桥面人行道悬挑式水平防护棚搭设专项施工方案.doc

一、编制依据
1、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99.
2、《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011.
3、《安装施工工艺操作规程架子工程》DB51/T325-91.
4、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91.
5、同泽新时代(三期)6#、8#楼施工图
二、工程概况及场地现状
本工程地处习水县城绿州桥城市主干大道东南侧，工程由主楼和裙楼组成，主楼22层（注：已含屋顶层），裙楼5层，地下车库1层。但该工程主楼和裙楼在靠城市主干大道一侧立面是设计在同一垂直面上，又因建筑物外边线离大桥人行道距离只有150mm，故在工程施工中就会给频繁过往行人和车辆带来一些不安全因素，为确保本工程在施工中过往行人及车辆安全，现特编制A/K1~46轴桥面人行通道防护棚搭设专项施工方案，位置详见后附4.80m标高层悬挑式水平防护棚搭设施工平面布置图。
三、方案选择
根据本工程位置特点和建筑施工实际情况，结合本公司近年来对安全防护架应用技术，决定在该工程A/K1~46轴人行通道地面、易受高处坠物打击范围内人行通道区域上方位置、搭设悬挑式水平防护棚（水平防护架），本防护棚设计同时应满足安全、适用、经济及外立面美观原则，因此该防护棚挑梁主要承力杆件就选用承载力相对较大14#槽钢、和水平方向次梁就选用连接方便并较经济48×3.0钢管、及经济较适用九夹板、彩条布、竹串板、安全平网等作为该防护棚第一层防护板和上部第二层防护板及经济美观九夹板作为防护棚栏杆护身板，搭设方法详见后附悬挑式水平防护剖面示意图。
四、悬挑防护棚搭设主材材质要求
1、槽钢：防护棚搭设所用槽钢必须是正规厂家生产14#槽钢，购买时并附有槽钢生产质量保书和产品检验报告。
2、钢管、扣件：
（1）、钢管材质要求
钢管材质使用Q235A(3号)钢。力学性能要符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-AJ级钢规定，钢管进场时，应有生产厂家检验合格证，若对质量不明或有怀疑时，应将进场钢管进行机械性能试验。承重杆件钢材，还应满足抗拉强度、伸长率、屈服点、磷含量要求，同时要求钢管表面无严重锈蚀和钻孔、裂痕、弯折等现象。
钢管规格要求：应采用外径48mm，壁厚3.0mm焊接钢管。
（2）、扣件材质要求
扣件式钢管架应采用可锻铸铁制作扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB 15831）规定。扣件不应有裂纹、气孔、也不应有疏松、砂眼或其它影响使用性能铸造缺陷。扣件及钢管贴合面要接触良好，扣件夹紧钢管时，开口处最小距离要不小于5mm；扣件活动部位应使其转动灵活，旋转扣两旋转面间隙要小于1mm。扣件表面应除锈并刷红色防锈漆。
3、九夹板：防护棚搭设所用九夹板也必须是正规厂家生产1830×980×18规格九夹板，并附有质量保书和产品检验报告，并同时要求板面尽量光泽、无起层、无严重缺边掉角等现象。
4、竹串板用材要求
选用长约3米，宽约0.3米，厚约40～50mm楠竹跳板（也称竹串板）。
五、施工准备
技术人员应熟悉各个部位及高度结构变化，组织必要物料进场，以备悬挑安全防护棚搭设使用；有关作业班组应组织足够作业人员，准备悬挑安全防护棚搭设；同时在施工前，应当组织有关技术人员和安质人员对作业班组进行作业前技术、安全交底。架子工必须具备国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事悬挑安全防护棚安装、拆除作业。
