任人： 3.3安全保证措施 1、卸料平台安装、拆除作业区周围设围栏或竖立警戒标志，地面设有专人指挥，有专门的塔吊信号工负责塔吊指挥；严禁非作业人员入内，现场所有人员必须佩戴安全帽。 2、卸料平台的构架、结构、拉结件等必须进行设计，复核其承载力，制定完整的卸料平台搭设、使用和拆除施工方案。 3、吊装和拆除的卸料平台的高处作业人员，必须戴安全帽，系安全带，扎裹腿，穿软底鞋；安全带挂系在建筑结构构件上，不得挂系在卸料平台围护结构或者外脚手架杆件上面；工人工具应随手放入工具袋；作业中的不得在平台上放置操作工具，不得任意乱置或向下丢弃物件。 4、卸料平台的构配件质量与搭设质量，应按方案进行检查验收，合格后方准使用。 5、平台作业面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、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在卸料平台上；严禁悬挂起重设备。 6、当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止平台的搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，积雪应及时安排扫除。 7、悬挑卸料平台的安全检查与维护，应定期进行。钢管下料和工字钢悬挑梁锚固焊接时，应配备灭火器，以防发生火灾。 8、卸料平台与高压线路的水平距离和垂直距离必须按照“施工现场对外电线路的安全距离及防护”的有关条文规定；进行卸料平台吊运时如附近有外电线路，要采取隔离措施。严禁架杆接触电线。 9、平台四周围护栏杆内侧满挂绿色密目网进行密封，安全网之间必须连接牢固。 10、拆下的材料，应用绳索栓住，利用滑轮徐徐下运，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，拆下的扣件或铁丝要集中回收处理。 11、在进行吊装和拆卸作业前，建立统一指挥并对作业人员进行技术安全交底，以确保拆除作业安全顺利地进行。 12、吊装和拆除作业前应清除卸料平台上的杂物和地面作业范围内的杂物等；撤离地面作业范围内的无关人员。 13、拆卸现场作可靠的安全围护，拆卸作业四周设立警示标志并设专人看管，严禁非施工人员进入拆卸作业区内。严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷，已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域或码放整齐，保持现场文明。 3.4悬挑卸料平台作业安全措施 1、卸料平台作业面应注意随时清理落到平台面上的材料，保持规整清洁，不要乱放材料工具，以免影响自己作业的安全和发生掉物伤人，施工作业场所有坠落可能的物件，应一律先行撤除或加以固定。 2、在进行撬、拉、推、拔等操作时，要注意采取正确的姿势，站稳脚跟，或一手把持在稳固的的结构或支持物上，以免用力过猛时身体失去平衡或把东西甩出。 3、每次收工时宜把平台上的材料吊运完成；非作业时间严禁在料台上堆放任何材料。 4、严格禁止在架面上打闹戏耍、退着行走和跨坐在外护栏上休息。 5、在卸料平台上进行电气焊作业时，要铺铁皮接着火星或移去易燃物，以免火星点着易燃物。并同时准备防火措施。一旦着火时，及时予以扑灭。 6、工具应随手放入工具袋；作业中的不得在平台上放置操作工具，物料吊离完毕应随时清扫干净；传递物件禁止抛掷。 7、雨、雪之后在卸料平台上作业时，应把平台面的积雪积水清除掉，避免发生滑跌。 8、材料要轻搁稳放，不许采用倾倒、猛磕或其它匆忙卸料方式。 9、卸料平台面上集中堆放的材料严禁超过卸料平台的承载限值，其他架体不得与堆料平台主梁连接作为支撑或水平固结。 10、卸料平台两侧均悬挂限载标识牌，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。 卸料平台限载标志牌 料台使用限载吨位 800Kg 折合材料数量参考值 材料名称 规格 单位 数量 木枋 501004000 根 ≤60 竹胶板 1830915 张 ≤40 钢管 Φ483.06000 根 ≤30 钢管 Φ483.04500 根 ≤40 钢管 Φ483.03000 根 ≤60 钢管 Φ483.02000 根 ≤80 钢管 Φ483.01800 根 ≤80 11、卸料平台挡脚板、水平防护栏杆、立杆均刷红白油漆间距40cm安全警线。 12、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。 13、工人在卸料平台上进行作业时必须佩带安全带，并挂系在建筑结构体上，不得将其挂系在卸料平台围护钢管或外脚手架杆件上。 四、悬挑卸料平台计算 一、参数信息 1.卸料平台参数 平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度：4.60m，悬挑水平钢梁间距(平台宽度)：2.00m。水平钢梁(主梁)的锚固长度：1.40m。 2.水平支撑梁 次梁采用16号工字钢，主梁采用16号工字钢，次梁间距1.20m。 3.荷载参数 面板材料类别：木脚手板，脚手板自重：0.35kN/m2； 栏杆、挡板类别：五层胶合板，，栏杆、挡板脚手板自重：0.30kN/m； 容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN； 4.悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离：3.20m，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离：1.20m； 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离：4.10m； 钢丝绳安全系数K：8.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算； 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。 悬挑卸料平台立面图 悬挑卸料平台平面图 二、次梁的计算 次梁选择16号工字钢，间距1.20m，其截面特性为 面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=1.89cm 截面尺寸 b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm 1.荷载计算 (1)面板自重标准值：标准值为0.35kN/m2； Q1 = 0.351.20=0.42kN/m (2)最大容许承载力均布荷载为2.00kN/m2； Q2 = 2.001.20=2.40kN/m (3)工字钢自重荷载 Q3=0.20kN/m 经计算得到，静荷载计算值 q = 1.2(Q1+Q2+Q3) = 1.2(0.42+2.40+0.20) = 3.63kN/m 考虑施工材料器具堆放的实际情况,将堆放荷载转化为线性荷载, 经计算得到，活荷载计算值 P = 1.410.001.20/4.60=3.65kN 2.内力计算 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的计算公式为 经计算得到，最大弯矩计算值 M = 3.632.002/8+3.652.00/4=3.64kN.m 3.抗弯强度计算 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] = 205.00N/mm2； 经过计算得到强度 σ=3.64106/(1.05141000.00)=24.58N/mm2； 次梁的抗弯强度计算 σ < [f],满足要求! 4.