悬挑防护棚安全专项施工方案.docx
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悬挑防护棚安全专项施工方案
一、工程概况
1、工程名称:
3、建设单位:
4、设计单位:
5、监理单位:
6、施工单位:
。
工程主要由4栋33层住宅楼、1栋31层住宅楼、1栋22层公寓及附属商业、街铺(2~5层)和2~3层地下室(车库)组成。
项目总建筑面积为343031㎡,地下室占地面积为44698.56㎡。
其中商业建筑面积93193㎡(购物中心建筑面积54776㎡,地下商业建筑面积12618㎡,外街商铺建筑面积22055㎡),公寓建筑面积16361㎡,住宅建筑面积151569㎡,地下建筑面积114600㎡。
防护棚悬挑位置设置:
悬挑位置
悬挑楼层
1#楼
4层(靠近营销中心一侧)
3#楼
2层(靠近12、21区南侧)
主要防止高空落物伤人,1#楼搭设宽度为4m,3#楼搭设宽度3.5m。
(详见附图)
二、编制依据
1、施工图纸及相关的施工文件;
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
三、防护棚搭设形式
外脚手架悬挑防护棚采用钢管搭设,悬挑钢管为6m长,1#楼挑出外架4m,跨距为1.5m同悬挑外架跨距,与结构梁预埋短钢管用扣件连接,横杆间距为0.5m。
确保防护棚的安全性,在悬挑钢管离端部1m处设斜拉杆,承受拉、撑荷载,水平间距3m,垂直高度为2.9m,同时悬挑梁采用直径15.5mm钢丝绳卸荷,水平距离每3m同斜拉杆隔一布一,垂直高度为2.9m。
钢管网架上满铺层板封闭,悬挑端头为0.8m高的栏杆,栏杆外挂密目安全网和蓝白相间挡脚板,防止坠物从防护棚往下坠落;3#楼挑出外架3.5m,跨距为1.5m同悬挑外架跨距,与外架立杆用扣件连接,横杆间距为1m,采用直径15.5mm钢丝绳卸荷,水平距离每3m布置一道,垂直高度为2.9m。
钢管网架上满挂密目安全网及水平兜网,防止坠物从防护棚往下坠落。
四、材质要求
(1)脚手架杆件材质要求:
钢管应符合国家行业标准JGJ130-2011。
钢管表面应平直光滑,不应有裂纹分层和硬弯,两端面切斜的偏差<1.7mm;壁厚允许偏差±0.36mm,外径允许偏差±0.5mm,且必须涂防锈漆进行防锈处理,钢管外表面的锈蚀深度≤0.18mm。
对于新管还同时必须具备产品质量合格证和钢管材质检验报告。
钢管上严禁打孔。
(2)扣件为杆件的连接件,用可煅铸铁铸造,扣件不得有裂纹,并将影响其外观质量的粘砂、毛刺、氧化皮等清除干净;扣件与钢管的贴和面必须严格整形,应保证与钢管扣件接触良好;扣件活动部位应能灵活转动,旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm;当扣件夹紧钢管时,开口处的最小距离应不小于5mm;新进的扣件必须有产品质量合格证,生产许可证和专业检测单位测试报告。
扣件材质应符合国家标准GB15831,在螺栓拧紧扭力矩达65N·m时,不得发生破坏。
(3)层板:
采用15mm厚模板。
(4)安全网:
采用密目式安全网。
五、防护棚搭设
5.1施工准备,技术人员应熟悉上部图纸,熟悉各个部位及高度的结构变化,项目部应组织必要的物料进场,其中包括φ48.0×3.2mm钢管、对接卡口、直角扣件、旋转扣件和安全网等,以备外脚手架搭设使用;有关作业班组应组织足够的作业人员,准备外脚手架的搭设;同时在施工前,应当组织有关技术人员和安全人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。
架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》的条件,经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事脚手架安装、拆除作业。
5.2防护棚搭设要求
5.2.1搭设的基本要求是:
横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺连接牢固,受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。
5.2.2防护棚的搭设严格遵守以下施工流程:
主梁钢管→根部次梁钢管→拉杆钢管→外侧次梁钢管→钢丝绳→模板铺设→栏杆→栏杆安全网
5.2.3防护棚的搭设除了按顺序搭设处,还得注意下列事项:
5.2.3.1按照规定的构造方案和尺寸进行搭设;
5.2.3.2及时与结构拉结或临时支顶,以确保搭设过程的安全;
5.2.3.3拧紧扣件(拧紧和程度要适当);
