工具式卸料平台施工工法x fjgfej16-2011

工具式卸料平台施工工法 工法编号：FJGFEJ16-2011 完成单位：福建省第五建筑工程公司 主要完成人：曾志荣 许继武 吴清标 蔡建辉 陈国安 1 前 言 卸料平台是施工现场楼层进出材料的主要通道，主要用于传递拆下的模板和架管。随 着社会的发展和建筑施工技术的不断进步，型钢悬挑卸料平台技术应用越来越广泛但至今 还没有一套完整的施工方法。针对目前建筑业普遍存在型钢卸料平台施工的不规范性，且 在操作过程中存在一定的安全隐患，为了消除安全隐患，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，我公司经过多次的研究论证，在濠江国际、厦门地 产大厦、泉州梅洋塑胶有限公司厂房等多个工程中推广使用工具式卸料平台， 取得了明显 的社会效益和经济效益。 2 特 点 2.0.1 经济适用：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以 多次周转使用，且型钢材料定型化，节约施工时间，从而降低施工成本。 2.0.2 安全可靠：采用工字钢作为主、次梁安全可靠，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。 2.0.3 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风险，确保施 工项目在施工和管理的安全。 3 使用范围 本工法适用于钢筋混凝土结构主体施工阶段，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 12KN，材料的堆 放高度不大于 0.9m、外伸长度不能超过 1m 或自身长度的 1/3。 4 工艺原理 4.0.1 卸料平台的受力特点 在建筑物楼层内预埋锚具，工具式卸料平台悬挑工字钢通过锚具将荷载全部或大部分 传递给建筑结构，并设置钢丝绳反拉与建筑结构连接，使卸料平台保持整体稳定，确保施 2 工效率和作业安全。 4.2 卸料平台的设计计算 由于卸料平台的悬挑长度和所受荷载都很大，因此必须严格地进行设计和验算。悬挑 卸料平台的计算依据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)、建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)、钢结构设计规范(GB50017-2003)、建筑施工扣件式钢管脚手架安 全技术规范（JGJ130-2011）、福建省建筑施工施工安全文明标准示范图集等编制。 4.2.1 参数信息 1 荷载参数 脚手板类别：冲压钢脚手板，脚手板自重(kN/m 2)：0.11； 栏杆自重(kN/m)：0.11； 施工人员等活荷载(kN/m 2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):12.00。 2 悬挑参数 内侧钢绳与墙的距离(m)：2.50，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：1.00； 上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：3.00； 钢丝绳安全系数K：6.00，悬挑梁与墙的节点按铰支计算； 只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。 3 水平支撑梁 主梁材料类型及型号：16号工字钢； 次梁材料类型及型号：14号工字钢； 次梁水平间距ld(m)：1.00，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.20。 4 卸料平台参数 水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.00，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：5.00， 次梁 悬臂Mc（m）：0.00； 平台计算宽度(m)：3.00。 3 限 载 牌 4000 600 600 300 200 800 1000 500 500 500500 图4.2.1-1 4.2.2 次梁的验算: 次梁选择 14号工字钢 ，间距1m，其截面特性为： 面积 A=21.5cm 2； 惯性距 I x=712cm4； 截面抵抗矩 W x=102cm3； 回转半径 i x=5.76cm； 截面尺寸：b=80mm，h=140mm，t=9.1mm。 