环球中心悬挑式卸料平台施工解决方法2016.6.27.doc

'' 环球中心项目施工总承包工程环球中心项目施工总承包工程悬挑式卸料平台施工方案悬挑式卸料平台施工方案编编 制：制： 审审 核：核： 批批 准：准： 编制单位：中国建筑第二工程局有限公司编制单位：中国建筑第二工程局有限公司年年 月月 日日''目目 录录1.1.编制依据编制依据.12.2.分项工程概况和施工条件分项工程概况和施工条件.12.1工程概况.12.2施工现场情况.23.3.卸料平台设计卸料平台设计.23.1卸料平台布置.23.2卸料平台设计.24.4.钢卸料平台详图钢卸料平台详图.45.5.卸料平台安装卸料平台安装.96.6.安全管理安全管理.107.7.卸料平台计算书卸料平台计算书.10''1.1. 编制依据编制依据序号名 称编号备注1施工蓝图2施工组织设计3建筑施工安全检查标准JGJ59-20114建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-915钢结构设计规范GB50017-20036钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20017建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-20118建筑施工模板安全技术规范JGJ 162-20089建筑结构荷载规范GB50009-201210建筑地基基础设计规范GB50007-201111建筑施工木脚手架安全技术规范JGJ 164-200812建筑施工手册第五版13PKPM 工程安全计算软件2.2. 分项工程概况和施工条件分项工程概况和施工条件2.12.1 工程概况工程概况工程建设概况一览表工程建设概况一览表 序号序号项目项目内容内容1项目名称环球中心2项目地址邯郸市滏东大街以东、人民路以南、人民南路以北、广泰街以西3建设单位邯郸市翠宫房地产开发有限公司4设计单位邯郸市亚太建筑设计研究有限公司5监理单位河北鸿泰工程项目咨询有限公司6施工总承包中国建筑第二工程局有限公司工程设计概况一览表工程设计概况一览表 序号序号项项 目目内内 容容1建筑功能集五星级酒店、商业零售、休闲餐饮娱乐、办公、车库等于一体的大型城 市建筑综合体。2建筑面积总建筑面积571789.66总用地面积59397.83楼栋号T1T2T3T4T5T6裙房4基础厚度3m1.8m1.6m1.6m1.8m2.6m1m/1.6m''5地下层数33333336地上层数4218232322412-77建筑高度185.8m99.78m99.9m99.9m99.7m179.5m最高45.6m8±0.0m标高55.9m9结构形式T1及T6塔楼属于超高层，采用框架-核心筒结构，其中T1塔楼为型钢（钢 管）混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构以及钢板与混凝土组合楼板，T6 框架-核心筒结构以及劲性钢结构；T2T5为框架-剪力墙；裙房为框架结 构10基础形式T1T6主楼为后注浆灌注桩+筏板；裙房为下卧承台+筏板11基础等级地基基础设计等级：甲级 注：以上为初步设计概况。2.22.2 施工现场情况施工现场情况本工程地上部分裙房、T2、T3、T4、T5 标准层施工阶段拟采用悬挑式卸料平台作为材料周转工具，以达到安全、便捷的进行周转材料运输的目的。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。3.3. 卸料平台设计卸料平台设计3.13.1 卸料平台布置卸料平台布置裙房施工阶段，卸料平台尽量布置在北侧或南侧，从而避免影响邻近施工流水段施工。标准层阶段施工时，尽量选择无悬挑构件的临边位置布置悬挑式卸料平台。3.23.2 卸料平台设计卸料平台设计3.2.1 卸料平台参数卸料平台宽为 2.0m，长为 7.0m，从混凝土边梁边向外挑出 5.0m，主钢梁在混凝土楼板上设置三个锚固点，中部锚固点设置在距楼板边缘 1.5m 处， 锚固端长度 2.0m；防护栏杆 1.2m，平台两侧分别设置三个吊环，用于吊装、固定，通过钢丝绳与上一层结构边缘预埋圆钢拉环锚固件相拉结。3.2.2 卸料平台体系(1)主梁采用 18#槽钢，次梁采用 12#槽钢，其上满铺 3mm 厚花纹钢板，主、次梁、钢板及加劲板，均为普通碳素钢，并采用 E43 焊条焊接。''(2)钢丝绳：牵引钢丝绳（外侧设置两道）采用直径为 20mm，保险钢丝绳（内侧）采用直径为 20mm，牵引钢丝绳距槽钢外端 500mm 处设置，保险钢丝绳与槽钢拉结点设置在距外端 1.5m 处。