施工場區高壓線絕緣隔離防護體系施工設計研究

蘇春波 吳 倩

（1.濱州市建筑施工安全監督站 山東 濱州 256600；2.山東萬鑫建設有限公司 山東 淄博 255000）

1 工程概況

春申君臨天下工程，地下車庫建筑面積48000m2，車庫基坑四周由于場地狹小， 辦公室及職工宿舍只能搭設在10kV高壓線正下方，經過實際測量高壓線與臨時房屋屋頂垂直距離為3.2m， 為滿足 《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46－2005）4.1.6 條外電線路防護要求， 通過施工設計研究，確定在臨時房屋屋頂滿鋪50mm 厚架空防護木板，作為絕緣隔離防護措施，并在臨設南邊做隔離防護支架。

2 材質技術性能

2.1 鋼梁技術性能

會議室及辦公室大開間無山墻區域設置16# 槽鋼梁，且無銹蝕麻孔、彎曲等質量缺陷。

2.2 鋼管技術性能

采用外徑48mm，壁厚3.0mm 鋼管，鋼管應符合現行國家標準 《直縫電焊鋼管》GB/T13793－2008 中規定的Q235 普通鋼管技術性能要求。 不得使用有嚴重銹蝕、彎曲、壓扁及裂紋的鋼管。

2.3 扣件技術性能

采用可鍛鑄鐵制作的扣件，其材質性能應符合現行國家標準《鋼管腳手架扣件》（GB15831-1995）的規定，不得有裂紋、氣孔、舒松、砂眼等鍛造缺陷，扣件的規格應與鋼管相匹配，貼和面應平整，活動部位靈活。

2.4 木桿技術性能

防護隔離支架上部4.5m 高度范圍采用杉木桿搭設，其大頭直徑≥120mm，小頭直徑≥80mm，側向彎曲≤3mm/m，不得使用有腐朽、霉變、蟲蛀、折裂、枯節的木材。 材質必須符合現行國家標準 《木結構設計規范》GB50005,TC13B 級材質強度規定。

2.5 防護木板技術性能

臨時設施上部采用≥50mm 厚落葉松木板鋪滿做絕緣防護，不得使用有腐朽、霉變、蟲蛀、折裂、枯節的木材。 材質必須符合現行國家標準 《木結構設計規范》GB50005,TC13B 級材質強度規定。

3 防護與隔離體系施工圖

4 施工技術要點

4.1 立桿下地基施工方法

立桿下放置100*100 鋼墊板， 并用直徑14 膨脹螺栓與混凝土地面固定牢固，鋼管與鋼墊板焊接牢固。

4.2 支架體系搭設方法

按照支架體系施工布置圖， 先搭設縱向外墻地面掃地桿、縱向水平桿和落地立桿及連墻件，然后搭設屋面板上部掃地桿、立桿、縱橫向水平桿及卸載斜桿，并與落地部分支架連接牢固。

鋼管立桿采用對接扣件接長，圓木立桿和水平桿采用搭接接長，其搭接長度應≥1.0m,采用雙股12# 鋼絲連接，鋼管立桿與圓木立桿搭接≥1.5m, 立桿垂直度按≤L/500， 且≤40mm 控制。

4.3 豎向剪刀撐搭設

在南北縱墻落地支架上搭設與地面夾角為45°～60°的豎向連續剪刀撐，確保支架體系的整體穩定性。

4.4 扣件螺栓擰緊

用于支撐體系桿件連接的扣件螺栓均采用專用長臂扳手分兩次擰緊，使其扭力矩達到40N·m 及其以上，并采用扭力矩電子測試儀監測。 經擰緊后有劈裂的扣件必須及時更換，并作廢品標示處理。

4.5 防護木板鋪設

防護木板采用50mm 厚落葉松木板鋪設，并使其拼縫嚴實，表面平整，并采用四股12# 鍍鋅鐵絲將木板與支架上部水平桿件連接牢固。

4.6 避雷引下線設置

采用Φ12 圓鋼做避雷引下線， 沿落地鋼管立桿設置，間距3.2m,上部與鋼管立桿雙面焊接，焊口長度≥10d（d 為引下線鋼筋直徑），下部埋入地下1.5m 與3 根成三角形布置的4m長度Φ48 埋地鋼樁焊接連接，然后回填土夯實，并在避雷引下線埋地開槽區域， 地面以下200mm 處設置2 層1.5mm 厚度SBS 絕緣層。

4.7 塔吊控制

塔機運行過程， 吊斗高度在防護支架頂端高度以下時，吊斗外邊緣距離防護支架東側或西側≮3m，吊斗高度在防護支架頂端高度以上時，吊斗外邊緣距離防護支架≮2m，嚴禁撞擊防護體系和防止吊物墜落破壞防護體系導致高壓線損壞。