1 荷载计算 1)脚手板的自重标准值：本例采用冲压钢脚手板，标准值为0.11kN/m 2； Q1=0.11 1.00= 0.11kN/m； 2)型钢自重标准值：本例采用14号工字钢，标准值为0.17 kN/m Q2=0.17 kN/m 3)活荷载计算 4 1)施工荷载标准值：取2.00 kN/m 2 Q3=2.00 kN/m2 最大堆放材料荷载P：12.00Kn 荷载组合 Q=1.2(0.11+0.17)+1.42.001.00=3.13kN/m P=1.412.00=16.80kN 2 内力验算 内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，计算简图如下： 图 4.2.2-1 次梁计算简图 最大弯矩M的计算公式（规范JGJ80-91，P31）为： Mmax = ql2/8(1 - m2/l2)2 + pl/4 经计算得出: Mmax = (3.133.002/8)(1-(0.002/3.002) 2+16.803.00/4=16.12kNm。 最大支座力计算公式: R = P + q(l+2m)/2 经计算得出: R = (16.80 + 3.13(3.00 + 20.00)/2 = 13.10kN 3 抗弯强度验算 次梁应力： = M/ xWx f 其中 x - 截面塑性发展系数，取1.05； f - 钢材的抗压强度设计值，f = 205.00 N/mm 2； 次梁工字钢的最大应力计算值 =1.6110 4/(1.05102.00)=150.53 N/mm2； 次梁工字钢的最大应力计算值 =150.533 N/mm2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计 值 f=205 N/mm 2，满足要求！ 4 整体稳定性验算 = M/ bWx f 5 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017- 2003)附录B得到： b=1.3 由于 b大于0.6，按照下面公式调整： b = 1.07 - 0.282/ b 1.0 得到 b = 0.853； 次梁槽钢的稳定性验算 =1.6110 4/(0.853102.000)=185.28 N/mm2； 次梁工字钢的稳定性验算 =185.282 N/mm 2 小于 次梁工字钢的抗压强度设计值 f =205 N/mm2，满足要求！ 4.2.3 主梁的验算: 根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。 主梁选择 16号工字钢 ，间距1m，其截面特性为： 面积 A=26.1cm 2； 惯性距 I x=1130cm4； 截面抵抗矩 W x=141cm3； 回转半径 i x=6.58cm； 截面尺寸，b=88mm，h=160mm，t=9.9mm； 1 荷载验算 1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用冲压钢脚手板挡板，标准值为0.11kN/m； Q1 = 0.11kN/m； 2)工字钢自重荷载 Q 2=0.20kN/m 静荷载设计值 q = 1.2(Q 1+Q2) = 1.2(0.11+0.20) = 0.37kN/m； 次梁传递的集中荷载取次梁支座力 R； 2 内力验算 图 4.2.3-1 悬挑卸料平台示意图 6 图4.2.3-2 悬挑卸料平台水平钢梁计算简图 图4.2.3-3 悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN) 图 4.2.3-4 悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kNm) 图 4.2.3-5 悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm) 从左至右各支座反力： R1 = 14.644 kN； R2 = 11.818 kN； R3 = -0.092 kN。 最大支座反力为 R max=11.818 kN； 最大弯矩 M max=11.358 kNm； 最大挠度 =0.047 mm。 3 抗弯强度验算 = M/（ xWx） + N/A f 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 = 205.00 N/mm 2； 主梁工字钢的最大应力计算值 7 =11.35810 6/1.05/141000.0+1.38104/2610.000=82.003 N/mm2； 主梁工字钢的最大应力计算值 82.003 N/mm 2 小于 主梁工字钢的抗压强度设计值 f =205.00 N/mm2，满足要求！ 