[摘要]:近年来,附着式升降作业安全防护平台以其独特的优势在高层超高层建筑中大规模应用,行业企业爆发式增长导致劣质产品出现,防护平台设计计算荷载和模型、结构构造要求、架体高度等诸多的技术争议也日益凸显。为了使防护平台在建筑施工中安全高效的使用,并切合实际施工情况,针对主要的技术争议点展开探讨,并提出解决方案及措施。
本文源自李改华;郝海涛;, 施工技术 发表时间:2021-07-09
[关键词]:防护平台 技术争议点 探讨
一、附着式升降作业安全防护平台发展现状
附着式升降作业安全防护平台(以下简称防护平台)是中国创造、世界领先的建筑工业装备。经历了单元折叠式到节点盘式,再到如今积木式全钢形式的发展。积木式全钢形式汇集了以往产品的优点,改进了一些应用上的不便,具有以下特点:(1)安全可靠的不坠落设计理念,实用安全;(2)积木化理念标准化设计,构配件通用性强,重复使用率 95%以上;(3)绿色环保,周转次数多;(4)动力设备自动往复循环,减少工人劳动强度;(5)构配件重量适中,安装简单方便,用工用时少;(6)智能精准的控制系统,操控可靠。鉴于以上特点,防护平台在国内甚至国外高层超高层建筑施工中迅速推广开来,并作为建筑行业的专项施工设备得到了各省市建管部门的认可和支持,是目前建筑施工中常用的施工防护装备,其中全钢防护平台在 2017 年被评为“建筑业十项新技术”之一。
防护平台现行技术规范标准主要有《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》 JGJ202-2010[2]和《附着式升降作业安全防护平台》JG/T 546-2019[1]。《防护平台标准》的发布实施,标志着附着式升降脚手架(防护平台)已经实现了定型化、装配化、标准化、工具化,宣告了附着式升降脚手架由工具式脚手架正式升级为“建筑工业行业产品防护平台”,纳入了建筑工业制造系列,将长期存在和广泛应用于建筑市场。
据行业统计资料显示,具有生产能力的防护平台企业在 2017 年仅 20 余家,到 2020 年达到近 700 家,行业爆发式增长,很多不具备技术能力的公司涌入行业,导致大量的低质产品涌入市场,安全事故频发,严重影响行业生态。具体表现(1)在产品规格众多,互不通用,且缺乏科学测算数据,严重影响项目安全;(2)做产品“照猫画虎”,知其然不知其所以然,产品质量不过关;(3)安全管理不达标,安全管理制度缺乏科学性,现场管理粗放。种种乱象产生的主要原因是技术标准规定不统一,防护平台厂家自说自话,政府安全部门的管理无从下手,建筑总承包单位无从选择,严重阻碍了防护平台行业的安全、健康和可持续发展。
二、防护平台存在的技术争议点
随着防护平台的广泛应用,其存在的技术问题也日益显现,主要技术争议点如下:
1.荷载及计算系数取值不统一:各现行标准规范中规定的载荷、计算系数取值不统一,且与防护平台实际施工荷载不符,为设计计算带来困扰;
2.计算分析模型规定不清晰:规范及防护平台科技成果评估中防护平台的计算体系,均采用了若干个平台单元单独计算,且主框架计算采用平面简化模型,并未考虑所有主要构件对架体主框架的影响,因此计算并不准确;
3.构造要求不合理:规范及防护平台科技成果评估中要求,每个附着支座采用 2 个螺栓,防护网片与外立杆连接(起剪刀撑作用)等;
4.架体防护高度规定不合理:规范规定“架体防护高度不大于 5 倍层高,悬挑高度不大于 6 米” [2],在实际施工中存在安全隐患。
三、针对技术争议点进行探讨
针对防护平台存在的主要技术争议点,韬盛科技联合研发机构展开了一系列的研究,从实际使用情况调研、相关规范规定依据、理论计算模拟分析及试验验证等方向进行开展。
3.1 荷载取值及荷载组合
1. 活荷载取值
架体的荷载主要包括,自重、(施工)活荷载、风荷载。在此主要探讨活荷载的取值及风荷载的计算。
在相关的现行规范中,对于活荷载的取值规定,如下表 1 所示: 根据表 1 中数值可以看出,每层活荷载标准值取值并不统一,但是对于取值 3kN/㎡的规定值得探讨。
GB 51210-2016[5]中规定“原作业脚手架结构施工荷载标准值取值为 3kN/㎡,是根据主体砌筑用脚手架制定的。墙体砌筑作业时,脚手架作业层上需要堆放砖块,摆放砂浆桶,甚至是推车,因此规定取施工荷载标准值为 3kN/㎡。随着科学技术的发展,现行的建筑主体结构施工工艺已发生了重大改变,已不在作业脚手架上大量堆放建筑材料”。
在 JGJ 202-2010[2]中 4.8 条明确规定,不允许在架体上推车。
通过对 800 栋楼防护平台施工现场实地调研,堆放材料的重量加上施工人员及工具,远达不到规范的规定数值。统计数据显示,单层施工活荷载不超过 2.0kN /㎡。
综上,防护平台施工活荷载取值,建议直接取 GB 51210-2016[5]中 5.1.5 第二款规定,即单层施工荷载标准值 2kN/㎡,同时存在 2 个及以上作业层作业时,同一跨内各操作层的施工荷载标准值总和取值不得小于 4.0kN/㎡。
2 风荷载计算
风荷载计算公式如下: wk = βz ∙ μz ∙ μs ∙ w0 (1) w0-- 基本风压;