六、搭设顺序：
预埋楼面悬挑梁锚环 槽钢悬挑梁安装 水平方向钢管次梁搭设和立
面钢管护栏搭设 满铺第一层九夹板 满铺彩条布 铺设竹串板
第二层钢管架搭设 第二层满铺竹串板 安装栏杆护身板 安装安全平网。
七、搭设构造
（1）、防护棚槽钢悬挑梁主要承力构件长度为9米，计划室内锚固搁置长度段为5米，外伸钢梁段为4米，钢梁安装前应先在二层楼面上距外墙边0.20米，2.40米，4.80米支点处预埋16圆钢锚环各三处（注：锚环要求两端锚入混凝土内深度不应小于钢筋直径30d圆钢锚环沿钢梁安装方向预埋间距为1800mm（注：挑梁遇墙、柱部位应预留能满足钢梁安装PVC套管洞，管底距结构面为50mm），同时，楼层在上升到四层时，同样也要求在距外墙边300mm处预埋16圆钢钢丝绳斜拉锚环，埋设间距为钢梁安装间距即1800mm。
（2）、钢梁安装：在二层预埋锚环混凝土强度达75%时，即可进行钢梁安装，钢梁安装时用塔吊把钢梁吊送至钢梁安装部位，用事先预埋好锚环把钢梁按锚固长度要求锚牢在锚环上，然后在钢梁外伸段焊接卡环上系牢钢丝绳并斜拉到上部楼层预埋好锚环上给予系牢（注：斜接钢丝绳一头不得少于三个钢丝绳长，绳长剩余钢丝绳长度要求≥1米，并同时要求用紧线钳把梁水平高度调整一致，楼面每根挑梁三个锚固点锚环应用木楔给予塞牢）。
（3）、水平方向钢管次梁搭设：钢管次梁搭设应沿钢梁外挑方向由里向外沿600间距用扣件卡牢固定于外挑钢梁上，再在钢管次梁上面搭设次梁连接钢管，连接钢管搭设间距为外伸钢梁间距为1/2（即1米间距）次梁杆和连接杆搭设好后，接着按要求搭设上部第二层防护钢管网架和立面钢管护栏。
（4）、铺设第一层防护九夹板：防护九夹板应顺着挑梁方向由里向外依次满铺、铺稳，并在钢管次梁上面同时用12#铁丝将九夹板钻孔捆牢，并不得有松动和未铺满现象。
（5）为防止施工用水和雨水乱溅，并在九夹板上面满铺一层彩条布和在彩条布上用竹串板压牢。
（6）、铺设第二层防护竹串板：第二层防护竹串板铺设工艺及方法及第一层防护竹串板铺设工艺和方法及要求相同。
（7）、第二层防护竹串板铺设好后，应在事先搭设好立面钢管内测安装1.50米高九夹板作为外防护棚护身栏板，护身栏板安装应用12#铁丝及立面横向连接钢管捆绑牢固，同时安装好后护身栏板不得有歪斜或上下端点不垂直及长度方向不在同一条直线上和捆绑松动情况出现。
（8）、护身栏板搭设好后，在护身栏板内侧及建筑物外侧边之间再按要求搭设一道安全平网，安全平网搭设及第二层满铺防护板之间应设不小于500mm缓冲空间，用以承受上部坠落物件所产生缓冲力。
（9）、安全防护棚搭设好后基本要求是：横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、受荷安全、并有安全操作空间、不变形、不摇晃。
八、搭设注意事项：
（1）按照规定构造方案和尺寸进行搭设；
（2）及时及结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程安全；
（3）拧紧扣件（拧紧程度要适当）；
（4）有变形杆件和不合格扣件（有长度、扣接不紧等）不能使用；
（5）搭设工人必须佩挂安全带，带好安全帽，严禁穿高跟鞋、拖鞋或硬底带钉易滑鞋作业，工具及零件应放在工具包内，服从指挥，集中精力、相互配合，拆除下来材料不乱抛、乱扔。悬挑安全防护棚搭设作业时下方不准站人，架子工不准在悬挑安全防护棚上打闹、嬉笑。
（6）随时校正杆件垂直和偏差避免偏差过大；
（7）没有完成防护架，在收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外；
（8）凡遭遇六级以上大风或下雨天气时，不得进行作业。雨后作业应待悬挑安全防护棚上雨水吹干后进行，防止滑落。
