手动吊篮脚手架设计与施工
手动吊篮脚手架设计与施工
吊篮脚手架作为施工外用脚手架，与外墙面满搭钢管脚手架相比，具有搭设速度快、节约大量脚手架材料、节省劳力、操作方便、灵活、技术经济效益较好等优点。
吊篮脚手架一般分手动和电动两种。目前采用手动吊篮的较多，它具有安拆方便，不占场地，经济适用等特点。
手动吊篮无定型设计，当前由取得建筑机械生产许可的厂家生产，其产品质量必须符合行业标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）和《高处作业吊篮安全规则》（JG5027）的规定。施工单位依据《施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规定》使用由建筑安全监督机构推荐的经鉴定合格的吊篮脚手架，无论采用何种吊篮脚手架，都必须对吊篮及挑梁结构进行强度和刚度验算，钢丝绳安全系数验算，并经上级审批。制作及组装搭设时，应加强技术安全监督，严格检查质量，经上级技术、质量、安全部门验收合格后投入使用，确保安全施工。
1．吊篮脚手架构造及装置
手动吊篮脚手架由支承设施（挑梁或桁架）、吊篮绳、安全绳、安全锁、手板葫芦和吊篮架等组成。
吊篮架由空腹型钢焊接（或锚栓连接）成格构式篮型架。（注意：由自制吊篮片和架杆扣件组装而成的吊篮架，已禁止使用）一组吊篮长不得超过3.0m，宽0.7~1.0m，外侧及两端防护栏杆高不低于1.50m，每道栏杆间距不大于0.50，挡脚板不低于0.18m，吊篮内侧必须于0.60m和1.20m，高处各设护身栏杆一道，挡脚板不低于0.18m，立杆纵距不得大于2.0 m。
脚手板使用3mm的钢板或30mm厚的木板，龙骨间距小于0.50m，铺设严密。外侧与两端用2000目安全网密封；高度超过30m的，还须在吊篮顶部设防护顶棚。
吊篮内侧两端应有可伸缩的护墙轮装置，使吊篮与建筑物在工作状态时能靠紧，以减少架体晃动。
多组吊篮同时使用时，两组吊篮之间的间隙不得大于0.20m，内侧距墙间隙为0.10~0.20 m。
悬挑吊篮的挑梁宜选用不小于I14的工字钢，与建筑连接使用φ16的锚环，锚环距挑梁支撑点大于3.0，埋入砼中长度la=30d；一个锚环只能套一根挑梁，两根以上时，应计算核定。挑梁外挑长度即支点至吊点的距离不宜超过0.70m，外留0.10m，挑出位置与吊篮吊点保持垂直，保证吊篮稳定。挑梁之间应用纵向水平杆连接成整体，以保证挑梁结构的稳定，挑梁与吊篮吊绳连接端应有防剪防滑脱的防护装置。内、外侧力矩之比应大于3。
升降吊篮的机具，必须使用推荐的建筑吊篮专用产品。即天津市津久起重工具厂生产的H SS-16ZY建筑吊篮专用手板葫芦和HSS-16ZYA建筑吊篮专用安全锁，吊索和安全绳均使用12.5mm的钢丝绳，绳头用3个U型卡扣牢，受力绳在内，绳头在外，末端设有安全弯。为防止吊篮倾覆，应设置使吊绳和保险绳始终处在吊篮上方的装置。此外，应根据需要配备超载保护装置，制动器和行程限位装置。
2．吊篮、脚手架结构计算
吊篮脚手架结构设计按《建筑结构设计统一标准》概率极限状态设计法，计算依据《建筑结构荷载规范》、《钢结构设计规范》、《高处作业吊篮安全规则》和参考《建筑施工安全技术手册》、《建筑施工脚手架实用手册》。
本例采用经鉴定合格的建筑安全监督机械推荐的吊篮脚手架。吊篮外形尺寸为3.0×0.8×1. 5m，施工高度50m，不做吊篮设计计算，只验算钢丝绳安全系数和挑梁结构强度和刚度。根据GBJ68-84基本计算模式：
S≤R（1）
式中荷载效应组合设计值：
S= （2）
结构重要性系数采用：=0.9；
荷载分顶系数：对恒载=1.2；施工荷载：=1.4；荷载效应组合系数，仅考虑施工荷载=1.0，不考虑风载时，实用设计表达式：Sd=0.9（1.2SGk+1.4SQK）≤R（3）
（1）荷载计算：
吊篮自重：750N/m2×3.0×0.8=1800N
手板葫芦及安全锁重：（140+30）N/个×2=340N，4根φ12.5钢丝绳重：
5.4N/m×4×50m=1080N SGK=3220N
施工荷载：SQK=1500N/m2×3.0×0.8=3600N
在不考虑风荷载作用时一组吊篮架的计算荷载：
Sd=0.9（1.2×3220+1.4×3600）=8023.6N
（2）钢丝绳安全系数验算：
由n=S.a/W≥10（4）
钢丝绳破断拉力：
S=αPg=0.85×97300=82705N
受力钢丝绳数：a=2；
自重荷载：W=SGK+SQK=6820N；
n=82705×2/6820=24.25＞[n]=10满足要求。
（3）挑梁强度验算：
挑梁使用I14号工字钢，考虑同时悬挂两个相同吊篮的一端，不计工字钢本身重量时： M=Sd.a=8023.6×700=5616520N.mm
