悬挑水平防护施工结构设计

1、悬挑水平防护施工结构设计工程概况：一、编制依据：1、施工组织设计及施工图纸2、建筑施工安全检查标准JGJ59-20113、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规 JGJ130-20014、建筑施工高处作业安全技术规JGJ80-91 ；5、现行建筑施工规大全块安置房一标段 5#、 6#、 7#楼均为一类高层建筑，每栋建筑面 积约为 20000平方米， 5#楼建筑层数为 28层，建筑高度约为 84米； 6#楼建筑层数为 33 层，建筑高度约为 99米，7#楼建筑层数为 25 层， 建筑高度约 75 米。外立面设计 15 米以下为外墙砖， 15 米以上为外 墙漆，抗震等级 5#、6#楼为三级， 7#楼为

2、四级，设防烈度为 6 度， 设计使用年限 50 年。三、施工准备1、前期准备：依据设计施工图和本工程特点，编制详细的施工方案，根据施工 组织设计的容及技术要求，上报监理、建设单位逐一审核，是否有不 明确的部位及建议返回后并重新修改完善，便于保质、保量、保安全 落实实施。2、材料计划准备序名称数量（每栋楼）备注1钢管4000m2扣件6000 个3钢丝绳9.5m 30 根8.5m50 根4竹跳板800块5密目安全网2006竹纤维板3007卡子480个按上表做好材料的采购计划，根据工程进度的需要逐一进场。3、技术交底及人员的准备项目部根据实际需要每栋楼安排一个安全员， 另设有一个专业的水平防护外架搭

3、设班组，并组织了具有专业技能操作的技术工人 （并 持有上岗证）。在搭设之前，由项目部技术人及安全员分别对操作人 员进行安全教育学习和技术交底后才能上岗作业。四、重点及难点的技术措施由于本工程属高层建筑， 为防止高空物品斜抛至地面， 故每栋考 虑在标 11 层搭设一道水平防护架：水平护架采用© 48X 3.5钢管搭设，由于悬挑跨度较大，悬挑为 4000mm因此在编制施工方案时考虑到整体的稳定性和牢固性，所以预埋锚环较多，且锚环钢筋锚入梁不应小于LaE。由于该水平防护架搭设的悬挑跨度较大， 在搭设过程中， 重点注 意搭设的先后施工顺序， 不能将所搭设的材料集中堆放在一处， 应堆 放在该搭

4、设的楼面上，以免荷载过大，导致防护架跨塌，发生安全事 故。五、主要施工过程控制1、施工顺序：检查校正锚环-穿入钢管，固定锚环端-安装钢丝绳-从向外搭 设水平钢管网架-校正水平防护架-铺设竹跳板-铺设竹纤维板- 搭设外防护栏杆检查验收2、搭设注意事项脚手管中有严重锈蚀、弯曲、压扁、损伤和裂纹者应剔除，只用© 48X 3.5一种规格的钢管。脚手板采用宽度 200X 50 的竹胶板，两 端使用1014号镀锌钢丝捆紧。水平防护架搭设允许误差：主杆的垂直偏差不大于架高的 1/300 ，并同时控制其绝对偏差不大于75 mm。六、水平防护架的施工要求：主龙骨所用的材质要符合质量要求， 对于主龙骨的

5、观测， 随搭设 随观测，发现异常及时用钢管加撑固定。 水平防护架的搭设必须由专 人监督和负责，确保水平防护架搭设合格， 在搭设水平防护架时设 专人看护， 架子下边及场地附近不得有人以免坠物伤人。 水平防护架 的搭设必须符合扣件水平防护架搭设规根据施工方案要求，准备好各种材料吊运到所搭设的该层楼面， 对吊绳进行下料，固定好悬挑端，将钢绳的另一端穿入梁孔固定，同 时固定钢管另一端， 将所有受力点固定牢固后， 开始搭水平钢管架网， 从向外搭设， 搭设完成后校正防护架平整度， 从向外铺设跳板及竹纤 维板，最后搭设外侧防护栏杆，所有防护架搭完成后，组织有关单位 验收。3、防护拦杆搭没1）、水平防护架平台