（9）在靠近电源处拆除悬挑安全防护棚时，必须将电源先切断或严密防护，必要时变更位置后方可进行作业，不允许将电源线拉在悬挑安全防护棚上，以防止漏电伤人。
（10）防护棚搭设时必须有专人指挥。
九、搭设规定
（1）操作层悬挑安全防护棚设置栏杆及挡脚板，栏杆高度不得低于1.2m，挡脚板用竹纤板制成，高度不得低于200mm。
（2）反拉钢丝绳要求保证通顺，不得因被其它钢管等部件阻挡，而形成折线形状，调节绳卡螺栓，使其松紧适度，受力明确均匀。
（3）检查验收，悬挑架安装完毕后，要进行全面综合检查验收、签证，对所有节点还要进行复拧收紧，扣件螺栓扭力矩不得小于40N·m，并不大于65N·m，及时用彩色粉笔做出标记，确保一个不漏。
（4）为了防火安全，在每层上人跑道及建筑物对角处，各设置一个灭火器。
十、悬挑防护棚受力计算(注：从防护使用安全角度考虑，则防护棚安全计算按外悬挑长度为5m，室内搁置锚固长度为4m作安全验算)
由于悬挑防护棚选用是14#槽钢作钢梁，Φ48钢管作次梁，上满铺竹串板，每根挑梁选用是2根φ13光面钢丝绳，作为提拉钢梁斜拉绳，其强度极限≥1700MPa，每一吊点设ф16预埋吊环，根据《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）第7.9.8规定，吊环要求采用Ⅰ级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入深度要求不应小于钢筋直径30d，并应焊接或绑扎勾住结构钢筋。
1、荷载取值
（1）恒载按JGJ130-2001表4.2.1-1脚手板自重标准值木脚手板标准值为0.35KN/M2。
（2）活载取1KN/M2。
2、次梁荷载计算：
悬挑防护棚取静荷载为0.35KN/M2,活载为1.0KN/M2,则线荷为0.35×0.9=0.315KN/M；活荷载取1.0 KN/M2, 则线荷为1.0×0.9=0.9 KN/M。
（1）次梁静力计算概况:
①单跨梁形式： 简支梁
②计算模型基本参数：长 L =2.0 M
③均布力：
标准值qk=qg+qq=0.315+0.9=1.215 KN
设计值qd=qg*γG+qq*γQ =0.315*1.2+0.9*1.4=1.638 KN
（2）、选择受荷截面
①截面类型：Φ48钢管
②截面特性： Ix=12.19cm4 Wx=5.08cm3 G=3.84kg/m
（3）、相关参数
①材质：Q235
②x轴塑性发展系数γx：1.05
③梁挠度控制［v］：L/250
（4）内力计算结果
①支座反力 RA = qd * L / 2 =1.638 KN
②支座反力RB = RA =1.638 KN
③最大弯矩Mmax = qd * L * L / 8 =0.819 KN.M
（5）强度及刚度验算结果
①弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝153.54N/mm2
②最大挠度fmax = 5 * qk*L 4/384 * 1/ (E*I)=6.89mm
③相对挠度v = fmax / L =1/ 290
弯曲正应力σmax= 153.54 N/mm2 < 抗弯设计值 f : 215 N/mm2 安全。
跨中挠度相对值v=L/290 <挠度控制值［v］:L/ 250 安全。
验算通过。
3、悬挑梁计算:
该梁为一次超静定结构，因B、C点均为钢丝绳受拉，把拉力分解成竖向和水平向分力，先按可动铰支座计算出竖向分力，再计算水平向分力。
（1）梁静力计算概况
①双跨超静定梁形式：
②计算模型基本参数：长 L =5 M
③标准值qk=qg+qq=(0.35+1.0)×2.0=2.7 KN/M
