安全防护棚专项施工方案.docx

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安全防护棚专项施工方案

XXXXXX

版次：

A版

安全防护棚专项施工方案

监理/建设单位：

审批：

审核：

编制：

状态：

XXXX建筑工程有限公司

2017年10月3

1、工程概况1

2、编制依据1

3、构造要求2

5、搭拆安全要求4

6、计算书5

1、工程概况

本项目位于重庆市武隆县，场地北侧为芙蓉西路，南侧隔一滨江路为乌江，西侧紧邻武隆县公安局，东侧紧邻城市已建建筑，现状为旧城建筑。

由高层住宅、多层商业、地下车库、设备房等组成。

1#、3#、4#、6#、8#为高层住宅楼，2#、5#、7#楼为小高层。

其中1~3#底部3层为大型商业，4~8#楼底部4层为大型商业，地下-2~-4层设有三层车库。

1#、3#楼总高度为117.8m（32F/-4F）;4#、6#、8#总高度为116.9m（31F/-4F）;2#、5#、7#楼总高度为41.9（7F/-4F），总建筑面积约22.16万m2。

本工程外脚手架均采用整体爬升式外架，由具备相应资质的专业队伍安装。

为满足施工要求，保障施工安全，避免发生高空物体坠落打击事故发生，根据本工程具体情况和总包单位要求，该工程1#、3#、4#、6#、8#楼在12层设置第一道安全防护棚，12层以上每隔10层设置一道进行主体施工安全防护。

水平防护棚沿建筑四面搭设，安全防护棚由XXXX公司承担施工。

具体布置详见附件1平面图。

2、编制依据

1、《建筑施工脚手架实用手册》

2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》JGJ130—2011

3、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）

4、相应的现行行业标准及相关地方文件

3、构造要求

悬挑式防护棚由悬挑工字钢、钢丝拉索、立杆、预埋件等组成，防护棚采用16#工字钢作为悬挑骨架，工字钢悬挑杆间距为2.8米，悬挑段长4m（临街面悬挑5m），锚入主体结构段长5m（临街面4m）。

每根挑杆设三个锚环与主体结构相连。

每根工字钢伸入楼板处预埋三只Φ16圆钢“几”型锚环（降板100mm、50mm的，锚环相应增加100mm、50mm的长度，遇到450mm降板的相应的向内平移避开降板设锚环。

工字钢穿进锚环后用木楔楔紧），第一只锚环埋设在边梁中间位置，第二只锚环埋设在距工字钢末端200mm处，第三只埋设在距工字钢末端400mm处。

后面锚环底部焊接在楼板下皮钢筋上，并且在锚环上面焊接2根长度为1500mm的Φ18螺纹钢，均匀焊接在后面两个锚环上。

锚环所使用钢筋的材质必须合格。

（“几”型钢筋螺栓做法见下图）

楼面临边有墙柱的，需要相应每隔1.8m预留高20cm宽15cm的孔洞，以供悬挑钢管伸出去。

为提高防护棚安全系数，每一根工字钢挑出端部斜拉φ12钢丝绳（临街面用φ16的钢丝绳斜拉），用3个绳卡固定。

受力钢丝绳位于卡扣座处，绳扣间距200mm，末端钢丝绳长度300mm。

钢丝绳穿过安全防护棚上一层剪力墙柱、梁埋设的直径16的PVC管（临街面预埋18的PVC管），然后在剪力墙柱、梁后用三个花篮扣固定，花篮扣固定紧贴墙柱梁，第二个花篮扣后留300mm的安全弯。

每根工字钢挑杆的悬挑段设φ48间距600mm的水平钢管，由内到外第一根水平钢管贴建筑物剪力墙外边布置，水平钢管上满铺竹跳板用16#铁丝捆绑固定于工字钢上，竹跳板上满铺密目网，密目网上平铺一层红模板全封闭。