4 整体稳定性验算 = M/（ bWx） f 其中 b - 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查表钢结构设计规范(GB50017- 2003)附录B得到： b=1.145 由于 b大于0.6，应按照下面公式调整： b=1.07-0.282/ b 1.0 可得 b=0.752； 主梁槽钢的稳定性验算 = 11.35810 6/(0.752141000.00)=107.12 N/mm2； 主梁槽钢的稳定性验算 = 107.12 N/mm 2 小于 f=205.00，满足要求！ 4.2.4 钢丝拉绳的内力验算: 水平钢梁的垂直支坐反力R Ci和拉钢绳的轴力R Ui按照下面计算， RCi = RUisin i 其中 R Ci - 水平钢梁的垂直支坐反力(kN)； RUi - 拉钢绳的轴力(kN)； i - 拉钢绳的轴力与水平钢梁的垂直支坐反力的夹角； sin i = Sin (ArcTan (3/(1+2.5) = 0.651； 根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：R Ui = RCi / sin i； RUi = 14.644 / 0.651 = 22.50 kN； 4.2.5 钢丝拉绳的强度验算: 选择619钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径20mm。 Fg = aFg/K 其中F g- 钢丝绳的容许拉力(kN)； Fg - 钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)，查表得F g257KN； - 钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对 619、637、661钢丝绳分别 取0.85、0.82和0.8。0.85； K - 钢丝绳使用安全系数。K6。 得到：Fg=36.408KNR u22.502KN。 8 经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。 4.2.6 钢丝拉绳拉环的强度验算: 取钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力最大值R U进行计算作为拉环的拉力N为： N=RU=22502.040N。 1 拉环强度计算公式为： = N/A f 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所述在物件的 自重标准值作用下，每个拉环按2个截面计算的。拉环的应力不应大于50N/mm 2，故拉环钢 筋的抗拉强度设计值f=50.0N/mm 2； 所需要的拉环最小直径 D=225024/(3.142502) 1/2=16.9mm。 故拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作即可。 2 拉环剪切应力计算公式为： =Q/A 其中，拉环按1个截面计算的，根据图纸钢丝绳位置拉环剪切应力取=80 Mpa进行计 算； 所需要的拉环最小直径 D=225024/(3.14280 1/2=18.9mm。 故拉环选用直径D=20mm的HPB235的钢筋制作。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 位置选择 卸料平台的组装 锚固环吊环预埋 检查 卸料平台的吊装 验收 5.2 操作要点 5.2.1 位置选择： 选择卸料平台的位置要考虑外脚手架架体立杆的纵横间距、大横杆的高度以及建筑物 的造型和层高。 5.2.2 卸料平台的组装： 在加工场制作组装平台，主梁采用 16#工字钢、次梁采用 14#工字钢，次梁伸入主梁凹 内，上下间隙处加圆钢焊接。在主次梁上焊接200mm25 钢筋，钢管立柱套在钢筋上与 主次梁焊接，钢管间采用扣件连接。卸料平台上铺 3.5mm 厚花纹钢板，与次梁焊接牢固。 9 栏杆内侧电焊一层铁丝网。主梁下面焊接 16#槽钢作为定位挡板，主梁前端 0.5m 和 1.5m 处焊接 16 圆钢拉环。电焊连接使用 E43 型焊条，所有接触面焊缝必须均匀饱满。卸料平 台三面张挂限载牌（具体施工可见图 5.2.2-1、2、3、4） 。 卸 料 平 台 平 面 图图 5.2.2-1 卸料平台平面图 间 隙 处 加 圆 钢 焊 接 ， 接触 面 焊 缝 必 须 均 匀 饱 满接 触 面 焊 缝 应 均 匀 饱 满 14#工 字 钢 16#工 字 钢 在 工 字 钢 上 焊 接 高 200mm 25钢 筋 头 焊 缝 必 须 均 匀 焊 接 钢 管 ， 焊 缝 必 须 均匀 （ 钢 管 套 在 钢 筋 上 ） 焊 缝 处 理 大 样 图图 5.2.2-2 焊缝处理大样图 10 300 600 材 料 外 伸 长 度 不 能 超 过 1米 或 者 自 身 长 度 的 1/3。 