悬挑安全硬隔离防护施工方案.docx
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悬挑安全硬隔离防护施工方案
合肥滨湖万达文旅新城三期
17#楼幕墙施工安全防护方案
安徽佳成架业有限公司
2016年6月5日
幕墙施工安全防护方案
1、工程概况
合肥万达文旅新城三期项目位于合肥市滨湖新区贵阳路与湖南路交界处。
该项目规划总建筑面积约57.4万平方米，其中地上建筑面积48.2万平方米,地下建筑面积9.2万平方米。
该项目主要由22栋住宅楼（17F～34F及1F地下室）、1栋写字楼（37F及1F地下室）、若干商铺（2F~3F及1F地下室）及其它附属设施组成,高层建筑主要结构型式为框剪结构，多层建筑主要为框架结构。
本方案针对17#写字楼进行编制，因施工节点工期要求，17#楼19层以下外双排悬挑脚手架需提前拆除，并施工玻璃幕墙，造成上下交叉作业，需设置硬隔离防护层，确保施工安全。
建设单位：
合肥万达城投资有限公司
设计单位：
安徽建筑大学建筑设计研究院
监理单位：
湖南长顺项目管理有限公司
施工单位：
中国建设第二工程局有限公司
其中17#写字楼工程概况详见下表所示：
序号
楼栋号
层数
建筑面积（㎡）
标准层层高（m）
结构形式
备注
1
17#
37F
49189.29
3.8
框筒
2、编制依据
序号
名称
编号
1
合肥万达文旅新城三期17#楼施工设计图纸
2
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
3
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
JGJ130-2011
4
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
5
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
6
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
3、重难点分析
幕墙施工单位提前进场作业，导致上下垂直、交叉施工较多，且本单位工程单体较高，我单位应建设单位要求，在该楼第十九层搭设一道硬隔离防护，硬隔离防护由结构边缘挑出4m，确保上下交叉施工安全得到保证。
硬隔离防护设计力求于简单、安全、易于安拆操作。
本工程考虑到施工工期、质量、安全和合同要求，故在选择方案时，应充分考虑以下几点：
1硬隔离防护的结构设计，力求做到结构要安全可靠，造价经济合理。
②在规定的条件下和规定的使用期限内，能够充分满足预期的安全性和耐久性。
③选用材料时，做到常见通用、可周转利用，便于保养维修。
④结构选型时，做到受力明确，构造措施到位，搭拆方便，便于检查验收；
⑤综合以上几点，硬隔离的搭设，要符合相关文明标化工地的有关标准。
⑥结合以上硬隔离设计原则，同时结合本工程的实际情况，综合考虑了以往的施工经验，决定采用型钢悬挑硬隔离做为安全防护。
4、施工准备
4.1材料
序号
名称
数量
规格
备注
1
工字钢
550m
16
无裂纹、无弯曲，无锈蚀严重
2
定型化护栏
330m
见附图
无弯曲、无锈蚀严重
3
钢筋
按实际用量
φ22
4
焊条
按实际用量
E4315
良好
5
花纹钢板
640m2
8mm厚
无腐蚀
6
钢丝绳
200m
16
无断丝
7
花篮螺栓
62根
M16
8
膨胀螺栓
500个
100mm
4.2劳动力
序号
工种
数量
范围
1
电焊工
10
焊接
2
木工
20
铺防护层
3
架子工
30
布设工字钢
4
杂工
10
辅助工作
5
塔吊司机
2
吊运材料
6
塔吊指挥
2
指挥
4.3机械
序号
名称
数量
型号
备注
1
电焊机
10
200A逆变式
状态良好
2
塔吊
1
QTZ7525
状态良好
3
水钻
8
状态良好
4
砂轮切割机
2
J3GY-LD-400A
状态良好
5、构造参数及具体做法
工艺流程：
搭设准备（材料全部进场、楼板洞已开设）→悬挑工字钢由塔吊吊运至19层楼面→U型环定位→设置U型环→悬挑工字钢定位→工字钢与U型环的固定（每个U用木楔三方稳牢，严禁焊接）→塔吊吊运花纹钢板→铺设花纹钢板→安装钢拉杆（钢丝绳）→设置悬挑端部临边防护→花纹钢板及端部临边防护焊接→设置楼层临边防护→四方验收
