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卸料平台搭设专项施工方案

卸料平台搭设
专项施工方案

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目 录

一、设计依据 1
二、工程概况 1
三、卸料平台结构设计 1
四、搭设安装技术要求 2
五、搭设材料要求 2
六、施工要求 3
七、施工程序 4
八、安全技术管理措施 5
九、卸料平台设计计算书 6
十、附图 15

一、设计依据
1．《钢结构设计规范》GB50017—2003
2.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
3.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
4.中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》（第四版）
5.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
6.《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
7.甲方提供的本工程有关设计图纸
8.本企业同类工程施工经验和技术资料
二、工程概况
东莞市人民政府社会发展研究中心办公业务楼及附属楼工程位于东莞市东城区同沙林场场部旧址地块，总建筑面积为13856平方米，主要包括：业务楼（联体建筑，地上7层，地下1层，局部4层），附属楼（三层一栋），西大门（一层一栋）。框架结构，计划工期365天。本工程质量目标按设计要求及国家验收规范一次性验收合格。
按照施工部署，在2号楼北面F轴×14轴外4米安装一台塔吊，需在2号楼两侧三楼退台楼面和中部16轴×D～E轴中空天井位置搭设机卸料平台。2号楼两侧卸料平台搭设总高度为14.4米，中部天井位置卸料平台搭设总高度为23.4米。下面以搭设最高的中部天井位置卸料平台为例进行方案设计，其他卸料平台参照本方案施工。

三、卸料平台结构设计
1、 采用φ48×3.5钢管搭设。
2、结构尺寸设计：卸料平台平面尺寸为3000㎜×4500㎜，纵向3跨，横向2跨，立杆间距为1200㎜；水平杆步距为1500㎜。
3、搭设高度：23.4米，从一层楼面至七层楼面。搭设高度小于40米，可不搭设卸荷拉杆。
4、施工总荷载：施工均布活荷载按结构施工脚手架取值为3 kN/M2且不大于10KN（作业层限载为10kN）。

