悬挑卸料平台施工方案.docx
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悬挑卸料平台施工方案
沈阳道义碧桂园2-5-2苑区（北区高层二期）总承包工程
悬挑卸料平台施工方案
编制：
审核：
批准：
编制单位：
中国建筑第二工程局有限公司
2014年4月
1.工程概况
本工程位于沈阳市沈北新区蒲河路47号，本项目工程计划用地面积16150.8㎡，总建筑面积约105775.03㎡，建筑物的主要使用功能为住宅，共由7个单体楼、地下车库和2个网点组成。
地下车库1层，基础为独立基础、条形基础，车库顶板为无梁楼盖板，结构形式为框架结构，抗震等级三级。
7个单体楼基础形式为筏板基础，结构形式为剪力墙结构；单体楼地下均为2层，7、8、9#楼地上30层，建筑高度91.6m，抗震等级二级；18、19#楼地上27层，建筑高度为82.7m，抗震等级三级；20、21#楼地上31层，建筑高度为94.4m，抗震等级二级。
序号
项目
内容
1
工程名称
沈阳道义碧桂园2-5-2苑区（北区高层二期）总承包工程
2
工程地址
沈阳市沈北新区蒲河路47号
3
建设单位
沈阳市碧桂园房地产开发有限公司
4
设计单位
广东博意建筑设计院有限公司
沈阳军区司令部工程科研设计院
5
承建单位
中国建筑第二工程局有限公司
6
勘察单位
东煤沈阳岩土工程公司
7
监理单位
沈阳建设监理有限公司
8
合同工期
2014年4月1日—2016年7月31日
根据现场施工的具体要求，为保证施工的顺利进行，需在主楼搭设斜拉式卸料平台，以解决上下层进出料问题，斜拉式卸料钢平台采用型钢焊接而成，主要用于土建结构施工阶段材料（钢管、木料、木模板、小型施工器械、配件等）周转使用。
2.方案说明
（1）斜拉钢平台平面布置根据建筑结构体型，布置于框架结构建筑的外立面楼板边沿，如此便于搬运物料。
（2）钢平台平面尺寸应能满足一定数量建筑施工材料的临时堆放和调运方便；但平台尺寸不宜过大，这样会增加钢平台自重、浪费钢材；尺寸也不宜过小，高层建筑遇大风天气立面会产生向上的拔风，外挑平台在空载情况下自重过轻，会发生较大震动，对安全使用造成一定影响。
综合考虑上述因素，钢平台尺寸外挑长度为5.0米，总宽度为2.0米。
3.基本结构
根据现场施工要求，7#、8#、9#、18#、19#、20#、21#楼均设置2个卸料平台，具体平面位置如下图所示：
7#、8#、9#楼卸料平台位置图
18#、19#楼卸料平台位置图
20#、21#楼卸料平台位置图
所有卸料平台均做统一样式，主梁采用2根7.0m长18#槽钢，悬臂端长度5.0m，每道主梁上采用两道直径为20mm的钢丝绳斜拉于F+2层的剪力墙上，建立墙上安装拉接件，钢丝绳通过Φ30U型卡环连接于拉接件上，钢丝绳中部加M26花篮螺栓调整长度，主梁下面、结构框架梁外侧焊有200mm长12#槽钢限位，用以保证主梁固定牢固。
主梁上焊接有7道次梁，2道次梁为18#槽钢，5道次梁为12#槽钢，间距900mm，焊接方法见详图。
次梁上面满铺50mm厚木跳板，用铁丝牢固绑扎，并满铺一层15mm厚木胶板，确保底部防护严密，平台周围设1.5m高防护栏杆，并用1mm厚花纹钢板封闭。
该平台允许堆放的最大荷载为1.0t。
斜拉式卸料平台具体做法见下图：
卸料平台侧立面图
卸料平台正立面图
卸料平台平面图
主次梁连接节点图
栏杆与槽钢主梁连接图
卸料平台钢索与混凝土结构节点详图
钢板拉结件详图（L200×20制作）
槽钢与楼板结构节点详图
槽钢遇框架梁结构节点详图（18、19#楼）
卸料平台伸出外架部分三面设置水平兜网，采用Φ48钢管制作，满布一层大眼网+一层密目网，底部与立杆采用旋转扣件连接，保证兜网可收缩，顶部与立杆及兜网转角处采用Φ4钢丝绳拉接。
卸料平台水平兜网布置图
卸料平台水平兜网立面图
说明：
（1）主梁上使用的Φ30吊环必须牢固焊接，与槽钢采用双面焊接，焊缝长度不小于150mm；
（2）12#槽钢限位必须与主梁牢固焊接；