5.2.3.4有变形的杆件和不合格的扣件(有长度、扣接不紧不紧等)不能使用;
5.2.3.5搭设工人必须佩挂安全带;
5.2.3.6随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大;
5.2.3.7没有完成的防护棚,在每日收工时,一定要确保钢管网架稳定,以免发生意外;
5.2.4、搭设的一般规定
5.2.4.1架子工应熟悉图纸,熟悉现场具体情况,了解技术交底意图和施工操作方法,并将符合要求的钢管、扣件等材料运至现场,分类存放,搭设前清除障碍物。
5.2.4.2架子工作业时,必须佩带好安全帽、系好安全带,严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业,工具及零件应放在工具包内,服从指挥,集中思想、相互配合,拆除下来的材料不乱抛、乱扔。
脚手架作业下方不准站人,架子工不准在钢管网架上非工作停留。
5.2.4.3凡遇六级以上大风或下雨天气时,不得进行作业。
雨后作业应待管架上雨吹干后进行,防止滑落。
5.2.4.4不在防护棚上附装机械设备、拉缆风绳等。
5.2.4.5搭设防护棚必须严格按照规范要求选用材料,对于压扁、弯曲、锈蚀和有裂缝的钢管及不合格的构件,严禁使用,扣件螺栓应满足正常状况下的扭力矩要求。
5.2.4.6脚手架搭设的技术要求及允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
立杆垂直度:
Hmax>30m
Hmax≤100mm
2
间距
步距偏差
±20mm
纵距偏差
±50mm
排距偏差
±20mm
3
横杆高差
杆两端
±20mm
同跨同一横截面内的高差
±10mm
4
扣件安装
扣件距离中心节点
≤150mm
相邻立柱对接扣件高差
-50mm
5
脚手板外伸偏差、搭接
0~50mm
六、防护棚拆除
6.1在防护棚拆除前应作好以下工作
6.1.1对防护棚进行安全检查,确认不存在严重隐患。
如存在影响拆除防护棚安全的隐患,应先对防护棚进行修整和回固,以保证防护棚的拆除过程中不发生危险;
6.1.2在拆防护棚时,应先清除铺设层上的垃圾杂物,清除时严禁高空向下抛掷,大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送,能用扫帚集中的集中装入容器内运下。
6.1.3防护棚在拆除前,应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量,拆除的安全措施和警戒区域。
6.2严格遵循拆除顺序,由后搭者先拆、先搭者后拆,同一部位拆除顺序是:
铺设层→次梁钢管→主梁钢管。
6.3拆除防护棚时,下部的出入口必须停止使用,对此除监护人员要特别注意外,还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏,此装置必须内外双面都加以设置;
6.4在拆除的防护棚周围,于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志,并有专人监护,以保证拆脚手架时无其他人员入内;
6.5防护棚人工拆除,上下运输也为人工传递,拆下的钢管、扣件及其他材料运至地面后,应及时清理,将合格的,需要整修后重复使用的和应报废的加以区分,按规格堆放。
对合格件应及时进行保养,保养后送仓库保管以备今后使用;
6.6防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业;
6.7拆除时操作人员要系好安全带,穿软底防滑鞋、扎裹腿。
6.8防护棚拆除过程中,不中途换人,如必须换人,则应该在安全技术交底中交代清楚。
七、防护棚的验收与保护
7.1防护棚在投入使用之前必须进行验收,合格后方准使用。
主要检查拉杆、钢丝绳的可靠连接,各钢管连接卡扣的紧固,根部外架的卸载措施,铺设层的完整性,防护棚的防雷接地。
7.2在检查验收过程中,要特别注意扣件的紧固程度,扣件并不是拧得紧越好。
对于拧紧力矩大于65N·m的扣件,要认真检查有无裂缝、变形,如果发现有上述弊病应立即调换,调上的扣件的螺栓应紧固在40~65N·m。
7.3防护棚在验收合格通过投入使用后,必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修,才能保证其安全使用。
防护棚日常的保养和维修必须每天进行一次,定期的维护保养一般每月进行一次。
所以要求作业队防护棚进行日常的和定期的保养和维修,尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。
