钢结构施工安全标准化措施研究

●  引  言

整套的安全标准化装置主要应用于典型的多层、高层及超高层钢结构工程中。将安全标准化设施分三大类的话，第一类是垂直登高安全体系，含垂直登高挂梯和护笼式登高挂梯，第二类是水平通道安全体系，含立杆式双道安全绳、捆绑式安全绳和下挂式安全平网，第三类是作业面平台安全体系，含可组装伸缩操作平台、焊接吊笼、下挂式可调节施工平台和移动操作平台。其他辅助安全设施还有堆料平台、气瓶吊笼、接火盆等。整套的安全装置应该备有装置的加工图纸及其相应的管理说明，即安全装置标准化和安全管理标准化。

●  安全标准化装置详解

▲  垂直登高安全体系

垂直登高安全体系含垂直登高挂梯和护笼式登高挂梯，主要是用作典型的3层以上钢结构中作业人员上下通行的通道，使用时必须配备防坠器，上部连接节点可参考图1所示的几种形式。

图1  垂直登高挂梯与护笼式登高挂梯上部连接节点

爬梯的下部连接节点可采用在钢柱上点焊钢筋，钢筋再与爬梯采用钢丝绑扎固定的形式。

垂直登高安全体系可从以下两方面进行设计优化：①根据现场工况选择固定形式，较适用于现场施工；②爬梯挂在特殊节点（如立柱、十字钢柱等）时不再予以讨论，而是视自身工况，结合方案和计算来确定固定方式。

垂直登高安全体系的操作要点如下：

①垂直登高挂梯用于钢柱吊装、校正过程中施工人员登高之用；

②挂梯梯梁及踏棍分别采用60mm×10mm的扁钢及直径不小于12mm的圆钢塞焊而成；

③单副挂梯长度以3m为宜，登挂梯内侧净宽以350mm为宜，踏棍间距以300mm为宜；

④钢柱吊装前，钢挂梯应与防坠器材同时安装就位，经检查确认后方可起吊；

⑤挂梯顶端挂在钢柱牛腿上，挂梯顶端根据牛腿宽度确定挂钩长度，上部为直径20mm的弯钩钢筋，弯钩下折长度不小于20cm，底部为直径20mm的固定钢筋，与钢梯焊接固定；

⑥作业人员必须通过钢挂梯上下登高，攀爬过程中应面向爬梯，手中不得持物，严禁以钢柱栓钉为支撑攀爬钢柱。

▲  水平通道安全体系

水平通道安全体系可分为立杆式双道安全绳、捆绑式双道安全绳和下挂式安全平网，以下分别予以介绍。

（1）立杆式双道安全绳

立杆式双道安全绳是在钢结构主梁吊装前在梁上预先安装，确保施工人员通行时安全的一种装置，立杆式双道安全绳与钢梁采用夹具连接。

这类安全绳的设计优化可从以下三方面入手：①立杆选择使用Φ48×3.5的圆管，加工时一定要加以合理管控；②夹具在加工时一定要保证不得出现成品尺寸与图纸不符的情况；③为保证施工作业人员通行方便，捆绑式双道安全绳在钢梁翼缘宽度小于200mm时可以只布置一道安全绳。

立杆式双道安全绳的操作要点如下：

①楼层面外围利用钢柱耳板拉设一道安全绳，楼层面内部利用立杆拉设一道安全绳；

②立杆由规格为L75×6角钢组成；

③立杆与钢梁焊接，方便装拆；

④立杆间距最大跨度L不应大于8m；

⑤钢丝绳直径不应小于10mm；

⑥钢丝绳两端分别用Dr=10mm的绳卡固定，绳卡数量不得少于3个，绳卡间距保持在100mm为宜，最后一个绳卡距绳头的长度不得小于140mm。

（2）捆绑式双道安全绳

捆绑式双道安全绳适用于压型板铺设完成、拆除原立杆式双道安全绳体系后，在土建搭设硬隔离前外侧拉设，采取与钢柱捆绑固定的形式。

捆绑式双道安全绳须从两方面进行设计优化：①捆绑式双道安全绳使用时钢丝绳直接与钢柱捆绑固定，与柱捆绑段须备有防滑护套；②固定时绳卡数量不能少于规定数量，间距一定要满足要求，使用时现场管理人员一定要管控好分包，按照使用说明来架设。

