悬挑防护棚施工方案

新建居住、商业服务业设施项目（中海.青年路）一期

型钢悬挑防护棚

安全专项施工方案

编制：

审核：

审批：

二〇一八年九月二十日

目录

一.编制说明及依据 (3)

二.工程概况 (3)

三.防护棚的搭设形式 (4)

四.材料要求 (5)

五.悬挑防护棚受力计算 (5)

六.防护棚的搭设 (12)

七.防护棚的拆除 (13)

八.防护棚的验收与保护 (14)

九.安全措施及要求 (15)

十.防护棚施工组织机构、人员安排及应急预案 (15)

一.编制说明及依据

1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 130-2011）

2、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ 80-91）

3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-2011）

4、《钢结构设计规范》（GB50017—2003）

5、上海天华建筑设计有限公司设计的施工图纸；本工程施工组织设计

6、《建筑施工脚手架实用手册》

7、《建筑施工手册》第五版

8、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

9、《木结构设计规范》（GB50005-2003）

10、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

11、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)

12、《建筑施工计算手册》汪正荣著

二.工程概况

新建居住、商业服务于设施项目，位于武汉市江汉区，该项目总用地面积10080.49平方米，总建筑面积100700平方米，其中地上部分建筑面积71100平方米，地下部分建筑面积30000平方米。该项目主要由2栋54层超高层、1栋37层超高层、3栋住宅附属商业及三层地下室组成。

本工程建筑标高±0.000相当于绝对标高21.800米。

结构设计概况

各建筑单体简况见下表：

1号、2号楼上部结构54层，地下3层，结构高度182.2m。结构体系采用

现浇钢筋混凝土剪力墙结构，地下抗震等级为二、三、四级，地上剪力墙抗震等级二级。上部结构平面外包尺寸为32.2m×21.2m，楼屋盖采用现浇梁板式钢筋混凝土楼盖体系。

3号楼上部结构37层，地下3层，结构高度123.2m，结构体系采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，地下抗震等级为三、四级，地上剪力墙抗震等级二级。上部结构平面外包尺寸为32.2×21.2m，楼屋盖采用现浇梁板式钢筋混凝土楼盖体系。

地下室顶板（一层楼面）作为上部结构的嵌固端，采用现浇钢筋混凝土梁板体系，室外部分板厚为300~450mm。-1F、-2F的地下车库楼板采用250mm厚无梁楼板，基坑开挖深度为12.5~17.9m。

工程参建单位

建设单位：武汉中海鼎盛房地产有限公司

监理单位：广东天衡工程建设咨询监理有限公司

施工单位：长春建设集团股份有限公司

本工程外架采用全钢附着式升降脚手架，从结构5层开始搭设。由于现场可利用的场地较少，根据现场施工总平面布置，1#楼的北侧、南侧和东侧；为了防止上部施工坠物伤害和工程的临边安全防护需要，确保工程施工安全，我司拟在1楼上述临边部位5层楼面搭设型钢悬挑防护棚，将楼层在垂直方向上断开，提供安全的操作空间。

三.防护棚的搭设形式

悬挑防护棚由I10工字钢悬挑主梁和[10槽钢次梁组合而成，悬挑长度为4m，锚固长度为2m，悬挑工字钢主梁间距2.5~3.0m，槽钢次梁布置间距1.9m，防护棚面层铺设木枋，满钉18厚的模板，确保防护棚的安全性。在悬挑主梁端部距离1m 的部位采用直径14㎜钢丝绳卸荷，水平距离同悬挑主梁，垂直高度为6.2米；根据规范和工程实际要求，为防止坠物弹出防护棚掉落楼下伤人，悬挑端头设置0.915m高的防护栏杆，防护栏杆外侧封彩钢板，防止坠物从防护棚弹出往下坠落。

悬挑防护棚具体搭设形式详见后附图《型钢悬挑防护棚平面布置图》和《型钢悬挑防护棚剖面示意图》。

四.材料要求

1.型钢：工字钢和槽钢均采用国标钢材，质量应符合GB700－2006《普通碳素结构钢技术要求》中Q235A钢要求。

2.钢管：采用DN48*

3.0焊管，材质应符合GB/T13793或GB/T3092规定，质量应符合GB700－2006《普通碳素结构钢技术要求》中Q235A钢要求。弯曲变形、锈蚀钢管不得使用。

