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卸料平台架安全施工组织设计方案

№：

04

卸料平台架

安全施工组织设计方案

工程名称：

大田县供电有限公司生产综合楼

建设单位：

大田县供电有限公司

福建城建建设有限公司

二O一O年十一月十二日

施工组织设计（施工方案）报审表

施表7.1№：

04

工程名称

大田县供电有限公司生产综合楼

施工单位

福建城建建设有限公司

编

制

单

位

现报上卸料平台架安全施工组织设计方案文件，请予以审查。

主编

编制人

工程项目部／专业分包施工单位（盖章）

技术负责人

审

核

单

位

总承包单位审核意见：

年月日

总承包单位（盖章）

审核人

审批人

审

查

单

位

监理审查意见：

监理审查结论：

□同意实施□修改后报□重新编制

监理单位（盖章）

专业监理工程师

日期：

总监理工程师

日期：

目录

一、编制依据

二、工程概况

三、落地式扣件钢管卸料平台架计算

四、卸料平台架搭设材料要求

五、卸料平台架搭设安全技术措施

六、平台架使用安全技术措施

七、平台架拆除安全技术措施

一、编制依据：

1、根据厦门营造建筑设计有限公司设计的大田县供电有限公司生产综合楼工程施工图纸；

2、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99；

3、《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》JGJ130-2001；

4、2002年版《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分（施工安全）；

5、福建省建设厅发布的建筑施工参考图册（编号：

SGTC闽-01-2003）《施工电梯、井字架卸料平台及防护门搭设》；

6、《建筑工程预防高处坠落事故若干规定》；

4、由中国建筑西南勘察设计研究院（2009年12月）提供的《大田县供电生产综合楼岩土工程勘察报告》（工程编号：

XK2009-016）。

二、工程概况：

1、本工程建筑面积约8000m2（地上建筑面积为6414.00m2，地下室建筑面积为1562.95m2），建筑总高度为39.55m，建筑占地为1027.26m2。

结构体系为现浇钢筋砼框架结构，基础为独立基础与筏板基础。

建筑物层数为地下一层、地上九层。

2、人货电梯安装位置在地下室顶板3~4轴×Da~A轴，标高0.00m至39.20m（一层至九层）采用落地式扣件钢管卸料平台架，搭设高度39.20m。

3、落地式卸料平台架立杆采用单立杆，立杆横距为1.05m，立杆纵距为1.4m（靠施工升降机中间两根立杆纵距根据现场调整），立杆步距h≤1.8m（具体根据层高调整）；内排架距离墙长度为0.40m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.2mm；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用两步两跨（每层设置），采用扣件连接，连墙件连接方式为双扣件；施工均布活荷载标准值为3.0kN/m2且施工总荷载标准值≤10KN，同时施工层数为2层；基本风压取0.4kN/m2；脚手板铺设8层。

采用木脚手板，施工荷载传递顺序：

脚手板→小横杆→大横杆→立杆→地基。

三、落地式扣件钢管卸料平台架计算：

（一）、基本参数：

1、平台架参数

取落地式平台架最高搭设高度为39.20m计算，立杆采用单立杆；

搭设尺寸为：

横距Lb为1.05m，纵距La为1.4m，大小横杆的步距为1.8m；

内排架距离墙长度为0.40m；

大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；

采用的钢管类型为Φ48×3.2mm；

横杆与立杆连接方式为单扣件；

连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距2.8m，采用扣件连接；

连墙件连接方式为双扣件；

2、活荷载参数

施工均布活荷载标准值：

3.000kN/m2；平台架用途：

结构平台架；

同时施工层数：

2层；

3、风荷载参数

本工程地处福建永安市，基本风压0.4kN/m2；

风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取1.45，计算立杆稳定性时取1，风荷载体型系数μs为0.52；

4、静荷载参数

每米立杆承受的结构自重标准值（kN/m）：

0.1219；

脚手板自重标准值（kN/m2）：

0.300；栏杆挡脚板自重标准值（kN/m）：

0.150；

安全设施与安全网（kN/m2）：

0.005；

脚手板类别：

竹笆片脚手板；栏杆挡板类别：

竹笆片脚手板挡板；

每米平台架钢管自重标准值（kN/m）：

0.035；

脚手板铺设总层数：

8；

5、承重混凝土板参数

板类型：

单向板；

板单元计算跨度度Lo（m）：

6m；计算跨数：

3跨；

板厚度h（mm）：

200；混凝土成型龄期TB（天）：

28；

混凝土强度等级：

[XB=C35]；

钢筋位置配筋量及等级每米宽钢筋面积（mm2）

板底正筋HRB3008@150ASY=1026

板顶负筋HRB30010@200ASY'=1005.5

（二）、大横杆的计算：

按照《扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。

1、均布荷载值计算

大横杆的自重标准值：

P1=0.035kN/m；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05/（2+1）=0.105kN/m；