6、外边采用48 x 3.5mm钢管做防护栏杆，高度1.5m,侧满铺竹胶板，外侧满挂密目安全网。2）、水平防护架平台与建筑物之间在建筑物边梁处用48X 3.5mm钢管搭设 1.1 米高的防护栏杆，禁止施工人员进入水平防护架平台七、悬挑水平防护架设计及计算水平悬挑钢管悬挑长度4.0m,间距小于1.5m，采用© 48x 3.5钢管，选用直径为13mm公称抗拉强度为1550N/mm勺6X37钢丝绳，计算简图如下：A荷载计算（取2m跨度围）恒载标准值 查建筑施工手册得：钢管总重：12rriX 0.0376KN/m=0.452KN扣件总重：4 X 0.01295KN/个=0.0518KN（0.45

7、2+0.0518 ） + （ 4X 2） =0.063KN/m2防护网总重:0.35KN/m2 （竹跳）+0.05KN/ （竹笆）+0.002KN/ m2（安全网）=0.402KN/ m2水平杆的线荷载：qik= (0.063+0.402 ) X 2=0.93KN/n1活载标准值 qik=2KN/mx 2=4KN/m荷载设置值：q=1.2 X qik +1.4 X甲=1.2x 0.93+1.4 x 4=6.716KN/mfB、斜杆、钢丝绳、水平杆验算按相等跨简支梁计算，得VB=0.625q1=0.625x6.716x2=8.395KNVC=0.375q1=0.375x6.716x2=5.037

8、KN通过力的分解，得NB= Vb/sin a =8.395/0.559=15.02KNNC= Vc/sin B 5.037/0.669=7.53KN斜杆抗拉强度c B=NA=15.02/4.89=31N/mm2vf=205N/mm符合要求。因NB至少二个扣件拉结在立架上， Nb=15.02KN<2R=2X 8=16KN符合要求。C、钢丝拉绳的力计算1 、为了保证架体的安全，架体的自重和施工人员的活荷载全部由钢 丝拉绳承担。以主龙骨钢管在KLx边为力矩点A,则可计算出钢丝拉绳 拉力：F=10.036 KN2、钢丝拉绳的强度计算 钢丝绳的容许拉力按照下式计算： Fg=a Fg /K 式中 F

9、g 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（mr）；a钢丝绳之间的荷载不均匀系数，对 6X 19、6x 37、6x 61钢丝绳分别取0.85、0.82和0.80 ; K钢丝绳使用安全系数。计算中Fg取 10.036KN, a=0.82 , K=10.0，得到：选择钢丝绳的破坏拉力要大于 8.0 X 10.036 /0.82 = 97.91KN现选取二根直径为13.0mm勺6X 37的钢丝绳做拉绳。D、钢丝拉绳吊环的强度计算：钢丝拉绳(斜撑杆)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=15020

10、.0N.钢板处吊环强度计算公式：(T =N/A <?其中， ? 为拉环钢筋抗压强度， 按照混凝土结构设计规 10.9.8. 在物件的自重标准值作用下， ? =210N/mm2 所需要的吊环最小直径：1/2D=15020.0/(3.14 X210) 1/2X 2=9.545mm故取© 14钢筋。E、锚固段与楼板连接的计算：1. 水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下： 水平钢梁与楼板压点的拉环受力 R=11.230kN； 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为 :其中 f 为拉环钢筋抗拉强度， 按照混凝土结构设计规 10.9.8f2= 50N/mm2；所需要的水平钢

11、梁与楼板压点的拉环最小直径 D=11230.318 X4/(3.142 x 50 x 2)1/2 =11.958mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面， 并要保证两侧30cm以上搭接长度。2. 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，螺栓粘结力锚固强度计算如下： 锚固深度计算公式 :其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力， N =11.230kN；d -楼板螺栓的直径， d = 50.000mmfb -楼板螺栓与混凝土的容许粘接强度，计算中取1 .430N/mm2；h- 楼板螺栓在混凝土楼板的锚固深度，经过计算得到 h 要大于11230.318/(3.142x 50.000x

