第6章 高层建筑安全专项施工方案设计

第六章高层建筑安全专项施工方案设计第一节高层建筑安全专项施工方案编制第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工第三节脚手架计算第一节高层建筑安全专项施工方案编制一、安全专项施工方案编制1.编制范围高层建筑施工中，应当编制安全专项施工方案的分部分项工程见表6-1。2.编制依据安全专项施工方案的编制依据有:(1)国家和政府有关安全生产的法律、法规和有关规定。(2)安全技术标准、规范，安全技术规程。(3)企业的安全管理规章制度。下一页返回第一节高层建筑安全专项施工方案编制3.编制原则安全专项施工方案的编制，必须考虑现场的实际情况、施工特点及周围作业环境，措施要有针对性。凡施工过程中可能发生的危险因素及建筑物周围外部环境不利因素等，都必须从技术上采取具体且有效的措施予以预防。安全施工方案除应包括相应的安全技术措施外，还应当包括监控措施、应急方案以及紧急救护措施等内容。上一页下一页返回第一节高层建筑安全专项施工方案编制4.编制要求高层建筑施工中，一般对安全专项施工方案的编制要求见表6-2。5.编制内容安全专项施工方案编制应根据实际情况，有针对性地编制，应包括的内容一般有:分部分项工程概况、施工组织与部署、施工准备、材料构件及机具设备、施工工艺流程、施工技术及操作要点、安全防护措施与安全规定、风险防范与应对措施、检验检测及验收制度等。二、安全专项施工方案的审批与实施上一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工一、塔式起重机基础附着式塔式起重机的混凝土基础采用固定式钢筋混凝土，要求混凝土强度等级不低于C35，基础表面平整度允许偏差为1/1000,埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工1.整体式基础整体式混凝土基础的计算简图如图6-1所示。其计算见表6一3。2.分块式基础分块式混凝土基础的计算见表6-4。3.塔式起重机基础的布置(1)布置在基础边。(2)布置在基坑中央。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工二、附着式塔式起重机的附着装置附着式塔式起重机随施工进度向上接高到限定的自由高度后，需利用附着装置与建筑物拉结，以减小塔身长细比，改善塔身结构受力，同时将塔身上部传来的力矩、水平力等通过附着装置传给已施工完成的建筑结构(图6-2)。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工附着装置有整个塔身抱箍式和抱柱式两种。前者整体性好，但用钢多，构造复杂;后者结构简单、安装方便。附着装置由附着框架、附着杆和附着支座组成。附着杆由型钢、无缝钢管制成，应有调节螺母以调节长度，较长的附着杆一般用型钢焊成空间析架。附着装置的布置方式如图6-3所示。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工1.附着杆计算附着杆按两端铰支的轴心受压杆件计算。(1)附着杆内力。附着杆内力按说明书规定取用;如说明书无规定，或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时，则需进行计算。其计算要点如下:1)塔式起重机按说明书规定与建筑物附着时，最上一道附着装置的负荷最大，因此，应以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工2)附着杆的内力计算应考虑两种工况:塔式起重机满载工作、塔式起重机非工作，3)附着杆内力计算。附着杆内力按力矩平衡原理计算。(2)附着杆长细比计算。(3)稳定性计算。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工2.附着支座连接计算附着支座与建筑物的连接，目前多采用与预埋在建筑物构件上的螺栓相连接。预埋螺栓的规格、材料、数量和施工要求，塔式起重机使用说明书一般都有规定。如无规定，可按下列要求确定:(1)预埋螺栓(以下简称螺栓)用Q235镇静钢制作。(2)附着的建筑物构件的混凝土强度等级不应低于C20。(3)螺栓的直径不宜小于24mm。(4)螺栓埋人长度和数量按公式计算。