商业办公楼工程悬挑式卸料平台施工方案.doc

商业办公楼工程 悬挑式卸料平台施工方案
悬挑式卸料平台施工方案
一、编制依据
（1）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
（2）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
（3）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；
（4）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
（5）《钢结构工程施工质量验收规范》 （GB50205-2001）；
（6）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）；
（7）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；
（8）《简明建筑五金手册》 第2版；
（9）《建筑施工计算手册》（中国建筑工业出版社，2004年）；
（10） 钢筋焊接及验收规范（JGJ18-96）；
（11） 《施工结构计算方法与设计手册》（中国建筑工业出版社，2000年）；
（12） 品茗安全计算软件（2007版）。
二、工程概况
工程名称：XXXX中心工程；
工程地址：XX市XX区花乡四合庄1516-10地块；
建设单位：XXXX置业有限公司；
勘查单位：XX工程设计院有限公司；
设计单位：XX工程设计院有限公司；
监理单位：
施工单位：XX建工集团有限公司；
质量监督单位：
本工程位于XX市XX区花乡四合庄1516-10地块，本工程为高层商业办公楼，地下3层，地上21层。地下室平时为商业网点及车库，地上由3栋21层框架主体与两栋3层裙房组成。本工程总建筑面积为129050平方米，地下室建筑面积为24400平方米，地上建筑面积为104650平方米。地下室层高为：地下三层4.55米、地下二层3.9米、地下一层4.8米；地上主体层高：地上一层为5.1米、地上二层、三层为4.5米、地上4-19层为3.6米、地上20层为3.69米、地上21层3.9米，建筑总高度为82.6米。
本工程结构形式，基础为筏板基础，主体为框架剪力墙结构。建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年，建筑抗震设防类别丙类，地基基础设计等级为乙级（车库基础为丙类）。抗震设防烈度为8度。
三、编制说明及布置位置
（1）受料平台为该层的构筑物支撑材料及模板材料传递给上一层结构施工的材料所需的临时性工序，但该悬挑平台，悬挑较大、较宽，仅依赖根部砥柱、外挑部纯属钢丝绳受力的概念。因此必须达到自身刚度和稳定性，和达到足够的承载力；在施工过程中，荷载不超过1.5吨（本工程特别要求平台荷载不超过1.0t），在各种荷载作用下不发生失稳、倒塌，不允许刚架变形、倾斜、摇晃式扭曲等现象，以确保安全。
（2）主要用于钢管、扣件、模板等周转材料向上转运时需要周转平台，每栋配置两个，计6个。
（3）2#、3#、4#楼卸料平台均设置在主体楼座北侧；每一楼座设置两个卸料平台，且分别布置在楼座东西两侧。
四、悬挑卸料钢平台方案设计
4.1 悬挑卸料钢平台设计总体概况
本工程外悬挑卸料钢平台主要用于结构模板、支撑等材料翻层转运之用。
本工程为标准的高层商业办公楼，根据工程图纸设计，2#、3#、4#楼3幢主楼为单单元设计方案，标准层单层建筑面积为1650.2m2；在地上五层及五层以上布置卸料平台，每栋配置两个悬挑式卸料平台。现场一共需要制作六个钢平台，满足材料周转使用要求。
悬挑式卸料平台采用型钢焊接制作而成，通过预埋件和斜拉钢丝绳进行固定，通过塔吊就行吊装就位安装。
4.2 悬挑卸料钢平台构造设计
4.2.1钢平台构造：钢平台由2根主梁和中间次梁（间距1000）及面板、围栏组成。安装时将主梁里端自结构楼板外边缘伸入搁置，主粱反底的阻档顶紧外梁边，每根主梁外段连接2根斜拉钢丝绳将钢平台拉住(其中1根为安全保险)。
钢平台斜拉钢丝绳与上层(或再上层，视其斜拉角度而定，应大于45º，本工程斜拉在上一层顶板预留的Φ20钢筋节点上，预埋钢筋焊接在梁内主筋上，本工程斜拉角度为58º)结构拉结做法详见附图节点。钢丝绳卡为四只。
4.2.2钢平台构造尺寸：钢平台长4．45m，宽4．00m，三面围栏高度1．50m，钢梁伸入结构楼板的搁置长度为1.50m。
4.2.3钢平台材料选用：主梁选用18#普通工字钢，次粱选用18#普通工字钢，底板面板选用16mm厚普通模板胶合板，栏杆选用Φ48×3.0钢管，封闭栏板也采用16mm厚胶合板，连接钢丝绳的钢耳板选用直径24mm圆钢环，承重斜拉钢丝绳选用6×19Φ22。沿挑出端方向搭设1.5m高的防护栏杆，按照公司标准，底杆距工字钢面200mm，立杆出顶水平杆100mm，水平杆间距600mm，立杆间距1.0m，立杆焊接在主梁工字钢上，设置180mm高的挡脚板。
4.2.4钢平台设计荷载：允许施工荷载2KN/m²，最大堆料重量1.5吨。
4.2.5钢平台安拆方法；钢平台的安装、转移与拆除，均使用现埸塔吊吊运配合安装、转移与拆除。
五、悬挑钢平台制作
5.1 材料要求
5.1.1制作钢平台的型钢选用Q235钢，应符合《碳素结构钢》(GB700)的规定，应具有材质证明书。
5.1.2手工焊接用的焊条应符合《碳钢焊条》(GB/T5117)的规定，选择的焊条型号应与主体型钢强度相匹配。
5.2材料需用计划
钢平台制作所需主要材料估算量如下表：
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
18工字钢
96m
7
E43的焊条
85kg
2
20的圆钢
48m
8
红油漆
25L
3
6*19直径22的钢丝绳
203m
9
50*100的木枋
1.5m3
4
24的钢丝绳卡
96个
10
28的圆钢
24m
5
16厚竹胶板
76张
11
乙炔、氧气

