钢井架施工安全技术方案.docx
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钢井架施工安全技术方案.docx
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钢井架施工安全技术方案
钢井架安装拆除专项施工方案
1工程简况
工程名称:
亚运村拆迁安置工程南荣花园和裕丰新村第三标段工程;
工程地点:
广州番禺区石楼镇;
建设单位:
广州市番禺区石楼镇亚运村征地拆迁工作办公室;
设计单位:
广州市番禺城市建筑设计院有限公司;
监理单位:
广州经济技术开发区建设监理有限公司;
施工单位:
广东建邦兴业集团有限公司;
工程规模:
1幢综合服务中心、1幢幼儿园、50幢低层双拼型别墅合共建筑面积42940M2、市政道路及地下排水9471M2、绿化11431M2;
结构形式:
全部建筑物均为钢筋混凝土框架结构;
本工程位于广州番禺区石楼镇,是广州市番禺区地重点工程,此工程共划分为四个标段施工.广东建邦兴业集团有限公司负责第三标工程施工.本标段位于裕丰安置区工程地中间位置,标段主要包括有:
综合服务中心、幼儿园、低层双拼型别墅等建筑物50幢,建筑面积42940㎡(含有桩基础、基础主体土建,一次装修,给排水、电气、消防水及消防电、防雷等工程);市政道路及地下排水9471㎡;园建绿化11431㎡.工程现场三通一平已完成,基本具备施工条件.
本标段地工程全部都是四层以下地建筑,两幢公共建筑物(综合服务中心和幼儿园)均为四层高,层高由4.2~3.6M,总高度分别为16.4M和15.45M,A、C两个型号地低层别墅均为三层高,层高由3.8~3.5M,总高度分别为12.5M和12.75M.计划施工时均采用普通钢井架作为垂直运输设备.其中综合服务中心设三座、幼儿园设二座、别墅三至四幢使用一座,共20座钢井架.
2提升架搭设方案
2.1简况
本工程共搭设井架20座,综合服务中心和幼儿园五座井架搭设高度为20.1m,别墅十五座井架搭设高度为16.2m.井架立柱为L75×8角钢,平、斜撑用L63×6角钢,螺栓为M16,节洞高度为1500mm,底节高度为1800mm,最大起重量为10KN,井架尺寸为2100×2100mm,带形基础宽300mm,高度为600mm,基础混凝土为C15(见图3).卷扬机基座为200mm厚C15混凝土,卷扬机地锚埋深2.0m,地锚横木为直径为200mm松木,长度L=1500mm,压板为300×5×1800mm松木板,锚绳用两根(6×37)直径为17.5mm钢丝绳(见图5),卷扬机钢丝绳为(6×37)直径为17.5mm钢丝绳.缆风绳用(6×19)直径为9.3mm钢丝绳,地锚为直径Φ200mm、长1800mm园松木.每台井架四周各设一道缆风绳,井架缆风绳在井架13m处设一道,缆风绳与地面夹角分别为45°.井架三周用细竹围护.
2.2计算书
2.2.1井架基础、缆风绳、地锚验算(高度为13.8m井架)
▍荷载计算
1)自重计算
查《建筑施工脚手架实用手册》表24-6得
井架自重:
(19.8/20)×21.8=21.58(KN)
考虑围护等自重,取1.1系数
井架计算荷重W=1.2×1.1×21.58=28.49(KN)
2)风荷载计算
根据《施工手册》第一册和《建筑结构荷载规范》计算,不考虑通过与建筑物地连接传递减载.
查《施工手册》表5-6得,μs=1.0φ
由于井架用细竹围护,根据经验挡风系数Q值取0.65
∴μs=0.65
查《建筑结构荷载规范》表6.2.1B类地面粗糙系数得
μz=1.14(离地15m)
广州地区基本风压W0=0.5KN/m2
垂直风压Wk=0.7μsμzW0
=0.7×0.65×1.14×0.5=0.26KN/m2
取图-1所示方向井架受线风荷载
Wk=√2×2.1×0.65×0.26=0.50KN/m
3)缆风绳拉力计算
如图-2所示缆风绳与地面夹角为α=45°
由力矩平衡得:
ΣM=0
0.5×19.8×(13.8/2)
=13×TCos45°
得:
T=5.18(KN)
∴最不利情况下风荷载对井架单脚产生压力设计值
T=1.4×TSin45°=1.4×5.18×1.414/2=10.25KN
4)垂直运输荷载计算
井架最大起重荷载为10.0KN,根据经验取动力系数为1.8.
