鋼卸料平臺在高層住宅建設中的應用

田永亮

（濟南鐵路局黃臺貨場職工住宅建設指揮部 山東 濟南 250001）

1 工程概況

濟南經十路配件廠高層住宅位于興濟河以東，經十路以南。 該項目由1 棟26 層和3 棟20 層高成住宅組成， 總建筑面積92490 平方米。 設計為樁基加筏板、鋼筋混凝土剪力墻結構。 主體結構施工過程中，模板、鋼管、方木等材料使用量大，需要周轉使用。 為此，在主體結構施工過程前，經過荷載計算，安全驗算，選定了經濟上合理、方案上可行、安全上可靠的鋼卸料平臺，解決了物料垂直運輸的問題。

2 卸料平臺體系的選用及安裝程序

2.1 卸料平臺選擇及安裝程序

選用型鋼、鋼管組合式卸料鋼平臺。每棟樓為一個單位工程，原則上每單元設置1 個，配合塔吊進行作業，用于墻柱、梁、板模板及支撐鋼管、扣件、方木等周轉材料的豎向垂直運輸。

2.2 安裝程序

3 鋼卸料平臺方案

3.1 卸料平臺構件性能

卸料平臺主梁為16a 號槽鋼，次梁為10a 號槽鋼，采用E43 焊條焊接，主梁、次梁撓度變形<1/250。選用φ15.5 鋼絲繩斜拉固定卸料平臺，繩端頭設4 道卡環，在第3 道卡環與第4 道卡環之間設安全彎。平臺腳手板及200mm 擋腳板為50 厚木腳手板。 卸料平臺外挑的三面用E48 腳手架鋼管搭設防護攔桿，搭設高度1200mm，水平兩道，間距為600mm，立桿間距1000m。

3.2 鋼卸料平臺的構造

懸挑式鋼平臺采用[16 和[10 槽鋼為主梁和次梁，上鋪50mm 厚的木腳手板。 6×19φ15.5 鋼絲繩將鋼平臺與樓層拉結固定。 卸料鋼平臺外挑尺寸1900mm×3600mm， 在樓層擱置點處主梁槽鋼與預埋鋼筋固定保證平臺的穩定，防止晃動搖擺。 同時平臺兩側主梁向樓層內延長1.3 米擱置，在距離端部10cm 處預埋三道φ25＠100 的鋼筋。 平臺寬度1900mm，長度3600mm，使用面積6.84m2。 本工程確定卸料平臺上的容許荷載不得超過1 噸，均布荷載要求小于2.5kN/m2。 主次梁槽鋼采用滿焊連接，次梁間距900mm，上滿鋪50 厚木板。每根主梁采用6×19φ15.5 的鋼絲繩與樓板上吊環拉結固定。吊索與結構拉接點設在平臺所在樓層的上一層的洞口邊梁上的相應位置預埋φ25 吊環， 鋼絲繩與平臺夾角約為60 度。卸料平臺平面圖、剖面圖及吊環焊接立面圖見下圖。

卸料平臺平面圖

剖面圖懸挑式鋼平臺剖面圖（單位：mm）

卸料平臺吊環焊接立面圖

3.3 卸料鋼平臺的安裝

當梁混凝土達到C20 以上后方可吊掛鋼絲繩及固定平臺。平臺吊裝，需待橫梁支撐點固定牢固、接好鋼絲繩，調整完畢，經過檢查驗收合格后，方可松卸起重吊環，平臺投入使用。

4 卸料平臺的受力計算

4.1 參數選擇

木腳手板自重標準值為0.35（kN/m2）；ф48 鋼管欄桿、擋板，自重標準值0.11kN/m2；施工人員等活荷載2.00kN/m2，最大堆放材料荷載10.00kN。

內側鋼繩與墻的距離2.0m， 外側鋼繩與內側鋼繩之間的距離0.9m；上部拉繩點與墻支點的距離2.80m；鋼絲繩安全系數10，按照固定端支座計算； 預埋件直徑25mm。 最近次梁與墻的最大允許距離0.20m。 水平鋼梁（主梁）的懸挑長度3.60m，水平鋼梁（主梁）的錨固長度1.30m；計算寬度1.90m。

4.2 次梁的計算

次梁10a 號槽鋼截面特性為：面積A=12.75cm2，慣性距Ix=198cm4，轉動慣量Wx=39.7cm3，回轉半徑參數ix=3.95cm，截面尺寸：b=48.0mm，h=100.0mm，t=8.5mm，d=5.3mm。