6
黄色防锈漆
25L
12
白油漆
25L
5.3悬挑钢平台制作
5.3.1制作场地:钢平台应在干燥、坚实、平整的场地上制作。
5.3.2钢材下料、切割
（1）钢材的品种、型号、规格、下料尺寸；
（2）钢材切割采用手工气割方法；
（3）对切割边应进行干直磨边处理。
5.3.3拼装、焊接
（1）钢平台应在平整的场地上经试拼装后施焊。应符合钢平台构造图纸要求。点焊成整体，经检查无误后方可正式焊接。
（2）焊接操作人员必须经过专业培训，持证上岗。
（3）钢材焊接必须严格按钢材焊接工艺要求进行，保证焊缝连续饱满，焊缝厚度符合设计要求。
5.3.4对焊接拼装好的钢平台骨架，在油漆及铺面板前应先进行验收，验收内容包括，主次钢梁规格，钢梁长度、间距，耳板规格、位置，钢件连接焊缝质量，骨架方正、平面度，做好骨架质量检验记录。
5.3.5钢平台骨架经验收合格后，对钢平台骨架进行防腐涂装作业，刷红丹防锈漆二度。
5.3.6待钢平台骨架油漆干燥后，铺设平台木面板和围栏封面板，平台木面板涂刷防腐、防水涂料(油漆)。
5.2.7钢平台制作验收
钢平台(包括附墙件)制作完成最后一道工序，即进行验收，验收合格后，办理钢平台制作质量验收记录，验收时应检查以下内容：
（1）钢平台设计图；
（2）钢材产品质量合格证，焊条产品质量合格证；
（3）钢平台骨架质量检验记录；
（4）平台围栏高度，所用材料规格、位置尺寸，围栏安装质量；
（5）平台面板材料质量、铺设质量。
六、悬挑钢平台安装
6.1安装准备
6.1.1钢平台制作完成后必须经过验收合格，方可安装使用。
6.1.2在结构顶板上（外梁位置处）安装好固定斜拉钢丝绳的连接锚固件，安装的锚固件必须符合设计要求。
6.1.3在结构层安装钢平台的部位，对影响钢平台安装的外墙脚手架杆件在进行脚手架搭设时应考虑不能对钢平台的安装有影响，否则应进行移位或拆除，并对脚手架采取必要的加固措施。
6.1.4对参加钢平台安装的人员进行安全技术交底。
62钢平台安装
6.2.1钢平台安装顺序
挂钩起吊→吊挂就位→安装主拉钢丝绳→安装保险钢丝绳→调整固定→钢平台验收。
6.2.2挂钩：将两根吊装钢丝绳分别穿在钢平台两侧的近搁置端的两只耳环上，指挥塔吊下降吊钩，钩住起吊钢丝绳并略作提升，使之收紧钢丝绳。注意钢平台的安装方向，使钢平台搁置端朝向安装位置。
6.2.3起吊：指挥塔吊缓缓起吊钢平台，起吊时钢平台呈水平状态。当钢平台上升到超过安装高度500mm时即停，通过塔吊大臂的转动，使钢平台缓缓靠近安装位置。
6.2.4吊挂就位：当钢平台靠近安装位置时，操作人员用钢筋钩子钩住钢平台并用力拉近，在塔吊配合下，控制钢平台正确定位在安装位置，并向塔吊司机发出下降信号，当钢平台搁置端就位在结构的安装位置上时，塔吊即刻停止下降，使钢平台静止吊挂在塔吊钢丝绳上，并将钢平台搁置点与结构用螺栓临时固定。
6.2.5安装钢丝绳
（1）将斜拉钢丝绳一端预先安装在钢平台耳板上，到钢平台安装就位并静止吊挂在塔吊钢丝绳上时，操作人员将斜拉钢丝绳另一端安装固定在结构顶板锚固件上。
（2）先安装主拉钢丝绳，主拉钢丝绳安装后应使钢平台外口略高，不得使安装后的钢平台里高外低。
（3）待钢平台两侧的主拉钢丝绳安装好后，即可卸去塔吊吊钩，随即再安装第二根斜拉保险钢丝绳，收紧钢丝绳采用花篮螺杆。
（4）钢丝绳卡子固结要求；
1）斜拉钢丝绳下端与平台耳板拉结固定时，宜采用骑马式卡子，U形螺栓内侧挣距应与钢丝绳直径大小相适应。
2）U形螺栓的弯曲部分应与绳头接触，不得与主绳接触。螺栓拧紧以将钢丝绳压扁1/3直径为宜。
3）钢丝绳卡子数量及间距应符合下表要求：
钢丝绳直径
卡子个数
卡子间距(mm)
钢丝绳头端长度
≤18
3
150
钢丝绳头端部距第一个卡子不应小于150mm
>18且≤21
4
150
>21且≤28
4
200
6.2.6调整固定：钢平台初步安装后，检查并调整水平度，将搁置于结构上的钢梁端部固定螺栓拧紧。钢平台安装后，在栏板里外侧标明钢平台限载重量。
6.2.7钢平台安装验收
钢平台安装后应经验收合格方可交付使用，并及时办理验收手续。验收时应对以下内容进行检查；
（1）钢平台及附墙件（预留在顶板处）制作质量检查合格记录；
（2）钢丝绳规格及产品质量合格证；
（3）钢丝绳卡子规格及产品质量合格证；
（4）附墙件安装位置；
（5）主拉钢丝绳拉结角度；
（6）钢丝绳卡子安装数量、方向、间距，螺栓拧紧程度；
（7）钢丝绳头端部与第一个卡子间的留置长度；
（8）钢平台水平度(应外口略高)；
（9）钢平台在结构搁置部位的固定。
七、悬挑卸料钢平台转层
7.1钢平台转层施工程序
安装起吊钢丝绳→塔吊挂钩收紧起吊钢丝绳→卸掉钢平台搁置端锚固螺栓→斜拉钢丝绳上端与结构锚固件脱离→塔吊起吊并转向上层安装位置，吊挂就位→安装主拉钢丝绳→安装保险钢丝绳→钢平台验收。
7.2钢平台转层注意事项
7.2.1钢平台转层前，应向操作人员进行安全技术交底。
7.2.2钢平台转层时，在现场塔吊吊臂作业半径内应采取安全警戒措施，在上层钢平台安装侧的外墙脚手架上人员应暂停作业，并撤离脚手架面。
7.2.3钢平台转层安装后，应例行验收手续，验收合格后方可交付使用。钢平台转层安装完成后应对钢平台重新进行验收。
八、悬挑钢平台拆除
8.1钢平台拆除顺序
安装起吊钢丝绳→塔吊挂钩并收紧起吊钢丝绳→卸掉钢平台搁置端锚固螺栓→斜拉钢丝绳上端与结构锚固件脱离+塔吊起吊吊离结构层+塔吊下降吊钩，将钢平台吊运到地面。
8.2钢平台拆除注意事项
8.2.1钢平台拆除前，应向操作人员进行安全技术交底。
8.2.2钢平台拆除时，在现场塔吊吊臂作业半径内应采取安全警戒措施。
8.2.3对拆除的钢平台应妥善保管，便于下一工程重复使用。
九、悬挑钢平台的管理
由于卸料平台在施工中的存在安全隐患，属于需要加强监控的危险源，在施工中遵循以下管理程序。
项目经理
项目总工
项目副经理
安全总监
工程部
安质部
测量员
工程部
物资部
安质部