12、1.430)=49.996mm。3. 水平钢梁与楼板压点如果采用螺栓，混凝土局部承压计算如下：混凝土局部承压的螺栓拉力要满足公式 :其中 N - 锚固力，即作用于楼板螺栓的轴向拉力， N= 11.230kN； d -楼板螺栓的直径， d = 50.000mm；b -楼板的螺栓锚板边长， b=5x d=250.000mm；20.950fc=14.300N/mm2；经过计算得到公式右边等于 865.67 kN 大于锚固力 N=11.23 kN ， 楼板混凝土局部承压计算满足要求。F、操作平台安全要求：1、水平防护上部结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手脚等施 工设备上；2、水平防护卸料平台安装时

13、，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢；3、水平防护装置外侧必须装置固定的防护栏杆；4、钢丝绳与水平钢管的夹角控制在 45-60 度；5、严禁在水平防护架上堆放任何材料；6、上部节点不得在同个位置。八、安全注意事项1、搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。2、构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准使用。3、不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在水平防护架上； 严禁悬挂设备。4、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止水平防护架搭 设与拆除作业。5、水平防护架使用过程中，应定期检查杆件的设置的连接，安全防 护措施是否符合要求。6、搭拆水平防护架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，

14、 严禁非操作人员入。九、 悬挑水平防护架拆除1、拆除准备：进行水平防护架拆除安全技术交底，交底双方在交底书上签字， 并由安全员保留一份。为保证拆除中的稳定性和安全，拆除前检查扣件、连墙件、支撑 体系等是否符合安全要求并清除水平防护架上的渣子； 应根据检查结 果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施， 经主管部门批准后方 可实施；外水平防护架拆除程序与安装程序相反，拆除时，先将水平 防护架、板逐一传递至楼层或转料平台上，再按步骤拆除，拆除步骤 为横杆、立杆。拆除时严禁乱丢及高空坠物。2、拆除顺序及要求：拆除作业必须由上而下进行，严禁上下同时作业； 拉结杆必须随水平防护架逐层拆除，严禁先将拉结杆整

15、层或数层 拆除后再拆水平防护架；当水平防护架采取分段、 分立面拆除时， 对不拆除的水平防护架 两端，应先加设拉结杆及横向斜杆加固。拆架的程序应遵循先搭后拆，由外向的原则，即先拆围护栏、脚 手板、竹笆、而后拆靠外边小横杆、 大横杆， 最后拆除悬挑钢管斜撑， 钢丝绳等，并按“一步一清”的原则依次进行。先将防护架上的建筑垃圾及杂物清理掉，但严禁向下抛洒。拆除安全网， 将安全网的铁丝解掉， 折叠后放置在楼层集中运至 地面。竹笆随防护架拆除的进度逐步进行， 集中运送至地面并即时清运 出场。水平杆拆除时， 先拆中间扣件，后拆两端扣件，拆除扣件时要注 意防止杆件坠落的措施。钢管扣件拆除完毕后，将钢丝绳卸下。

16、 材料及时送达地面， 严禁从空中抛掷； 钢管上所拆除的扣件应及时清 理、归堆、放整齐并及时清运出场。3、劳动力及拆架时间安排 根据本工程实际需要计划投放 15人，5 天拆完。4、拆除安全措施：拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关 的结扣时，应先通知对方，以防坠落。传送的过程中，要轻拿轻放， 当心碰到建筑物的护角和窗户。拆下的材料要徐徐下运， 严禁抛掷， 运至地面的材料应按指定地 点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回 收处理。拆架时应划分作业区， 周围设绳绑围栏或竖立警戒标志， 派专人 看守，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。 拆架时有专人指挥，

17、参与拆除的人员要持证上岗， 注意动作的配合和 协调。拆架的高处作业人员应戴安全帽，系安全带，软底防滑鞋。在拆除过程中， 中途不换人， 不准单人拆除较重杆件等有危险的 构配件；如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开 严禁上下同时进行拆架作业， 拆架时严禁碰撞附近电源线以防触电事 故。十、使用的安全措施1、悬挑水平防护水平防护架应有专人检查和测量水平防护架的下沉 度。 一切工具材料不得放在水平防护架上。 水平防护架使用的扣件、 铁丝等小配件易丢失， 在支搭时应将多余的及时回收， 在拆除时亦应 及时检修，不能乱扔乱放。 在搭设阶段操作人员所使用的扳手用绳子 系于安全带上，以免发生事故。拆除水平