（3）下挂式安全平网

下挂式安全平网适用于典型多层、高层钢结构吊装层与压型板铺设层间隔超过两层及以上、坠落高度5m以上，以及3层以上框架场馆结构、坠落高度超过5m以上的情形。在钢梁上深化小弯钩，安全网的固定形式如图2所示。

图2  下挂式安全平网的固定形式

下挂式安全平网需协调深化设计，按照各公司的特别规定来执行。

▲  作业面平台安全体系

作业面平台安全体系可分为可组装伸缩操作平台、焊接吊笼和下挂式可调节施工平台，以下分别予以介绍。

（1）可组装伸缩操作平台

可组装伸缩操作平台适用于与多层、高层及超高层钢结构工程外围钢柱对接。其固定形式有：①搁置于钢柱牛腿之上；②因管理原因导致的钢柱焊接不及时，需提高300mm，为压型钢板的铺设提供施工空间，此时需要通过角码固定，并拉设钢丝绳。

此操作平台可采取如下措施设计优化：①开合板设计必须满足轻量级；②平台采用封闭式围栏，可以采用铝合金材质；③要在平台上合适位置设置公司Logo。

可组装伸缩操作平台的操作要点如下：

①本操作平台适用于最长边不大于1,200mm的矩形柱的安装及焊接等作业过程，操作平台底部尺寸及规格可随钢柱作相应调整；

②操作平台应在该部位作业前安装到位，并由项目团队组织验收并悬挂验收合格牌后方可投入使用；

③两点吊装平台，操作平台的“U”形口面向外框，横板未固定、钢丝绳未拉结前严禁松钩；

④使用过程中须经常检查平台，尤其是吊点强度；

⑤使用过程中严禁倚靠平台侧面防护，避免遭受外力撞击。

（2）焊接吊笼

焊接吊笼适用于钢柱与外围框架梁连接节点以及主次梁连接节点的施工，焊接吊笼与钢梁的连接节点可参考图3的几种类型。

图3  焊接吊笼与钢梁的连接节点

焊接吊笼可根据现场工况选择固定形式，适用于现场施工。

该平台外侧有一定的安全围护，可以采用钢丝绳或栏杆形式。其操作要点如下：

①吊笼用于钢梁节点高强螺栓紧固、焊接时为人员提供可靠的工作平台；

②吊笼使用Φ12mm圆钢焊接而成，接口部位均采用搭接方式，搭接长度不应小于20mm；

③施工人员在吊笼内作业时，应将双侧安全带同时挂在安全绳上；

④在施工人员利用吊笼操作时，安全绳不能固定在吊笼上，必须可靠地固定在吊笼以外的地方。

（3）下挂式可调节施工平台

该装置适用于大截面钢梁或桁架节点，使用高强度螺栓紧固、焊接，使用时对称布置，中间采用螺栓连接，连接螺栓数不得少于两个，效果图见图4。

图4  下挂式可调节施工平台

▲  其他辅助安全设施

其他辅助安全设施还有堆料平台、气瓶吊笼、接火盆等，以下分别作些介绍。

（1）堆料平台

堆料平台适用于钢结构楼层内材料的集中堆放，目前为搁置形式。在设计中，堆料平台需要限位装置，可以采用靠码板的形式，并且堆料平台的吊耳宜设置在栏杆顶部。

（2）气瓶吊笼

气瓶吊笼适用于钢结构用气瓶吊装工具，须考虑两种尺寸以满足现场不同的运输需求。

（3）接火盆

接火盆适用于钢结构高空焊接中作为接火措施，用链条固定，可参考图5所示F型-01接火斗的形式。

图5  F型-01接火斗

接火盆的防火布的质量必须要好，若还存在不足可在接火盆里面放置石棉，接火盆使用时并不能100%接住火花，所以下方必须采取相应的灭火措施。

●  结  语

通过垂直登高安全体系解决作业人员垂直交通安全问题，通过水平通道安全体系解决作业人员水平交通安全问题，通过作业面平台安全体系解决作业人员作业面安全问题，通过其他辅助安全设施解决施工过程中的其他安全问题。只有考虑到方方面面的安全性，才能确保工程实施的万无一失。