防护棚保养整修的主要内容有:
7.3.1检查主梁连接是否有所松动,面层有无过多堆放杂物;
7.3.2检查明确防护棚的整体和局部的垂直、水平偏差。
如发现垂直度有异常现象,应及时加固和消除隐患。
7.3.3各类扣件的涂油和紧固。
检查扣件时先检查扣件的外观,而后将扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹,再涂油紧固螺栓至规定的力矩范围内。
7.3.4检查脚手板有否松动、悬挑,还要检查四角是否用铁丝扎牢,如发现问题应及时纠正。
7.3.5与建筑物连接的检查,检查连接件是否齐全和完好,有无松动、移动。
7.3.6要对外包安全网、外挑安全网、安全隔离设施、外侧挡松、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查,保证这些安全设施完整、牢固,能正常发挥安全作用。
如果有损坏者要及时调换,如有松动者应及时紧固,如发现松动和开口要及时连通。
7.3.7检查防护棚的荷载情况,使其不超过设计荷载,如有超载应及时卸荷至设计荷载。
7.4防护棚的日常保养和定期检查,都要有记录。
7.5防护棚使用中必须经常检查,清除面层上的杂物,严禁在防护棚上堆积施工材料,或上人,以免管架发生超载,造成事故。
八、安全措施及要求
8.1所有操作人员应持证上岗,操作人员进入现场后,应做好进场三级教育,并做好会议记录,进行详细的安全技术交底。
8.2在悬挑防护棚搭设过程中架工必须佩戴安全带并正确使用,搭设工具必须有防坠落措施。
8.3每一道防护棚搭设完毕后,必须验收合格后方可使用。
8.4及时收集气象资料,并通知全体施工人员,便于安排工作和进一步采取措施。
8.5焊接作业时,要注意防火,遇风时,应设置挡风板,避免火花飞溅。
8.6防护棚上不得堆放钢筋,模板等任何与搭设防护棚无关的材料,并严禁搭设材料集中堆载在防护棚上。
8.7防护棚拆除程序与安装程序相反,拆除时,应将防护棚材料逐一传递至楼层或转料平台上,再按步骤拆除,严禁乱丢及高空坠物。
九、计算书
一、基本参数
悬挑防护棚类型
单层悬挑防护棚
防护栏高度h1(m)
0.8
悬挑防护棚悬挑长度A(m)
4.2
悬挑防护棚宽度B(m)
10
悬挑防护棚的水平倾斜角度a°
2
主梁间距La(m)
1.5
纵向次梁间距Lb(m)
0.5
主梁之间添加横向次梁的根数n
0
内侧纵向次梁离主梁与主体锚固点距离a(m)
0.2
二、撑拉杆件参数
支撑序号
支撑方式
材料选择
Ln(m):
支撑杆件在主梁上锚固点到主梁锚固点处直线长度
Sn(m):
支撑杆件在外墙锚固点到主梁锚固点处竖直距离
是否参与计算
1
上拉
钢丝绳
3.1
2.9
是
三、荷载参数
防护层内材料类型
竹芭脚手板
防护层内材料自重标准值gk1(kN/m2)
0.1
栏杆与挡脚板类型
栏杆、木脚手板挡板
栏杆与挡脚板自重标值gk2(kN/m)
0.17
安全网自重gk3(kN/m2)
0.01
冲击荷载pk(kN)
0
次梁自重gk4(kN/m)
0.0333
主梁自重gk5(kN/m)
0.0333
四、次梁验算
次梁材料
钢管
次梁钢管型号
Ф48×3
截面面积A(cm2)
4.24
截面惯性矩Ix(cm4)
10.78
截面抵抗矩Wx(cm3)
4.49
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
回转半径i(mm)
15.9
弹性模量E(N/mm2)
206000
次梁计算方式
三等跨连续梁
Lc为主梁之间添加的横向次梁的间距,Lc=La/(n+1)=1.5/(0+1)=1.5m
计算简图:
计算抗弯:
M=0.024kN.m
计算抗剪:
V=0.095kN
计算挠度:
ν=0.138mm
计算简图:
计算抗弯:
M=0.024kN.m
计算抗剪:
V=0.095kN
计算挠度:
ν=0.138mm
承载能力极限状态:
q=1.2×(gk1+gk3)×Lb+1.2×gk4=1.2×(0.1+0.01)×0.5+1.2×0.0333=0.106kN/m
Pk=1.4pk=1.4×0=0kN
正常使用极限状态:
q'=(gk1+gk3)×Lb+gk4=(0.1+0.01)×0.5+0.0333=0.088kN/m
1.抗弯验算
Mmax=Max(0.024,0.024)=0.024kN.m
σ=Mmax/WX=0.024×106/(4.49×103)=5.312N/mm2≤[f]=205N/mm2
次梁强度满足!
2.挠度验算
νmax=Max(0.138,0.138)=0.138mm≤[ν]=La/400=1500/400=3.75mm
次梁挠度满足要求!