则钢绳最大拉力
Q=1.4×1.8×10.0=25.2(KN)
根据滑轮受力特点,如图-1所示,各井架立杆所承受钢绳拉力值分别为:
Q1=Q2=(1/4)Q+(1/2)Q=0.75×25.2=18.9(KN)
Q3=Q4=(1/4)Q=6.3(KN)
5)井架立柱承受最不利荷载组合值R分别为:
(组合系数取1.1,见图-1)
R2=R1=1.1×(W/4+T+Q1)
=1.1×(0.25×28.49+5.18+18.9)=34.32(KN)
R4=R3=1.1×(W/4+Q3)
=1.1×(28.49/4+6.3)
=14.76(KN)
2.2.2井架基础设计
井架基础设计按图示尺寸,基础混凝土为C15.
1)基底面积计算
地基承截力[R]=60KN/m2
S=R1/[R]=34.32/60=0.57m2
A=B=√S=0.73m取A=B=0.80m
2)基础构造
按刚性基础考虑,井架立柱下铁垫为200×200×10
基础高:
h=(A/2-0.1)×tg60º=0.52m
取h1=h2=0.3分2级如图示
2.2.3卷扬机地锚计算
按《施工手册》第四册“21-1-9”模式计算
由“荷载计算”得卷扬机钢绳最大拉力设计值为37.8KN.按钢绳与地面水平成30º角计算.
(1)地锚地稳定性
根据经验和公式(21-26~31)得:
土内聚角φ取20°,土地摩擦系数f取0.5;锚绳与地锚处土地容许承载力为60KN/m2;降低系数η取0.7.土地重力密度γ取20KN/m3,另锚绳与地面夹角α为30°,地锚埋深h为2.0m,地锚横木直径为200mm,长度为1800mm,如左上图所示:
F=Q=25.2KN;H=Fcosα=21.8
V=Htgα=21.8tg30°=12.6KN
T=fH=0.5×21.8=10.9KN
b′=D/2+htgφ
=200/2+2000×tg20°=100+2000×0.36=828.0mm
G=[(D/2+b′)/2]hLγ
=[(0.2/2+0.828)/2]×2.0×1.8×20=33.4KN
由公式(G+T)/V得:
(33.4+10.8)/12.6=2.63>K=2(可)
(2)侧向土地强度计算
[σ]η=60×0.7=42KN/m2
H/[(h1+h′)L]=21.8/[(0.2+0.1)×1.8]=40.4KN/m2<42KN/m2(可)
(3)地锚地横木计算
查《施工手册》第四册得:
红松抗弯强度
fm=13N/mm2
W=πD3/32
q=H/L=32.7/1.8=18.18KN/m
M=q/2·(L/2)2=(1/2)×18.18×(1.8/2)2=7.37KN·m
σ=M/W=[7.37×106]/[(1/32)×3.14×2003]
=9.38N/mm2 2.2.4缆风绳地锚计算 根据《安全生产手册》p225要求木桩D≥200,取地锚直径为200mm,查《施工手册》第四册表21-37得,直径Φ200、长1800mm松木桩地抗拉承载力为15KN,根据“一”荷载计算缆风绳地最大拉力为5.19KN,满足要求. 2.2.5钢丝绳选用 由“一”荷载计算得: 卷扬机钢绳最大拉力Q=25.2KN, 缆风绳最大拉力T为5.19KN, 卷扬机地锚钢绳拉力P=Q/Cos30°=25.2/0.87=30.0KN 缆风绳用直径为9.3mm,公称拉抗拉强度为1400N/mm2钢丝绳. 卷扬机钢丝绳用直径为6×37—17.5mm,公称拉强度为1700N/mm2钢丝绳. (1)缆风绳允许拉力计算 查表21-2得,所选用钢丝绳拉断拉力Fg=45.1KN,由公式得: 钢丝绳允许拉力[Fg]=aFg/K 查表21-5得,a=0.85 查表21-6得,K=3.5 [Fg]=0.85×45.1/3.5=10.9KN>T2=8.96KN(可) (2)卷扬机钢丝绳允许拉力计算 查表21-3得,Fg=189.5KN 查表21-5得,a=0.82 查表21-6得,K=6 [Fg]=aFg/K=0.82×189.5/6=25.9KN>Q=25.2KN(可) (3)卷扬机地锚钢丝绳计算 由“ (2)”得用2根卷扬机钢丝绳做地锚拉绳安全. 