18、防护架时，设警戒区， 设 置明显标志，并派专人警戒，拆下的扣件配件及时运回地面，不准高 空抛掷。2、安全管理A、水平防护架搭设人员必须是经过按现行国家标准特种作业人员 安全技术考核管理规则（ GB 5036）等考核合格的专业架子工。上 岗人员应定期体检，合格方可持证上岗。B、搭设水平防护架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。C水平防护架的构配件质量与搭设质量，应按规定验收合格后方准 使用。D不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土等到固定在水平防护架上； 严禁悬挂起重设备。E、当有六级及六级以上大风和雾、雨雪天气时应停止水平防护架搭 设与拆除作业。F、水平防护架使用中，应定期检查杆件的设置的连接，

19、拉结杆、支 撑、等的构造是否符合要求；安全防护措施是否符合要求。3、水平防护架防电、避雷及安全防护装置1）防电A、钢管水平防护架不应搭设在距离外电架空线路的安全距离以，安 全距离如下：水平防护架的外侧边缘与外电架空线路的边线间的最小 安全操作距离为不小于 2.5m。B、对于达不到上术规定最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、 遮栏、围杆或保护网，并悬挂醒目的警告牌。C水平防护架搭设期间，要严防与带电体接触，当需要穿过靠边近 380V 以的电力线路， 距离线路在 2m 以时，搭设和使用期间应断开或 拆除电源，如不能娄开或拆除时，应采取下列措施：G. 对电线和水平防护架分别采取有效的绝缘隔离措施

20、。C2.对水平防护架要采取可靠的安全接地处理。1 ）避雷针A、搭设水平防护架时，应安装避雷针、避雷带、避雷线。B、水平防护架防雷接地，将建筑物上的避雷针伸出与各段水平 防护架承载装置的四角焊接，接地电阻不大于 10 欧姆。十一、 水平防护架的验收与保护1、水平防护架在投入使用前必须进行验收，合格后方准使用。因为 在本工程的水平防护是随着结构施工进度而往上搭设的， 所以是分段 搭设、分段投入使用，这就要求水平防护也必须分段进行验收，验收 合格后方可投入使用。 检查验收的容， 应按施工组织设计或验收标准 的有关规定进行，水平防护架的验收主要有以下项目：（1）杆的纵横间距。（ 2）脚手板的固定。（3

21、）安全栏杆的高度与道数。（4）隔离设施、外挑安全网和外包安全网。（5）扣件的紧固程度。（6）拉结杆的位置、数量和牢固程度。（7）水平防护架断开处加固。（8）水平防护架所用的钢管、扣件及其它材料的材质证明和抽检记 录。（9）水平防护架的接地防雷。2、外架必须验收检查合格后办妥水平防护架验收手续，在水平防护 醒目处挂上水平防护架验收合格牌后，方可投入使用。在检查验收过程中， 要特别注意扣件的紧固程度， 扣件并不是拧 得越紧越好，对开拧力矩大于 70N*M 的扣件，要认真检查有无裂缝、 变形，如果发现有上述弊病应立即调换， 换上的扣件的螺栓应紧固在 4070N*M之间。水平防护保养整修的主要容有：（

22、1）水平防护底部有无堆放杂物等。（2）各类扣件的涂油和紧固。检查扣件时先检查扣件外观，而后将 扣件上的螺栓逆时针方向松几牙螺纹， 再涂油紧固螺栓至规定的力矩 围。（3）检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四角是否用铁丝扎牢， 如发现问题应及时纠正。（4）与建筑物连接的检查，检查连接件是否齐全和完好，有无松动、 移动。（5）要对外包安全网、采取隔离设施、外侧挡板、栏杆和接地防雷 等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。如果有损坏者要及时调换，如果有松动者应及时加固，如发 现松动及开口要及时连通。（6）如水平防护架的开口、断开处，应对该部位进行着点检查，使 这些部位始终符合安全规定。（7）如发现有处于不安全位置和稳定状态的应及时纠正。此处还要 逐日清理脚手板上的垃圾。（8）水平防护架的日常保养和定期检查，都应记录在案。（9）水平防护架使用中必须经常检查，清除架子上的杂物严禁在架 子上暹积过多的施工材料或多人挤在一起， 以免架子发生超载，