（3）平台外侧1.5m的吊环供卸料平台安装吊装使用；另外两个斜拉用吊环与槽钢成60°、52°角焊接；
（4）卸料平台严禁与外脚手架有任何连接，须直接安装在混凝土结构上；
（5）主、次梁槽钢底面侧面、防护立杆上涂刷红白相间油漆。
（6）卸料平台处构造矮墙甩筋后做。
（7）卸料平台与外架关系
根据卸料平台位置，平台位置范围内外架不设置立杆，除悬挑架起步层以外（该层材料通过外架、洞口等导致上一层吊运），每层预留平台位置，外架加设附加立杆、水平杆、斜杆，附加杆布置图见下图。
外架搭设时平台预留位置通过附加钢管，将预留位置全封闭处理，待安装卸料平台时，预留平台位置外架密目网及钢管拆下，卸料平台锚入楼内，平台防护栏杆靠近外架边缘，且外架与平台间不发生关联。
卸料平台吊运至上一层后，下层外架防护及时恢复。
一次悬挑外架——各层卸料平台及附加杆布置图
4.施工工艺
型钢悬挑卸料平台的加工、安装及使用涉及重大安全施工，须严格按以下工艺流程进行施工及验收。
4.1设备及材料要求
1）制作设备
（1）氧气、乙炔、气割、刨平或打磨设备。
（2）电焊机：
BX3-300-2两台
（3）焊接电缆（截面积≥70mm2）及焊钳，电缆由现场确定。
（4）游标卡尺、钢尺卷、放大镜等用于检测的计量器具。
2）制作材料
（1）18#槽钢（主梁）、12#槽钢（次梁）、Φ30圆钢、L200×20、50mm木跳板、15mm木胶板、油漆等。
（2）焊条：
必须有出厂合格证书。
施焊前应经过烘培，严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
铁砂皮、钢丝刷、砂轮机、防锈漆、面漆等辅助材料。
3）吊运安装设备及材料
（1）钢丝绳、绳夹、花篮螺栓等安装构件。
（2）Φ48×3.0围护钢管、木胶板等防护材料。
单个卸料平台材料用表
序号
名称
数量
重量（t）
总重（t）
1
18#槽钢
2根7m；2根2m
0.364
1.2t
2
12#槽钢
7根2m
0.169
3
钢管
6根5m；10根1.5m；1根2m
0.139
4
Φ20钢丝绳
20m
5
M20螺栓
8个，每个长度450mm
6
15厚木模板
10㎡
0.084
7
50厚木跳板
10㎡
0.28
8
1mm花纹钢板
18㎡
0.14
4.2制作要求
（1）所有槽钢进行防锈处理，表面作黄黑间隔警示油漆处理。
（2）钢平台加工制作须仔细认真以确保质量，尤其应保证焊接质量。
安排持证上岗的焊工担任焊接工作，且焊工的技术水平应与焊接要求相适应。
（3）型钢的切割下料严格按图纸尺寸进行，端面应平直，确保对焊接时能顶紧，将端面刨平。
（4）框架焊接时应先行点焊临时固定，待次梁与主框架位置调整完毕后再全面施焊。
（5）型钢框架焊接时应满焊。
（6）焊后清理：
焊接完毕，应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
（7）钢平台框架构件检查应在焊接后冷却到工作环境温度后进行，用肉眼、放大镜和量具检查，焊缝金属表面应平缓过渡焊波应均匀。
（8）钢平台焊接完毕后用钢丝刷、铁砂皮或砂轮机打磨除锈，除锈前，应彻底清除构件表面所飞溅、毛刺、焊疤等杂物。
（9）框架除锈后立即涂刷防锈。
（10）木脚手板应与钢梁绑扎牢固，不得出现探头板现象。
4.3安装要求
（1）钢平台安装拉结点和搁置点布置在主体结构上，并通过验算确定构件承载力，钢平台安装时的砼强度不得低于C20。
（2）钢平台采用四点起吊，吊点必须设置牢固可靠后方可吊运，吊运时先试吊至离地0.3米处观察钢丝绳受力，确认可靠后再吊运。
（3）钢平台吊运至楼层面后先搁置里端，然后设置钢丝绳拉结，钢平台拉结点和保险安装完成，由技术员和安全员验收无误后方可松开吊运钢丝绳。
钢平台安装时应向内有少量倾斜。
（4）钢平台安装吊运过程中，钢平台面上不得站人。
（5）钢平台外挑面为防止物体坠落，在三个侧面栏杆处用木胶版围护。
（6）搁置钢平台的楼层周边设置防护栏杆并拉网封闭。
（7）钢平台翻转吊运前应彻底清理平台板上杂物、垃圾、防止滑落伤人。
4.4使用要求