项目经理：负责组织协调，并每月参与对于使用过程中的安全检查。
项目总工：组织技术部负责方案的编制、方案的技术交底、方案的技术复核；
组织质监部对材料进行检验，对搭设质量进行检查验收；
组织测量员进行位置的确定和放线定位。
项目副经理：负责组织工程部进行施工；
负责组织材料部进行材料的采购；
使用过程中参与检查及监督。
安全总监：搭设过程中负责旁站，监督；
搭设完成后组织参与质量、安全验收。
施工使用过程中负责定期检查，监督；
拆除过程中使用旁站、监督。
9.1悬挑钢平台搭设安全技术措施
（1）钢平台所有焊缝应饱满、牢固，符合规范要求；
（2）钢平台制作所用的材料必须为合格产品，并且符合相关规范及标准的要求；
（3）钢平台在地面组装完后，由技术负责人负责验收，合格后，方可进行安装；
（4）钢平台的安装必须由持有有效特种作业上岗证的架子工完成；
（5）脚手架搭设时，应预留好钢平台的位置，平台两侧脚手架的立杆应用双立杆加强；
（6）每次安装位移前，施工负责人必须对作业人员进行安全技术交底，并经双方签字认可；安装作业时精神要集中，团结协作，互相呼应，统一指挥；
（7）钢平台的上部位结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；
（8）钢平台外口应略高于内口；
（9）钢平台由塔吊配合安装，吊装时，需待主梁支撑点固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收合格后，方可松卸起重吊钩；
（10）风力六级或六级以上强风、大雨、大雪、大雾等恶劣天气，应停止平台安装作业。
9.2悬挑钢平台的使用与验收
（1）钢平台安装完毕后，项目部必须组织相关人员按规范进行检查验收，验收合格后方可使用，并挂验收合格牌。
（2）使用时在操作平台明显位置挂设容许承载力标识牌：限载1.5吨。并且配备专人进行监督，严禁超载使用。
（3）在施工期间指定专人对操作平台进行定期检查和维修，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复。
（4）起重吊装严格遵守有关起重吊装“十不吊”原则，起吊时必须有指挥在现场指挥。
（5）操作平台使用1-2次后，应对钢丝绳夹具再进一步拧紧，若“安全弯”有拉直现象，应及时检查钢丝绳的拧紧度。
（6）严禁在平台上打闹，玩笑，奔跑，严禁坐在栏杆上，严禁酒后上班。
（7）钢管应以同长度分批吊运转移，同长度指长度差不大于1/10；超过4.5米的钢管可伸出操作平台外端，外伸长度小于钢管的1/4。
（8）模板、钢管堆放宜平均，严禁单边堆放。
（9）钢平台上堆料高度不得超过围栏上皮高度，避免超高堆放材料越过围栏向下滑落，造成安全事故。
（10）悬挑式钢平台的搁支点与上部拉结点，必须位于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上。
（11）应设置4个经过验算的吊环。吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环。
（12）钢平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，采取其他方式时卡头的卡子不得少于3个。建筑锐角利口围系钢丝绳处应加衬软垫物，钢平台外口应略高于内口。
（13）钢平台吊装，需待横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，调整完毕，经过检查验收，方可松卸起重吊钩，上下操作。
（14）卸料平台使用时，应有专人负责检查。平台螺栓连接件和绳卡的紧固情况，必须逐个检查，每周维护一次。发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时更换，发现焊缝脱焊及时补焊。栏杆、铺板发现松动及时修整、固牢。
（15）平台大梁尾端的锚固要求，选用Φ20钢筋作成锚环，锚入砼板中满足规范要求，穿入板下层钢筋下牢固绑扎。如果板筋设计是单层时，应在锚点局部按要求设置加强筋。锚环高度应根据自身工程情况而定。
十、型钢悬挑卸料平台计算书
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。
10.1参数信息
10.1.1荷载参数
脚手板类别：木脚手板，脚手板自重(kN/m2)：0.35；
栏杆、挡板类别：栏杆、竹夹板挡板，栏杆、挡板脚手板自重(kN/m)：0.14；
施工人员等活荷载(kN/m2):2.00，最大堆放材料荷载(kN):10.00。
10.1.2悬挑参数
内侧钢绳与墙的距离(m)：3.65，外侧钢绳与内侧钢绳之间的距离(m)：0.50；
上部拉绳点与悬挑梁墙支点的距离(m)：7.20；