1000 1500 卸 料 平 台 正 立 面 图 100030001000 600 图 5.2.2-3 卸料平台正立面图 注：限载牌：400600，周边刷 30mm 企业色。 图 5.2.2-4 卸料平台限载牌 5.2.3 锚固环吊环预埋 在建筑物梁边 100mm 处预埋 U 型 20 圆钢，作为第一道锚固点（兼作钢丝绳吊环） 。 在建筑物内 4600mm 和 4800mm 处预埋 M20 圆钢紧固螺栓作为第二道、第三道锚固点，紧固 螺栓的螺杆与钢板双面焊接严密（具体施工可见图 5.2.3-1、2、3、4、5） 。 11 铁 丝 网 花 篮 螺 栓 钢 丝 绳 20(绳 卡 不 得 少 于 4个 ) 16 卸 料 平 台 侧 立 面 图 限 载 牌 焊 接 16#槽 钢 以 免 向 建 筑 物 滑 动 4000 600 600 限 载 牌 3面 均 设 焊 接 HPB235级 300 5000 200 800 1000 500 500 500500 200 200 100 20圆 钢 锚 固 环锚 固 环 兼 作 吊 环 16圆 钢 作 拉 环 M20圆 钢 紧 固 螺 栓 20圆 钢 锚 固 环锚 固 环 兼 作 吊 环 20圆 钢 锚 固 环 锚 固 环 兼 作 吊 环 菱 角 处 设 置 50100 方 木 进 行 防 护 菱 角 处 设 置 50100 方 木 进 行 防 护 图 5.2.3-1 卸料平台侧立面图 20圆 钢 空 隙 用 楔 形 铁 片 、 硬杂 木 等 硬 性 材 料 楔 紧 锚 固 环 制 作 预 埋 大 样 图 图 5.2.3-2 锚固环制作预埋大样图 12 沿 20螺 杆 圆 周3 3001008 24PVC管 24PVC管 M20400螺 杆 2M20螺 母 20平 垫 片 8#槽 钢 16#工 字 钢 混 凝 土 梁 板 圆 钢 紧 固 螺 栓 制 作 预 埋 大 样 图图 5.2.3-3 圆钢紧固螺栓制作预埋大样图 钢 板 四 周 磨 成 45斜 角 钢 板 开 孔 直 径 25mm 钢 板 平 面 图图 5.2.3-4 钢板平面图 吊 环 大 样 图 20圆 钢 20钢 丝 绳 与 附 加 钢 筋 网绑 扎 或 焊 接 附 加 钢 筋 网 附 加 钢 筋 网 图 5.2.3-5 吊环大样图 13 5.2.4 检查 5.2.2 和 5.2.3 施工完成后，项目负责人组织监理工程师、安全员等有关人员进行检 查，主要针对卸料平台稳定性、构配件完整性和锚固环吊环处砼强度。 5.2.5 卸料平台的吊装 卸料平台吊装必须配备建筑起重司机、建筑起重信号司索工、建筑架子工，上下应有 人配合操作，吊装时应设置警戒线。平台两侧各拉设一条 16 塔吊钢丝绳，钢丝绳前端拉 在圆钢拉环上，后端拉在挡铁凹槽内用每处用 3 个钢丝绳卡锁紧，钢丝绳挂到塔吊吊钩内 时用一个钢丝绳卡锁紧。平台吊离水平面 300mm 调整重心，待平台平衡后平稳吊运至安装 位置。塔吊司机、指挥工配合架工调整好平台位置，工字钢穿过预埋锚固点后，平台先吊 离浮，使平台外挑部位略高于内侧。然后拉设卸料平台钢丝绳，钢丝绳一端固定在卸料平 台拉环上，一端固定在预埋吊环上，设四个 U 型钢丝绳卡锁紧，建筑物锐角口围系钢丝绳 处加补 50100mm 方木防护，并用花篮螺栓调紧。平台第二道、第三道锚固点用螺栓连接 严密，第一道锚固点空隙用楔形铁片、硬杂木等硬性材料楔紧。连接完后方可解除塔吊钢 丝绳。拆除应先安装的杆件后拆，后安装的杆件先拆，与安装顺序相反，拆除完成后对现 场进行清理，并进行刷漆保养。 5.2.6 验收 预埋钢筋吊环必须做隐蔽验收，并做好验收记录。安装完成后，项目负责人应组织监 理工程师、安全员等有关人员进行验收，验收合格后方可投入使用，确保安装一次验收一 次。 