（1）钢平台使用堆载限重为1.0吨，代换为各种材料数量标识于标识牌并挂于钢平台栏杆上。
（2）钢平台不得作为施工平台使用，严禁冲击荷载作用其上。
（3）材料吊运应有专人指挥，且应轻吊轻放，以减少对钢平台的冲击。
（4）钢平台使用操作的工人必须指定专人，并进行安全交底和记录。
（5）4级以上大风天气钢平台上不得上人操作，且不得堆放材料；6级大风天气来临时应将卸料平台拆除。
（6）物料装卸时必须按规格品种分类堆放整齐，长短分开，不得混吊，并且堆放高度不得超过1米，超长物料不得超过平台末端50cm。
（7）使用过程中操作人员和物料的总重不允许超过标准值，由现场专职安全员监督检查。
（8）起吊时必须设专人指挥，扶平稳不能碰撞平台，其他人员不得在平台上逗留。
（9）平台上的防护栏不得任意拆除。
（10）该卸料平台禁止夜间使用。
4.5劳动组织
（1）制作阶段：
安排两名焊工、一名油漆工可完成制作施工。
（2）安装阶段：
安排四名安装工人、一名吊运设备操作手、一名地面指挥、一名楼层指挥。
（3）使用阶段：
安排若干名搬运操作工人（其中一人带班），一名楼层吊运指挥。
5.注意事项
1）原材料进场必须有材料质量保证书、检验报告。
2）严格按照规范对以下材料进行验收：
（1）钢的型号、尺寸、表面完好和钢板的厚度、钢管的壁厚、钢板网目数等。
（2）钢丝绳的型号、外观质量：
卸扣、绳夹配件等。
（3）焊条的型号规格须符合要求。
（4）对切割面检查，需符合凭证要求，不得有分层、夹渣等缺陷。
4）对焊缝进行100%的外观质量实测检查，确认焊缝厚度、长度及焊点的密度，焊缝应饱满，不得有夹渣、裂纹、气孔及咬肉等质量缺陷。
5）对防锈漆、面漆进行检查，确认有否漏涂的部位。
6）对吊耳、附墙连接件焊缝的加工质量和安装进行检查。
7）对安装质量进行全面检查，内容包括拉结件设置、钢丝绳设置、周边防护、搁置点位置等。
8）平台必须严格按本方案中的设计尺寸进行安装，电焊工必须持特殊有效证件进行焊接，完成后必须经安全部及工程部管理人员验收合格后方可使用。
9）卸料平台的安装、拆除只能由专业架子工操作，其他人员不得乱装乱拆。
10）安装时所有作业人员要系安全带、戴安全帽、穿防滑胶鞋，在塔吊的配合下进行。
11）平台的搁支点与上部位接点都必须设置在建筑物上，不得设置在脚手架等设施或与脚手架体产生硬性连接。
12）卸料平台每次搬移时，应检查平台是否有过大的变形，焊缝是否存在细小裂缝等现象；卸料平台吊至上一吊点，应检查平台与主体连接点是否符合设计要求，如每个节点的构造要求。
13）卸料平台每侧两道钢丝绳拉紧程度是否接近，是否存在一根紧一根松的情况，否则应用花篮螺栓进行调整。
14）卸料平台的栏杆是否牢靠，在吊运中是否碰坏。
15）卸料平台拆卸、安装及物料吊运过程中应由持证上岗的信号工进行指挥，其他人员严禁违章指挥；信号工不得站在卸料平台上进行指挥。
16）卸料平台的物料严禁长时间停留，物料码放整齐后应立即吊走；倒运物料的人员严禁在平台上逗留。
6.施工安全措施
（1）钢平台焊接制作时应注意防火安全，氧气瓶要有瓶盖，减压器上应由安全阀，严防沾染油脂，不能和可燃气瓶、油脂及其他易燃易爆物同放一处，也不得同车运输。
乙炔瓶必须有防止回火的安全装置，并且要距明火10m以上。
氧气瓶与乙炔瓶之间放置距离在5m以上。
（2）焊工施工时应按规定穿戴防护服、绝缘鞋和护目镜等，避免裸露灼伤。
（3）电气设备和线路必须绝缘良好，电线不得与金属物绑在一起。
（4）电焊机必须按规定接零接地，设置两次空载降压保护装置。
雨天应停止使用入库或在室内及防护棚下施工。
（5）焊接场所应该保持良好的通风，焊、割前必须清除易燃易爆物质，或者采用防护措施，杜绝灾害。
焊钳与把线必须绝缘良好，连接牢固。
严禁用钢丝绳或机电设备代替零线使用。
所用地线接头，必须连接牢固。
（6）钢平台吊装应在下方规定范围内设置警戒区域，用安全绳隔离，该区域内严禁人员走动、施工等。
（7）起吊物件，应根据情况合理设置溜绳。
起吊前，应做好班组安全交底，指定专人指挥。
