地块写字楼水平防护棚安全专项施工方案

/湘潭万达广场项目A地块写字楼水平防护棚安全专项施工方案（方案编号：CSCEC2B-XTWD-122）编制：审核：批准：中国建筑第二工程局有限公司湘潭万达广场总承包项目部二〇一四年十月一、编制依据1.湘潭万达广场施工组织设计；2.写字楼结构、建筑施工图纸；3.规范、标准：建筑施工手册（第四版）；建筑工程施工质量统一验收标准GB50300-2013建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2011建筑施工安全检查标准JGJ59-2011建设部[2009]87号文件二、工程概况1.基本概况湘潭万达广场项目位于湘潭市岳塘区芙蓉路北、晓塘路南、月华东路与月华西路之间。项目分为A、B两个地块，A地块主要为住商业、甲级写字楼、酒店；B地块为住宅。是集中购物、休闲、娱乐、餐饮、商务、社交于一体的一站式大型城市综合体。其占地256亩，总建筑面积88.6万m2，其中地上71.9万m2，地下16.7万m2。A、B座写字楼单体概况：序号项目内容1层数A、B座地上均为35层2标准层层高A、B座标准层均为3.6m3避难层层高A、B座均为4.8m4建筑总高度A、B座均为136.5m5结构形式均为框架结构6结构周长A、B座均为165.2m7架体使用周长每栋楼均为166.1m2.防护棚设计概况综合考虑安全、经济的原则，并结合本工程实际情况，A区两栋写字楼均设置2道水平防护，分别设置在地上十一层、地上二十七层。防护棚设计为双层防砸，悬挑梁采用Φ48*3.0mm标准钢管，间距1.5m；垂直于悬挑梁方向采用Φ48*3.0钢管作为次梁，间距0.5m，上下两层形成网格，钢管之间采用扣件连接牢固；上层钢管间隙满铺一层竹跳板，采用22#铁丝与钢管主梁绑扎牢固；满铺2层安全密目网；铺设15mm厚旧模板两层；最上层钢管压顶。防护棚悬挑末端用钢管搭设上翻1.5m栏杆，内挂钢丝网，外挂密目安全网。防护棚钢管必须统一涂刷红白色油漆。悬挑钢梁外伸4m，锚入主体结构段长2.0m。距结构边缘3.9m处拉一道6×19股φ15.5mm光面钢丝绳,钢丝绳隔一布一，。在防护棚所在楼层的上一层结构边梁侧埋设φ18吊环（一级钢），预埋于梁内。所有钢丝绳须用手动葫芦或紧线钳张拉紧，钢丝绳连接每处设置四个钢丝绳绳夹，绳夹夹座应扣在钢丝绳的工作段上，钢丝绳夹间的距离不小于100mm。锚环采用φ18圆钢，现场冷加工成“∩”型，预埋在结构梁或板上，每根挑架设三个锚环，挑梁穿进锚环后用木楔削紧（详节点大样）。三、防护棚设计计算（一）参数信息:1.荷载参数双层旧模板(kN/m2)：0.30；栏杆、挡杆类别：栏杆冲压钢，栏杆、挡板脚手板自重标准值(kN/m2)：0.11；施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。2.悬挑参数钢绳与墙的距离(m)：3.9；钢丝绳安全系数K：10.00，计算条件：铰支；预埋件的直径(mm)：18.00。3.水平支撑梁主梁型号：Φ48*3.0标准钢管；次梁钢管距(m)：0.50，最近次梁与墙的最大允许距离(m)：1.20。4.水平防护棚参数水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.0，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：2.0；（二）主梁的计算:主梁选择Φ48*3.0标准钢管，其截面特性为：面积A=4.24cm2,惯性距Ix=12.71cm4,转动惯量Wx=5.26cm3,回转半径ix=1.59cm；1.荷载计算(1)栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆冲压钢笆片，标准值为0.11kN/m；Q1=0.11kN/m；(2)钢管自重荷载Q2=0.08kN/m经计算得到，静荷载计算值q=1.2×(Q1+Q2)=1.2×(0.11+0.08)=0.23kN/m经计算得到，活荷载计算值P=1.4×2.00×0.5×1.50=2.1kN。经计算得到，次梁集中荷载取次梁支座力P=(0.23×1.5+2.1)/2=1.225kN2.内力计算水平防护棚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。水平防护棚示意图水平防护棚水平钢管计算简图经过连续梁的计算得到:悬挑水平钢管支撑梁剪力图(kN)悬挑水平钢管支撑梁弯矩图(kN.m)悬挑水平钢管支撑梁变形图(mm)R[1]=7.322kN；R[2]=6.904kN。