5.3 劳动力组织 表 5.3 劳动力组织情况表 序号 工序名称 技工人数 1 测量放样 1 2 卸料平台组装 2 3 锚固环吊环预埋 1 4 卸料平台吊装 7 6 材料与设备 6.0.1 主要材料与设备见表 6.1 表 6.1 材料设备一览表 编号 名称 用途 数量 1 16#工字钢 平台主梁 92=18.0m 14 2 14#工字钢 平台次梁 35=15.0m 3 48 钢管 防护栏杆 50m 4 3.5mm 厚花纹钢板 平台板 12m2 5 铁丝网 围护 15.9 m2 6 20 钢丝绳 卸荷 4 条 7 钢丝绳卡 锁紧 32 个 8 限载牌 标识 3 个 9 红色防锈漆 油漆 1 桶 10 白色防锈漆 油漆 1 桶 11 切割机 切割 1 台 12 电焊机 电焊 1 台 13 塔吊 吊装 1 台 6.0.2 材料与设备要求 1 钢梁：采用普通热轧 16#工字钢、14#工字钢，工资钢的材质应符合现行国家标准 碳素结构钢GB/T700 的规定； 2 钢丝绳：20 钢丝绳、钢丝绳卡、花篮螺栓，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； 3 锚固环及吊环：第一道锚固环兼作吊环采用 20 圆钢，第二道第三道锚固环采用 M20 圆钢紧固螺栓，按规范设置锚固长度，U 型锚固环或紧固螺栓材质应符合现行国家标准 钢筋混凝土用钢第 1 部分：热轧光圆钢筋GB1499.1 中 HPB235 级钢筋规定； 4 钢管：48 壁厚 3.5mm 钢管，应符合现行国家标准 直缝电焊钢管GB/T13793 中 规定的 Q235 普通钢管。应有产品质量合格证、质量检验报告。钢管表面应平直光滑，不应 有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕、深得划道及严重锈蚀等缺陷，严禁打孔， 钢管使用前必须涂刷防锈漆； 5 扣件：应符合现行国家标准钢管脚手架扣件GB15831 的规定，应有生产许可证、 质量检测报告、产品质量合格证、复试报告。不允许有裂缝、变形、螺栓滑丝，扣件与钢 管接触部位不应有氧化皮，活动部位应能灵活转动，旋转扣件两旋转面间隙应小于 1mm， 扣件表面应进行防锈处理； 6 切割机：应有生产许可证、产品质量合格证，进场后经验收合格方可使用； 7 电焊机：应有生产许可证、产品质量合格证，进场后经验收合格方可使用； 8 塔吊：应有生产许可证、产品质量合格证，安全装置齐全，各项申报手续办理齐全 方可使用； 7 质量控制 15 7.1 质量控制标准 本工法所涉及材料、设备、安全用具，其质量均应满足相应标准规范要求，为合格品； 工具式卸料平台的制作应符合建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002、 钢结构高强度螺 栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91、 钢筋混凝土用钢第 1 部分：热轧光圆钢筋 GB1499.1 的规定，尚且应满足以下要求： 1）紧固螺栓和锚固环定位延续偏差不大于 10mm。 2）主次梁焊接的焊缝必须均匀饱满且厚度不小于 8mm。 3）防护栏杆扣件紧固力矩控制在 4065KNm。 4）铁丝网丝径：2mm5mm，钢丝间距不大于 3030mm。 7.2 质量保证措施 7.2.1 紧固螺栓和锚固环制作预埋大样图按图纸设计要求进行布置，预埋时、浇筑混凝土 时一定要有专人跟踪看护。紧固螺栓和锚固环应垂直楼板，做到不歪斜、不偏位。 7.2.2 主次梁按要求进行焊接，由管理人员检查抽测焊缝厚度，确保均匀饱满方可进入下 道工序施工。 7.2.3 防护栏杆按要求进行安装，由管理人员对每个扣件的紧固力矩进行检测，对于达不 到要求的当场进行加固，确保每个扣件符合要求。 7.2.4 铁丝网进场后，由管理人员进行抽查，确保铁丝网丝径和钢丝间距符合要求方可投 入使用。 8 安全措施 8.0.1 以“安全第一、预防为主、综合治理”为指导方针，认真做好作业人员入场三级安 全教育和作业前的安全技术交底工作。 8.0.2 进入施工现场必须按规定佩戴好安全防护用品。 8.0.3 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，准确掌握卸料 平台搭设、拆除的特点与方法。 8.0.4 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。 8.0.5 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。 8.0.6 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； 8.0.7 安装时要求预埋吊环处砼强度大于 75%以上，且不低于 20Mpa。 16 8.0.8 搭设脚手架时应预留卸料平台位置，脚手架横杆与平台冲突时局部调整横杆位置； 8.0.9 卸料平台安装时，钢丝绳应采用钢丝绳卡锁紧，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加补 50100mm 方木防护，平台外口应略高于内口； 8.0.10 钢丝绳与水平钢梁的夹角必须大于 45 度； 8.0.11 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，