五．悬挑防护棚受力计算

型钢悬挑防护棚计算书

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:

型钢悬挑式防护棚的计算参照连续梁的计算进行。

由于悬挑式防护棚的悬挑长度很大，因此必须严格地进行设计和验算。

防护棚水平钢梁的悬挑长度4.00m，插入结构锚固长度2.00m，悬挑水平钢梁间距3.00m。

水平钢梁插入结构端点部分按照铰接点计算。

次梁采用[10号槽钢U口水平，主梁采用10号工字钢。

次梁间距1.90m。

容许承载力均布荷载1.00kN/m2，下落物最大集中荷载1.00kN。

脚手板采用九层胶合板，脚手板自重荷载取0.30kN/m2。

栏杆采用木板，栏杆自重荷载取0.15kN/m。

选择6×19+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3.00m，钢丝绳吊点距离防护棚平台5.80m。

1、次梁的计算

次梁选择[10号槽钢U口水平，间距1.90m，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=8.5mm

1.1 荷载计算

(1)面板自重标准值：标准值为0.30kN/m2；

Q1 = 0.30×1.90=0.57kN/m

(2)最大容许均布荷载为1.00kN/m2；

Q2 = 1.00×1.90=1.90kN/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×(0.57+0.10)+1.4×1.90 = 3.46kN/m 经计算得到，下落物集中荷载计算值 P = 1.4×1.00=1.40kN

1.2 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，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 = 3.46×3.002/8+1.40×3.00/4=4.94kN.m

1.3 抗弯强度计算

其中γx——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σ=4.94×106/(1.05×39700.00)=118.61N/mm2；

次梁的抗弯强度计算σ < [f],满足要求!

1.4 整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

其中φb——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φb=570×8.5×48.0×235/(3000.0×100.0×235.0)=0.78

由于φb大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录其值用φb'查表得到其值为0.699

经过计算得到强度σ=4.94×106/(0.699×39700.00)=178.04N/mm2；

次梁的稳定性计算σ< [f],满足要求!

2、主梁的计算

主梁选择10号工字钢，其截面特性为

面积A=14.30cm2,惯性距Ix=245.00cm4,转动惯量Wx=49.00cm3,回转半径ix=4.14cm

截面尺寸 b=68.0mm,h=100.0mm,t=7.6mm

2.1 荷载计算

(1)栏杆自重标准值：标准值为0.15kN/m

Q1 = 0.15kN/m

(2)型钢自重荷载 Q2=0.11kN/m

经计算得到，静荷载计算值:

q = 1.2×(Q1+Q2) = 1.2×(0.15+0.11) = 0.31kN/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+1.4×1.00)×0.95×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=2.68kN

P2=((1.2×0.30+1.4× 1.00)× 1.90× 3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)+1.40/2=5.89kN

P3=((1.2×0.30+1.4×1.00)×0.95×3.00/2+1.2×0.10×3.00/2)=2.68kN

2.2 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。

悬挑卸料平台示意图

悬挑卸料平台主梁计算简图

经过连续梁的计算得到

主梁支撑梁剪力图(kN)

2.840

主梁支撑梁弯矩图(kN.m)

0.468

主梁支撑梁变形图(mm)

钢丝绳拉结位置支撑力为8.33kN

最大弯矩 M max =2.84kN.m

2.3 抗弯强度计算

其中 γx —— 截面塑性发展系数，取1.05；

[f] —— 钢材抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm 2；

经过计算得到强度

σ=2.84×106/1.05/49000.0+4.31×1000/1430.0=58.22N/mm 2

主梁的抗弯强度计算强度小于[f]

，满足要求!

2.4 整体稳定性计算[主次梁焊接成整体时此部分可以不计算]

其中 φb —— 均匀弯曲的受弯构件整体稳定系数，查《钢结构设计规范》附录得到：φb =0.99

由于φb 大于0.6，按照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)附录其值用φ

b '查表

得到其值为0.770

经过计算得到强度σ=2.84×106/(0.770×49000.00)=75.31N/mm2；

主梁的稳定性计算σ < [f],满足要求!