活荷载标准值：

Q=3×1.05/（2+1）=1.05kN/m；

静荷载的设计值：

q1=1.2×0.035+1.2×0.105=0.168kN/m；

活荷载的设计值：

q2=1.4×1.05=1.47kN/m；

图1大横杆设计荷载组合简图（跨中最大弯矩和跨中最大挠度）

图2大横杆设计荷载组合简图（支座最大弯矩）

2、强度验算

跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。

跨中最大弯距计算公式如下：

M1max=0.08q1l2+0.10q2l2

跨中最大弯距为M1max=0.08×0.168×1.42+0.10×1.47×1.42=0.315kN·m；

支座最大弯距计算公式如下：

M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2

支座最大弯距为M2max=-0.10×0.168×1.42-0.117×1.47×1.42=-0.37kN·m；

选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：

σ=Max（0.315×106，0.37×106）/4730=78.224N/mm2；

大横杆的最大弯曲应力为σ=78.224N/mm2小于大横杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

3、挠度验算：

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。

计算公式如下：

νmax=（0.677q1l4+0.990q2l4）/100EI

其中：

静荷载标准值：

q1=P1+P2=0.035+0.105=0.14kN/m；

活荷载标准值：

q2=Q=1.05kN/m；

最大挠度计算值为：

ν=0.677×0.14×14004/（100×2.06×105×113600）+0.990×1.05×14004/（100×2.06×105×113600）=1.862mm；

大横杆的最大挠度1.862mm小于大横杆的最大容许挠度1400/150mm与10mm，满足要求！

（三）、小横杆的计算：

根据JGJ130-2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。

用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，在最不利荷载布置下计算小横杆的最大弯矩和变形。

1、荷载值计算

大横杆的自重标准值：

p1=0.035×1.4=0.05kN；

脚手板的自重标准值：

P2=0.3×1.05×1.4/（2+1）=0.147kN；

活荷载标准值：

Q=3×1.05×1.4/（2+1）=1.470kN；

集中荷载的设计值：

P=1.2×（0.05+0.147）+1.4×1.47=2.294kN；

小横杆计算简图

2、强度验算

最大弯矩考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的标准值最不利分配的弯矩和；

均布荷载最大弯矩计算公式如下：

Mqmax=ql2/8

Mqmax=1.2×0.035×1.052/8=0.006kN·m；

集中荷载最大弯矩计算公式如下：

Mpmax=Pl/3

Mpmax=2.294×1.05/3=0.803kN·m；

最大弯矩M=Mqmax+Mpmax=0.809kN·m；

最大应力计算值σ=M/W=0.809×106/4730=170.975N/mm2；

小横杆的最大弯曲应力σ=170.975N/mm2小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！

3、挠度验算

最大挠度考虑为小横杆自重均布荷载与大横杆传递荷载的设计值最不利分配的挠度和；

小横杆自重均布荷载引起的最大挠度计算公式如下：

νqmax=5ql4/384EI

νqmax=5×0.035×10504/（384×2.06×105×113600）=0.024mm；

大横杆传递荷载P=p1+p2+Q=0.05+0.147+1.47=1.667kN；

集中荷载标准值最不利分配引起的最大挠度计算公式如下：

νpmax=Pl（3l2-4l2/9）/72EI

νpmax=1666.56×1050×（3×10502-4×10502/9）/（72×2.06×105×113600）=2.926mm；

最大挠度和ν=νqmax+νpmax=0.024+2.926=2.95mm；

小横杆的最大挠度为2.95mm小于小横杆的最大容许挠度1050/150=7与10mm，满足要求！

（四）、扣件抗滑力的计算：

按规范表5.1.7，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

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（《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》5.2.5）：