(5)附着点应设在建筑物楼面标高附近，距离不宜大于200mm。附着点处结构需验算，必要时应加强。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工3.附着框架计算附着框架按方形钢架计算，其计算简图如图6-4所示;为便于计算，可将其分解，如图6-5所示。图中作为作用于附着框架的荷载;根据最大单根附着杆内力计算，作用点为顶紧螺栓(附着框架与塔身连接用)与附着框架的接触点。具体计算方法可参阅建筑结构力学有关内容。上一页下一页返回第二节塔式起重机基础和附着装置的设计及施工在安装和固定附着杆时，必须用经纬仪检查塔身的垂直度，如塔身倾斜，可调节附着杆的长度进行调直。附着杆安装应牢固，倾角不得大于10%。一般情况下附着式塔式起重机设置2~3道附着装置即可满足施工需要。第一道附着装置设在距塔机基础表面30~50m处，自第一道附着装置向上，每隔14~20m设一道附着装置。对超高层建筑不必设置过多的附着装置，可将下部的附着装置拆换装到上部使用。在降落塔身时，拆除附着装置要同步进行，严禁先拆除全部附着装置，然后再拆除塔身。上一页返回第三节脚手架计算一、荷载脚手架上的荷载分为永久荷载和可变荷载两类。1.永久荷载(恒荷载)永久荷载(恒荷载)可分为:(1)脚手架结构自重，包括立杆、纵向水平杆、横向水平杆、剪刀撑、横向斜撑和扣件等的自重。每根杆承受的结构自重标准值，宜按表6-5采用。下一页返回第三节脚手架计算(2)冲压钢脚手板、木脚手板与竹串片脚手板自重标准值，应按表6-6采用。(3)栏杆与脚手板挡板自重标准值，应按表6-7采用。(4)脚手架上吊挂的安全设施(安全网、苇席、竹笆及帆布等)的荷载应按实际情况采用。上一页下一页返回第三节脚手架计算2.可变荷载(活荷载)可变荷载包括下列两种荷载:(1)施工荷载。包括作业层上的人员、材料及施工工具等，按表6-8取值。(2)风荷载。作用于脚手架上的水平风荷载标准值，应按下列计算:3.荷载效应组合设计脚手架的承重构件时，应根据使用过程中可能出现的荷载取其最不利组合进行计算，荷载效应组合宜按表6-9采用。上一页下一页返回07.0szkW第三节脚手架计算二、脚手架基本设计规定脚手架承载能力的设计计算项目:(1)纵向、横向水平杆等受弯构件的强度和连接扣件抗滑承载力计算。(2)立杆的稳定性计算。(3)连墙件的强度、稳定性和连接强度的计算。(4)立杆地基承载力计算。计算构件的强度、稳定性与连接强度时，应采用荷载效应基本组合的设计值。永久荷载分项系数应取1.2，可变荷载分项系数应取1.4。上一页下一页返回第三节脚手架计算脚手架中的受弯构件，应根据正常使用极限状态的要求验算变形。验算构件变形时，应采用荷载短期效应组合的设计值。当纵向或横向水平杆的轴线对立杆轴线的偏心距不大于55mm可不考虑此偏心距的影响。时，立杆稳定性计算中。上一页下一页返回第三节脚手架计算三、计算方法1.荷载的传递路径与计算简图脚手架计算首先要确定计算简图，即永久荷载和可变荷载具体如何分配到各杆件上，形成计算模型。确定计算简图的前提是搞清荷载的传递路径，而传递路径与脚手板的铺设方向相关。上一页下一页返回第三节脚手架计算2.纵、横向水平杆及脚手板计算(1)纵、横向水平杆及脚手板按受弯构件计算。(2)纵、横向水平杆与立柱连接的扣件抗滑移承载力，应满足下式:3.立杆计算(1)立杆的稳定性计算。(2)计算立杆段的轴向力设计值N。(3)立杆计算长度。(4)由风荷载设计值产生的立杆段弯矩。(5)立杆稳定性计算部位的确定应符合规定。上一页下一页返回CRRmax第三节脚手架计算4.连墙件计算(1)连墙件的轴向力设计值计算。(2)由风荷载产生的连墙件的轴向力设计值计算。5.立杆地基承载力计算(1)立杆基础底面的平均压力应满足要求。(2)地基承载力设计值计算。上一页返回表6-1高层建筑施工安全专项施工方案编制项目返回表6-2高层建筑施工安全专项施工方案编制要求返回表6-3塔式起重机整体式混凝土基础计算返回表6-4塔式起重机分块式混凝土基础计算返回表6-5Ф48X3.5扣件式钢管脚手架立面单位轮廓面积的自重返回表6-6脚手板自重标准值返回表6-7栏杆、脚手板档板自重标准值返回表6-8施工均布活荷载标准值返回表6-9荷载效应组合返回图6-1塔式起重机整体式混凝土基础的计算简图返回图6-2塔式起重机附着装置返回图6-3附着装置的布置方式返回图6-4附着框架计算简图返回图6-5附着框架计算分解图返回