手动吊篮脚手架设计与施工.docx
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手动吊篮脚手架设计与施工.docx
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手动吊篮脚手架设计与施工
手动吊篮脚手架施工技术交底
手动吊篮无定型设计,当前由取得建筑机械生产许可的厂家生产,其产品质量必须符合行业标准《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《高处作业吊篮安全规则》(JG5027)的规定。
施工单位依据《施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规定》使用由建筑安全监督机构推荐的经鉴定合格的吊篮脚手架,无论采用何种吊篮脚手架,都必须对吊篮及挑梁结构进行强度和刚度验算,钢丝绳安全系数验算,并经上级审批。
制作及组装搭设时,应加强技术安全监督,严格检查质量,经上级技术、质量、安全部门验收合格后投入使用,确保安全施工。
1.吊篮脚手架构造及装置
手动吊篮脚手架由支承设施(挑梁或桁架)、吊篮绳、安全绳、安全锁、手板葫芦和吊篮架等组成。
吊篮架由空腹型钢焊接(或锚栓连接)成格构式篮型架。
(注意:
由自制吊篮片和架杆扣件组装而成的吊篮架,已禁止使用)一组吊篮长不得超过3.0m,宽0.7~1.0m,外侧及两端防护栏杆高不低于1.50m,每道栏杆间距不大于0.50,挡脚板不低于0.18m,吊篮内侧必须于0.60m和1.20m,高处各设护身栏杆一道,挡脚板不低于0.18m,立杆纵距不得大于2.0m。
脚手板使用3mm的钢板或30mm厚的木板,龙骨间距小于0.50m,铺设严密。
外侧与两端用2000目安全网密封;高度超过30m的,还须在吊篮顶部设防护顶棚。
吊篮内侧两端应有可伸缩的护墙轮装置,使吊篮与建筑物在工作状态时能靠紧,以减少架体晃动。
多组吊篮同时使用时,两组吊篮之间的间隙不得大于0.20m,内侧距墙间隙为0.10~0.20m。
悬挑吊篮的挑梁宜选用不小于I14的工字钢,与建筑连接使用φ16的锚环,锚环距挑梁支撑点大于3.0,埋入砼中长度la=30d;一个锚环只能套一根挑梁,两根以上时,应计算核定。
挑梁外挑长度即支点至吊点的距离不宜超过0.70m,外留0.10m,挑出位置与吊篮吊点保持垂直,保证吊篮稳定。
挑梁之间应用纵向水平杆连接成整体,以保证挑梁结构的稳定,挑梁与吊篮吊绳连接端应有防剪防滑脱的防护装置。
内、外侧力矩之比应大于3。
升降吊篮的机具,必须使用推荐的建筑吊篮专用产品。
即天津市津久起重工具厂生产的HSS-16ZY建筑吊篮专用手板葫芦和HSS-16ZYA建筑吊篮专用安全锁,吊索和安全绳均使用12.5mm的钢丝绳,绳头用3个U型卡扣牢,受力绳在内,绳头在外,末端设有安全弯。
为防止吊篮倾覆,应设置使吊绳和保险绳始终处在吊篮上方的装置。
此外,应根据需要配备超载保护装置,制动器和行程限位装置。
2.吊篮、脚手架结构计算
吊篮脚手架结构设计按《建筑结构设计统一标准》概率极限状态设计法,计算依据《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《高处作业吊篮安全规则》和参考《建筑施工安全技术手册》、《建筑施工脚手架实用手册》。
本例采用经鉴定合格的建筑安全监督机械推荐的吊篮脚手架。
吊篮外形尺寸为3.0×0.8×1.5m,施工高度50m,不做吊篮设计计算,只验算钢丝绳安全系数和挑梁结构强度和刚度。
根据GBJ68-84基本计算模式:
S≤R
(1)
式中荷载效应组合设计值:
S=
(2)
结构重要性系数采用:
=0.9;
荷载分顶系数:
对恒载=1.2;施工荷载:
=1.4;荷载效应组合系数,仅考虑施工荷载=1.0,不考虑风载时,实用设计表达式:
Sd=0.9(1.2SGk+1.4SQK)≤R(3)
(1)荷载计算:
吊篮自重:
750N/m2×3.0×0.8=1800N
手板葫芦及安全锁重:
(140+30)N/个×2=340N,4根φ12.5钢丝绳重:
5.4N/m×4×50m=1080NSGK=3220N
施工荷载:
SQK=1500N/m2×3.0×0.8=3600N
在不考虑风荷载作用时一组吊篮架的计算荷载:
Sd=0.9(1.2×3220+1.4×3600)=8023.6N
(2)钢丝绳安全系数验算:
由n=S.a/W≥10(4)
钢丝绳破断拉力:
S=αPg=0.85×97300=82705N
受力钢丝绳数:
a=2;
自重荷载:
W=SGK+SQK=6820N;
n=82705×2/6820=24.25>[n]=10满足要求。
(3)挑梁强度验算:
挑梁使用I14号工字钢,考虑同时悬挂两个相同吊篮的一端,不计工字钢本身重量时:
M=Sd.a=8023.6×700=5616520N.mm
WX=1.02×105mm2;=1.05
σX=M/XWX=5616520/(1.05×1.02×105=52.44N/mm2<f=215N/mm2
IX:
SX=12.0;d=5.5mm
V=Sd=8023.6N;
т=V.Sx/lx.d=8023.6/(12.0×5.5)
=121.4N/mm2<fv=125N/mm2,满足要求。
(4)挑梁挠度验算:
ω=Fa2l(l+a/l)/3EI(5)
式中:
E=2.06×105N/mm2;Ix=7.21×106mm4
F=Sd=8023.6N
ω=8023.6×7002×3000×(1+700/3000)/(3×2.06×7.12×1011)=3.31mm<21/250=2×700/250=5.6mm满足要求
(5)锚环验算
在屋面板上预埋φ16的锚环,埋入砼内长度不少于30d,距支撑点间距大于3.0m,在不考虑挑梁本身重量时
锚环拉力:
F=Sd.a/L=8023.6×0.7/3.0=1874.2N锚环强度:
σ=F/2As=8023.6/(2×201)=9.22N/mm2<[f]=50N/mm2满足要求
在施工实践中,对于高度在25m以下多层建筑中,一般施工单位多采用架杆扣件组合成桁架式挑梁。
对此我们通过计算采用了一种用三根纵杆中间插一根横杆,由直角扣件组合成桁架式挑梁,见图2,该挑梁强度和挠度验算如下:
(6)桁架式桃梁强度验算:
单根φ48×3.5钢管:
I=1.22×105mm4,A=489mm2;三根φ48×3.5钢管组合成三角形截面桁架,对应X-X轴(即形心)的惯性矩
3×1.22×105+×489×712+2×489×352=4.03×106mm4
Wx1=Ix/y1=4.03×106/71=5.67×104mm3
Wx2=Ix/y2=4.03×106/35=1.15×105mm3
同理根据前述计算公式可得:
SGK=2688N;Sd=8942.4N;
M=Sd.a=6259680b\N.mm;x=1.0;
σ1=M/xWx1=6259680/1.0×5.67×104
=110.40N/mm2<f=180N/mm2
σ2=M/rxwx2=6259680/1.0×1.15×105
=54.44N/mm2<f=180N/mm2
强度满足要求。
(7)桁架式挑梁挠度验算