钢丝绳采用 4 个螺栓直径为 20 的绳卡，绳卡压头应在钢丝绳长头的一边，绳卡间距见下图。U编插及绳卡的绳端固接编插及绳卡的绳端固接(3)吊环：拉绳点吊环采用直径20mm圆钢，平台两侧各三个，外侧两个用于固定平台，最内侧一个用于吊装，距外端部3.5m。主梁上的吊环按照钢丝绳的拉伸方向放置，与主梁满焊连接，焊缝高度必须0.5d(12mm)，焊缝长度双面焊不得小于6d（150mm） 。(4)楼板锚环：采用 M20U 型螺栓、12#槽钢组合锚固。(5)防护拦杆：采用 50×50 方钢管搭设，高度 1.2m，全高设置 3 厚花纹钢板防护，并与方钢管焊接牢固。(6)钢丝绳固定点：卸料平台斜拉钢丝绳上端在结构的固定点设在边框梁上，结构施工时，在平台设置处的各层边框梁中并排设置 20 钢筋地锚，一根设置承重钢丝绳，一根设置保险绳。牵引钢丝绳与结构接触处加设软垫，防止相互摩擦损坏。(7)梁边卡固点：平台主钢梁与边框梁外边缘卡固采用 12#槽钢，焊接在主钢梁上。(8)平台外侧刷漆：平台外侧防护栏杆部分刷红白相间油漆，其他部位刷黄色油漆。(9)材料要求：所用材料均应有产品合格证，并经检验满足规范规定要求方可使用。(10)制作要求：卸料平台采用专业焊工制作，并经各方验收合格后方可投入使用。''4.4. 钢卸料平台详图钢卸料平台详图U卸料平台平面图卸料平台平面图''卸料平台侧立面图卸料平台侧立面图钢丝绳与边框梁拉结做法示意钢丝绳与边框梁拉结做法示意''18#槽钢采用20mmHPB300钢筋进行钢丝绳拉结 与槽钢腹板采用双面满焊链接钢丝绳与卸料平台钢梁连接件做法示意钢丝绳与卸料平台钢梁连接件做法示意卸料平台正立面图卸料平台正立面图''锚固端构造详图锚固端构造详图AA：梁边卡固节点：梁边卡固节点 3 3EAA：主次梁焊接节点：主次梁焊接节点 AA：防护立管与主钢梁焊接节点：防护立管与主钢梁焊接节点 4 4E 5 5E当卸料平台与两侧架体之间存在大于 200mm 间距时，在卸料平台两侧加设防护，大于 500 间距是搭设临边防护。防护与卸料平台采用插销连接，与结构固定同样采用插销''固定设置。如下图：''5.5. 卸料平台安装卸料平台安装5.1 按照卸料平台的位置，在浇筑顶板混凝土时，预埋好卸料平台主梁锚固端的套管以及斜拉钢丝绳吊点的钢筋锚环。5.2 按照卸料平台的各构件规格及尺寸选定材料，在平整场地焊接卸料平台。焊接时，必须按照斜拉钢丝绳的角度焊接主梁上的吊环。焊接好的卸料平台，必须经过项目工程部、技术部及安全部门统一检查验收通过后方可起吊。吊运平台时应使用卡环，不得使吊钩直接钩挂吊环。5.3 卸料平台采用塔吊吊装，卸料平台重量约 1 吨，确定在塔吊的臂端容许起吊重量范围内。5.4 吊装前，必须卸掉上料平台的所有物体。起吊时，必须轻吊轻放，不得碰撞已浇筑完的结构或者外脚手架。5.5 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。5.6 钢平台安装吊运过程中，钢平台面上不得站人。5.7 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。5.8 卸料平台安装时，先将两道主梁端部缓慢深入楼内，在楼板锚固点对穿螺栓固定，拧紧螺母；主梁固定牢固后，再安装斜拉钢丝绳。斜拉钢丝绳安装时必须调整好角度，并确保其松紧一致，且斜拉钢丝绳安装完毕后， （钢丝绳与上层板连接牢固后，慢慢将塔吊的吊钩下落直至完全松开。这时出料平台的全部重量就由钢丝绳承担）仔细检查出料平台的安全性能，确定没有问题后将塔吊的吊钩卸掉。使卸料平台外口略高于内口（内口向上翘 10°左右） ，并经过安全、技术、工程部门验收合格，方可使用。5.9 斜拉钢丝绳与建筑物锐角接触部位应加垫软物，以减少对钢丝绳的磨损。5.10 卸料平台横梁固定地锚及钢丝绳吊挂点预埋地锚时，必须结合外挑脚手架的搭设情况适当调整位置，保证卸料平台横梁和钢丝绳位置不与脚手架立杆冲突。钢丝绳吊挂地锚必须留设在 LL 梁内，严禁设在顶板上，并且预埋地锚的混凝土达到设计强度的 50%时方可使用。5.11 卸料平台经各方验收合格后，在平台内部挂验收合格牌，外侧挂载重牌。6.6. 安全管理安全管理6.1 卸料平台主梁的锚固端与斜拉钢丝绳的上部吊点必须位于结构的梁上，拉结钢丝''绳与两侧主槽钢保持在一个垂直面内。6.2 卸料平台左右两侧必须安装固定的防护栏。6.3 四级以上大风天气钢平台上不得上人操作，且不得堆放材料；六级大风天气来临时应将卸料平台拆除。