设计值qd=qg*γG+qq*γQ =(0.35×1.2+1.0×1.4) ×2=3.64 KN/M
（2）选择受荷截面
①截面类型：槽钢： [ 14
②截面特性：Ix=101cm4 Wx=25.3cm3 Sx=15.1cm3 G=8kg/m
③翼缘厚度： tf=8 mm 腹板厚度 tw= 5mm
（3）相关参数
①材质：Q235
②x轴塑性发展系数γx：1.05
③梁挠度控制 ［v］：L/250
（4）内力计算结果
①按C点挠度相等计算支座反力

得
得
②支座反力

③支座反力

④最大弯矩 Mmax = 4.20×2.5-4.48×2.5×2.5÷2 =-3.50 KN.M
⑤最大压力 N=17.23KN
⑥最大剪力 Q=4.219-4.5×2.5=7.00KN
（5）强度及刚度验算结果
①正应力σmax = N/mm2 <抗弯设计值 f: 215 N/mm2 安全。
②C处剪应力
τC = Q * Sx/ (Ix * tw)＝13.08N/mm2 <抗剪设计值 fv:125 N/mm2 安全。
4、验算钢丝绳抗拉强度
钢丝绳选用φ13.0光面钢丝绳，强度极限≥1700MPa，破断拉力总和≥257kN。断股、锈蚀严重钢丝绳不得使用。
（1）吊点C斜拉钢丝绳所受荷载P1按下式计算：
P=Pc×K
式中K——荷载不均匀系数，取1.5。
P=15×1.5=22.5KN
钢丝绳计算按下列公式：
Px≤
式中：Pg——钢丝绳计算拉力，为22.5KN；
PG——钢丝绳钢丝破 断拉力总和（KN）；
a——考虑钢丝受力不均匀钢丝破断拉力换算系数，取0.85；
K——钢丝绳使用安全系数，取8。
若采用φ13.0，绳芯1钢丝绳：
=8×22.5/0.85=211.76KN
（2）选用ф13钢丝绳，Pg=257KN >211.76KN
安全。
5．选择及钢丝绳配套卡环
钢丝绳吊环：由已选ф13钢丝绳，查表得适用卡环型号为3.3，其安全荷重33KN>22.5KN。
安全。
6．计算工程结构上预埋吊环
根据《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）第7.9.8规定，吊环多采用Ⅰ级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋，吊环埋入深度不应小于30d（钢筋直径），并应焊接或绑扎勾住结构钢筋。每个吊环可按两个截面计算，吊环拉应力不应大于50N/mm2。
吊筋面积Ag===225mm2。
选ф16，则Ag=254.5>225mm2。符合要求。
十一、悬挑防护棚拆除
悬挑安全防护棚在主体砌体施工完成后给予立即拆除，在悬挑安全防护棚拆除之前应作好以下工作：
1、对悬挑安全防护棚进行安全检查，确认不存在严重安全隐患时方可拆除，检查，如存在影响拆除悬挑安全防护棚安全隐患，应先对悬挑安全防护棚进行修整和加固，以保证悬挑安全防护棚在拆除过程中不发生危险。
2、在拆除悬挑安全防护棚时，应先清除脚手板上垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚清扫集中要集中清扫在一起装入容器内运下。
3、悬挑安全防护棚在拆除前，应先明确拆除范围、数量、时间和拆除顺序、方法、物件垂直运输设备数量，悬挑安全防护棚上水平运输、人员组织，指挥联络方法和用语，拆除安全措施和警戒区域要事先给予明确。
4、严格遵循拆除顺序，由上而下、后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：安全平网→护身板→立面防护架→防护竹串板、九夹板→水平钢管次梁→悬挑钢梁。
5、悬挑安全防护棚拆除一般严禁在垂直方向上同时作业，因此要事先做好其他垂直方向工作安排。
