超高移动平台的搭设方案

超高移动平台的搭设方案

摘要：本文从超高移动平台搭设的选材、受力分析、荷载计算、搭设方法、安全措施等几方面，提出了具体、实用的措施。

关键词：超高作业、移动平台

1引言

大空间大跨度、机电工程的管线安装工作点超高是现代大型工业厂房，以及大规模的公共民用建筑设施如城市会展中心、会议中心等项目的特点。这些项目的机电安装工程大量的在高空操作，而且施工点广泛分布，采用传统的满堂红排栅成本高、管线吊装和运输不方便；采用液压平台因承重和面积原因则不能同时多人配合操作，效率不高。针对大空间、多超高作业（超过10米）的要求和特点，对高空作业的机电安装工作可通用搭设移动平台的措施来解决。下面以工作点在22米高的机电管线安装为例，设计、搭设20米高移动平台。其余不同高度级别的平台只是高度上变化，结构与20米高平台类似。

2 操作平台设计原则

本工程操作平台在设计前，必须结合本工程的施工方案制定以下原则：

（1）操作平台必须满足强度、刚度、整体稳定性及局部稳定性要求；

（2）操作平台必须满足使用性强，移动灵活的特点；

（3）操作平台必须设置限位及挚动装置；

（4）操作平台必须设置一定地安全装置，包括爬梯、围栏等；

（5）操作平台在移动地过程中，必须满足抗倾翻地能力；

（6）操作平台必须满足灵活周转，搭拆方便的原则；

（7）操作平台须满足用钢量小、成本较小的特点；

3操作平台构造思路

根据本工程的施工特点及操作平台的搭设原则，对本工程移动式操作平台的整体设计构思如下：

（1）操作平台主体构造：采用扣件式钢管脚手架φ48*3.5，具有搭拆方便且经济的特点。

（2）操作平台附属构造：包括操作平台主体的底座、操作面的栏杆、操作平台及爬梯。其中底盘要求除起到连接主体作用外，还起到行走轮的支撑架作用；操作面的栏杆也采用脚手架搭设并设置安全网；操作平台采用脚手板进行铺设；爬梯也采用钢管脚手架搭设。

（3）底座行走轮基本构造：支承轴、平面旋转滚轴、轴承及行走轮的挚动装置等，且要求支撑轴与轴承满足一定的承载力且配合良好；

（4）锚定支腿的基本构造：粗螺纹、螺杆、手轮及可伸缩护臂等。

4操作平台的构造设计

4.1 操作平台搭设用料的材质、规格

（1）扣件式钢管脚手架的用料及规格

钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793）规定的Q235普通钢管中外径φ48mm、壁厚t3.5mm的高频焊接钢管，其材料质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235—A级钢的规定。其采用的钢管应有产品质量合格证及质量检验报告，钢管表面应平直光滑，不得有裂缝、接疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕等缺陷，最重要的是钢管上严禁打孔。

（2）扣件用料及要求

扣件式钢管脚手架应采用可锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，并且在螺栓拧紧力矩达65N.M时，不得发生破坏。

（3）底座用料及规格

底座采用型钢构件现场制作，采用HM200*150*6*9型钢作为底座主梁，HN150*75*5*7型钢作为底座次梁及支撑构件。其钢材材质为Q235B，并满足《碳素结构钢》（GB/700）的有关技术要求；

（4）滚轮规格

采用成品Φ250铁滚轮，单个承重要求为2T，每个移动平台共设置9组滚轮。

5移动操作平台结构安全计算

5.1计算准则

本工程移动式脚手架计算按照承载能力极限状态法进行校核，计算的内容如

下：

（1）横向水平杆、纵向水平杆等受弯构件的强度；

（2）轴心受压构件的稳定性；

（3）扣件抗滑移计算；

（4）底座装置的强度；

（5）脚手架移动过程中的抗倾翻能力；

（6）展厅楼面承载校核；

计算构件的强度、稳定性及连接强度时，采用荷载设计值，它等于荷载标准值乘以荷载分项系数；验算构件变形时，采用荷载标准值；

当横向水平杆、纵向水平杆的轴线对立柱的偏心距不大于55mm时，立柱稳定性按照轴心受压构件计算；

受弯构件的容许挠度，脚手板、横向水平杆、纵向水平杆为l/150（L为受弯构件的计算跨度）及10mm；

扣件的抗滑移承载力设计值：对接扣件抗滑移，一个扣件为2.5KN；直角扣件、旋转扣件抗滑移，一个扣件为8.0KN；

螺栓、焊缝的连接强度设计值按规定强度设计值乘以0.75计算。

5.2荷载

（1）施工荷载:本工程移动式脚手架施工荷载包括材料、人及施工工具等，按照Ⅱ类装修脚手架考虑，施工均布活荷载标准值为2KN/m2。

（2）构配件重量:构配件重量包括脚手板、安全网、栏杆和挡脚板等。按照规范和本工程设计要求，采用冲压钢板脚手板，荷载为0.3KN/m2；栏杆、挡角板采用冲压钢板挡脚板，其载荷为0.11KN/m2。故本工程移动式脚手架构配件重量载荷为0.41KN/m2。

（3）风载荷:由于本工程移动式脚手架在室内使用，故在此计算过程中不必考虑。

（4）移动式平台自重:本工程移动式平台包括平台主体管件、脚手板、栏杆、底座等重量，经设计计算，自重为15T。

5.3纵向水平杆抗弯强度计算

纵向水平杆承受线荷载标准值：Q＝1.2Q恒+1.4Q活

＝1.2*0.41*1.2+1.4*1.2*2

＝3.95KN/m

纵向水平杆承受弯矩值：M＝QL2/8＝3.95*1.2*1.2/8＝0.711KN.M

纵向水平抗弯强度：σ＝M/Wn＝（0.693*1000*1000）/（5.08*1000）＝140MPa＜f＝205MPa

故纵向水平杆抗弯强度满足要求。

5.4纵向水平杆刚度计算

纵向水平杆挠度υ＝5QL4/（384EI）

＝5*3.95*1.24*1012/（384*2.06*105*121900）

＝4.2mm＜L/150＝1200/150＝8mm

故纵向水平杆刚度满足要求。

5.5构件抗滑移计算

扣件抗滑移力：F＝QL＝1.2*3.95＝4.74KN＜8KN

故扣件抗滑移能力满足要求。

5.6立柱整体稳定性计算

立柱整体稳定性计算公式：σ＝N/ΦA

其中恒载N1＝平台自重+构配件重量＝150/49+（0.411*1.2*1.2）/4 ＝3.21KN

活载N2＝2*1.2*1.2/4＝0.72KN

故N＝1.2N1+1.4N2＝1.2*3.2+1.4*0.72＝4.86KN