5.4 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。每次使用前要试重，经验收合格后方能使用。6.5 在卸料平台的显著位置标明容许使用荷载，并应根据卸料平台准备堆放的材料种类分别进行量化，人员和物料总重量严禁超过设计容许使用荷载 1.2 吨（集中堆放荷载不得大于 1.2 吨，均布荷载不得超过 110kg/m2） 。物料堆放过程中应配专人监督检查。卸料平台使用过程中一次各种材料最大放置数量见下表：序号序号放置材料名称放置材料名称规格规格单位单位数量数量重量重量1 1D48 钢管6.0m根521.2t2 2D48 钢管5.0m根621.2t3 3D48 钢管4.0m根781.2t4 4D48 钢管3.0m根1041.2t5 5D48 钢管2.0m 以下根1561.2t6 6扣件综合个4001.2t7 7脚手板250*4000块341.2t8 815 厚木模板1200*2400张401.2t9 950×100 木方4.0m根851.2t1010U 型托个961.2t111116#工字钢4.5m根121.2t121218#工字钢4.5m根101.2t注：材料周转时，应分种类、分规格码放周转，严禁混合堆放吊运。6.6 卸料平台为物料周转的临时存放地，严禁物料长时间存放占用。7.7. 卸料平台计算书卸料平台计算书悬挑卸料平台计算书悬挑卸料平台计算书依据规范依据规范: :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JGJ 162-2008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JGJ 164-2008计算参数计算参数: :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号槽钢U口水平，主梁采用18a号槽钢U口水平。次梁间距1.00m，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2.00kN。脚手板采用冲压钢板，脚手板自重荷载取0.30kN/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6.20m。一、次梁的计算一、次梁的计算次梁选择12号槽钢U口水平，间距1.00m，其截面特性为面积A=12.74cm2,惯性距Ix=198.30cm4,转动惯量Wx=39.70cm3,回转半径ix=3.95cm截面尺寸 b=48.0mm,h=100.0mm,t=8.5mm1.1.荷载计算荷载计算(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；Q1 = 0.30×1.00=0.30kN/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=0.10kN/m经计算得到:q = 1.2×(Q1+Q3)+1.4×Q2 = 1.2×(0.30+0.10)+1.4×2.00 = 3.28kN/m经计算得到，集中荷载计算值 P = 1.4×2.00=2.80kN2.2.内力计算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 = 3.28×2.002/8+2.80×2.00/4=3.04kN.m3.3.抗弯强度计算抗弯强度计算其中 x 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 =3.04×106/(1.05×39700.00)=72.90N/mm2；次梁的抗弯强度计算 < f,满足要求!4.4.整体稳定性计算整体稳定性计算 主次梁焊接成整体时此部分可以不计算主次梁焊接成整体时此部分可以不计算 ''其中 b 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 b=570×8.5×48.0×235/(2000.0×100.0×235.0)=1.16由于b大于0.6，按照钢结构设计规范(GB50017-2011)附录其值用b'查表得到其值为0.810经过计算得到强度 =3.04×106/(0.810×39700.00)=94.47N/mm2；次梁的稳定性计算 < f,满足要求!二、主梁的计算二、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=10.5mm1.1.