就規(guī)范中高處作業(yè)吊籃有關(guān)條文的商榷

王栓喜

(四川省建筑科學(xué)研究院，四川成都610081)

1 問(wèn)題的提出

《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》(建質(zhì)[2009]87號(hào))已于2009年5月13日實(shí)施。該《管理辦法》規(guī)定高處作業(yè)施工吊籃需要單獨(dú)編制專項(xiàng)方案，方案要經(jīng)過(guò)專家組論證。

《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 202－2010是編制高處作業(yè)吊籃專項(xiàng)施工方案、專家組審查論證吊籃方案的重要依據(jù)。《建筑施工工具式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《安全技術(shù)規(guī)范》)第5.2.5條規(guī)定“高處作業(yè)吊籃通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)支撐在建筑物上時(shí)，應(yīng)對(duì)支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行核算”，第5.2.11條規(guī)定“懸掛吊籃的支架支撐點(diǎn)處結(jié)構(gòu)的承載能力，應(yīng)大于所選擇吊籃各工況的荷載最大值”。可見(jiàn)高處作業(yè)吊籃支撐點(diǎn)處結(jié)構(gòu)承載力核算是審查吊籃方案的重點(diǎn)內(nèi)容。

筆者在審查《吊籃專項(xiàng)方案》時(shí)，認(rèn)真分析了《安全技術(shù)規(guī)范》，認(rèn)為其中的幾個(gè)條款概念模糊，規(guī)定過(guò)于保守，按此《安全技術(shù)規(guī)范》在進(jìn)行高處作業(yè)吊籃建筑結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)支撐能力核算時(shí)，往往難以達(dá)到要求。下面逐一進(jìn)行論述。

2 《安全技術(shù)規(guī)范》相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)支撐能力計(jì)算的條文

(1)《安全技術(shù)規(guī)范》第5.2.1條，吊籃動(dòng)力鋼絲繩強(qiáng)度應(yīng)按允許應(yīng)立法進(jìn)行核算，計(jì)算荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值，安全系數(shù)K應(yīng)選取9。

(2)《安全技術(shù)規(guī)范》第5.2.3條，吊籃在使用時(shí)，其動(dòng)力鋼絲繩所受拉力應(yīng)按下式核算:

式中:QD為動(dòng)力鋼絲繩所受拉力的施工核算值;

Q1為吊籃動(dòng)力鋼絲繩水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

Q2為吊籃的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值;

K為安全系數(shù)，選取9。

筆者認(rèn)為，從起重用鋼絲繩設(shè)計(jì)概念、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮到鋼絲繩受力狀況、磨損等因素及重要性，安全系數(shù)取9是適當(dāng)?shù)摹?/p>

(3)《安全技術(shù)規(guī)范》第5.2.4條，吊籃在使用時(shí)，動(dòng)力鋼絲繩所受拉力QD不應(yīng)大于鋼絲繩的破斷拉力。

(4)《安全技術(shù)規(guī)范》第5.2.5條，高處作業(yè)吊籃通過(guò)懸掛機(jī)構(gòu)支撐在建筑物上，應(yīng)對(duì)支撐點(diǎn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行核算。

(5)《安全技術(shù)規(guī)范》第5.2.6條，支撐懸掛機(jī)構(gòu)前支架的結(jié)構(gòu)所承受的集中荷載應(yīng)按下式計(jì)算:

式中:ND為支撐懸掛機(jī)構(gòu)前支架的結(jié)構(gòu)所承受的集中荷載;

QD為動(dòng)力鋼絲繩所受拉力的施工核算值;

L1為懸掛橫梁前支架支撐點(diǎn)至吊籃吊點(diǎn)的長(zhǎng)度;

L2為懸掛橫梁前支架支撐點(diǎn)至后支架支撐點(diǎn)之間的長(zhǎng)度;

GD為懸掛橫梁自重。

筆者認(rèn)為，在計(jì)算支撐懸掛機(jī)構(gòu)前支架結(jié)構(gòu)所承受的集中荷載以及核算懸掛吊籃的支架支撐點(diǎn)處結(jié)構(gòu)的承載能力時(shí)，仍然采用QD(即采用9)的安全系數(shù)太過(guò)保守(如某工程吊籃方案按此公式計(jì)算，630 kg的吊籃計(jì)算出的QD=78 066 N，一般建筑屋面上難以承受)。下文作原因分析如下。

3 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高處作業(yè)吊籃》關(guān)于吊籃承載結(jié)構(gòu)件受力計(jì)算的規(guī)定

3.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高處作業(yè)吊籃GB 19155－2003第5.2.1條結(jié)構(gòu)安全系數(shù)規(guī)定

(1)吊籃的承載結(jié)構(gòu)件為塑性材料時(shí)，按材料的屈服點(diǎn)計(jì)算，其安全系數(shù)不應(yīng)小于2;

(2)吊籃的承載結(jié)構(gòu)件為非塑性材料時(shí)，按材料的強(qiáng)度極限計(jì)算，其安全系數(shù)不應(yīng)小于5;

(3)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)計(jì)算公式:

式中:S為結(jié)構(gòu)安全系數(shù);

σ為材料屈服點(diǎn)(塑性材料)或材料強(qiáng)度極限(非塑性材料)，MPa;

σ1為結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的應(yīng)力，MPa;

σ2為額定載重量產(chǎn)生的應(yīng)力，MPa;

σ3為風(fēng)載荷產(chǎn)生的應(yīng)力，MPa;

f1為應(yīng)力集中系數(shù)，≥1.10 f2為動(dòng)載荷系數(shù)，≥1.25。

可以看出在計(jì)算吊籃本身結(jié)構(gòu)件時(shí)，考慮多種情況安全系數(shù)最大采用到5，且此處采用的是材料的強(qiáng)度極限。

4 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009－2001的規(guī)定

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第4.6.2條規(guī)定“搬運(yùn)和裝卸重物以及車輛啟動(dòng)和剎車的動(dòng)力系數(shù)，可采用1.1～1.3”，第4.6.3條規(guī)定“直升機(jī)在屋面上的荷載，也應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)，對(duì)具有液壓輪胎起落架的直升機(jī)可取1.4”。

5 筆者建議高處作業(yè)吊籃建筑結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)支撐能力核算方法

(1)在計(jì)算吊籃支撐點(diǎn)結(jié)構(gòu)承載力時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)處的作用，可按吊籃實(shí)際荷載(包括吊籃本身、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、鋼絲繩、懸掛架、載重量、操作人員自重及風(fēng)荷載)乘以系數(shù)計(jì)算。該系數(shù)可按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范選取》。

(2)在計(jì)算吊籃支撐所處屋面板的抗力時(shí)，《安全技術(shù)規(guī)范》未說(shuō)明采用哪種方法，筆者認(rèn)為可采用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》“附錄B樓面等效均布荷載的確定方法”，將局部荷載轉(zhuǎn)化為等效均布荷載，再與樓面設(shè)計(jì)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值相比較。

(3)如果按上述第(2)條計(jì)算難以滿足結(jié)構(gòu)要求時(shí)，可以采用支撐點(diǎn)處加墊板的方式來(lái)改善。