四、搭设安装技术要求
 1、卸料平台采用三排钢管落地脚手架形式，搭设高度23.4米；
 2、卸料平台基础的楼面承载力为结构设计荷载,地下室顶板不超过13.8kN/㎡(以后地下室顶板面上填土1米厚), 一般楼面不应超过2kN/㎡，直接支承在地面的架体下应至少浇筑200厚C15基础，其承载力应达到200kN/㎡，当承载不满足时应采用必要措施进行加固；
 3、卸料平台对应的每层楼面处必须设置连墙杆，连墙杆预埋插管埋深不得小于250mm；
 4、卸料平台卸料层应满铺木脚手板，脚手板应与架体绑扎牢固，且靠近升降机侧应高于靠近建筑物侧20-30mm；
 5、卸料平台在架体两侧及正面外侧两立柱之间应按标准设置扶手、中栏杆及挡脚板（高度分别为1200、600、和180）；
 6、除满足以上要求外，卸料平台架还应符合国家现行有关标准、规范的规定。
五、搭设材料要求
  1、卸料平台架、连墙杆及预埋插管等均应采用φ48×3.5的钢管，并应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092）中规定的3号普通钢管，其质量应符合标准《碳结构钢》（GB/T700）中的Q-235-A级钢的规定。
  2、本卸料平台架应用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合国家规范《落地式钢管脚手架用扣件》（GB15831）的规定。
  3、卸料平台的脚手板应符合JGJ130中的材质要求。采用在每跨小横杆上排铺3条80×80×2000方木，其上钉18厚胶合板。
六、施工要求
 1、搭设要求
 （1）相邻立柱的对接扣件不得在同一高度内，其在高度方向上错开的距离不小于500mm，对接扣件开口应朝内，当平台架搭至墙件的构造点时，应及时作连墙拉结。除立柱外，其余杆件应采用整根钢管搭设，不得对接使用。
 （2）水平杆应设置在立柱内侧，横向水平杆内端头距离墙面为50mm。
 （3）纵向扫地杆应设置在距底座上方200mm的立柱上，横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立柱上。
 （4）连墙杆应设置在架体建筑物侧立柱竖直距离主节点不大于200mm处。连墙杆应水平设置或销向下斜，要求倾斜角度不得大于10度。
 （5）扣件规格必须与钢管外径相符。螺栓拧紧力矩不应小于40N·M，且不大于65N·M。各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
 （6）挡脚板应铺设在立柱内（高180）。
2、拆除要求
 （1）拆除作业必须按先搭后拆后搭先拆原则，由上而下逐层拆除，严禁上下同是作业。
 （2）连墙杆及卸荷拉杆必须随架体逐层拆除，严禁先将连墙杆或卸荷拉杆整层或数层拆除后再拆架体。
 （3）拆除至下部最后一根立柱高度时，应先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙杆。
 （4）拆除时各构配件应通过人工传递或设备运输至地面，严禁将构配件抛掷至地面。
 （5）拆除作业时应设置警戒区且设专人监护。
七、施工程序
 1、施工前的准备
 （1）卸料平台搭设及拆除应按本施工方案进行，并对搭设人员进行安全技术交底。
 （2）应对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收，严禁使用不合产品。
 2、地基与基础
（1）按照施工方案做好卸料平台架砼基础，并做好排水措施，防止积水。
（2）按照本卸料平台架设计的立杆横向间跟进行放线定位。
（3）每根立杆底下放置方木80×80×1000×2根垫板。
（4）将底座准确安放在定位线上。
 3、卸料平台架的搭设
（1）架体搭设顺序如下：
  立柱→纵向扫地杆→横向扫地杆→第一步横向水平杆→第一步纵向水平杆→第二步横向水平杆→第二步纵向水平杆→连墙杆（每楼层设置一组）→依上述顺序直至搭设至施工需要高度。
（2）脚手板的铺设
在卸料平台架每层沿横向铺设脚手板，用镀锌钢丝（或12#铁线）将脚手板与平台架绑扎牢固。
3）当脚板及防护网的铺设
在平台架卸料层两侧两及防护门间的空档处设置挡脚板和防护网，并与平台架绑扎牢固。
 4、卸料平台架的拆除
（1）拆除平台架应全面检查架体的扣件连接、连墙杆（卸料拉杆）等是否符合构造要求，并对施工人员进行安全技术交底。
（2）拆除架体上的杂物及地面的障碍物。
（3）按拆除方案拆除平台架，在拆除作业中应严格遵循拆除要求中的规定。
八、安全技术管理措施
1、本着“安全第一，预防为主”的指导原则，为确保整个工程的安全目标的实现，在平台搭设准备、搭设、使用和拆除过程中，应加强安全技术管理的落实和实施。
2、架体搭设或拆除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》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。
3、操作人员应持证上岗，操作时必须配戴安全帽、安全带，穿防滑胶鞋。
4、作业层上的施工荷载不得超载。严禁悬挂起重设备。
5、大雾及大雨和6级以上大风时，不得进行架体上的高处作业。
6、雨天后作业，必须进行检查和验收，合格后方可进行作业。
7、搭设作业，应按以下要求作好自我保护和保护作业现场人员的安全：
（1）在架上作业人员应安全帽、穿防滑胶鞋和佩挂好安全带。为保证作业的安全，脚下应铺设必要数量的脚手板，并应铺设平稳，且不得有探头板。
（2）架上作业人员应作好分工和配合，不得一人单独作业，传递杆件应掌握好重心，平稳传递。不要用力过猛，以免引起人身或杆件失衡。对每完成的一道工序，要相互询问并确认的才能进行下一道工序。
（3）作业人员应佩戴工具袋，工具用后装于袋中，不要放在架子上，以免掉落伤人。架设材料要随上随用，以免放置不当时掉落。每次收工以前，所有上架材料应全部搭设上，不要存留在架子上。
（4）作业前应注意检查作业环境是否可靠，安全防护设施是否齐全有效，确认无误后方可作业。
（5）作业时应注意随时清理落在架面上的材料，保持架面上规整清洁，不要乱放材料、工具，以免影响作业的安全和发生掉物伤人。
（6）在进行撬、拉、推等操作时，要注意采取正确的姿势，站稳脚跟，或一手把持在稳固的结构或支持物上，以免用力过猛身体失去平衡或把东西甩出。在脚手架上拆除模板时，应采取必要的支托措施，以防拆下的模板材料掉落架外。
（7）在架面上运送材料经过正在作业中的人员时，要及时发出“请注意”、“请让一让”的信号。材料要轻搁稳放，不许采用倾倒、猛磕或其它匆忙卸料方式。
（8）严禁在架面上打闹戏耍、退着行走和跨坐在外防护横杆上休息。不要在架面上抢行、跑跳，相互避让应注意身体不要失衡。
（9）在架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
（10）架上作业时，不要随意拆除基本结构杆件和连墙件，因作业的需要必须拆除某些杆件和连墙点时，必须取得施工主管和技术人员的同意，并采取可靠的加固措施后方可拆除。
（12）使用期间，严禁拆除纵横向水平杆、纵横向扫地杆、连墙杆和安全防护设施。
（13）平台架拆除作业前，应制订详细的拆除施工方案和安全技术措施,并对参加作业全体人员进行技术安全交底，在统一指挥下，按照确定的方案进行拆除作业。
（14）多人或多组进行拆卸作业时，应加强指挥，并相互询问作业步骤，严禁不按程序进行的任意拆卸。
（15）因拆除上部或一侧的附墙拉结而使架子不稳时，应加设临时撑拉措施，以防因架子晃动影响作业安全。
（16）拆卸现场应有可靠的安全围护和警戒标志，并设专人看管，严禁非作业人员进入拆卸作业区内。
（17）严禁将拆卸下的杆部件和材料向地面抛掷，已吊至地面的架设材料应随时运出拆卸区域，保持现场文明。