ω=Sd.a2(l+a)/3EIx
=8942.4×7002(3000+700)/3×2.06×4.03×1011=6.5mm<2l/250=5.6mm
挠度满足要求。
3.吊篮脚手架使用要点
(1)吊篮脚手架必须使用经建筑安全监督机构鉴定合格的产品,其施工安装操作要求应符合《高处作业吊篮安全规则》(JG5027-92)的规定。
(2)组装完成以后,应进行空载试运行,1.25倍施工荷载试验,安全绳、安全锁抗冲击试验,并经企业技术、质量、安全部门验收合格后,主准投入使用。
(3)使用中必须有2根直径为12.5mm的钢丝绳做安全绳且配备经鉴定合格的安全锁,严禁在安全锁不起作用的情况下使用。
(4)吊篮在工作时,必须将手扳葫芦上的松卸手柄卸下来,以防误操作发生事故。
4.安全注意事项
(1)吊篮操作人员必须身体健康,无高血压等疾病,经过培训和实习合格者,方可上岗操作。
(2)每天工作前的例行检查和准备作业内从包括:
①检查屋面支承系统的钢结构、配重,工作钢丝绳及安全绳的技术状况,凡有不合规定者,应立即纠正;
②检查吊篮的机械设备并反复进行升降,检查其工作情况,确认其正常后方可正式运行;
③清扫吊篮内的尘土垃圾、积雪和冰渣。
(3)吊篮的负荷量每平方米不得超过120kg,吊篮上的作业人员每组不得超过三人,且不得集中一端,升降吊篮必须同时摇动手柄,保持各吊点同步升降。
(4)操作人员必须遵守操作规程,戴好安全帽,佩带安全带,安全带必须系挂于安全锁上。
(5)严禁酒后登吊篮作业。
严禁在吊篮中嬉戏打闹。
(6)当吊篮停置于空中作业时,应将安全锁锁紧,并将吊篮与建筑可靠拉结,防止吊篮摇晃。
需要移动时,再将安全锁放松,解开牵引绳。
安全锁累计使用1000h必须进行定期检验和重新标定,以保证其安全工作。
(7)多组吊篮同时使用时,吊篮之间间隙不得大于200mm,且离墙距离不得大于100mm。
(8)遇有雨、雪天气或风力超过四级以上时,应停止施工作业。
(9)如必须利用吊篮进行电焊作业时,应对吊篮钢丝绳进行全面保护,以免钢丝绳受到破坏,更不得利用钢丝绳作为导电体。
(10)每天作业后应注意检查并做好下列收尾工作:
①将吊篮内的杂物清扫干净,将吊篮固定在结构物上或吊离地面3m,收好摇柄。
②将多余的钢丝绳存放在吊篮内。
③锁紧安全锁。
(11)使用期间应指定专职安全员负责安全技术检查,并将检查情况记录在检查记录上。
吊篮主要用于高层建筑施工的装修作业,用型钢预制成吊篮架子,通过钢丝绳悬挂在建筑顶部的悬挑梁(架)上,吊篮可随作业要求进行升降,其动力有手动与电动葫芦两种。
吊篮脚手架简易实用,大多根据工程特点自行设计。
(一)施工方案
1.使用吊篮脚手架应结合工程情况编制施工方案。
(1)吊篮脚手架的设计制作应符合JG/T5032-93《高处作业吊篮》及《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》,并经企业技术负责人审核批准。
(2)当使用厂家生产的产时应有产品合格证书及安装、使用、维护说明书等有关资料。
2.吊篮平台的宽度0.8~1m,长度不宜超过6m。
3.吊篮脚手架的设计计算:
(1)吊篮及挑梁应进行强度、刚度和稳定性验算,抗倾覆系数比值≥2。
(2)吊篮平台及挑梁结构按概率极限状态法计算,其分项系数:
永久荷载γG取1.2,可变荷载γQ取1.4,荷载变化系数γ2取(升降工况)取2。
(3)提升机构按容许应力法计算,其安全系数:
钢丝绳K=10,手扳葫芦K≥2(按材料屈服强度值)。
4.施工方案中必须对阳台及建筑物转角处等特殊部位的挑梁、吊篮设置予以详细说明,并绘制施工详图。
