[摘要]:近年來,附著式升降作業安全防護平臺以其獨特的優勢在高層超高層建筑中大規模應用,行業企業爆發式增長導致劣質產品出現,防護平臺設計計算荷載和模型、結構構造要求、架體高度等諸多的技術爭議也日益凸顯。為了使防護平臺在建筑施工中安全高效的使用,并切合實際施工情況,針對主要的技術爭議點展開探討,并提出解決方案及措施。
本文源自李改華;郝海濤;, 施工技術 發表時間:2021-07-09
[關鍵詞]:防護平臺 技術爭議點 探討
一、附著式升降作業安全防護平臺發展現狀
附著式升降作業安全防護平臺(以下簡稱防護平臺)是中國創造、世界領先的建筑工業裝備。經歷了單元折疊式到節點盤式,再到如今積木式全鋼形式的發展。積木式全鋼形式匯集了以往產品的優點,改進了一些應用上的不便,具有以下特點:(1)安全可靠的不墜落設計理念,實用安全;(2)積木化理念標準化設計,構配件通用性強,重復使用率 95%以上;(3)綠色環保,周轉次數多;(4)動力設備自動往復循環,減少工人勞動強度;(5)構配件重量適中,安裝簡單方便,用工用時少;(6)智能精準的控制系統,操控可靠。鑒于以上特點,防護平臺在國內甚至國外高層超高層建筑施工中迅速推廣開來,并作為建筑行業的專項施工設備得到了各省市建管部門的認可和支持,是目前建筑施工中常用的施工防護裝備,其中全鋼防護平臺在 2017 年被評為“建筑業十項新技術”之一。
防護平臺現行技術規范標準主要有《建筑施工工具式腳手架安全技術規范》 JGJ202-2010[2]和《附著式升降作業安全防護平臺》JG/T 546-2019[1]。《防護平臺標準》的發布實施,標志著附著式升降腳手架(防護平臺)已經實現了定型化、裝配化、標準化、工具化,宣告了附著式升降腳手架由工具式腳手架正式升級為“建筑工業行業產品防護平臺”,納入了建筑工業制造系列,將長期存在和廣泛應用于建筑市場。
據行業統計資料顯示,具有生產能力的防護平臺企業在 2017 年僅 20 余家,到 2020 年達到近 700 家,行業爆發式增長,很多不具備技術能力的公司涌入行業,導致大量的低質產品涌入市場,安全事故頻發,嚴重影響行業生態。具體表現(1)在產品規格眾多,互不通用,且缺乏科學測算數據,嚴重影響項目安全;(2)做產品“照貓畫虎”,知其然不知其所以然,產品質量不過關;(3)安全管理不達標,安全管理制度缺乏科學性,現場管理粗放。種種亂象產生的主要原因是技術標準規定不統一,防護平臺廠家自說自話,政府安全部門的管理無從下手,建筑總承包單位無從選擇,嚴重阻礙了防護平臺行業的安全、健康和可持續發展。
二、防護平臺存在的技術爭議點
隨著防護平臺的廣泛應用,其存在的技術問題也日益顯現,主要技術爭議點如下:
1.荷載及計算系數取值不統一:各現行標準規范中規定的載荷、計算系數取值不統一,且與防護平臺實際施工荷載不符,為設計計算帶來困擾;
2.計算分析模型規定不清晰:規范及防護平臺科技成果評估中防護平臺的計算體系,均采用了若干個平臺單元單獨計算,且主框架計算采用平面簡化模型,并未考慮所有主要構件對架體主框架的影響,因此計算并不準確;
3.構造要求不合理:規范及防護平臺科技成果評估中要求,每個附著支座采用 2 個螺栓,防護網片與外立桿連接(起剪刀撐作用)等;
4.架體防護高度規定不合理:規范規定“架體防護高度不大于 5 倍層高,懸挑高度不大于 6 米” [2],在實際施工中存在安全隱患。
三、針對技術爭議點進行探討
針對防護平臺存在的主要技術爭議點,韜盛科技聯合研發機構展開了一系列的研究,從實際使用情況調研、相關規范規定依據、理論計算模擬分析及試驗驗證等方向進行開展。
3.1 荷載取值及荷載組合
1. 活荷載取值
架體的荷載主要包括,自重、(施工)活荷載、風荷載。在此主要探討活荷載的取值及風荷載的計算。
在相關的現行規范中,對于活荷載的取值規定,如下表 1 所示: 根據表 1 中數值可以看出,每層活荷載標準值取值并不統一,但是對于取值 3kN/㎡的規定值得探討。
GB 51210-2016[5]中規定“原作業腳手架結構施工荷載標準值取值為 3kN/㎡,是根據主體砌筑用腳手架制定的。墻體砌筑作業時,腳手架作業層上需要堆放磚塊,擺放砂漿桶,甚至是推車,因此規定取施工荷載標準值為 3kN/㎡。隨著科學技術的發展,現行的建筑主體結構施工工藝已發生了重大改變,已不在作業腳手架上大量堆放建筑材料”。
在 JGJ 202-2010[2]中 4.8 條明確規定,不允許在架體上推車。
通過對 800 棟樓防護平臺施工現場實地調研,堆放材料的重量加上施工人員及工具,遠達不到規范的規定數值。統計數據顯示,單層施工活荷載不超過 2.0kN /㎡。
綜上,防護平臺施工活荷載取值,建議直接取 GB 51210-2016[5]中 5.1.5 第二款規定,即單層施工荷載標準值 2kN/㎡,同時存在 2 個及以上作業層作業時,同一跨內各操作層的施工荷載標準值總和取值不得小于 4.0kN/㎡。
2 風荷載計算
風荷載計算公式如下: wk = βz ? μz ? μs ? w0 (1) w0-- 基本風壓;
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