3、钢丝拉绳的内力计算:

水平钢梁的轴力R AH和拉钢绳的轴力R Ui按照下面计算

其中R Ui cosθi为钢绳的拉力对水平杆产生的轴压力。

各支点的支撑力 R Ci=R Ui sinθi

按照以上公式计算得到由左至右各钢绳拉力分别为

R U1=9.38kN

4、钢丝拉绳的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R U我们均取最大值进行计算，为R U=9.376kN

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[F g] ——钢丝绳的容许拉力(kN)；

F g——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN)；

=0.5d2，d为钢丝绳直径(mm)；

计算中可以近似计算F

g

α——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8.000×9.376/0.850=88.242kN。

选择6×19+1钢丝绳，钢丝绳公称抗拉强度1400MPa，直径14.0mm。

5、钢丝拉绳吊环的强度计算:

钢丝拉绳(斜拉杆)的轴力R U我们均取最大值进行计算作为吊环的拉力N，为

N=R U=9.376kN

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=[9376×4/(3.1416×65×2)]1/2=11mm

实际施工中采用吊环为HPB300的φ16钢筋吊环，满足要求。

6、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=0.268kN

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=[268×4/(3.1416×65×2)]1/2=2mm

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。

实际施工中采用钢筋拉环为φ16钢筋拉环。

悬挑防护棚计算满足要求！

六.防护棚的搭设

1.施工准备

技术人员应熟悉上部结构图纸，熟悉各个部位及高度的结构变化，项目部应组织必要的物料进场，其中包括I10工字钢、[10槽钢、φ48×3.0mm钢管、木枋和彩钢板等，以备防护棚搭设使用；有关作业班组应织足够的作业人员，准备防护棚的搭设；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。焊工和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》的条件，经过培训、考核、取得安全操作证并经体检合格后方可从事防护棚安装、拆除作业。

2.防护棚搭设要求

（1）搭设的基本要求是：横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺连接牢固，受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。

（2）防护棚的搭设严格遵守以下施工流程：

悬挑主梁工字钢吊装，卡环固定→安装卸载钢丝绳固定→下层次梁槽钢焊接在工字钢主梁上→外沿防护栏杆焊接→网架平面木枋和模板铺设→外侧防护栏杆安装封模板

3.防护棚的搭设除了按顺序搭设处，还得注意下列事项：

（1）按照规定的构造方案和尺寸进行搭设；

（2）及时与结构拉结或临时支顶，以确保搭设过程的安全；

（3）构件焊接质量要确保；

（4）有变形的杆件不能使用；

（5）搭设工人必须佩挂安全带；

（6）随时校正杆件的垂直和偏差避免偏差过大；

（7）没有完成的防护棚，在每日收工时，一定要确保型钢网架稳定，以免发生意外。

4.搭设的一般规定

（1）焊工和架子工应熟悉图纸，熟悉现场具体情况，了解技术交底意图和施工操作方法，并将符合要求的工字钢、槽钢、钢管等材料运至现场，分类存放，搭设前清除障碍物。

（2）焊工和架子工作业时，必须佩带好安全帽、系好安全带，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，集中思想、相互配合。防护棚作业下方不准站人，施工人员不准在防护棚上非工作停留。

（3）凡遇六级以上大风或下雨天气时，不得进行作业。雨后作业应待防护棚上雨吹干后进行，防止滑落。

（4）不在防护棚上附装机械设备、堆放与防护棚搭设无关的材料等。

（5）搭设防护棚必须严格按照规范要求选用材料，对于不合格的型钢和压扁、弯曲、锈蚀、有裂缝的钢管，严禁使用。

七.防护棚的拆除

1.在防护棚拆除前应作好以下工作:

(1)对防护棚进行安全检查，确认不存在严重隐患。如存在影响拆除防护棚安全的隐患，应先对防护棚进行修整和回固，以保证防护棚的拆除过程中不发生危险；

(2)在拆防护棚时，应先清除铺设层上的垃圾杂物，清除时严禁高空向下抛掷，大块的装入容器内由垂直运输设备向下运送，能用扫帚集中的集中装入容器内运下。

(3)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、物件垂直运输设备的数量，拆除的安全措施和警戒区域。