WX=1.02×105mm2；=1.05
σX=M/XWX=5616520/（1.05×1.02×105=52.44N/mm2＜f=215N/mm2
IX：SX=12.0；d=5.5mm
V=Sd=8023.6N；
т=V.Sx/lx.d=8023.6/（12.0×5.5）
=121.4N/mm2＜fv=125N/mm2，满足要求。
（4）挑梁挠度验算：
ω=Fa2l（l+a/l）/3EI （5）
式中：E=2.06×105N/mm2；Ix=7.21×106mm4
F=Sd=8023.6N
ω=8023.6×7002×3000×（1+700/3000）/（3×2.06×7.12×1011）=3.31mm＜21/250=2×700/25 0=5.6mm满足要求
（5）锚环验算
在屋面板上预埋φ16的锚环，埋入砼内长度不少于30d，距支撑点间距大于3.0m，在不考虑挑梁本身重量时
锚环拉力：F=Sd.a/L=8023.6×0.7/3.0=1874.2N锚环强度：σ=F/2As=8023.6/（2×201）=9.22 N/mm2＜[f]=50N/mm2满足要求
在施工实践中，对于高度在25m以下多层建筑中，一般施工单位多采用架杆扣件组合成桁架式挑梁。对此我们通过计算采用了一种用三根纵杆中间插一根横杆，由直角扣件组合成桁架式挑梁，见图2，该挑梁强度和挠度验算如下：
（6）桁架式桃梁强度验算：
单根φ48×3.5钢管：I=1.22×105mm4，A=489mm2；三根φ48×3.5钢管组合成三角形截面桁架，对应X-X轴（即形心）的惯性矩
3×1.22×105+×489×712+2×489×352=4.03×106mm4
Wx1=Ix/y1=4.03×106/71=5.67×104mm3
Wx2=Ix/y2=4.03×106/35=1.15×105mm3
同理根据前述计算公式可得：
SGK=2688N；Sd=8942.4N；
M=Sd.a=6259680b\N.mm；x=1.0；
σ1=M/xWx1=6259680/1.0×5.67×104
=110.40N/mm2＜f=180N/mm2
σ2=M/rxwx2=6259680/1.0×1.15×105
=54.44N/mm2＜f=180N/mm2
强度满足要求。
（7）桁架式挑梁挠度验算
ω=Sd.a2（l+a）/3EIx
=8942.4×7002（3000+700）/3×2.06×4.03×1011=6.5mm＜2l/250=5.6mm
挠度满足要求。
3．吊篮脚手架使用要点
（1）吊篮脚手架必须使用经建筑安全监督机构鉴定合格的产品，其施工安装操作要求应符合《高处作业吊篮安全规则》（JG5027-92）的规定。
（2）组装完成以后，应进行空载试运行，1.25倍施工荷载试验，安全绳、安全锁抗冲击试验，并经企业技术、质量、安全部门验收合格后，主准投入使用。
（3）使用中必须有2根直径为12.5mm的钢丝绳做安全绳且配备经鉴定合格的安全锁，严禁在安全锁不起作用的情况下使用。
（4）吊篮在工作时，必须将手扳葫芦上的松卸手柄卸下来，以防误操作发生事故。
4．安全注意事项
（1）吊篮操作人员必须身体健康，无高血压等疾病，经过培训和实习合格者，方可上岗操作。
（2）每天工作前的例行检查和准备作业内从包括：
①检查屋面支承系统的钢结构、配重，工作钢丝绳及安全绳的技术状况，凡有不合规定者，应立即纠正；
②检查吊篮的机械设备并反复进行升降，检查其工作情况，确认其正常后方可正式运行；
③清扫吊篮内的尘土垃圾、积雪和冰渣。
（3）吊篮的负荷量每平方米不得超过120kg，吊篮上的作业人员每组不得超过三人，且不得集中一端，升降吊篮必须同时摇动手柄，保持各吊点同步升降。
（4）操作人员必须遵守操作规程，戴好安全帽，佩带安全带，安全带必须系挂于安全锁上。
（5）严禁酒后登吊篮作业。严禁在吊篮中嬉戏打闹。
（6）当吊篮停置于空中作业时，应将安全锁锁紧，并将吊篮与建筑可靠拉结，防止吊篮摇晃。需要移动时，再将安全锁放松，解开牵引绳。安全锁累计使用1000h必须进行定期检验和重新标定，以保证其安全工作。
（7）多组吊篮同时使用时，吊篮之间间隙不得大于200mm，且离墙距离不得大于100m m。
（8）遇有雨、雪天气或风力超过四级以上时，应停止施工作业。
（9）如必须利用吊篮进行电焊作业时，应对吊篮钢丝绳进行全面保护，以免钢丝绳受到破坏，更不得利用钢丝绳作为导电体。
（10）每天作业后应注意检查并做好下列收尾工作：
①将吊篮内的杂物清扫干净，将吊篮固定在结构物上或吊离地面3m，收好摇柄。
②将多余的钢丝绳存放在吊篮内。
③锁紧安全锁。
（11）使用期间应指定专职安全员负责安全技术检查，并将检查情况记录在检查记录上。