R≤Rc

其中Rc--扣件抗滑承载力设计值，取8.00kN；

R--纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

大横杆的自重标准值：

P1=0.035×1.4×2/2=0.05kN；

小横杆的自重标准值：

P2=0.035×1.05/2=0.019kN；

脚手板的自重标准值：

P3=0.3×1.05×1.4/2=0.22kN；

活荷载标准值：

Q=3×1.05×1.4/2=2.205kN；

荷载的设计值：

R=1.2×（0.05+0.019+0.22）+1.4×2.205=3.433kN；

R<8.00kN，单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

（五）、平台架立杆荷载计算：

作用于平台架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

静荷载标准值包括以下内容：

（1）每米立杆承受的结构自重标准值，为0.1219kN/m

NG1=[0.1219+（1.40×2/2）×0.035/1.80]×32.15=4.804kN；

（2）脚手板的自重标准值；采用竹笆片脚手板，标准值为0.3kN/m2

NG2=0.3×8×1.4×（1.05+0.4）/2=2.436kN；

（3）栏杆与挡脚手板自重标准值；采用竹笆片脚手板挡板，标准值为0.15kN/m

NG3=0.15×8×1.4/2=0.84kN；

（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网：

0.005kN/m2

NG4=0.005×1.4×32.15=0.225kN；

经计算得到，静荷载标准值

NG=NG1+NG2+NG3+NG4=8.305kN；

活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，立杆按一纵距内施工荷载总和的1/2取值。

经计算得到，活荷载标准值

NQ=3×1.05×1.4×2/2=4.41kN；

考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为

N=1.2NG+0.85×1.4NQ=1.2×8.305+0.85×1.4×4.41=15.214kN；

不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值为

N'=1.2NG+1.4NQ=1.2×8.305+1.4×4.41=16.14kN；

（六）、立杆的稳定性计算：

风荷载标准值按照以下公式计算

Wk=0.7μz·μs·ω0

其中ω0--基本风压（kN/m2），按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

ω0=0.4kN/m2；

μz--风荷载高度变化系数，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用：

μz=1；

μs--风荷载体型系数：

取值为0.52；

经计算得到，风荷载标准值为：

Wk=0.7×0.4×1×0.52=0.146kN/m2；

风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW为：

Mw=0.85×1.4WkLah2/10=0.85×1.4×0.146×1.4×1.82/10=0.079kN·m；

考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）+MW/W≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=15.214kN；

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式

σ=N/（φA）≤[f]

立杆的轴心压力设计值：

N=N'=16.14kN；

计算立杆的截面回转半径：

i=1.59cm；

计算长度附加系数参照《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

k=1.155；

计算长度系数参照《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3得：

μ=1.5；

计算长度，由公式l0=kuh确定：

l0=3.118m；

长细比：

L0/i=196；

轴心受压立杆的稳定系数φ，由长细比lo/i的结果查表得到：

φ=0.188

立杆净截面面积：

A=4.5cm2；

立杆净截面模量（抵抗矩）：

W=4.73cm3；

钢管立杆抗压强度设计值：

[f]=205N/mm2；

考虑风荷载时

σ=15214.298/（0.188×450）+78592.55/4730=196.454N/mm2；

立杆稳定性计算σ=196.454N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

不考虑风荷载时

σ=16140.398/（0.188×450）=190.785N/mm2；

立杆稳定性计算σ=190.785N/mm2小于立杆的抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！

（七）、最大搭设高度的计算：

按《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的平台架可搭设高度按照下式计算：

Hs=[φAf-（1.2NG2k+0.85×1.4（ΣNQk+MwkφA/W））]/1.2Gk

构配件自重标准值产生的轴向力NG2K（kN）计算公式为：

NG2K=NG2+NG3+NG4=3.501kN；

活荷载标准值：

NQ=4.41kN；

每米立杆承受的结构自重标准值：

Gk=0.122kN/m；

计算立杆段由风荷载标准值产生的弯矩：

Mwk=Mw/（1.4×0.85）=0.079/（1.4×0.85）=0.066kN·m；

Hs=（0.188×4.5×10-4×205×103-（1.2×3.501+0.85×1.4×（4.41+0.188×4.5×100×0.066/4.73）））/（1.2×0.122）=44.354m；

按《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.3.6条平台架搭设高度Hs等于或大于26米，按照下式调整且不超过50米：

[H]=Hs/（1+0.001Hs）

[H]=44.354/（1+0.001×44.354）=42.471m；

[H]=42.471和50比较取较小值。

经计算得到，平台架搭设高度限值[H]=42.471m。

平台架单立杆搭设高度为32.15m，小于[H]，满足要求！

（八）、连墙件的稳定性计算：

连墙件的轴向力设计值应按照下式计算：

Nl=Nlw+N0

连墙件风荷载标准值按平台架顶部高度计算μz＝1.45，μs＝0.52，ω0＝0.4，

Wk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.45×0.52×0.4=0.211kN/m2；

每个连墙件的覆盖面积内平台架外侧的迎风面积Aw=10.08m2；

按《建筑施工扣件式钢管平台架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.4.1条连墙件约束平台架平面外变形所产生的轴向力（kN），N0=5.000kN；