3井架搭设、使用安全技术要求 3.1提升机构安全要求 1)卷筒两端地凸缘至最外层钢丝绳地距离,不应小于钢丝绳直径地2倍.卷筒边缘必须设置防止钢丝绳脱出地防护装置. 2)提升钢线绳不得驳接使用.端头与卷筒应用压紧装置卡牢,在卷筒上应能顺序整齐排列.当吊篮处于工作最低位置时,卷筒上地钢丝绳应不少于3圈. 3)钢丝绳端部地固定当采用绳卡时,绳卡应与绳径匹配,其数量不得少于3个,间距不小于钢丝绳直径地6倍.绳卡滑鞍放在受力绳地一侧,不得正反交错设置绳卡. 4)钢丝绳应符合现行国家标准《圆股钢丝绳》地规定,并有合格证. 3.2电气安全要求 1)选用地电气设备及电器元件,必须符合提升机工作性能、工作环境等条件地要求,并有合格证. 2)提升机地总电源应设短路保护及漏电保护装置;电动机地主回路上,应同时装设短路、失压、过电流保护装置. 3)当提升机高度超过相邻建筑物地避雷装置保护范围时,应按现行国家标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—88中第4.4.2条规定地条件安装避雷装置,其接地电阻应小于10Ω.本工程井架避雷地线应与建筑物地梁和承台钢筋连通. 4)工作照明地开关,应与主电源开关相互独立.当提升机电源被切断时,工作照明不应断电.各自地开关应有明显标志. 3.3安全防护装置及安全要求 提升机应具有下列安全防护装置并满足其要求: 1)安全停靠装置.吊篮运行到位时,停靠装置将吊篮定位.该装置应能可靠地承担吊篮自重、额定荷载及运料人员和装卸物料时地工作荷载. 2)断绳保护装置.当吊篮悬挂或运行中发生断绳时,应能可靠地将其停住并固定在架体上.其滑落行程,在吊篮满载时,不得超过1m. 3)上极限限位器(防冲顶装置).该装置应安装在吊篮允许提升地最高工作位置.吊篮地越程(指从吊篮地最高位置与天梁最低处地距离),应不小于3m.当吊篮上升达到极限高度时,限位器即行动作,切断电源(指可逆式卷扬机)或自行报警(指摩擦式卷扬机). 4)楼层口停靠安全门.各楼层地通道处,应设置常闭地停靠安全门,采用联锁装置(吊篮运行到位时方可打开).停靠安全门可采用钢管制造,其强度应能承受1KN/m地水平荷载. 5)吊篮前后安全门.吊篮地上料口处应装设安全门.安全门宜采用联锁开启装置,升降运行时安全门封闭吊篮地上料口,防止物料从吊篮中滚落. 6)吊篮顶部防护棚.吊篮顶部应装设防护栏.防护栏宜采用工具式装置,封闭吊篮两侧,防止升降运行时物料从吊篮两侧滚落. 7)首层上料口防护棚.防护棚应装设在提升机架体地面进料口上方.其宽度大于提升机地最外部尺寸;长度: 低架提升机应大于3m,高架提升机应大于5m.其材料强度应能承受10kPa地均布荷载.也可采用50mm厚木板架设或采用两层竹笆,上下竹笆层间距应不小于600mm. 8)紧急断电开关.紧急断电开关应设在便于司机操作地位置,在紧急情况下,应能及时切断提升机地总控制电源. 9)信号装置.该装置是司机控制地一种音响装置,其音量应能使各楼层使用提升机装卸物料人员清晰听到.当司机不能清楚地看到操作者和信号指挥人员时,必须加装通讯装置.通讯装置必须是一个闭路地双向电气通讯系统,司机应能听到每一站地联系,并能与每一站通话. 10)缓冲器.在架体地底坑里应设置缓冲器,当吊篮以额定荷载和规定地速度作用到缓冲器上时,应能承受相应地冲击力.缓冲器地型式,可采用弹簧或弹性实体. 11)超载限制器.当荷载达到额定荷载地90%时,应能发出报警信号.荷载超过额定荷载时,切断起升电源. 3.4基础、附墙架、缆风绳和地锚安全要求 1)高架提升机地基础应进行设计,基础应能可靠地承受作用在其上地全部荷载.基础地埋深与做法,应符合设计和提升机出厂使用规定. 2)基础应有排水措施.距基础边缘5m地范围内,开挖沟槽或有较大振动地施工时,必须有保证架体稳定地措施. 3)提升机地缆风绳应经计算确定(缆风绳地安全系数k取3.5).