九、卸料平台设计计算书
2#楼卸料平台搭设高度按最顶一层23.4m计算。采用Φ48×3.5焊接钢管扣件式脚手架平台。立柱横距1.2米，纵距1.2米，水平横杆步距不超过1.5米。架体共计3个纵距、2个横距、16步距。
本设计参考《建筑施工脚手架实用手册》（杜荣军主编）和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JGJ130-2001）。
（一）基本荷载及材料数量
1、材料数量（搭设高度H=23.4M）
立杆：（23.4+1.4）×8根+23.4×4根=292.0米
纵向水平杆：4.7米×3根×16步=225.6米
横向水平杆:3.2米×4根×16步=204.8米
剪刀撑: 6米×5根×7面=210.0米
扫地杆：4.7米×3根+3.2×4根=26.9米(底层)
扶手:（3.2米×2根+4.7米×1根）×1层=11.1米(最顶层)
连墙杆：0.5米×4根×6层=12米
小计钢管总长度：292.0+225.6+204.8+210+26.9+11.1+12=982.4米
直角扣件：24个×（16步+1）=408个
旋转扣件：4个×210/6=140个
对接扣件:(23.4/6-1)×12=36个
2、荷载
(1)架体荷载
钢管(纵横水平杆、扶手)重量G钢:
G钢=钢管总长×每米重量(mg)=982.4×0.0384=37.72kN
扣件重量: G对=G直+ G旋+ G对
=408×0.0132kN+140×0.0146KN +36×0.0184kN=8.09kN
架体总重为：G1=37.72+8.09=45.81kN
（2）作业层荷载
      施工活荷载: Qk=3kN/M2 ,且作业层限载G=10kN
3×4.5×3.2=43.2 kN>G=10kN，
取Qk=10/（4.5×3.2）=0.7kN/M2
脚手板重：Gk=0.35KN/M2
竹笆挡脚板及安全网重量：G竹=3片×0.045kN/片=0.14kN
顶层卸料平台均布恒荷载为：
Q1=0.35+(0.18)÷(4.5×3.2)=0.36 kN/M2
（二）操作层纵向方木计算
操作层沿纵向每跨架设3根方木，上铺18厚胶合板作为操作平台，取单条方木按照简支梁计算，计算跨度为1.5米。
1.荷载的计算：
顶层卸料平台荷载设计值为：
1.2×Q1+1.4×Qk =1.2×0.36+1.4×0.7=1.412 kN/M2
作用在单根方木上线荷载(kN/m):Q =1.412 kN/M2×0.5米宽=0.71kN/m
2.木方强度、挠度、抗剪计算
木方计算简图