对所用的机具、索具等要进行检查，并做试吊，试吊高度不得超过200~300mm，确认安全可靠后再行起吊。
（8）钢平台提升、降落、回转速度要均匀、平稳，严禁忽快忽慢和突然制动。
（9）钢平台安装作业衣着要灵便，禁止穿硬底和带钉易滑的鞋，使用工具应随手放入工具袋内。
（10）钢平台验收通过投入使用前应对使用班组进行使用前的安全技术交底并有记录。
（11）钢平台入口部位应挂验收合格牌及主要使用说明。
（12）钢平台与结构露面之间的间隙应用夹板覆盖，周边应用15mm厚木胶合板封闭，使用过程中平台或露面区域应定期派人清理杂物，防止细小物品漏出坠落伤人。
（13）平台每天使用前必须对钢丝绳、槽钢限位、吊环的焊接点进行仔细的检查，发现钢丝绳断丝、断股及焊缝开焊的现象时，应立即停止使用。
钢丝绳接头处的接头如下图，钢丝绳夹按图示方法把夹座扣在钢丝绳的工作段上，U型螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。
离套环最近的绳夹尽可能靠近套环，离套环最远的绳夹不得首先单独紧固。
绳夹布置完毕后，在使用过程中再进行一次螺母拧紧。
（14）卸料平台外侧应比内侧略高100mm以上，同时必须保持卸料平台两侧在同一水平面上，不得出现一侧高而另一侧低的情况，否则容易导致平台倾覆。
（15）卸料平台每次安装完毕必须经项目部安全员验收合格后方可使用。
7.强度验算
7.1依据规范
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
7.2计算
悬挂式卸料平台的计算参照连续梁的计算进行。
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。
平台水平钢梁的悬挑长度5.00m，插入结构锚固长度2.00m，悬挑水平钢梁间距（平台宽度）2.00m。
水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。
次梁采用[12.6号槽钢U口水平，主梁采用[18a号槽钢U口水平。
次梁间距0.90m，外伸悬臂长度0.00m。
容许承载力均布荷载2.00kN/m2，最大堆放材料荷载10.00kN。
脚手板采用木板，脚手板自重荷载取0.35kN/m2。
栏杆采用冲压钢板，栏杆自重荷载取0.16kN/m。
选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，
外侧钢丝绳距离主体结构4.50m，两道钢丝绳距离1.00m，外侧钢丝绳吊点距离平台5.80m。
一、次梁的计算
次梁选择[12.6号槽钢U口水平，间距1.00m，其截面特性为
面积A=15.69cm2,惯性距Ix=391.50cm4,转动惯量Wx=62.14cm3,回转半径ix=4.95cm
截面尺寸b=53.0mm,h=126.0mm,t=9.0mm
1.荷载计算
（1）面板自重标准值：
标准值为0.35kN/m2；
Q1=0.35×1.00=0.35kN/m
（2）最大容许均布荷载为2.00kN/m2；
Q2=2.00×1.00=2.00kN/m
（3）型钢自重荷载Q3=0.12kN/m
经计算得到:
q=1.2×（Q1+Q3）+1.4×Q2=1.2×（0.35+0.12）+1.4×2.00=3.37kN/m
经计算得到，集中荷载计算值P=1.4×10.00=14.00kN
2.内力计算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，内侧钢丝绳不计算，计算简图如下
最大弯矩M的计算公式为
经计算得到，最大弯矩计算值M=3.37×2.002/8+14.00×2.00/4=8.68kN.m
3.抗弯强度计算
其中γx——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=8.68×106/（1.05×62140.00）=133.08N/mm2；
次梁的抗弯强度计算σ<[f],满足要求!