(二)制作组装
1.悬挑梁挑出长度应使吊篮钢丝绳垂直地面,并在挑梁两端分别用纵向水平杆将挑梁连接成整体。
挑梁必须与建筑结构连接牢靠;当采用压重时,应确认配重的质量,并有固定措施,防止配重产生位移。
2.吊篮平台可采用焊接或螺栓连接,不允许使用钢管扣件连接方法组装。
吊篮平台组装后,应经2倍的均布额定荷载试压(不少于4h)确认,并标明允许载重量。
3.吊篮提升机应符合JG/T5033-93《高处作业吊篮用提升机》的规定。
当采用老型手扳葫芦时,按照《HSS钢丝绳手扳葫芦》的规定,应将承载能力降为额定荷载的1/3。
提升机应有产品合格证及说明书,在投入使用前应逐台进行动作检验,并按批量做荷载试验。
(三)安全装置
1.保险卡(闭锁装置)。
手扳葫芦应装设保险卡,防止吊篮平台在正常工作情况下发生自动下滑事故。
2.安全锁。
(1)吊篮必须装有安全锁,并在各吊篮平台悬挂处增设一根与提升钢丝绳相同型号的保险绳(直径≥12.5mm),每根保险绳上安装安全锁。
(2)安全锁应能使吊篮平台在下滑速度大于25m/min时动作,并在下滑距离100mm以内停住。
(3)安全锁的设计、制作、试验应符合JG43-93《高处作业吊篮用安全锁》的规定。
并按规定时间(一年)内对安全锁进行标定,当超过标定期限时,应重新标定。
3.行程限位器
当使用电动提升机时,应在吊篮平台上下两个方向装设行程限位器,对其上下进行位置、距离进行限定。
4.制动器
电动提升机构一般应配两套独立的制动器,每套均可使带有额定荷载125%的吊篮平台停柱。
5.保险措施
(1)钢丝绳与悬挑梁连接应有防止钢丝绳受剪措施。
(2)钢丝绳与吊篮平台连接应使用卡环。
当使用吊钩时,应有防止钢丝绳脱胎出的保险装置。
(3)在吊篮内作业人员应配安全带,不应将安全带系挂在提升钢丝绳上,防止提升绳断开。
(四)脚手板
1.吊篮属于定型工具式脚手架,脚手板与应按吊篮的规格尺寸采用定型板,严密平整与架子固定牢靠。
2.脚手板材质应按一般脚手架要求检验,木板厚度不小于5cm;采用钢板时,应有防滑措施。
3.不能出现探头板,当双层吊篮需设孔洞时,应增加固定措施。
(五)升降操作
1.吊篮升降作业应由经过培训的人员专业负责,并相对固定,如有人员变动必须重新培训熟悉作业环境。
2.吊篮升降作业时,非升降操作人员不得停留在吊篮内;在吊篮升降到位固定之前,其他作业人员不准进入吊篮内。
3.单片吊篮升降(不多于两个吊点)时,可采用手动葫芦,两人协调动作控制防止倾斜;当多片吊篮同时升降(吊点在两个以上)时,必须采用电动葫芦,并有控制同步升降的装置,使吊篮同步升降不发生过大变形(同步平差不应超过5cm)。
4.吊篮在建筑物滑动时,应设护墙轮。
升降过程中不得碰撞建筑物,临近阳台、洞口等部位,可设专人推动吊篮,升降到位后吊篮必须与建筑物拉牢固定。
(六)交底与验收
1.吊篮脚手架安装拆除和使用之前,由施工负责人按照施工方案要求,针对队伍情况进行详细交底、分工并确定指挥人员。
2.吊篮在现场安装后,应进行空载安全运行试验,并对安全装置的灵敏可靠性进行检验。
3.每次吊篮提升或下降到位固定后,应进行验收确认符合要求时,方可上人作业。
(七)防护
1.吊篮脚手架外侧应按临边防护的规定,设高度1.2m以上的两道防护栏杆及挡脚板。
靠建筑物的里侧应设置高度不低于80cm的防护栏杆。
2.吊篮脚手架外侧必须用密目网或钢板封闭,建筑物如有门窗等洞口时,也应进行防护。
3.当单片吊篮提升时,吊篮的两端也应加设防护栏杆并用密目网封严。
(八)防护顶板
1.当有多层吊篮同时作业,或建筑物各层作业有落物危险时,吊篮顶部应设置防护顶板,其材料应采用5cm厚木板或相当于5cm木板强度的其他材料。