荷载计算荷载计算(1)栏杆自重标准值：标准值为0.16kN/mQ1 = 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=(1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.70kNP2=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kN''P3=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP4=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)+2.80/2=4.68kNP5=(1.2×0.30+1.4×2.00)×1.00×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=3.28kNP6=(1.2×0.30+1.4×2.00)×0.50×2.00/2+1.2×0.10×2.00/2)=1.70kN2.2.内力计算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。1 2悬挑卸料平台示意图500450040001.70kN3.28kN3.28kN4.68kN3.28kN1.70kN0.43kN/mAB悬挑卸料平台主梁计算简图经过连续梁的计算得到1.70 1.917.81 7.60 4.323.89 0.610.184.494.92 8.208.632.270.56主梁支撑梁剪力图(kN)''7.456主梁支撑梁弯矩图(kN.m)5.3191.705主梁支撑梁变形图(mm)外侧钢丝绳拉结位置支撑力为9.73kN最大弯矩 Mmax=7.46kN.m3.3.抗弯强度计算抗弯强度计算其中 x 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 =7.46×106/1.05/141400.0+7.06×1000/2569.0=52.97N/mm2主梁的抗弯强度计算强度小于f，满足要求!4.4.整体稳定性计算整体稳定性计算 主次梁焊接成整体时此部分可以不计算主次梁焊接成整体时此部分可以不计算 其中 b 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 b=570×10.5×68.0×235/(5000.0×180.0×235.0)=0.45''经过计算得到强度 =7.46×106/(0.452×141400.00)=116.61N/mm2；主梁的稳定性计算 < f,满足要求!三、钢丝拉绳的内力计算三、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RUicosi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。各支点的支撑力 RCi=RUisini按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为RU1=12.02kN四、钢丝拉绳的强度计算四、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=12.017kN 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)； 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10.000×12.017/0.820=146.548kN。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=12.017kN 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=12017×4/(3.1416×65×2)1/2=13mm六、锚固段与楼板连接的计算六、锚固段与楼板连接的计算水平钢梁与楼板压点如果采用钢筋拉环，拉环强度计算如下：水平钢梁与楼板压点的拉环受力R=0.558kN 水平钢梁与楼板压点的拉环强度计算公式为其中f为拉环钢筋抗拉强度，每个拉环按照两个截面计算，按照混凝土结构设计规范9.7.6规定f = 65N/mm2；所需要的水平钢梁与楼板压点的拉环最小直径 D=558×4/(3.1416×65×2)1/2=3mm水平钢梁与楼板压点的拉环一定要压在楼板下层钢筋下面，并要保证两侧30cm以上搭接长度。悬挑卸料平台计算满足要求！