4.整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]
其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到φb=570×9.0×53.0×235/（2000.0×126.0×235.0）=1.08
由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2011）附录其值用φb'查表得到其值为0.792
经过计算得到强度σ=8.68×106/（0.792×62140.00）=176.45N/mm2；
次梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!
二、主梁的计算
卸料平台的内钢绳按照《建筑施工安全检查标准》作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择[18a号槽钢U口水平，其截面特性为
面积A=25.69cm2,惯性距Ix=1272.70cm4,转动惯量Wx=141.40cm3,回转半径ix=7.04cm
截面尺寸b=68.0mm,h=180.0mm,t=10.5mm
1.荷载计算
（1）栏杆自重标准值：
标准值为0.16kN/m
Q1=0.16kN/m
（2）型钢自重荷载Q2=0.20kN/m
经计算得到，静荷载计算值:
q=1.2×（Q1+Q2）=1.2×（0.16+0.20）=0.43kN/m
经计算得到，各次梁集中荷载取次梁支座力，分别为
P1=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）=1.76kN
P2=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）=3.37kN
P3=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）=3.37kN
P4=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）+14.00/2=10.37kN
P5=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×1.00×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）=3.37kN
P6=（（1.2×0.35+1.4×2.00）×0.50×2.00/2+1.2×0.12×2.00/2）=1.76kN
2.内力计算
卸料平台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。
悬挑卸料平台示意图
悬挑卸料平台主梁计算简图
经过连续梁的计算得到
主梁支撑梁剪力图（kN）
主梁支撑梁弯矩图（kN.m）
主梁支撑梁变形图（mm）
外侧钢丝绳拉结位置支撑力为11.41kN
最大弯矩Mmax=11.24kN.m
3.抗弯强度计算
其中γx——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=11.24×106/1.05/141400.0+8.86×1000/2569.0=79.15N/mm2
主梁的抗弯强度计算强度小于[f]，满足要求!
4.整体稳定性计算
其中φb——均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，按照下式计算：
经过计算得到φb=570×10.5×68.0×235/（5000.0×180.0×235.0）=0.45
经过计算得到强度σ=11.24×106/（0.452×141400.00）=175.78N/mm2；
主梁的稳定性计算σ<[f],满足要求!
三、钢丝拉绳的内力计算:
水平钢梁的轴力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
按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为
RU1=14.45kN
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
RU=14.446kN
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。
选择拉钢丝绳的破断拉力要大于7.000×14.446/0.820=123.318kN。
选择6×37+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径17.5mm。
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=14.446kN
钢板处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》2010中9.7.6规定[f]=65N/mm2；
所需要的吊环最小直径D=[14446×4/（3.1416×65×2）]1/2=14mm
六、锚固段与楼板连接的计算
水平钢梁与楼板连接地锚螺栓计算如下（钢结构规范7.2）：
地锚螺栓数量n=2个
根据主梁剪力图可得最大支座力4.790kN,由地锚螺栓承受，所以
每个地锚螺栓承受的拉力Nt=4.790/2=2.395kN
钢丝绳的拉力对水平杆产生轴压力RUcosθ,水平杆的轴压力由地锚螺栓的剪切力承受，所以
每个地锚螺栓承受的剪力Nv=（RUcosθ）/n=4.428kN
每个地锚螺栓受剪面数目nv=1.0
每个地锚螺栓承受的直径d=20mm
每个地锚螺栓承受的直径de=16.93mm
地锚螺栓抗剪强度设计值fvb=170.0N/mm2
地锚螺栓抗拉强度设计值ftb=170.0N/mm2
经过计算得到
每个地锚螺栓受剪承载力设计值Nvb=1.0×3.1416×20×20×170.0/4=53.407kN
每个地锚螺栓受拉承载力设计值Ntb=3.1416×16.93×16.93×170.0/4=38.270kN
经过计算得到公式左边等于0.104
每个地锚螺栓承载力计算满足要求!
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