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卸料平台
工具式卸料平台施工工法
1.前言
卸料平台是施工现场楼层进出材料的主要通道,主要用于输出拆下的模板和架管。
随着高层建筑和大型公建建筑的逐渐增多,施工项目工期紧张、操作队伍的素质等因素对安全合理使用卸料平台造成不利影响,导致目前使用的悬挑式卸料钢平台极易发生安全事故,对卸料平台在安装和使用提出了更高的要求。
为降低这些不利因素造成的危害,同时规范卸料平台的管理和施工,使卸料平台安全使用得到进一步保证,我公司组织相关部门人员,经过多次的研究论证,考虑到经济及便捷使用的要求,特编制了《工具式卸料平台施工工法》在公司范围内推广使用。
2.工法特点
2.1经济实用:
具有成本低、安装使用简便、适用性强等特点,工具化的卸料平台可多次周转使用,且型钢材料固定化,对其进行安全标示不会移做它用。
较原钢管搭设平台节约施工时间,从而节约施工成本。
2.2安全可靠:
采用型钢作为主、次梁比钢管安全可靠,具有很好的抵抗受力变形及受弯变形的特点,使卸料平台的整体性得到加强。
3.3便于管理:
《工具式卸料平台施工工法》为施工现场对卸料平台的规范管理提供了技术依据,便于规范卸料平台的安装与使用,避免违规安装和使用所带来的安全隐患,使施工项目在外架施工和管理的安全得以保证。
3.适用范围
本工法适用于结构形式为框架结构,且层高不大于6米的工程,施工时须有塔吊对平台进行吊装。
为保证卸料平台的安全可靠及正常使用,卸料平台允许负荷的施工荷载不大于15000N,堆放高度不大于1米。
4.卸料平台设计
4.1平台形式:
卸料平台为组装式,平台的主梁采用16a#槽钢,次梁采用14a#槽钢;防护栏杆采用J50×30×4矩形空心方管,设600mm、1200mm两道,并用钢板网封闭严密,设200mm高10mm厚层板做挡脚板;平台底部用50mm厚脚手板封闭严密,上面用层板条固定,并与次梁用8#铁丝固定牢固;预埋钢筋必须采用直径22mmHPB235级钢筋,锚固长度为42×22=924mm。
预埋钢筋锚固在框架梁内。
4.2材料用量表及搭设简图
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程:
安装检查→平台组装→平台吊装→栏杆、脚手板安装→验收。
5.2卸料平台的制作、组装:
5.2.1按杆件大样尺寸在加工厂制作各杆件,要求尺寸准确,焊接部分满焊,脚手板、挡板、限载牌现场制作。
5.2.2制作好后运至现场组装,先组装
、
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、
、
、
、
、
、
、
、
号杆件(详材料用量表内编号)和外架外部分挡脚板、脚手板和限载牌,其它杆件在安装时组装。
5.3卸料平台的搭设与拆除:
5.3.1平台组装:
将
、
、
、
、
、
、
、
、
号杆件用螺栓进行连接,外架外部分挡脚板、脚手板和限载牌用8号铁丝固定。
5.3.2平台吊装:
用钢丝绳四点固定平台后吊运,吊至位置后先用钢丝绳和平台连接、槽钢与预埋件连接。
连接完后方可解除塔吊钢绳。
安装
、
、
、
号杆件和外架内栏杆、脚手板。
5.3.3拆除:
拆除应先安装的杠件后拆,后安装的杠件先拆,与安装顺序相反,拆除完后对现场进行清理,并进行刷漆保养。
5.4卸料平台的检查与验收:
5.4.1预埋钢筋吊环必须做隐蔽验收,并作好验收记录。
5.4.2集料平台应严格按施工工法进行搭设;钢丝绳应提供合格证;钢丝绳卡具的位置数量型号等均应符合设计要求,必须使用花篮螺栓对钢丝绳进行紧固;焊接位置必须满焊,焊缝均匀密实;槽钢的规格应符合设计要求。
5.4.3由项目经理组织有关工长、技术负责人、安全员、搭设人员、使用人员对集料平台进行100%检查验收,验收合格后方可使用。
5.4.4平台使用过程中由专人负责定期保养和随时进行检查,发现问题及时上报处理。
5.4.5任何人、任何部门不得对集料平台擅自进行改动、变更,若因实际问题必须进行变更时必须通过本工法审批部门的同意方可进行。
5.5劳动力组织。
劳动力组织情况表
序号
单项工程
所需人数
备注
1
技术人员
1
2
吊装人员
4
3
机械操作工
1
4
信号指挥
1
5.6.材料与设备
本工法所需材料详《材料用量表》,本工法施工时需与塔吊配合使用。
6.质量控制
6.1质量控制标准:
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002J218-2002
《建筑施工高处作业安全技术规范》
6.2
6.2料材要求
6.2.1工字钢梁:
采用普通热扎16#及14#工字钢;
6.2.2钢丝绳:
采用2Φ14钢丝绳,用花篮螺栓、钢丝夹具、Φ22钢筋头固定钢丝绳;
6.2.3套环及吊环:
Φ22钢筋,并按规范设置锚固长度;
6.2.4钢管:
采用Φ48、壁厚3.5mm焊接钢管;
6.2.5脚手板:
厚度50、宽度200~300、长度大于2000mm的青松木枋,不准使用腐朽、扭曲、破裂或有大横透节、死节的木板。
6.3质量保证措施
6.2.1工字钢先检验出厂合格证并进行焊接试样的抗拉强度伸长率弯曲试验,合格后,按设计要求下料生产构件。
材料表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2。