5.1U型环
预埋件中的卡环为φ22mm圆钢，拉环为φ22mm圆钢，材质为HPB300。
悬挑梁预埋件为闭口的“U”字形，同时增设2根1.5mφ22钢筋，埋设在楼板下层，钢筋等级HRB400。
斜拉环预埋件埋于非悬挑梁侧位置。
因施工节点工期安排，本工程19层在设置硬隔离前已经施工完成，因此卡环及拉环均采取水钻开洞口形式设置。
因悬挑端长度过长，因此悬挑工字钢采取钢拉杆斜拉至悬挑层以上21层位置，阳角位置设置分别在20层和21层各设置一道。
（详见附图）
5.2工字钢
工字钢为普通16#工字钢，工字钢外挑长度除阳角位置，其余位置均为4m，锚固长度为5m；阳角位置因锚固长度不足，且挑出长度过长（最长5.7m），锚固长度最短850mm，因此阳角位置工字钢采取双拉设置，工字钢刷防锈漆保护，工字钢悬挑前端下部焊接防滑钢筋。
工字钢表面满铺8mm厚花纹钢板，主要防止楼上物体坠落造成工程事故。
待19层外悬挑架体拆除，便开始搭设安全防护，将现场准备好的用于搭设水平防护棚的工字钢、花纹钢板等相关材料，由塔吊将施工材料运送到指定楼层。
吊运工字钢过程中要求钢材摆放整齐、绑扎牢固，吊上楼层后对工字钢吊耳进行焊接。
将楼面上的工字钢安装进后开孔的的钢筋拉环中，并用木楔塞紧工字钢与钢筋拉环间的空隙。
（详见附图）
5.3钢拉杆
钢拉杆设置在悬挑工字钢挑端，与主体结构拉结至19m以上21层楼面位置，垂直拉结高度为7.6m，阳角位置因挑出长度达5.7m，锚固长度仅为850mm，因此阳角位置设置两道斜拉，为保证其紧固，在钢拉杆中部位置设置M16花篮螺栓，钢拉杆选用φ16圆钢加工而成，在使用时，在钢拉杆和工字钢的接触部位，工字钢的下口垫设15mm厚模板，将钢拉杆与工字钢的棱角切口隔离开，防止钢拉杆在此处磨损。
（详见附图）
5.4钢丝绳
阳角位置工字钢后锚固长度无法满足5m时，悬挑工字钢均在上层设置一根保险钢丝绳，采用6×19直径为15.5mm钢丝绳，钢丝绳与工字钢间连接位置为悬挑端从结构边挑出1.7m的位置。
一根钢丝绳配备三个卡扣，钢丝绳卡扣间距为150mm。
5.5悬挑安全防护搭设
水平安全防护采用在悬挑的工字钢上铺设8mm厚花纹钢板，花纹钢板与工字钢间采取焊接的形式，焊缝高度不得小于6mm。
5.6防护围栏
防护栏杆采用40×40×2方管做为立柱，定型化护栏与立柱之间采用螺丝连接，立柱根部在悬挑外延位置焊接在工字钢上，楼层临边位置采取膨胀螺丝固定。
临边防护栏杆与工字钢焊缝高度不小于6mm。
（详见附图）
5.7防护的验收与保护
5.7.1防护在投入使用之前必须进行验收，合格后方可使用，主要检查钢筋拉环、钢丝绳、防护栏杆、工字钢的连接是否可靠，各定型化护栏连接卡扣的紧固，铺设层的严密性。
5.7.2防护硬隔离在验收合格通过投入使用后，必须对其进行定期的全面检查和整修，检查内容只要有：
①面层是否有较多杂料，定期及时清理。
②检查各连接处是否有松动或脱落，花纹钢板和槽钢是否连接紧密，花纹钢板上是否产生了孔洞或破坏。
建立起检查处理制度，安排人员定期清查和修补。
③定期检查密目网是否有破坏情况，如有发现及时修补。
④建立起检查自查制度和记录，责任到具体人员。
⑤安全防护硬隔离仅作为防止高空坠物危险使用，除清理垃圾，其余人员不得上人，且不得作为施工用架体。
5.8防护的拆除
防护拆除前应做好以下工作：
①对防护进行安全检查，确认不存在安全隐患，如存在安全隐患，应先对安全防护硬隔离层进行修整加固，以保证防护在拆除过程中不发生危险。
②拆除防护时，应先清除掉落在铺设层上的垃圾杂物，清除时严禁将物料直接从上扔下，必须集中清理，用施工电梯运到地面指定区域。
③拆除顺序应按从一端到另一端，先施工后拆除原则。
首先，拆除外围防护栏杆，将拆除材料由塔吊运送至指定区域；其次，撬起花纹钢板将其放置在塔吊运输区域内；再者，将工字钢抽出，摆放整齐集中吊运；最后，将预埋钢筋拉环和预埋钢丝绳吊环割除。
6、质量注意事项
悬挑搭设选用16#工字钢。
悬挑工字钢全部采用16#，出挑4m~5.7m。
拼接焊接工字钢严禁使用。
7、安全施工注意事项
7.1拆除前，全面检查拟拆硬隔离，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行技术交底后才准工作。