注意竹跳板和红模板铺设要交叉铺设，最终成型面不能出现探头板。

安全兜网捆绑固定在内外1.2立杆上横杆上。

内侧立杆优先考虑用楼层预留的临边防护栏杆，如剪力墙柱部位没有防护栏杆的，在悬挑端100mm处焊接直径20长250mm的螺纹钢用于固定立杆钢管，立杆1.1m处设一根水平横杆。

外侧防护栏杆距底部250mm高处设置一道水平杆，用于捆绑踢脚板，外侧栏杆内侧设300mm的踢脚板并用密目网全封闭。

踢脚板两面涂刷红白相间斜条纹，用16#铁丝捆绑。

工字钢悬挑端下面焊两根长100mm间距不大于80mm的C20钢筋用于固定卸荷钢丝绳。

4、搭拆顺序

水平防护棚搭设顺序：

预埋锚环→安装悬挑工字钢→锚环处楔紧加固→搭设悬挑段水平杆（由室内向外进行，并边搭设边铺密目网和竹跳板红模板）→搭设内外立杆及水平杆→安装安全兜网→斜拉钢丝绳→外栏杆内侧封密目网→外栏杆内侧踢脚板→验收

水平防护棚的拆除：

遵循先搭设后拆除的原则。

5、搭拆安全要求

1、在水平防护搭设和拆除前，必须进行安全技术交底。

2、高处作业人员必须经过专业技术培训及专业考试合格，持证上岗。

3、防护棚采用的钢管、扣件等材料必须符合JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》及有关标准要求。

4、搭设和拆除水平防护棚时，操作工人的“安全三宝”必须齐备，且应正确使用。

5、在防护棚搭拆时，应避免上下同时作业，把操作时间错开。

6、搭拆防护棚时，所有材料、工具应堆放在建筑物外边线以内至少2m，堆码高度不超过1m。

7、拆除的材料必须传递到楼层内并及时运走，严禁高空抛掷。

8、搭拆防护棚时，应在地面设置警戒区，并派专人监护。

9、防护棚搭拆时，要有专人指挥。

管理人员要做到：

眼勤、腿勤、嘴勤，对危险情况要积极采取有效安全防护措施，确保人员安全。

10、雨天、大风天气，暂停防护棚搭拆施工，并应检查维护防护棚的安全。

11、防护棚搭设完毕后，必须经过专职安全员验收合格，方可投入使用。

12、作业人员应严格遵守高处作业操作规程，所用的材料堆放平整，工具应放入工具袋内，上下传递物料严禁抛掷。

13、在施工中应合理安排施工程序，不得图快，省力而简化或颠倒操作程序。

14、要减少或避开立体交叉作业，不得在同一垂直面上同时操作，下层作业位置必须处于上层高度可能附落范围以外，如不符要求，应有安全可靠的隔离层。

15、作业人员无牢靠立足点时，应系好安全带，搭设作业平台。

16、作业人员不得在没有安全防护设施，非固定的构件上行走。

17、应设置警戒处，设醒目标志牌，专人监护。

18、在使用过程中，由架子班负责长期保养，发现问题及时整改，不留隐患。

19、未征得项目部专职安全员的同意，任何人都不得任意搭、拆和改建安全防护棚，防护棚上的垃圾及时清理。

严禁在防护棚上拖拉缆绳和设置其他起重把杆，不准任意搭设受料平台。

6、计算书

本方案悬挑防护棚临街面悬挑5m锚固4m,其他三面皆是悬挑4m锚固5m。

鉴于本方案的特殊性，计算书分两部分，分别计算这两种情况。

一、参数信息

1.主梁构造参数

主梁与建筑物连接方式:

主梁平铺在建筑物楼面上

建筑物外悬挑长度m（m）:

4

建筑物内锚固长度t（m）:

5

锚固压点方式:

压环钢筋，钢筋直径（mm）:

16

楼板混凝土强度等级:

C30

2.主梁材料及性能参数

主梁截面类型:

工字钢，主梁规格:

16号工字钢

3.立杆作用主梁上的力

序号主梁上的力大小（kN）作用点离墙距离（m）

133.9

222

320.2

4.拉绳与支杆参数

主梁上面采用钢丝绳与建筑物联结。

钢丝绳型号:

6×19，公称抗拉强度（N/mm2）:

1700，钢丝绳直径（mm）:

12.5；

钢丝绳安全系数取:

3.5，钢丝绳不均匀系数α:

0.85；

钢丝绳共点布置，与墙支点垂直距离为4.5m；

支撑距离墙长度（m）:

3.9；

二、主梁的受力计算

主梁按照悬臂连续梁计算

主梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2，重量m=20.5kg/m。

主梁自重荷载设计值q=1.2×20.5×10/1000=0.246kN/m；

悬挑脚手架示意图

悬挑脚手架主梁计算简图

悬挑脚手架主梁剪力图（kN）

悬挑脚手架主梁弯矩图（kN·m）

悬挑脚手架主梁变形图（mm）

各支座对主梁的支撑反力由左至右分别为：

R1=4.27kN；R2=4.62kN；R3=0.33kN；

最大弯矩：

Mmax=1.911kN·m；

计算公式如下:

σmax=Mmax/γW+N/A≤f

式中Mmax--截面承受最大弯矩值，Mmax=1.911kN·m；

W--主梁净截面模量，W=141cm3；

γ--截面塑性发展系数，γ=1.05；

N--主梁的轴力，N=3.7kN；

A--主梁截面积，A=26.1cm2；

f--钢材的抗弯强度设计值，f=215N/mm2；

经计算得出σmax=1.911×106/（1.05×141000）+3.7×103/2610=14.324N/mm2

主梁的正应力计算值σmax=14.324N/mm2小于钢材抗弯强度设计值f=215N/mm2，满足要求。

三、主梁的整体稳定性计算

主梁采用16号工字钢，计算公式如下：

σ=M/φbWx≤[f]

其中φb--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）得，φb=0.53

经过计算得到最大应力σ=1.911×106/（0.53×141000）=25.572N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=25.572N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求!

四、拉绳受力计算

钢丝绳产生的支座力：

R1=4.265；

钢丝绳的拉力为：

RU1=R1/sinα1=4.27/sin49°=5.64kN；

五、拉绳的强度计算

1.钢丝绳强度计算

钢丝绳最大拉力为：

RUmax=5.644kN；

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径12.5mm。

[Fg]=αFg/K

其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力；

Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和，查表得Fg=97.3kN；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，α=0.85；

K--钢丝绳使用安全系数，K=3.5。

得到：

[Fg]=0.85×97.3/3.5=23.63kN>Ru=5.644kN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

2.钢丝绳拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RUmax=5.644kN

钢丝绳的拉环的强度计算公式为：

σ=N/A≤[f]

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

所需要的钢丝绳的拉环最小直径：

Dmin=[5644×4/（3.142×50×2）]1/2=8.5mm；

实际拉环选用直径D=10mm的HPB235的钢筋制作即可。

六、锚固段与楼板连接的计算

压环未受拉力，无须计算，节点按构造做法即可。

一、参数信息

1.主梁构造参数

主梁与建筑物连接方式:

主梁平铺在建筑物楼面上

建筑物外悬挑长度m（m）:

5

建筑物内锚固长度t（m）:

4

锚固压点方式:

压环钢筋，钢筋直径（mm）:

16

楼板混凝土强度等级:

C30

2.主梁材料及性能参数

主梁截面类型:

工字钢，主梁规格:

16号工字钢

3.立杆作用主梁上的力

序号主梁上的力大小（kN）作用点离墙距离（m）

134.9

232.5

320.2

4.拉绳与支杆参数

主梁上面采用钢丝绳与建筑物联结。

钢丝绳型号:

6×19，公称抗拉强度（N/mm2）:

1700，钢丝绳直径（mm）:

12.5；

钢丝绳安全系数取:

3.5，钢丝绳不均匀系数α:

0.85；

钢丝绳平行布置，与梁夹角为45°；

支撑距离墙长度（m）:

4.9；

二、主梁的受力计算

主梁按照悬臂连续梁计算

主梁的截面惯性矩I=1130cm4，截面抵抗矩W=141cm3，截面积A=26.1cm2，重量m=20.5kg/m。

主梁自重荷载设计值q=1.2×20.5×10/1000=0.246kN/m；

悬挑防护棚架示意图

悬挑防护棚主梁计算简图

悬挑防护棚主梁剪力图（kN）

悬挑防护棚主梁弯矩图（kN·m）

悬挑防护棚主梁变形图（mm）

各支座对主梁的支撑反力由左至右分别为：

R1=4.76kN；R2=5.55kN；R3=0.09kN；

最大弯矩：

Mmax=3.46kN·m；

计算公式如下:

σmax=Mmax/γW+N/A≤f

式中Mmax--截面承受最大弯矩值，Mmax=3.46kN·m；

W--主梁净截面模量，W=141cm3；

γ--截面塑性发展系数，γ=1.05；

N--主梁的轴力，N=4.76kN；

A--主梁截面积，A=26.1cm2；

f--钢材的抗弯强度设计值，f=215N/mm2；

经计算得出σmax=3.46×106/（1.05×141000）+4.76×103/2610=25.195N/mm2

主梁的正应力计算值σmax=25.195N/mm2小于钢材抗弯强度设计值f=215N/mm2，满足要求。

三、主梁的整体稳定性计算

主梁采用16号工字钢，计算公式如下：

σ=M/φbWx≤[f]

其中φb--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）得，φb=0.43

经过计算得到最大应力σ=3.46×106/（0.43×141000）=57.067N/mm2；

水平钢梁的稳定性计算σ=57.067N/mm2小于[f]=215N/mm2,满足要求!

四、拉绳受力计算

钢丝绳产生的支座力：

R1=4.762；

钢丝绳的拉力为：

RU1=R1/sinα1=4.76/sin45°=6.73kN；

五、拉绳的强度计算

1.钢丝绳强度计算

钢丝绳最大拉力为：

RUmax=6.734kN；

选择6×19钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度1700MPa，直径12.5mm。

[Fg]=αFg/K

其中[Fg]--钢丝绳的容许拉力；

Fg--钢丝绳的钢丝破断拉力总和，查表得Fg=97.3kN；

α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，α=0.85；

K--钢丝绳使用安全系数，K=3.5。

得到：

[Fg]=0.85×97.3/3.5=23.63kN>Ru=6.734kN。

经计算，选此型号钢丝绳能够满足要求。

2.钢丝绳拉环强度计算

钢丝绳的轴力RU的最大值进行计算作为拉环的拉力N，为N=RUmax=6.734kN

钢丝绳的拉环的强度计算公式为：

σ=N/A≤[f]

其中[f]为拉环钢筋抗拉强度，按《混凝土结构设计规范》10.9.8每个拉环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

所需要的钢丝绳的拉环最小直径：

Dmin=[6734×4/（3.142×50×2）]1/2=9.3mm；

实际拉环选用直径D=10mm的HPB235的钢筋制作即可。

六、锚固段与楼板连接的计算

主梁与楼板压点的压环强度计算公式为:

σ=N/2A≤[f]

其中N--主梁与楼板压点的压环受力：

N=0.093kN；

[f]--压环钢筋抗拉强度，按照《混凝土结构设计规范》10.9.8每个压环按2个截面计算的吊环应力不应大于50N/mm2；

d--压环钢筋的设计直径，d=16mm；

A--压环钢筋截面积，A=πd2/4=3.142×162/4=201.062mm2；

σ=N/2A=0.093×103/（201.062×2）=0.23N/mm2<[f]=50N/mm2

压环所受应力σ=0.23N/mm2小于吊环最大应力[f]=50N/mm2，满足要求！

主梁楼板压点的压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。