荷載計算

（1）腳手板的本身重量值0.35kN/m2換算線荷載

Q1=0.35×0.90=0.315kN/m

（2）最大的材料器具堆放荷載為10.00kN，轉化為線荷載：

Q2=10.00/3.80/1.90×0.90=1.25kN/m；

（3）槽鋼本身重量Q3=0.10kN/m；

靜荷載計算值q=1.2×（Q1+Q2+Q3）=1.2×（0.315+1.25+0.10）=1.998kN；

活荷載計算值P=1.4×2.00×0.90×1.90=4.788kN。

內力計算

最大彎矩按照如圖所示的簡圖計算：

M=qL2/8+pl/4=1.998×1.902/8+4.788×1.90/4=3.17kN·m。

驗收抗彎能力

用公式σ=M/（rxwx）≦[f]

其中rx——選定值為1.05；

[f]——鋼材抗壓強度值，[f]=205.00N/mm2；

σ=3.17×103/（1.05×39.70）=76.08N/mm2＜[f]，次梁強度滿足要求

整體穩定性計算σ=M/（φbWX）≦[f]

其中，φb——均勻彎曲的受彎構件整體穩定系數， 按照下式計算：φb=570tb/（lh）×235/fy

經過計算得到φb=570×8.50×48.00×235/（1.90×100.00×235.0）=1.22

因φb大于0.6，按照φ′b=1.07-0.282/φb≦1.0 計算，φ′b=0.84；

計算得到強度σ=3.03×103/（0.84×39.7）=90.86N/mm2＜[f] 穩定性滿足要求。

4.3 主梁的計算

為安全計，按里側第二道鋼絲繩、伸入樓面的錨固槽鋼不起作用，僅外側主梁以鋼絲繩吊點作支撐點計算。次梁傳遞的恒荷載和施工活荷載，加上主梁自重的恒荷載計算外側主梁彎矩值。 主梁采用16a 槽鋼時，自重以200N/m 計。 先計算次梁所傳遞的荷載，再將此荷載換算為等效均布荷載設計值，加上主梁自重的荷載設計值計算外側主梁彎矩值。 次梁傳來荷載R外=1/2ql=1/2×（1.998×1.9+4.778）=4.28kN

R外換算為等效均布荷載值：R外→q外=4.28÷0.9=4.76kN/m

主梁彎矩值M=1/8ql2=1/8×（4.76+0.2）×3.82=8.95kN·m

計算主梁彎曲強度M≤Wnf

查表得：16a 槽鋼Wx=116.8cm3，鋼材抗彎強度設計值為215N/mm2

M≤Wnf=116.8×103mm3×215N/mm2=25112N·m， 主梁抗彎強度滿足要求。

4.4 鋼絲拉繩強度驗算

為保證安全，鋼平臺每側兩道鋼絲繩均以一道受力作驗算。 鋼絲繩所受拉力為：

T=ql/2sinA=（4.96×3.8）/（2×5.6/6.77）=11.385kN

sinA 為鋼絲繩與平臺面的夾角，q 為主梁上的均布荷載標準值。

鋼絲繩的安全系數K：K=F/T=120/11.385=10.54＞[K]=10， 故鋼絲繩的取用滿足要求。

[K]為作吊索用鋼絲繩的法定安全系數，定為10。 F 為鋼絲繩的破拉斷力。

5 安全使用要點

剛卸料平臺所用材料質量符合要求，合格證和質保書等質量證明材料齊全完整。

認真執行有關的吊裝及鋼結構焊接的有關規定，在制作、起吊安裝時，專業工長、專職安全員應有詳細交底并監督檢查。 平臺制作及安裝完成后，必須經過樓座負責人、專職安全員驗收，合格后方可投入使用。

在鋼平臺懸挑正外側用三合板標明容許載重量、 管理者標牌，標志牌應可靠的固定在欄桿上。

鋼平臺內物料長、寬、高不得超過防護欄所限范圍，任何物料嚴禁放在防護欄桿上進行吊運。材料堆放對稱分散，嚴禁集中于一側堆放，堆放材料應盡快吊運下樓或運至樓內。

鋼平臺使用時，設專人對平臺進行檢查，發現鋼絲繩銹蝕損壞應及時調換，焊縫脫焊應及時修復，發現固定點不牢等問題時及時整改，修理整改期間嚴禁使用。 使用過程中不允許拆除鋼平臺上的任何部件。

每次使用之前對卸料鋼平臺進行全面檢查，狀態完好后方可投入使用。

6 結語

濟南經十路配件廠高層住宅卸料平臺的使用，解決周轉材料的垂直運輸，加快了施工進度，保證了工程的資源需求。 該方法結構簡單、安裝拆卸方便、施工速度快、適用性很強，堅固耐用、多次周轉使用、造價合理，廣泛的應用于工程建設中。