木方弯矩图(kN.m)

木方变形图(mm)

木方剪力图(kN)
经过计算得到从左到右各支座力分别为
N1=0.533kN
N2=0.533kN
经过计算得到最大弯矩 M=Q.L2÷8=0.2kN.m
经过计算得到最大支座 F= 0.533kN
经过计算得到最大变形 V=5Q. L4÷(384E.I)
V=5×0.71×1.54÷(384×107×341.33×10-8)=1.4(mm)
木方的截面力学参数为:
松木弹性模量E=10GPa=107kN/m2
截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 8.00×8.00×8.00/6 = 85.33cm3；
I = 8.00×8.00×8.00×8.00/12 = 341.33cm4；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度必须满足: f=M/W≤[f]
f=0.2×106/85333.3=2.34N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!

(2)木方抗剪计算
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh ≤[T]
截面抗剪强度计算值 T=3×0.533/(2×80×80)=0.0002N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.30N/mm2

木方的抗剪强度计算满足要求!

(3)木方挠度计算
最大变形 v =1.4mm
木方的最大挠度小于1500/250=6.0 mm，满足要求!

（三）纵、横向水平杆计算
木方直接支承在横向小横杆上面，所以纵向水平杆(大横杆)不承担楼层荷载，无需验算，只需对小横杆进行验算。
1、钢管截面力学参数为:
A—截面面积 (m2)； A = 4.89×10-4
I—截面惯性距(m4)；I =3.14×(0.0484-0.0414)/64=12.19×10-8；
W—净截面抵抗矩(m3)；LW =I×2/D=12.19×10-8×2/0.048=5.08×10-6
E—钢材弹性模量(GPa)；E=210GPa=2.1×108（kN/m2）
[f]—钢管抗压抗拉强度设计值；[f]=205(Mpa)；
2、荷载及计算简图
作用于小横杆的荷载由其支承的方木传来，单根方木的端支座反力由前面计算得：N1=N2=0.533 kN，则中跨的小横杆承受10根方木（支承两边各3根）的端支座反力的作用，其均布荷载为：
Q= 6×0.533÷1.5=2.132 kN/m