整体稳定性计算 其中 Фb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2012)附录B得到： Фb=2.00 由于Фb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2012)附录B其值用Фb查表得到其值为0.929 经过计算得到强度 σ=3.64106/(0.929141000.00)=27.78N/mm2； 次梁稳定性计算 σ < [f],满足要求! 三、主梁的计算 卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择16号工字钢，其截面特性为 面积A=26.10cm2,惯性距Ix=1130.00cm4,转动惯量Wx=141.00cm3,回转半径ix=1.89cm 截面尺寸 b=88.0mm,h=160.0mm,t=9.9mm 1.荷载计算 (1)栏杆自重标准值：标准值为0.30kN/m Q1 = 0.30kN/m (2)钢自重荷载 Q2=0.20kN/m 经计算得到，均布荷载设计值 q = 1.2(Q1+Q2) = 1.2(0.30+0.20) = 0.60kN/m 各次梁产生的集中荷载取次梁支座力，分别为 P1=(1.2(0.35+2.00)0.602.00/2+1.20.202.00/2)+14.000.60/4.60/2=2.85kN P2=(1.2(0.35+2.00)1.202.00/2+1.20.202.00/2)+14.001.20/4.60/2=5.45kN P3=(1.2(0.35+2.00)1.202.00/2+1.20.202.00/2)+14.001.20/4.60/2=5.45kN P4=(1.2(0.35+2.00)1.102.00/2+1.20.202.00/2)+14.001.10/4.60/2=5.02kN P5=(1.2(0.35+2.00)0.502.00/2+1.20.202.00/2)+14.000.50/4.60/2=2.41kN 2.内力计算 卸料平台的主梁按照集中荷载P和均布荷载q作用下的连续梁计算。 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 经过连续梁的计算得到 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) 各支座对支撑梁的支撑反力由左至右分别为 R1=17.92kN,R2=7.32kN,R3=-0.46kN 最大弯矩 Mmax=7.504kN.m 3.抗弯强度计算 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] = 215.00N/mm2； 经过计算得到强度 σ=7.504106/1.05/141000.0+19.2321000/2610.0=58.05N/mm2 主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求! 4.整体稳定性计算 其中 Фb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表《钢结构设计规范》(GB50017-2012)附录B得到： Фb=0.88 由于Фb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2012)附录B其值用Фb查表得到其值为0.748 经过计算得到强度 σ=7.50106/(0.748141000.00)=71.14N/mm2； 主梁的稳定性计算 σ < [f],满足要求! 四、钢丝拉绳的内力计算: 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最大钢绳拉力分别为 RU1=26.29kN 五、钢丝拉绳的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算，为 RU=26.288kN 钢丝绳的容许拉力按照下式计算： 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)； 　　 计算中可以近似计算Fg=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)； 　　α —— 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对619、637、661钢丝绳分别取0.85、0.82和0.8； K —— 钢丝绳使用安全系数，取8.0。 选择拉钢丝绳的破断拉力要大于8.00026.288/0.850=247.414kN。 选择619+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径为23.0mm。 钢丝绳夹的选用：参见《建筑施工手册》第四版P803页。 钢丝绳夹作绳端固定或连接用。其外形及规格如下表。 钢丝绳夹规格 选用M20的钢丝绳夹。 钢丝绳夹使用注意事项： （1）钢丝绳夹应按图所示方法把夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。 钢丝绳夹的正确布置方法 （2）每一连接处所需钢丝绳夹的最少数量如下表所示。 钢丝绳夹使用数量和间距 本工程选用4组，间距为150mm. （3）绳夹正确布置时，固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%，绳夹在实际使用中受载1、2次后螺母要进一步拧紧。 （4）离套环最近处的绳夹应尽可能地紧靠套环，紧固绳夹时要考虑每个绳夹的合理受力，离套环最远处的绳夹不得首先单独紧固。 （5）为了便于检查接头，可在最后一个夹头后面约500mm处再安一个夹头，并将绳头放出一个"安全弯"。当接头的钢丝绳发生滑动时，"安全弯"即被拉直，这时就应立即采取措施。 安装钢丝绳夹放"安全弯"方法 六、钢丝拉绳吊环的强度计算: 钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力RU我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为 N=RU=26.288kN 钢板处吊环强度计算公式为 其中 [f] 为拉环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.7.6，[f] = 65N/mm2； 所需要的吊环最小直径 D=[262884/(3.1416652)]1/2=17mm 七、锚固段与楼板连接的计算: 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=0.459kN 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，每个拉环按照两个截面计算，按照《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）9.7.6，[f] = 65N/mm2； 所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=[4594/(3.1416652)]1/2=2.1mm 经计算，2.1<16mm,采用的U形钢筋满足承载力计算要求! 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。