2.防护顶板是吊篮脚手架的一部分,应按照施工方案中的要求同时组装同时验收。
(九)架体稳定
1.吊篮升降到位必须确认与建筑物固定拉牢后方可上人操作,吊篮与建筑物水平距离(缝隙)不应大于20cm,当吊篮晃动时,应及时采取固定措施,人员不得在晃动中继续工作。
2.无论在升降过程中还是在吊篮定位状态下,提升钢丝绳必须与地面保持垂直,不准斜拉。
若吊篮需横向移动时,应将吊篮下放到地面,放松提升钢丝绳,改变屋顶悬挂梁位置固定后,再起升吊篮。
(十)荷载
1.吊篮脚手架属工具式脚手架,其施工荷载为1kN/m²,吊篮内堆料及人员不应超过规定。
2.堆料及设备不得过于集中,防止超载。
一、本工程中施工方案选择与概况
1.本工程为六层砖混结构,长65.1米,宽9米,高17.4米;屋面排水为内排水。
2.本工程外墙抹灰及外墙涂料均采用手动吊篮脚手架,吊篮为成品吊篮,且证件齐全。
吊篮脚手架重要是在建筑屋面通过特设的支撑点,利用挑架的吊索悬吊吊篮,进行外墙装饰。
工具式吊篮主要组成部分由吊篮、支撑、挑架、吊索具及升降装置,保险绳和安全绳组成。
搭设和使用吊篮中严格执行安全操作规定。
二、对应于重大危险源的目标
针对吊篮搭设使用的过程中存在着高空坠落、物体打击重大危险,本着安全第一、预防为主的方针,项目应作好安全教育和安全交底,班组人员规范操作。
均应严格遵守公司制定的施工现场安全防护设施的管理程序,使重大危险源由三级降为五级,杜绝轻伤事故的发生。
三、实现目标各有关人员的职责权限
项目管理人员和各班组人员的职责权限沿用程序文件中的有关内容。
四、施工准备及作业条件
(一)准备工作
1.在主体施工到六层平板圈梁支模时,按照吊环预埋图制作吊环,并进行预埋,吊环预埋要求使用直径16mm圆钢,在混凝土内锚固不少于40d,其环底部与底板钢筋双面电弧焊,长度不少于80mm,每边不少于3处(见附图)。
2.手板葫芦,额定提升1.5T,配套使用的钢丝绳直径为12.5mm,并且不得出现断丝、挤扁等现象。
3.安全绳必须满足直径12mm以上的综绳。
(二)吊篮脚手架的设计计算(附受力图)
吊篮重量180kg人重量(2人)160kg物重量150kg
F2=(180+160+150)×10=4900N×1.4=6.86KN
挑出长度:
L2=0.5m
后部长度:
6-0.5-0.5=5mL1=5m
Ф16圆钢抗拉强度370N/mm2F1=370×82×314=74355.2N
F1L1=74355.2×5=3.7×105N/m
F2L2=6860×0.5=3.43×103N/m
因为F1L1>F2L2所以吊篮脚手架满足不倾覆的要求。
(三)吊篮脚手架的搭设
吊篮脚手架必须由专业架子工搭设
1.挑杆的搭设:
挑杆用4根6米的钢管(内径48mm壁厚3.5mm)由旋转扣件组合而成,扣件在钢管两端头及钢管的中部,挑杆伸出女儿墙50cm,在女儿墙上垫放木板,南面没有女儿墙部分采用钢管搭设(见附图),搭设方法为:
用两根短钢管搭设支架,其间距不大于2米沿无女儿墙处屋面边缘设置,上面用6米的整根钢管连接(接头处应加设一支架),支架同6米的整钢管均用十字扣件连接扣牢,高度同女儿墙高。
挑杆后部穿入吊环内,挑杆根部用横杆扣牢,挑杆端部同样用横杆扣牢(吊篮钢丝绳穿好后),均形成整体,以防钢丝绳滑脱。
为保证整体稳定性,挑杆根部配以100kg的沙袋,以防失稳。
2.连接:
用钢丝绳穿入手板葫芦,挑杆处钢丝绳缠绕不少于3圈,并用3个绳卡扣牢,绳卡方向正确;手板葫芦上方装安全器,装设方向正确,手板葫芦挂钩挂在吊环上,挂钩上保险灵敏有效,安全器用短钢丝绳,通过卸扣与吊环(吊篮上)相连。