3、内力计算
按均布荷载作用于双跨简支梁经过计算得到:
跨中弯矩 M中=Q.L2/16=0.3kN.m
最大弯矩 MBmax=Q.L2/8=0.6kN.m
支座反力RA=RC=3.Q.L/8=1.198kN
最大支座反力 RB= 5.Q.L/4=3.994kN
跨中最大变形 Vmax=QL4/(192EI) =2.2㎜
3、抗弯强度验算
抗弯计算强度 f=M/W=103×0.6/(5.08×10-6)=118.1(Mpa)
小横杆钢管的抗弯计算强度小于[f]=205(Mpa),满足要求!
4、刚度验算
最大变形 Vmax=2.2mm
小横杆钢管的最大挠度小于1500/150=10㎜,满足要求!
（四）架体整体稳定验算
架体稳体性根据受力传递方向可以转化为立柱强度验算，主要计算部位为脚手架的首步架，且按轴心受压计算立柱的稳定性。
1、受力分析与内力计算
立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值：
由前面计算得平台架体总重G1 =45.81kN：
顶层平台重G2= Q1×平台面积=0.36×(4.5×3.2)=5.18kN
顶层平台上施工活荷载标准值为G3=10kN
则单根立柱支承反力R=[1.2×(G1+G2)+1.4×G3]/12=6.27kN
底层单根立杆轴心压力设计值 N=R=6.27kN
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
        —— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.60
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A = 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.0N/mm2；
l0 —— 计算长度 (m)；
参照《扣件式规范》，计算长度由公式l0 = k1uh 计算
式中k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.700
计算得： l0=1.185×1.7×1.5=3.02m
=3020/16.0=189<[λ]=210
查表得折减系数Φ=0.199
=6.27×1000/(0.199×489)=64.43N/mm2，
立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
架体应尽量利用各层梁作为连接连墙件，否则存在安全隐患。
（五）连墙杆验算
1、受力分析与荷载计算
连墙件承受其每个连墙点覆盖范围和风压力。风荷载标准值应按照以下公式计算

其中 W0 —— 基本风压(kN/m2)，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表D.4的规定采用：参照广州市郊区取值，n=50，W0 = 0.55 kN/㎡
Uz —— 风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)附录表7.2.1的规定采用：B类，底层架体风压计算高度按搭设总高的2/3高度考虑，取Uz=1.05。
Us —— 风荷载体型系数：Us=1.20（考虑密目安全网）
经计算得到，风荷载标准值：
Wk = 0.7×0.55×1.05×1.2= 0.485kN/m2。
风载压力标准值N连= 1.4Wklah(kN)
式中 la —— 立杆的纵距 (m)；
h —— 连墙杆间距 (m)
N连=1.4×0.485×1.5×4.5=4.58(kN)
2、连墙杆抗拉强度验算
λ=L/i=500/16=32      查表得Φ=0.912
· =N连/ΦA=(4.58×103 )/(0.912×489)=10.3N/mm2<[f]=205Mpa
(满足要求)
3、连墙杆扣件抗滑移验算
N连=4.58kN< RC =8kN；(满足要求)
（六）扣件抗滑力的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5)：
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
1、荷载值计算
横杆的自重标准值 P1=0.038×1.50=0.057kN
脚手板和拦杆扶手的荷载标准值 P2=0.36×1.5×1.5=0.81kN
活荷载标准值 Q=10.0/(4.5×3)×1.5×1.5=1.67kN
荷载的计算值 R=1.2×0.057+1.2×0.81+1.4×1.67=3.38kN
＜Rc=8.0kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
当直角扣件的拧紧力矩达40～65N·m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。

（七）地基承载力验算
卸料平台立柱支承在地下室顶板上，板厚为300㎜，其设计荷载为13.8 kPa/㎡(以后地下室顶板面上填土1米厚),故承载力设计值[f]取13.8 kPa，每根立杆支座下垫150×150×1500的方木2条作垫板。
 基础压力P=R/A
式中单根立柱反力R=(G1+G2+G3)/12=(45.81+5.18+10)/12=5.08kN
P=5.08/(2×150×1500×10-6)=11.3(kPa)
         <[f]=13.8 kPa (地基承载力满足要求)
在三层楼板上搭起的卸料平台因其楼板的设计荷载为2kPa/㎡, 无法满足承载力要求,应在其下两层对正立杆位置架支撑,使其荷载传递至地下室顶板或地基基础上。
综上所述，本卸料平台搭设高度23.4米，架体各项性能及使用性能均能满足设计要求，由于验算立柱稳定性时未计算连墙件的上拉力，可将其看作安全系数的组成部份,实践证明连墙件的上拉力(即约束架体平面变形产生的轴向力)较大，故本卸料平台架体的整体安全系数较高。
十、附图