2.严格遵循拆除顺序，由后搭者先拆、先搭者后拆，同一部位拆除顺序是：

外侧防护栏杆封板→防护棚铺设层→外侧防护栏杆→次梁槽钢→主梁工字钢。

3.拆除防护棚时，下部的出入口必须停止使用，对此除下面监护人员要特别注意外，还应在出入口处置明显的停用标志和围栏，此装置必须内外双面都加以设置；

4.在拆除的防护棚周围，于坠落范围明显“禁止入内”字样的标志，并有专人监护，以保证拆防护棚时无其他人员入内；

5.防护棚人工拆除，上下运输也为人工传递，拆下的型钢、钢管及其他材料

运至地面后，应及时清理，将合格的，需要整修后重复使用的和应报废的加以区分，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；

6.防护棚拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；

7.拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。

8.防护棚拆除过程中，不中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清楚。

八.防护棚的验收与保护

1.防护棚在投入使用之前必须进行验收，合格后方准使用。主要检查型钢焊接质量，钢丝绳的可靠连接，铺设层的完整性，防护棚的防雷接地。

2.在检查验收过程中，要认真检查材料有无裂缝、变形，如果发现有上述弊病应立即调换。

3.防护棚在验收合格通过投入使用后，必须对其进行日常的保养和定期的全面检查和整修，才能保证其安全使用。防护棚日常的保养和维修必须每天进行一次，定期的维护保养一般每月进行一次。所以要求作业队防护棚进行日常的和定期的保养和维修，尤其是每次强风、暴雨过后都要认真检查整修后方可使用。防护棚保养整修的主要内容有：

(1)检查主梁连接是否有所松动，面层有无过多堆放杂物；

(2)检查明确防护棚的整体和局部的垂直、水平偏差。如发现垂直度有异常现象，应及时加固和消除隐患。

(3) 检查铺板有否松动，如发现问题应及时纠正。

(4) 与建筑物连接的检查，检查连接件是否齐全和完好，有无松动、移动。

(5) 要对悬挑工字钢固定、外侧防护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。如果有损坏者要及时调换，如有松动者应及时紧固。

(6)检查防护棚的荷载情况，使其不超过设计荷载，如有超载应及时卸荷至设计荷载。

4.防护棚的日常保养和定期检查，都要有记录。

5.防护棚使用中必须经常检查，清除面层上的杂物，严禁在防护棚上堆积施

工材料，或上人，以免管架发生超载，造成事故。

九．安全措施及要求

1.所有操作人员应持证上岗，操作人员进入现场后，应做好进场三级教育，并做好会议记录，进行详细的安全技术交底。

2.每栋楼防护棚搭设完毕后，必须验收合格后方可使用。

3.防雷击接地措施，采用4×40镀锌扁铁与本建筑结构的四角避雷接地网焊接，其电阻不得大于要求的10Ω。

4.及时收集气象资料，并通知全体施工人员，便于安排工作和进一步采取措施。

5.焊接作业时，要注意防火，遇风时，应设置挡风板，避免火花飞溅。

6.防护棚上不得堆放钢筋，结构施工用模板等材料。

7.防护棚拆除程序与安装程序相反，拆除时，应将防护棚材料逐一传递至楼层上，再按步骤拆除，严禁乱丢及高空坠物。

十．防护棚施工组织机构、人员安排及应急预案

1、组织机构如下：

⑴．技术负责人：潘清联系电话：151********

⑵．项目副经理：方匡方联系电话：150********

⑶．安全员：孙维良联系电话：158********

2、主要人员安排如下：

⑴．施工员2人：丁国芳主要负责防护棚搭设、拆除的技术指导。

⑵．安全员1人：孙维良主要负责防护棚施工的安全工作。

⑶．焊工和架子工等技术工人8人：根据进度需要，主要负责防护棚的搭设、拆除工作。

3、应急预案

1、为了确保本项目安全生产目标的实现，保证本项目在出现防护棚坍塌事故时，能够及时进行应急救援，从而最大限度地降低损失，特制定本应急救援预案；

依据《武汉市人民政府安全生产总体应急预案》、《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》等有关规定；本预案适用于本项目发生脚手架坍塌事故的应急处置工作。