作业计划一般包括：
拆除的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
7.2拆除时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。
7.3拆除的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、穿紧身衣服、穿软底防滑鞋。
7.4拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
7.5拆除时严禁碰撞附近电源线，以防触电事故。
7.6在拆除时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
7.7拆下的材料要徐徐下运，严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，“当天拆当天清”，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。
7.8高层建筑硬隔离拆除，应配备良好的通讯装置。
7.9输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。
7.10当天离岗，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
7.11如遇雨、雪或风速大于13m/s等特殊气候，不应进行硬隔离的拆除，严禁夜间拆除。
8、质量保证措施
8.1认真贯彻执行国家建筑安装施工规范、规程，严格按相关工艺标准和验收规范施工。
8.2焊接前将焊口周围清理干净，不应有油污、泥土、飞边、毛刺等影响质量的物质存在。
8.3雨天禁止焊接作业。
8.4焊后应将焊口周围飞溅清理干净，并将焊口打磨平滑。
8.5抓好交底、检查、验收三个环节，尤其是工字钢、花纹钢板进现场的检查验收，实行全过程质量控制。
8.6第一施工步奏为固定工字钢，肩负着整个荷载的重任，一定要保证其质量和钢筋拉环的质量。
8.7的焊接质量在一定程度上决定着硬防护的安全，焊接质量不能马虎。
9、安全保证措施
9.1意识，树立“没有安全，就没有质量，就没有工期，就没有效益”的思想认识，贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针，认真把好安全的“教育、措施、交底、防护、验收、检查”六关，杜绝“三违”现象。
9.2前教育，要求施工人员严格遵守安全操作规程，提高安全意识。
9.3进行书面安全技术交底。
9.4场必须戴安全帽，高处作业带安全带。
9.5要随时检查吊具是否有损坏，损坏的要及时更换。
9.6工字钢、槽钢、木跳板、模板要随运、随安、随紧固，以防被风掀下，造成不应有的损失。
9.7焊机闸箱不符合安全要求的不许安装。
9.8严禁现场私自拆卸电动工具和焊机，接电源时要请专业电工操作。
9.9现场吊装要统一指挥、统一号令。
9.10当日没有完成的防护架，收工时，一定要确保型钢固定牢固，必要时，架设临时固定支撑，以免发生意外。
9.11防护架必须经过安全员、技术负责人、工长对其进行验收，经检查验收合格后填写验收单，经技术负责人、安全员签字后方可投入使用。
防护架未经验收，投入使用，严禁任何人走入。
9.12此方案中的水平防护棚仅做防坠落设计，不能堆载工程材料，因此，在各个方向上均设置警告牌。
10、悬挑安全防护受力验算
计算依据：
1、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128-2010
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
4、《钢结构设计规范》GB50017-2003
一、基本参数
主梁离地高度（m）
75
悬挑方式
普通主梁悬挑
主梁间距（mm）
1500
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型螺栓
锚固螺栓直径d（mm）
20
主梁建筑物外悬挑长度Lx（mm）
4000
主梁外锚固点到建筑物边缘的距离a（mm）
300
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