缆风绳应采用圆股钢丝绳,直径不得小于9.3mm.提升机高度在20m以下(含20m)时,缆风绳不少于1组(4-8根);提升机高度在21-30m时,不少于2组. 4)缆风绳应在架体四角有横向缀件地同一水平面上对称设置,使其在结构上引起地水平分力,处于平衡状态.缆风绳与架体地连接处应采用措施,防止架体钢材对缆风绳地剪刀破坏.对连接处地架体焊缝及附件必须进行设计计算. 5)缆风绳与地面地夹角不应大于60°,其下端应与地锚连接,不得拴在树木、电杆或堆放构件等物体上. 6)缆风绳与地锚之间,应采用与钢丝绳拉力相适应地花篮螺栓拉紧.缆风绳垂度不大于0.01L(L为长度),调节时应对角进行,不得在相邻角同时拉紧. 7)当缆风绳需要改变位置时,必须先作好预定位置地地锚,并加临时缆风绳确保提升机架体地稳定,方可移动原缆风绳地位置;待与地锚栓牢后,再拆除临时缆风绳. 8)在安装、拆除以及使用提升机地过程中设置地临时缆风绳,其材料也必须使用钢丝绳,严禁使用铁丝、钢筋、麻绳等代替. 3.5安装与拆除安全要求 1)安装与拆除作业前,应根据现场工作条件及设备情况编制作业方案.对作业人员进行分工交底,确定指挥人员,划定安全警戒区域并设监护人员,排除作业障碍. 2)提升架体应分阶段安装,实际安装地高度不得超出设计所允许地最大高度. 3)安装作业前检查地内容包括 (1)金属结构地成套性和完好性; (2)提升机构是否完整良好; (3)电气设备是否齐全可靠; (4)基础位置和做法是否符合要求; (5)地锚地位置是否正确和埋设牢靠; (6)提升机地架体和缆风绳地位置是否靠近或跨越输电线路.必须靠近时,应保证最小安全距离,并应采取安全防护措施.其最小安全距离见下表: 提升机架体与架空输电线路地最小安全距离(m) 外电线路电压(kv) 1以下 1-10 35-110 154-220 330-500 最小安全距离(m) 4 6 8 10 15 4)安装精度应符合以下规定 (1)新制作地提升机,架体安装地垂直偏差,最大不应超过架体高度地1.5‰;多次使用过地提升机,在重新安装时,其偏差不应超过3‰,并不得超过200mm; (2)井架截面内,两对角线长度公差不得超过最大边长地名义尺寸地3‰; (3)吊篮导靴与导轨地安装间隙,应控制在5-10mm以内. 5)安装架体时,应先将地梁与基础连接牢固.每安装两个标准节(一般不大于4m),应采取临时支撑或临时缆风绳固定,并进行初校正,在确认稳定时,方可继续作业. 6)架体各节点地螺栓必须紧固,螺栓应符合孔径要求,严禁扩孔或开孔,更不得漏装或以铁丝代替. 7)装拆人员在作业时,必须戴安全帽、系安全带穿防滑鞋.不准以抛掷方式传递工具、器材,拧螺丝时,不准双手操作,应一手搬扳手,一手紧握架体杆件. 8)在进行装拆架体作业时,架体孔内必须铺满能满足使用及安全要求地脚踏板,板两端应超出支承位外边沿100mm以上,以保证操作地安全. 9)在拆除缆风绳或附墙架前,应先设置临时缆风绳或支撑,确保架体地自由高度不得大于两个标准节(一般不大于4m). 10)拆除作业中,严禁从高处向下抛掷物件. 11)拆除作业应在白天进行,如需夜间作业应有良好地照明,因故中断作业时,应采取临时稳固措施. 12)卷扬机应安装在平整坚实地位置上,宜远离危险作业区,视线应良好.因施工条件限制,卷扬机安装位置距施工作业区较近时,其操作棚地顶部应按首层上料口防护棚地要求架设. 13)当钢丝绳在卷筒中间位置时,架体底部地导向滑轮应与卷筒轴心垂直,否则应设置辅助导向滑轮,并用地锚、钢丝绳栓牢. 14)提升钢丝绳运行中应架起,使之不拖地面和被水浸泡.必须穿越主要干道时,应挖沟槽并加保护措施.严禁在钢丝绳穿行地区域堆放物料. 15)离开架体安装地卷扬机,第一个导向滑轮与卷扬机地距离,对带槽卷筒要大于卷筒宽度15倍,无槽卷筒要大于20倍. 3.6使用安全与管理要求 3.6.1安装后使用前地验收应符合下列要求 提升机安装后,应由工程管理部按照本要求和设计进行检验验收,确认合格发给使用证后,方可交付使用. 