2、应急处置基本原则：坚持“以人为本”的原则，采取应急措施，抢救伤员、疏散人群。

事故类型和危险程度分析

通过危险源辨识和风险评估，在防护棚使用过程中，出现以下情况时，可能会发生坍塌事故：

（1）防护棚承重超负荷；

（2）防护棚构造不符合施工方案要求；

（3）搭设防护棚的型钢和钢管不合格；

（4）出现灾害天气。

3、应急救援组织机构及职责

（1）应急指挥部

项目部成立防护棚坍塌应急工作领导小组，项目经理王师任组长，技术负责人潘清和安全员孙维良任副组长，项目部各部门负责人为组员；应急指挥部负责本项目工程应急救援的指挥工作，负责施救方案的制定，负责批准本预案的启动与终止。

（2）抢险小组

抢险小组要求在事故发生后立即赶往事故现场，在应急指挥部的领导下开始抢险。项目部生产经理方匡方任抢险小组组长、现场施工员鲁五九、丁国芳任副组长，施工现场安保人员为组员。

（3）警戒小组

警戒小组的职责对事故发生现场立即进行人员的疏散和撤离，并封锁事故场闲杂人员禁止进入，保证抢险小组的抢险通道，综合办主任任组长，现场安全员任副组长。

（4）联络与救护小组

该小组事故发生后及时联络各方，并首先向项目经理和相关负责人汇报事故情况和联系医务机构进行人员的救护，待应急指挥部决定事故处理方案后，随时

跟踪这个事态的发展。

4、预防与预警

（1）预防

应要求防护棚搭设人员持证上岗；

对型钢和钢管等材料进行严格把关，严禁不合格材料投入使用；

防护棚验收合格方可投入使用；

加强日常的巡视检查，对出现的防护棚变形等导常情况及时采取应急措施；

加强大风大雨后对防护棚使用前的安全检查，对发现的不利情况及时采取补救措施。

对防护棚的拉结支撑加强日常巡视，发现异常情况及时督促进行整改。

（2）预警

项目管理人员发现防护棚荷载超过设计值或主要杆件不符合规范要求时，应及时停止防护棚的使用。

5、应急处理

施工现场发生人员伤亡坍塌事故时，发现人员及时告知项目经理，项目经理应及时向安全监督站和建设局报告，同时拨打急救电话请求救援，并根据现场实际情况制定救援措施；联络小组应及时到达工地门口，指引专业救援人员以最快速度到达出事地点；警戒小组应立即设立危险警戒区域，严禁与应急抢险无关的人员进入；抢险小组根据应急救援方案展开救援，采取可靠措施加固、拆除未坍塌部位的架体，拆除或切割压住伤者的杆件，对被埋伤员进行救援；救护小组应在专业救护人员到达前，对受伤人员进行应急救援。

6、保障措施

根据项目部的实际情况，组建抢险小组、联络小组等队伍，并定期对其进行应急救援的技能培训；项目部配备应急灯（5台）、安全带（50付）。项目指定材料员定期对应急救援物资进行维护，确保其处于正常使用状态；项目设专项经费，用于坍塌事故所需的应急物资储备、灾后处理、灾后恢复工作经费和应急人员的补助等。

7、培训与演练

（1）培训

项目部在防护棚使用过程中，应每季对所有员工进行一次应急知识的培训；新员工入场时应接受应急知识（伤员急救常识、抢险救灾基本常识等等）的培训；项目部的应急救援人员应接受专门应急救援培训（包括紧急情况判断、应急救援技术、现场处置措施等）。

（2）演练

项目部在防护棚使用前组织一次演练，使应急人员更清晰地明确各自的职责和工作程序，提高协同作战的能力，保证应急救援工作有效、迅速地开展。并对演练的效果进行分析评估，及时解决演练中暴露的问题

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