风荷载产生的连墙件轴向力设计值（kN），按照下式计算：

Nlw=1.4×Wk×Aw=2.979kN；

连墙件的轴向力设计值Nl=Nlw+N0=7.979kN；

连墙件承载力设计值按下式计算：

Nf=φ·A·[f]

其中φ--轴心受压立杆的稳定系数；

由长细比l/i=400/15.9的结果查表得到φ=0.933，l为内排架距离墙的长度；

A=4.5cm2；[f]=205N/mm2；

连墙件轴向承载力设计值为Nf=0.933×4.5×10-4×205×103=86.069kN；

Nl=7.979

连墙件采用双扣件与墙体连接。

由以上计算得到Nl=7.979小于双扣件的抗滑力12kN，满足要求！

连墙件扣件连接示意图

（九）、混凝土板强度验算：

单根立杆传递荷载代表值（kN）：

NL=NG+NQ=8.305+4.41=12.715kN；

混凝土板活荷载设计值（kN/m2）：

QB=1.4×[2×NL/（La×Lb）×（Lb×La）/（0.7×La×Lo）+Qk]=1.4×[2×12.715/（1.4×1.05）×（1.05×1.4）/（0.7×1.4×6）+2]=8.855kN/m2；

混凝土板恒载设计值：

（kN/m2）：

GB=1.2×h0/1000×25=7.5kN/m2；

因为计算单元取连续板块其中之一，故需计算本层折算荷载组合设计值：

Fi=GB+QB=7.5+8.855=16.355kN/m2；按3等跨均布荷载作用：

Mmax+=47.102kN·m，Mmax-=-58.878kN·m；

依据《工程结构设计原理》板的正截面极限计算公式为：

Mu=α1γsfyAsh0

Mu=α1fcbχ（h0-χ/2）+fy'As'（h0-αs'）；

Mu=fyAs（h0-αs'）（当χ<2αs'时，采用此公式）；

式中Mu---板正截面极限承载弯矩；

α1---截面最大正应力值与混凝土抗压强度fc的比值，低于C50混凝土α1取1.0；

αs'---纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离默认取20mm；

fc---混凝土抗压强度标准值，参照上述修正系数修改；

fy'---受压区钢筋抗拉强度标准值；

As'---受压区钢筋总面积；

χ---混凝土受压区高度，χ=Asfyh0/（α1fcbh0+fy'As'）

γs---截面内力臂系数，γs=1-0.5ξ，ξ=Asfy/（α1bh0）

fy---钢筋抗拉强度标准值；

As---受拉钢筋总面积；

h0---计算单元截面有效高度，短跨方向取h-20mm，长跨方向取h-30mm，其中h是板厚；

[Mu+]=0.80×Mu+=0.80×1.00×{1-0.5×[1026.000×360.00/（1.00×1000×230×16.70）]}×360.000×1026.00×230/1000000=64.695kN·m；

[Mu-]=0.80×Mu-=0.80×[1.00×16.700×1000×19.774×（230-19.774/2）+360.000×1026.000×（230-20）]/1000000=120.202kN·m；

所以有：

[Mmax+]<[Mu+]，[Mmax-]<[Mu-]，此混凝土板是满足承载能力要求。

四、卸料平台架搭设材料要求：

1、卸料平台架、连墙杆、及预埋插管均应采用Φ48mm×3.2mm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，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定。

2、卸料平台加应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合国家标准《钢管平台架扣件》（GB15831）的规定。

3、卸料平台架木脚手板应符合JGJ130-2001中的材质要求。

4、严禁将外径不同的钢管混合使用。

5、扣件式钢管平台架的底座设可锻铸铁制造标准底座与焊接底座两种，底座为：

150mm×150mm×8mm的钢板，上部焊Φ57mm×3.5mm钢管L＝150mm。

五、卸料平台架搭设安全技术措施：

1、搭设人员必须是经过按现行国家标准（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。

2、搭设时按施工组织设计中进行安全技术交底进行作业。

3、搭设人员必须佩戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。

4、进场的钢管，扣件应进行验收，不合格的产品不得使用，且构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳、堆放场地不得有积水。

5、每根立杆底部应设置底座及垫板。

6、纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接；纵向水平杆的对接扣件应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件部盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm；主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣连接且严禁拆除。

主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

7、竹笆脚手板应按其主竹筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径1.2mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆上。

8、立杆必须采用对接扣件连接。

两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。

立杆顶端高出女儿墙上皮1m，高出檐口上皮1.5m。

9、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。

10、连墙件落地架2步3跨设置