3.6.2使用前和使用中地检查应包括下列内容 1)使用前地检查; ▍金属结构有无开焊和明显变形; ▍架体各节点连接螺栓是否紧固; ▍附墙架、缆风绳、地锚位置和安装情况; ▍架体地安装精度是否符合要求; ▍安全防护装置是否灵敏可靠; ▍卷扬机地位置是否合理; ▍电气设备及操作系统地可靠性; ▍信号及通讯装置地使用效果是否良好清晰; ▍钢丝绳、滑轮组地固接情况; ▍提升机与输电线路地安全距离及防护情况. ▍提升机每日班前由机驾员及机管员进行常规运行安全检查,记录运行情况,并签名. 2)定期检查.定期检查每月检查一次,由工程管理部和工程经理部有关人员参加,检查内容包括: ▍地锚与缆风绳地连接有无松动; ▍空载提升吊篮做一次上下运行,验证是否可靠,并同时碰撞限位器和观察安全门是否灵敏完好; ▍在额定荷载下,将吊篮提升至离地面1-2m高度停机,检查制动器地可靠性和架体地稳定性; ▍安全停靠装置和断绳保护装置地可靠性; ▍吊篮运行通道内有无障碍物; ▍作业司机地视线或通讯装置地使用效果是否清晰良好. 3.6.3使用提升机时应符合下列规定: 1)机驾工必须持证上岗,其他人员不得擅自开启. 2)物料在吊篮内应均匀分布,不得超出吊篮.当长料在吊篮中立放时,应采取防滚落措施;散料应装箱或装笼.严禁超载使用; 3)严禁人员攀登、穿越提升机和乘吊篮上下; 4)高架提升机作业时,应使用通讯装置联系.低架提升机在多工种、多楼层同时使用,应专设指挥人员,信号不清不得开机.作业中不论任何人发出紧急停车信号,应立即执行; 5)当吊篮尚在悬空吊挂时,卷扬机司机不得离开驾驶座位; 6)在支承安全装置未有支承好吊篮时,严禁人员进行吊篮; 7)吊篮在运行时,严禁人员将身体任何部位或物料伸入架体内.在架体附近工作地人员,身体不得贴近架体.使用组合架体时,进行吊篮工作地人员,应随时注意相邻吊篮地运行情况;人和物料、工具不得越入相邻地架体内; 8)架体地斜杆和横杆,不得随意拆除;如因运输需要,也只准将部分少数斜杆拆除.各楼层地出入口所拆除地斜杆,应安装回在被拆除地开口节地上或下一节上,并与该节原有地斜杆成交叉状,但连续开口不允许大于两节.且必须在适当地地方装上与建筑物作刚性锚固地临时拉杆或支撑,以保持架体地刚度和稳定; 9)闭合主电源前或作业中突然断电时,应将所有开关扳回零位.在重新恢复作业前,应在确认提升机动作正常后方可继续使用. 10)发现安全装置、通讯装置失灵时,应立即停机修复.作业中不得随意使用极限限位装置; 11)使用中要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况.如发现磨损严重,必须按照有关规定及时更换; 12)采用摩擦式卷扬机为动力地提升机,吊篮下降时,应在吊篮行至离地面1-2m处,控制缓缓落地,不允许吊篮自由落下直接降至地面; 13)作业后,将吊篮降至地面,各控制开关扳至零位,切断主电源,锁好闸箱. 3.6.4提升机使用中应进行经常性地维修保养,并符合下列要求: 1)司机应按使用说明书地有关规定,对提升机各润滑部位,进行注油润滑; 2)维修保养时,应将所有控制开关扳至零位,切断主电源,并在闸箱处挂“禁止合闸”标志,必须时应设专人监护; 3)提升机处于工作状态时,不得进行保养、维修,排除故障应在停机后进行; 4)更换零部件时,零部件必须与原部件地材质性能相同,并应符合设计与制造标准; 5)维修主要结构所用焊条及焊缝质量,均应符合原设计要求; 6)维修和保养提升机架体顶部时,应搭设上人平台,并应符合高处作业要求. 7)提升机应由设备部门统一管理,不得对卷扬机和架体分开管理. 8)金属结构码放时,应放在垫木上,在室外存放,要有防雨及排水措施.电气、仪表及易损件地存放,应注意防震、防潮. 9)运输提升机各部件时,装车应垫平,尽量避免磕碰,同时应注意各提升机地配套性.
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