3.支座反力计算
极限状态下支座反力:
R次梁=Rmax=Max(0.175,0.175)=0.175kN
正常使用状态下支座反力:
R'次梁=R'max=Max(0.145,0.145)=0.145kN
五、主梁验算
主梁材料
单钢管
主梁钢管型号
Ф48×3
截面面积A(cm2)
4.24
截面惯性矩Ix(cm4)
10.78
截面抵抗矩Wx(cm3)
4.49
抗弯强度设计值[f](N/mm2)
205
回转半径i(mm)
15.9
弹性模量E(N/mm2)
206000
主梁与主体结构的连接方式
双扣件
扣件的抗滑移折减系数
1
计算简图:
计算抗弯:
M=0.34kN.m
计算抗剪:
V=0.663kN
计算挠度:
ν=10.107mm
承载能力极限状态:
qx=1.2×q×sinα=1.2×gk5×sin2=1.2×0.0333×0.0349=0.0014kN/m
qy=1.2×q×cosα=1.2×gk5×cos2=1.2×0.0333×0.9994=0.0399kN/m
Rx=R次梁×sinα=0.175×0.0349=0.0061kN
Ry=R次梁×cosα=0.175×0.9994=0.1748kN
正常使用极限状态:
q'x=q×sinα=gk5×sin2=0.0333×0.0349=0.0012kN/m
q'y=q×cosα=gk5×cos2=0.0333×0.9994=0.0333kN/m
R'x=R'次梁×sinα=0.145×0.0349=0.0051kN
R'y=R'次梁×cosα=0.145×0.9994=0.1451kN
1.抗弯验算
Mmax=0.34kN.m
σ=Mmax/WX=0.34×106/(4.49×103)=75.621N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁抗弯度满足!
2.挠度验算
νmax=10.107mm≤[ν]=A/400=4200/400=10.5mm
主梁挠度满足要求!
3.支座反力计算
R0=0.51kN
R1=1.231kN
上拉部分:
第1道上拉:
F1=R1/(sin(α+arctan((S1-L1×sinα)/(L1×cosα))))=1.231/(sin(2+arctan((2.9-3.1×sin2)/(3.1×cos2))))=1.772kN
4.主梁稳定性验算
Nmax=qx×A+Rx((A-a)/Lb+1)+(F12-R12)0.5=0.0014×4.2+0.0061×((4.2-0.2)/0.5+1)+(1.7722-1.2312)0.5=1.335kN
λx=L1/i=3100/15.9=194.969
查《规范》表A得,φ=0.191
σ=N/(φA)=1334.625/(0.191×4.24×102)=16.48N/mm2≤[f]=205N/mm2
主梁稳定性满足要求!
六、主梁与主体结构连接点强度计算
扣件抗滑承载力验算:
Nmax=qx×A+Rx((A-a)/Lb+1)+(F12-R12)0.5=0.0014×4.2+0.0061×((4.2-0.2)/0.5+1)+(1.7722-1.2312)0.5=1.335kN
主梁钢管扣件抗滑移Nmax=1.335kN≤1×12=12kN
主梁与主体结构预埋钢管扣件抗滑移计算:
Nlmax=R0×cosα+Nmax×sinα=0.51×cos2+1.335×sin2=0.556kN≤Rc=1×12=12kN
主梁扣件抗滑承载力满足要求!
七、拉撑绳杆承载力计算
1.上拉杆件为钢丝绳
钢丝绳型号
6×19
钢丝绳公称抗拉强度(N/mm2)
1700
钢丝绳直径(mm)
15.5
钢丝绳不均匀系数α
0.85
钢丝绳安全系数k
9
钢丝绳绳夹型式
马鞍式
拴紧绳夹螺帽时螺栓上所受力T(kN)
15.19
钢丝绳绳夹数量[n]
3
花篮螺栓在螺纹处的有效直径de(mm)
12
花篮螺栓抗拉强度设计值[ft](N/mm2)
170
主梁拉环直径d(mm)
20
焊缝厚度he(mm)
10
焊缝长度lw(mm)
100
角焊缝强度设计值ftw(N/mm2)
160
钢丝绳节点
钢丝绳的最大轴向拉力NS=Max[F1]=1.772kN
查表得,钢丝绳破断拉力总和:
Fg=152kN
[Fg]=α×Fg/k=0.85×152/9=14.356kN≥NS=1.772kN
符合要求!
绳夹数量:
n=1.667[Fg]/(2T)=1.667×14.356/(2×15.19)=1个≤[n]=3个
符合要求!
花篮螺栓验算:
σ=[Fg]/(π×de2/4)=14.356×103/(π×122/4)=126.931N/mm2≤[ft]=170N/mm2
符合要求!
拉环验算:
σ=[Fg]/(2A)=2[Fg]/πd2=2×14.356×103/(π×202)=22.848N/mm2≤[f]=65N/mm2
注:
[f]为拉环钢筋抗拉强度,按《混凝土结构设计规范》9.7.6每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于65N/mm2
符合要求!
角焊缝验算:
τf=NS/(he×lw)=1.772×103/(10×100)=1.772N/mm2≤ftw=160N/mm2
符合要求!
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