型钢由于焊接时的变形,一般会有弯曲,弯曲度不得大于h/1500,扭曲不得超过h/250,超出范围必须进行矫正。
6.2.2钢丝绳、花篮螺栓、钢丝夹具、卸甲必须有出厂合格证,且型号匹配。
所有构配件质量必须符合规定要求,通过检验,合格后方准使用。
6.2.3吊环必须采用直径22mm的HPB235级钢筋。
6.2.4钢丝绳端部用绳卡三个固定与吊环连接,并设一个安全绳卡,且在钢丝绳端部留安全弯,以便日常检查用,钢丝绳与吊环连接处设软套保护,钢丝绳采用花篮螺栓紧固。
6.2.5焊接质量必须按照《建筑钢结构焊接技术规程》的标准执行。
7.安全措施
7.1搭设、拆除人员必须持证上岗,身体状况良好,经过安全技术交底,准确掌握本工程集料平台搭设、拆除的特点与方法。
7.2搭设、拆除时设专人指挥、看护,划定警戒区,设立警示标志,非搭设、拆除人员禁止进入施工区域。
7.3安装检查:
安装前对操作人员身体、安装用机械设备、安装环境等进行检查。
7.4卸料平台的上部连结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
7.5钢丝绳与水平钢梁的夹角控制在45-60度;
7.7操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
7.8施工现场必须在醒目位置悬挂标牌,标牌上将限荷换算成堆放相应具体物料的数量,在标牌上注明。
7.9为保证卸料平台的安全可靠及正常使用,卸料平台允许负荷的施工荷载不大于15000N,堆放高度不大于1米。
8.注意事项
8.1为保证平台的整体性,杆件严格按大样尺寸在工厂进行加工,严格按要求进行组装;
8.2外架横杆与平台冲突时局部调整横杆位置;
8.3使用过程中严禁超载,平台上不得长时间堆积物料。
8.4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;
8.5安装时要求预埋套环处砼强度大于75%以上,且不低于20Mpa。
9.效益分析
通过《工具式卸料平台施工工法》的推广使用,我公司在卸料平台的管理上有了很大提高,不但安全系数得以提高,同时施工使用中方便快捷,经济耐用,为项目的安全规范管理提供理论依据。
11.附件《工具式卸料平台计算书》
计算依据《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
平台水平钢梁(主梁)的悬挑长度3.70m,悬挑水平钢梁间距(平台宽)2.70m。
次梁采用[14a号槽钢U口水平,主梁采用[16a号槽钢U口水平,次梁间距0.70m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2,最大堆放材料荷载15.00kN。
一、次梁的计算
次梁选择[14a号槽钢U口水平槽钢,间距0.70m,其截面特性为面积A=18.51cm2,惯性距Ix=563.70cm4,转动惯量Wx=80.50cm3,回转半径ix=5.52cm,截面尺寸b=58.0mm,h=140.0mm,t=9.5mm
1.荷载计算
(1)面板自重标准值:
标准值为0.35kN/m2;
Q1=0.35×0.70=0.25kN/m
(2)最大容许均布荷载为2.00kN/m2;
Q2=2.00×0.70=1.40kN/m
(3)槽钢自重荷载Q3=0.14kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2+Q3)=1.2×0.25+1.40+0.14)=2.15kN/m
经计算得到,活荷载计算值P=1.4×15.00=21.00kN
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,内侧钢丝绳不计算,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=2.15×2.702/8+21.00×2.70/4=16.13kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——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
=16.13×106/(1.05×80500.00)=190.83N/mm2;
次梁槽钢的抗弯强度计算
<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算
主次梁采用螺栓连接成整体,故此部分可以不计算。
二、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[16a号槽钢U口水平槽钢,其截面特性为面积A=21.95cm2,惯性距Ix=866.20cm4,转动惯量Wx=108.30cm3,回转半径ix=6.28cm截面尺寸b=63.0mm,h=160.0mm,t=10.0mm
1.荷载计算
(1)栏杆自重标准值:
标准值为0.14kN/m
Q1=0.14kN/m
(2)槽钢自重荷载Q2=0.17kN/m
经计算得到,静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.14+0.17)=0.37kN/m
经计算得到,各次梁集中荷载取次梁支座力,分别为
P1=(1.2×(0.35+2.00)×0.35×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=1.56kN