5000
梁/楼板混凝土强度等级
C45
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
二、荷载布置参数
作用点号
各排立杆传至梁上荷载标准值F'（kN）
各排立杆传至梁上荷载设计值F（kN）
各排立杆距主梁外锚固点水平距离（mm）
主梁间距la（mm）
1
2
10.9
1000
1500
附图如下：
平面图
立面图
三、主梁验算
主梁材料类型
工字钢
主梁合并根数nz
1
主梁材料规格
16#
主梁截面积A（cm2）
26.1
主梁截面惯性矩Ix（cm4）
1130
主梁截面抵抗矩Wx（cm3）
141
主梁自重标准值gk（kN/m）
0.205
主梁材料抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
215
主梁材料抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁允许挠度[ν]（mm）
1/360
荷载标准值：
q'=gk=0.205=0.205kN/m
第1排：
F'1=F1'/nz=2/1=2kN
荷载设计值：
q=1.2×gk=1.2×0.205=0.246kN/m
第1排：
F1=F1/nz=10.9/1=10.9kN
1、强度验算
弯矩图（kN·m）
σmax=Mmax/W=12.868×106/141000=91.262N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
2、抗剪验算
剪力图（kN）
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=11.884×1000×[88×1602-（88-6）×140.22]/（8×11300000×6）=14.044N/mm2
τmax=14.044N/mm2≤[τ]=125N/mm2
符合要求！
3、挠度验算
变形图（mm）
νmax=12.243mm≤[ν]=2×lx/360=2×4000/360=22.222mm
符合要求！
4、支座反力计算
R1=-1.959kN,R2=15.073kN
四、悬挑主梁整体稳定性验算
主梁轴向力：
N=[0]/nz=[0]/1=0kN
压弯构件强度：
σmax=Mmax/（γW）+N/A=12.868×106/（1.05×141×103）+0×103/2610=86.917N/mm2≤[f]=215N/mm2
塑性发展系数γ
符合要求！
受弯构件整体稳定性分析：
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
σ=Mmax/（φbWx）=12.868×106/（0.53×141×103）=172.193N/mm2≤[f]=215N/mm2
符合要求！
五、锚固段与楼板连接的计算
主梁与建筑物连接方式
平铺在楼板上
锚固点设置方式
U型锚固螺栓
U型锚固螺栓直径d（mm）
20
主梁建筑物内锚固长度Lm（mm）
5000
梁/楼板混凝土强度等级
C45
混凝土与螺栓表面的容许粘结强度[τb]（N/mm2）
2.5
锚固螺栓抗拉强度设计值[ft]（N/mm2）
50
锚固螺栓1
锚固螺栓2
1、螺栓粘结力锚固强度计算
锚固点锚固螺栓受力：
N/2=0.979kN
螺栓锚固深度:
h≥N/（4×π×d×[τb]）=1.959×103/（4×3.14×20×2.5）=3.117mm
螺栓验算：
σ=N/（4×π×d2/4）=1.959×103/（4×π×202/4）=1.559kN/mm2≤0.85×[ft]=42.5N/mm2
符合要求！
2、混凝土局部承压计算如下
混凝土的局部挤压强度设计值：
fcc=0.95×fc=0.95×21.1=20.045N/mm2
N/2=0.979kN≤2×（b2-πd2/4）×fcc=2×（1002-3.14×202/4）×20.045/1000=388.305kN
注：
锚板边长b一般按经验确定，不作计算，此处b=5d=5×20=100mm
符合要求！
11、附图
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