最大支座反力为Rmax=7.322kN.m；最大弯矩Mmax=5.063kN.m；最大挠度V=28.070mm。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σ=5.06×106/1.05/25300.0+4.98×103/1024.000=195.467N/mm2；主梁的抗弯计算强度195.467小于[f]=205.00，满足要求!（三）钢丝拉绳的内力计算:水平钢管的轴力RAH和拉钢绳的轴力RUi按照下面计算，其中RUicosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力：RCi=RUisinθi；根据以上公式计算得到外钢绳的拉力为：RU1=8.85kN；（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8.85kN；如果上面采用钢丝绳，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)；α--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。计算中[Fg]取8.855kN，α=0.820,K=10.000，得到：d=14.7mm。钢丝绳最小直径必须大于15.000mm才能满足要求！（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=8854.709N。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，在物件的自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的。吊环的应力不应大于50N/mm2，[f]=50.0N/mm2；所需要的吊环最小直径D=[8854.7×4/(3.142×50.00×2)]1/2=15.0mm。注：本计算采用《品茗脚手架计算软件V1.2》计算。四、施工工艺流程在结构楼面上按1.5M间距埋设预埋环┈┄→混凝土浇筑后在预埋环中安置悬挑钢管┈┄→按0.5米间距布置水平钢管┈┄→上层楼面混凝土中埋拉环间距3米┈┄→设置斜拉钢丝绳┈┄→防护架上满铺竹跳板┈┄→安全密目网、旧模板铺设┈┄→外防护栏杆设置、满挂安全网，立杆涂刷红白相间颜色。五、施工方法1.地锚施工（1）各楼层地锚在混凝土浇筑前必须预埋到位，预埋锚环采用Ф18圆钢冷弯而成，U型钢筋锚环须预埋至混凝土梁、板底层钢筋位置，并与混凝土梁、板底层钢筋焊接牢固，锚环两边各附加一根C18钢筋不短于500mm，钢筋锚环与钢管间隙用硬木契契紧。如下图：转角处锚环大样见下图：（2）每道悬挑钢管必须设置两道地锚，钢梁末端须上挑2~3°，地锚定位详见下图：2.悬挑梁采用Φ48*3.0mm标准钢管，单根长度6000mm。锚固在板内2000mm，其余4000mm悬挑至结构以外，悬挑钢管间距为1.5m，平面布置图附后。3.为减小悬挑端挠度，悬挑端采用6×19股Φ15.5钢丝绳斜拉，拉索拉结在以上各层外边梁上，间距为3000mm。拉结点利用预埋的Φ18吊环，预埋吊环用一级钢筋采用冷弯法制作，吊环要满足30d锚固长度的要求，并焊接在梁钢筋骨架上。斜拉钢丝绳利用手动葫轳拉紧后用绳卡固定锁紧，绳卡与钢丝绳配套。同时用钢丝绳与架体拉接，辅助卸荷且防止向外倾覆。4.立杆（外栏杆）置于悬挑钢管端部，间距1.5米，高1.5米，设置三道水平杆，并于距底部200高处设置一道横杆，用于捆绑挡脚板，立杆均以红、白油漆相间涂刷，外立面内侧满挂钢丝网，外侧张铺密目网全封闭。5.水平防护板设在悬挑钢管上，底部选用长3米，宽0.3米的竹跳板，上部选用15mm厚的双层旧模板进行封底。悬挑安全防护棚竹脚手板在操作层上应满铺、铺稳，两边用12#铁丝绑扎在大横杆上，防止滑动，严禁在护身栏杆外侧设站人竹脚手板。当竹串片板长度小于2m时，采用两根小横杆，小横杆连接在悬挑钢管端部和根部的横杆上，并将脚手板两端与小横杆可靠固定，以防倾翻。脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墙一侧离墙面距离不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。6.安全网的张设6.1安全网的技术要求安全网绳必须使用优质合格产品，并经物资部、安全部实测检查验收合格后方可投入使用。所有绳的湿干能力比不得低于75%。6.2安全网的使用规则和搭设方法：（1）新网必须有产品质量合格证,旧网必须有允许使用的证明书或合格的检验记录。