3.调整要求挑杆伸出长度与吊篮上吊环距墙距离相等,钢丝绳竖直向下,手板葫芦吊钩位于吊篮中间位置,以确保吊篮升降后平稳不向墙内和墙外倾斜。
附:
挑杆抗弯强度验算
支座弯矩M=L2F2=0.5×6.86=3.43KN/m
S=M/W=3.43×106/5.08×103/mm=675/4=168N/mm<[fm]=205N/mm抗弯应力满足要求。
V=6.86KN
i=VS0/I0b=6.86×103×(4.89×102×0.5×24)/12.19×104×3.5=94.27N/mm<[f0/2]=102.5N/mm抗剪应力满足要求。
i+S=168+94.27/4=191N/mm<[f]=205N/mm
应力满足要求
五、实现目标的方法(安全措施)
1.吊篮搭设构造必须遵照专项安全施工组织设计(施工方案)规定,组装或拆除时,应三人配合操作,严格按搭设程序作业,任何人不允许改变方案。
2.吊篮的负载不得超过360kg(施工时的荷载值),吊篮上的作业人员和材料要对称分布,不得集中在一头,保持吊篮负载平衡。
3.升降吊篮的手板葫芦应用3T以上的专用配套钢丝绳;承重的钢丝绳直径不小于12.5mm。
吊篮两端应设保险绳,其直径与承重钢丝绳相同,绳卡不得少于3个,严禁使用接头钢丝绳。
4.承重钢丝绳与挑架连接必须牢靠,并应有预防钢丝绳受剪的保护措施。
5.吊篮的位置和挑梁的位置应根据建筑物实际情况而定,挑梁挑出的部分与吊篮的吊绳必须保持垂直,安装挑梁时,应使挑梁探出建筑物一端稍高于另一端,挑梁在建筑物内外的两端应用钢管连接牢固成为整体。
6.吊篮长度为3米,宽度为1米的工具式吊篮。
7.以手板葫芦为吊具的吊篮,钢丝绳穿好后,必须把保险把卸掉,系保险绳或安全锁,将吊篮与建筑物拉牢。
8.吊篮里侧距建筑物100mm,不得将两个或几个吊篮连在一起同时升降。
9.升降吊篮时,必须摇动所有手板葫芦,各吊点必须同时升降,保持吊篮平衡,吊篮升降时不要碰撞建筑物,特别是阳台、窗户等部位,应有专人负责摇动吊篮,防止吊篮挂碰建筑物。
10.吊篮使用期间,应经常检查吊篮防护、保险、挑梁、手板葫芦和吊索等。
发现隐患,立即解决。
吊篮组装、拆卸、维修必须由专业架子工进行。
六、完成各工项的进度
装饰抹灰及室外涂料从6月15—7月31日预计46天,完成验收合格后时间计算,施工中项目对各班组强化管理,协调安排,以利于各班组互相配合,通力合作,完成施工任务。
七、资源及安全费用的使用计划见下表
序号名称数量单位价格(元)备注
1吊篮20付
2安全绳500米
3安全带20条
4安全帽20顶
5胶鞋20双
6防护用品
八、施工过程的安全要求
1.搭设时,要认真扣紧每个扣件,悬挂钢丝绳时,要系好安全带(绳),安全带(绳)必须连接在吊环上,其下方不得站人或有行人。
2.使用前应对工人进行安全使用教育,同时升降时,摇动手柄用力均匀,同步上下,勿使吊篮倾斜,以致操作不当,损坏手板葫芦,而造成隐患。
3.使用时,架上每个人必须系好安全绳,且荷载不宜集中,不得超载。
4.每天吊篮在使用前,必须由架子工对吊篮进行全面检查,并设专人监督,发现隐患及时处理。
5.升降到操作位置时,按下安全器上的手柄,锁住吊体。
6.安全绳必须连接在预埋吊环上,并且连接牢固,另一端与人连接,严禁系在吊篮上。
7.二次保险钢丝绳用不少于3个花篮卡子卡在预埋件上。
8.吊篮每天下班时必须摇至地面。
附图:
受力分析图
屋面吊环
吊篮脚手架搭拆方案
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