钢丝绳安全系数K：6.00，悬挑梁与墙的接点按铰支计算；
预埋件的直径(mm)：20.00。
只对外侧钢绳进行计算；内侧钢绳只是起到保险作用，不进行计算。
10.1.3水平支撑梁
主梁材料类型及型号：18号工字钢；
次梁材料类型及型号：18号工字钢；
次梁水平间距ld(m)：1.00，建筑物与次梁的最大允许距离le(m)：1.45。
10.1.4卸料平台参数
水平钢梁(主梁)的悬挑长度(m)：4.45，水平钢梁(主梁)的锚固长度(m)：1.50；平台计算宽度(m)：4.00。
10.2次梁的验算
次梁选择 18号工字钢 ，间距1m，其截面特性为：
面积 A=30.6cm2；惯性距 Ix=1660cm4；截面抵抗矩 Wx=185cm3；回转半径 ix=7.36cm；截面尺寸：b=94mm,h=180mm,t=10.7mm。
10.2.1荷载计算
（1）脚手板的自重标准值：本例采用木脚手板，标准值为0.35kN/m2；Q1 = 0.35×1.00=0.35kN/m；
（2）最大的材料器具堆放荷载为10.00kN，转化为线荷载：Q2 = 10.00/ 4.45/ 4.00×1.00=0.56kN/m；
（3）工字钢自重荷载 Q3=0.24kN/m；
经计算得到 静荷载设计值 q = 1.2×(Q1+Q2+Q3) = 1.2×(0.35+0.56+0.24) =1.38kN；
经计算得到 活荷载设计值 P = 1.4×2.00×1.00×4.00= 11.20kN。
10.2.2内力验算
内力按照集中荷载P与均布荷载q作用下的简支梁计算，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 M = 1.38×4.002/8+11.20×4.00/4=13.96kN.m。
10.2.3抗弯强度验算
次梁应力：