安装时，在每个系结点上，边绳应与支撑物（架）靠紧，并用一根独立的系绳连接，系结点沿网边均匀分布，其距离不得大于750mm。系结点应符合搭结方便，连接牢固又容易解开，受力后不会散脱的原则。有筋绳的网在安装时也必须把筋绳连接在支撑物（架）上。（2）多张网连接使用时，相邻部分应靠紧或重叠，连接绳材料与网相同，强力不得低于其网绳强力。（3）安装平网应外高里低，以15°为宜,网不宜绑紧；（4）安装立网时要注意安装平面与水平面垂直，立网底部必须与脚手架全部封严。要保证安全网受力均匀，必须经常清理网上落物,网内不得有积物。（5）安全网安装后，必须经专职安全员检查验收合格后方能使用。六、脚手架的拆除悬挑安全防护棚使用完毕后立即拆除，在悬挑安全防护棚拆除前应作好以下工作：1、对悬挑安全防护棚进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除悬挑安全防护棚安全的隐患，应先对悬挑安全防护棚进行修整和加固，以保证悬挑安全防护棚在拆除过程中不发生危险；2、在拆除悬挑安全防护棚时，应先清除脚手板上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的要集中装入容器内运下。3、悬挑安全防护棚在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备的数量，悬挑安全防护棚上的水平运输、人员组织，指挥联络的方法和用语，拆除的安全措施和警戒区域；4、严格遵循拆除顺序，由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：栏杆→防护板→水平钢管→悬挑钢管。5、悬挑安全防护棚的拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工作的安排；6、拆除悬挑安全防护棚时，下部的出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处设置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置；7、在拆除的悬挑安全防护棚时，在坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆悬挑安全防护棚时无其他人员入内；8、对于拆除悬挑安全防护棚用的垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛，并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证悬挑安全防护棚拆除时其垂直运输设备能安全运转；9、拆下的悬挑安全防护棚钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用；10、本工程悬挑安全防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；11、拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。12、悬挑安全防护棚拆除过程中，不中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清楚。七、悬挑安全防护棚防电、避雷及安全防护装置1．防电⑴．悬挑安全防护棚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满足要求。⑵．对于达不到上述规定最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、遮栏、围杆或保护网，并悬挂醒目的警告标志牌。⑶．悬挑安全防护棚搭设和使用期间，要严防与带电体接触，当需要穿过靠近380V以内的电力线路，距离线路在2m以内时，搭设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取下列措施：①对电线和悬挑安全防护棚分别采取有效的绝缘措施；②对悬挑安全防护棚要采取可靠的安全接地处理；2、避雷搭设悬挑安全防护棚时，应安装避雷针、避雷器、避雷线。悬挑安全防护棚防雷接地，将建筑物上的避雷针引出与各段悬挑安全防护棚承载装置的四角焊接，接地电阻不大于10Ω。八、安全文明施工1.负责架子施工的安全员，必须按架子方案及现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）》有关要求拟定书面操作要求，并向班组进行安全技术交底，班组必