6、拆除悬挑安全防护棚时，下部出入口必须停止使用，对此除监护人员要特别注意外，还应在出入口处设置明显停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置。
7、在拆除悬挑安全防护棚时，在坠落范围内应设置明显“禁止入内”字样标志，并有专人监护，以保证拆悬挑安全防护棚时无其他人员入内。
8、对于拆除悬挑安全防护棚用垂直运输设备要用滑轮和绳索运送或塔吊配合，严禁乱扔乱抛，并对操作人员和使用人员进行交底，规定联络用语和方法，明确职责，以保证悬挑安全防护棚拆除时其垂直运输设备能安全运转；
9、拆下来悬挑安全防护棚钢管、扣件及其他材料运至地面后，应及时清理，将合格及需要整修后才能重复使用和应报废应加以区分，按规格堆放。对合格件应及时进行保养，保养后送仓库保管以备今后使用。
10、本工程悬挑安全防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业。
11、拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。
12、悬挑安全防护棚拆除过程中，不得中途换人，如必须换人，则应在安全技术交底中交代清楚。
十二、悬挑安全防护棚防电、避雷及安全防护装置
1．防电
⑴．钢管悬挑安全防护棚不应搭设在距离外电架空线路安全距离以内并同时要求悬挑安全防护棚外侧边缘及外电架空线路边线间最小安全操作距离应满足要求。
⑵．对于达不到规定最小距离时，必须采取防护措施，增设屏障、遮栏、围杆或保护网，并悬挂醒目警告标志牌。
⑶．悬挑安全防护棚搭设和使用期间，要严防及带电体接触，当需要穿过靠近380V以内电力线路，距离线路在2m以内时，搭设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取下列措施：
①对电线和悬挑安全防护棚分别采取有效绝缘措施；
②对悬挑安全防护棚要采取可靠安全接地处理；
2、避雷
搭设悬挑安全防护棚时，应安装避雷针、避雷器、避雷线。
悬挑安全防护棚防雷接地，将建筑物上避雷针引出及各段悬挑安全防护棚承载装置四角焊接，接地电阻不大于10Ω。
十三、悬挑安全防护棚验收及保护
1、悬挑安全防护棚在投入使用之前必须进行验收，合格后方准使用。
检查验收内容，应按施工组织设计或作业指导书有关规定进行，悬挑安全防护棚验收主要有以下项目：
①悬挑钢梁、吊环、钢丝绳规格；
②悬挑钢梁间距；
③脚手板固定；
④安全栏杆高度和护身板及安全平网安装牢固性；
⑤扣件紧固程度；
⑥悬挑安全防护棚所用钢管、扣件、型钢及其他材料材质证明和抽检记录；
⑦悬挑安全防护棚接地防雷；在检查验收过程中，要特别注意扣件紧固程度，扣件并不是拧得越紧越好。对于拧紧力矩大于70N·M扣件，要认真检查有无裂缝、变形，如果发现有上述弊病应立即调换，调换上扣件螺栓应紧固在40～70N·M。
2、悬挑安全防护棚在验收合格通过投入使用后，必须对其进行日常保养和定期全面检查和整修，才能保证其安全使用。
定期维护保养一般每月进行一次。所以要求施工作业队对悬挑安全防护棚进行日常和定期保养和维修，尤其是每次强风、暴雨过后要认真给予检查整修后方可投入使用。
悬挑安全防护棚保养整修主要内容有：
（1）检查脚手板有否松动、悬挑，还要检查四角是否用铁丝扎牢，如发现问题应及时纠正。
（2）要对外侧拉板（护身板）、安全平网、安全隔离设施、栏杆和接地防雷等安全设施进行检查，保证这些安全设施完整、牢固，能正常发挥安全作用。如果有损坏要及时调换，如有松动应及时紧固，如发现松动和开口要及时连通。

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