其中 γx -- 截面塑性发展系数，取1.05；
[f] -- 钢材的抗压强度设计值，[f] = 205.00 N/mm2；
次梁工字钢的最大应力计算值σ=1.40×104/(1.05×185.00)=71.84 N/mm2；
次梁工字钢的最大应力计算值 σ =71.841 N/mm2 小于次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求。
10.2.4整体稳定性验算

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)附录B得到：φb=0.99
由于 φb大于0.6，按照下面公式调整：

得到 φb=0.785；
次梁槽钢的稳定性验算 σ =1.40×104/(0.785×185.000)=96.07 N/mm2；
次梁工字钢的稳定性验算σ =96.075 N/mm2 小于次梁工字钢的抗压强度设计值 [f]=205 N/mm2，满足要求。
10.3主梁的验算
根据现场实际情况和一般做法，卸料平台的内钢绳作为安全储备不参与内力的计算。
主梁选择 18号工字钢 ，间距1m，其截面特性为：
面积 A=30.6cm2；惯性距 Ix=1660cm4；截面抵抗矩 Wx=185cm3；回转半径 ix=7.36cm；截面尺寸，b=94mm，h=180mm，t=10.7mm；
10.3.1荷载验算
（1）栏杆与挡脚手板自重标准值：本例采用栏杆、竹夹板挡板，标准值为0.14kN/m；Q1 = 0.14kN/m；
（2）工字钢自重荷载 Q2=0.24kN/m
静荷载设计值 q = 12×(Q1+Q2) = 1.2×(0.14+0.24) = 0.45kN/m；
次梁传递的集中荷载取次梁支座力 P = (1.38×4.00+11.20)/2=8.36kN；
10.3.2内力验算

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台水平钢梁计算简图

悬挑水平钢梁支撑梁剪力图(kN)

悬挑水平钢梁支撑梁弯矩图(kN.m)

悬挑水平钢梁支撑梁变形图(mm)
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，由矩阵位移法，得到：
R[1] = 25.74 kN；
R[2] = 18.045 kN；
最大支座反力为 Rmax=25.740 kN；
最大弯矩 Mmax=17.789 kN.m；
最大挠度 V=9.315 mm。
10.3.3抗弯强度验算

第 19 页 共 19 页

（1）卸料平台的上部拉结点，必须设于建筑物上，不得设置在脚手架等施工设备上；
（2）卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的挂钩挂牢，建筑物锐角口围系钢丝绳处应加 补软垫物，平台外口应略高于内口；
（3）卸料平台左右两侧必须装置固定的防护栏；
（4）卸料平台吊装，需要横梁支撑点电焊固定，接好钢丝绳，经过检验后才能松卸起重吊钩；
（5）卸料平台使用时，应有专人负责检查，发现钢丝绳有锈蚀损坏应及时调换，焊缝脱焊应及时修复；
（6）操作平台上应显著标明容许荷载，人员和物料总重量严禁超过设计容许荷载，配专人监督。
十一、附图
11.1附图一（工字钢与预埋钢筋环连接大样）

11.2附图二（悬挑卸料平台平面图）

11.3附图三（悬挑卸料平台安装图）

XX建工集团有限公司
XXXXXX项目经理部
2011年7月22日