P2=(1.2×(0.35+2.00)×0.70×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=2.90kN
P3=(1.2×(0.35+2.00)×0.70×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=2.90kN
P4=(1.2×(0.35+2.00)×0.70×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)+21.00/2=13.40kN
P5=(1.2×(0.35+2.00)×0.70×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=2.90kN
P6=(1.2×(0.35+2.00)×0.70×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=2.90kN
P7=(1.2×(0.35+2.00)×0.10×2.70/2+1.2×0.14×2.70/2)=0.61kN
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。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图(kN)
主梁支撑梁弯矩图(kN.m)
主梁支撑梁变形图(mm)
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为20.12kN
最大弯矩Mmax=5.92kN.m
3.抗弯强度计算
其中
x——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
=5.92×106/1.05/108300.0+16.10×1000/2195.0=59.34N/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[主次梁焊接成整体此部分可以不计算]
其中
b——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数,按照下式计算:
经过计算得到
b=570×10.0×63.0×235/(3700.0×160.0×235.0)=0.61
由于
b大于0.6,按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录B其值用
b'查表得到其值为0.619
经过计算得到强度
=5.92×106/(0.619×108300.00)=88.20N/mm2;
主梁槽钢的稳定性计算
<[f],满足要求!
三、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RUicos
i为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。
各支点的支撑力RCi=RUisin
i
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=25.77kN
四、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=25.765kN
采用钢丝绳,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);
——钢丝绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61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8.000×25.765/0.850=242.491kN。
选择6×19+1钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1400MPa,直径21.5mm。
为方便施工,选择两根直径为14mm的钢丝绳。
五、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=25.765kN
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》10.9.8[f]=50N/mm2;
所需要的吊环最小直径D=[25765×4/(3.1416×50×2)]1/2=19mm
选择直径为22的一级钢筋做吊环。
要求焊缝长度和焊接质量均满足要求。
在吊装前检查焊缝,如发现裂口的现象及时补焊后方可吊装。
六、操作平台安全要求:
1.卸料平台的上部位结点,必须位于建筑物上,不得设置在脚手架等施工设备上;
2.钢丝绳与水平钢梁的夹角控制在45-60度;
3.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;
4.操作平台上应显著标明容许荷载,人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载,配专人监督。
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