5 支架體系施工檢查驗收

嚴格按照 《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46－2005），《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130－2001），《木結構設計規范》（GB50005－2003）和《鋼結構設計規范》（GB50017－2003）進行檢查驗收。

6 絕緣防護支架結構設計驗算

6.1 設計參數

防護支架體系上滿鋪防護木板， 木板自重標準值：0.35kN/m2，高壓線絕緣防護支架搭設最大高度H：4.0m；立桿縱距la：3.0m；立桿橫距lb：2.7m，采用斜桿進行卸載將其跨度一分為二，橫向水平桿跨度1.35m；水平桿最大步距h：2m；鋼管均采用采用Φ48×3.0mm； 在6.0m 房間 （房間寬度大于3.0m，小于6.0m）中間立桿的下方設置16# 槽鋼。在防護體系上方考慮1kN 的沖擊荷載

6.2 南北向水平鋼管承載力驗算

6.2.1 強度驗算

M1=0.107ql2+0.25Fl=0.107×1.134×1.352+0.25×1.5×1.35=0.727kN·m

鋼管抗彎強度設計值f=205N/mm2

鋼管強度滿足要求!

6.2.2 撓度驗算

結論：滿足要求！

6.3 槽鋼梁承載力計算

6.3.1 強度驗算

槽鋼鋼梁按簡支梁計算，計算跨度L=5.1m

6m 長16# 槽鋼自重標準值:q1=0.172kN/m

槽鋼梁最大彎矩Mmax=1/8ql2+0.25Fl =0.125×1.34×5.12

+0.25×1.5×5.1=6.27kN·m

槽鋼梁抗彎強度滿足要求！

6.3.2 撓度驗算

槽鋼梁的最大容許撓度值: 6200/250 =24.8mm；

最大變形ωmax= 10.26mm＜24.8mm，滿足要求!

7 隔離防護支架結構設計驗算

7.1 紅皮云杉木立柱計算

7.1.1 風荷載計算

基本風壓按山東淄博市50 年一遇風壓值采用，ω0=0.4kN/m2。 防護支架計算高度H=8.5m，按地面粗糙度B 類，風壓高度變化系數μz=1.0。

7.1.2 計算風荷載體形系數μs

單排架無遮攔體形系數：μst=1.2φ=1.2×0.16=0.192

7.1.3 無遮攔多排模板支撐架的體形系數計算

風荷載標準值ωk=μzμsω0=1.0×0.38×0.4=0.152kN/m2

7.1.4 風荷載產生的彎矩標準值計算

7.1.5 軸向力計算

平均直徑0.1m 的云山圓木防護支架高度4.5m, 每米立桿分擔自重標準值0.16kN/m。

軸向力按下列各式計算取最大值：0.9×1.35×[（0.16×4.5+0.35×3×1.5+ 1.4×（0.116/3）]=2.85kN；

7.1.6 立柱穩定性驗算

按照長細比查表得到軸心受壓立柱的穩定系數Φ=0.594；

立柱穩定性滿足要求!

7.2 扣件式鋼管立柱計算

7.2.1 風荷載計算

基本風壓按山東淄博市50 年一遇風壓值采用，ω0=0.4kN/m2。 防護支架計算高度H=5.5m，按地面粗糙度B 類，風壓高度變化系數μz=1.0。

7.2.2 計算風荷載體形系數μs

單排架無遮攔體形系數：μst=1.2φ=1.2×0.067=0.08

7.2.3 無遮攔多排模板支撐架的體形系數計算

風荷載標準值ωk=μzμsω0=1.0×0.16×0.4=0.064kN/m2

7.2.4 風荷載產生的彎矩標準值計算

7.2.5 軸向力計算

0.9×1.35×[（0.21×4.5+0.35×3×1.5+ 1.4×（0.087/3）]=3.11kN；

7.2.6 立柱穩定性驗算

按照長細比查表得到軸心受壓立柱的穩定系數Φ=0.594；

立柱穩定性滿足要求!

8 風荷載作用下架體抗傾覆驗算

8.1 風荷載標準值計算

支架節點處的集中荷載設計值：ω=1.4×ωk×la×h=1.4×0.152×3×1.5=0.96kN

8.2 架體抗傾覆驗算

架體自重作用下產生的抗傾覆力矩Mr1=（（8.5×2+1.5×7+3×7）×0.033+7×2×0.01）×4.2=7.3kN.m

防護體系自重產生的抗傾覆力矩Mr2=（0.35×3×5.1+（5.1×2+1×3）×0.033+6×0.01）×4.2=24.6KN.m

抗傾覆力矩Mr=7.3+24.6=31.9kN.m，M0＜Mr，抗傾覆驗算滿足要求。