一、安全防護方案選擇:
根據JGJ59-99《建筑施工安全檢查標準》,物料提升機與在建工程各層間應搭設卸料平臺通道,卸料平臺通道的安全直接影響物料提升機進出口處安全和以后通道處外裝飾施工人員的安全。擬建工程某寫字樓至屋面高86.3m,計28層。在工程西側設有人貨電梯一部(型號上海寶達SCD200型),高95m,在與擬建工程間搭設鋼管卸料平臺,作為人貨進出通道及今后外墻裝修架。卸料平臺自成體系,不得與外架、人貨電梯扶手立桿相連。平臺層高同建筑物為第一層4.8m,第二層4.5m,其余為3m,現場平面布置如圖1,平臺立桿三跨縱距分別為1.8m、0.9m、1.8m,橫距(寬度)1.05m。由于剪力墻和卸料平臺處室內布置的原因,平臺無法采用分段懸挑或分段卸荷方式施工,因此采用雙立管加固安全防護方案。
二、驗算數據
1、驗算依據JGJ130-2001《扣件式鋼管腳手架安全技術規范》據本規范5.1.5條,水平桿件按構造尺寸不必驗算。考慮到鋼管平臺夾在建筑物與人貨梯之間,正面為敞開式腳手架,計算時不考慮風荷載作用,因此僅對方案中的立桿、連墻件進行驗算。地基承載力計算因人貨電梯及鋼管平臺建在地下室砼樓面上,由設計院計算并出圖加固。
2、基本數據采用Φ48鋼管,截面積A=489mm2,i=15.8mm,鋼管自重=0.0384KN/M,扣件重0.014KN/個,f=205N/mm2,平臺層高3m至4.8m,標準層高3m,層中1.8m高處設置封閉水平連結桿,平臺寬度(立桿橫距)Lb=1.05m,立桿縱距La=1.8m、0.3m、1.8m(三跨),施工活荷載取二步裝修荷載為2.0×2KN/m2。木腳手板自重0.35KN/m2各層滿鋪。根據層高不高,分析平臺架最不利位置在:①單管架與雙管架交接點位置,立桿自由高度1.8m;②雙管架受力最不利位置在第一步平臺架,立桿自由高度也控制為1.8m。
3、荷載取值。[由于為非標準腳手架,荷載取值按實計算,取最長受力中立桿每步高為計算單元,立桿承受荷載縱距為:(1.8+0.9)×1/2=1.35m]
(1)單立桿每步恒載NGK1=0.0384×[立桿+大橫桿、連結桿+小橫桿、連結桿+欄桿]+扣件+腳手板=0.0384×[3.0×2+6×1.35+2×1.45+1.45×2]+12×0.014+1.35×1.05×0.35=1.428KN
(2)雙立桿每步恒載NGK2=1.428+0.0384×3×2+2×0.014=1.686KN
(3)施工活載NQK=1.35×1.05×2.0×2=5.67KN
三、受力計算
1、單管每步內外桿允許承載力[N1]
IO=k×u×h=1.155×1.5×1.8=3.119M一查表5.3.3
[λ]=1O/I=1.5×1.8/15.8=171<[210] 符合
λ=1O/I=3119/15.8=197查附表C,φ=0.186
[N1]=φ×A×f×2=0.186×489×205×2=37.29KN
2、雙管每步內外桿允許承載力[N2],搭設條件相同。
[N2]=2[N1]=2×37.29=74.58KN
3、搭設步數計算
(1)單管立桿,單管立桿每步NGK1=1.428KN,容許受力[N1]=37.29KN,n為搭設步數,每步高度3m,施工活載NQK=5.67KN。
[N1]≥1.2×NGK1×n+1.4×NGK ——— <公式5.3.2—1>
n≤[N1]-1.4×NQK/1.2×NGK1=(37.29-1.4×5.67)/1.2×1.428=17.13取17步為51m。
(2)雙管立桿,雙管立桿每步NGK2=1.686KN,允許承載力[N2]=74.58KN,n2為雙管搭設步數。
[N2]≥1.2×(NGK2×n2+17×NGK1)+1.4NQK
n2≤[N2]-1.4×NQK-1.2×17×NGK1/1.2×NGK2=(74.58-1.4×5.67-29.13)/1.2×1.686=18.54 取18步
4、連墻件計算(取連墻件和度為500)
連墻件軸向力NL=NO=5KN(公式5.4.1)
[NL]=φ×A×f=0.91×489×0.205=91KN>NL滿足要求。
扣件抗滑查表5.1.7,抗滑值=8KN>NL 滿足要求
四、卸料平臺防護施工方法:
本工程至屋面總高度為86.3m,底層高4.8m,二層高4.5m,其余各層高3.0m。按搭設方案條件計算單管可搭高度為17步,計51米,雙管可搭高度為18步。其施工技術如下:
1、底層至第12層全部采用雙立桿,共12步39.3m高。底層、二層通道口邊境中結桿搭至1.8m高,連結桿至樓面中應加設一道上連結桿。第12層至第28層全部采用單管立桿共16步48m高,搭至屋面層:
2、大橫桿:每層大橫桿四根,上密鋪厚50木腳手板;
3、小橫桿:位于大橫桿下方,二端外伸立桿100-150;
4、連結桿:本文所指連結桿是指位于每層平面高1.8m處,用于保證立桿受力自由高度在1.8m以內的水平桿件,要求與立桿可靠連結(用直角扣件),并保證形成\"口形\"交圈封閉;
5、扣件、欄桿、立網、腳手板等以及所有搭設構造應按JGJ130-200《扣件式鋼管腳手架安全技術規范》和JGJ59-99《安全檢查標準》進行;
6、連墻桿:本計算系數依據采用二步三跨連墻件布置,因此每二步(即每二層)至少有二個連墻件(詳圖);
7、橫向斜撐:卸料平臺為一字型架,因此在平臺架二端和平臺外側中跨應設橫向斜撐,為之字型由一層至頂步層。
五、施工過程安全注意事項:
1、地基為地下室樓板應由設計院驗算,立桿底端應加鑄鐵底座或50厚木墊板;
2、立桿總高度垂直偏差小于±100m,每10米高度垂直度偏差小于±20mm,每層(3m)垂直度偏差小于±7mm,每次搭設高度不應超過相鄰墻件以上二步;
3、步距、縱橫立桿間距允許偏差±20mm;
4、所有立桿對接采用對接扣件,相鄰二根立桿接頭應相互錯開,錯開距離大于500;各桿件伸出扣件蓋板邊長度大于100m;
5、所有扣件螺栓擰堅扭力矩為40-65NM;
6、腳手架搭設人員應持證上崗,戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋;遇六級以上大風應停止施工;搭拆腳手架時地面應設圍護和警戒標志,派專人看守,嚴禁非操作人員入內;
7、平臺短邊二側應設欄桿,上欄桿上皮高度應為1.2m高,中欄桿居中,外掛密目安全立網,腳手板采用5厚木板密滿鋪;
8、卸料平臺搭設后由搭設隊伍自檢簽名并經工程負責人驗收合格后方可使用;
9、拆除平臺必須經工程負責人批準并交底后進行,拆除作業必須由上而下逐層進行,嚴禁上下同時作業;連墻件必須隨平臺架逐層拆除;嚴禁先拆連墻件后拆平臺架;分段拆除高差不應大于2步;嚴禁將各構配件拋擲至地面;
10、其余平臺架檢查、驗收及安全管理按JGJ130-2001第6章、第7章、第8章、第9章執行;
11、平臺與人貨電梯應掛設鋼管安全門,安全門設置應按升降機卸料平臺有關要求設置;
12、卸料平臺改作裝修外架時,人貨電梯停止使用,外側四周加設豎向間距小于500的欄桿,且張掛密目安全網。
六、結束語
本卸料平臺安全防護技術根據JGJ130-2001規范要求的計算公式對卸料平臺的搭設進行計算,其荷載取值與腳手架有較大區別,因此有一定的代表性。層高3m,立桿自由高度1.8m,適用大多數工程。單管立桿卸料平臺按計算可搭設51m,為極限高度(規范5.3.8條也作限制),雙管立桿極限高度為54m;當立桿自由高度(連結桿高)噗2m時單管立桿的極限高度為39m,雙管立桿的極限高度為45m;當連墻件布置為三步二跨時,立桿自由高度仍為1.8m,單管立桿極限高度為36m。雙管方桿極限高度為42m。因此鋼管卸料平臺立桿的自由高度和連墻件埋設至關重要,對平臺的搭設高度、受力情況起決定性作用。
圖示

①邊立桿連墻件,采用鋼管扣接預埋件與立桿每二層設一道;
②中立桿連墻件,采用鋼管扣接,每二層設一道,并與①錯開設置;
③雙管立桿搭至15層,15層以上為單立桿;
④密目立網全高封閉,內設高1.2m欄桿;
⑤人貨電梯扶手立桿;
⑥加強二端橫向斜撐,由一層到底層,之字型布置,與地面夾角45~60度
圖示:

⑦結桿。應與立桿扣接并交圈封閉,保證立桿自由高度小于2米;
⑧卸荷斜撐,與立桿扣接,自由高度應小于2米,樓底端預埋12鋼筋套管內防滑;
⑨卸荷挑桿,20層、25層水平挑桿應與建筑物內預埋管扣接,或中立桿處小橫桿直接埋入砼墻柱內;橫向斜撐,由一層到頂層,與地面夾角45~60度。