武汉华胜工程建设科技有限公司 湖北武汉 430000
摘要：本文介绍了监理在审核幕墙专项施工方案时，应对高层吊篮的安全性计算进行复核，重点应复核钢丝绳的承载力、悬挂支架的稳定性和支撑吊篮结构的承载力，从技术上保证了吊篮设施的本质安全。
关键词：高层吊篮安全性计算；承载力；荷载；稳定性
引言
随着高层建筑的发展，吊篮被广泛应用在建筑外立面的装饰、维修和清洗。吊篮是建筑工程高空作业的建筑机械，悬挂机构架设在建筑物上，利用提升机构驱动作业平台，通过钢丝绳上下运行，作业时危险性较大，关系到人身安全，人们对吊篮的质量和安全性也要求越来越高，所以保证吊篮本身的安全性非常重要，这就需要监理工程师在吊篮安装前，审核方案时，复核吊篮的安全性计算，保证项目上选用的吊篮满足安全要求。
1 工程概况
本次以湖北省中山医院项目幕墙为例，监理工程师对专项方案中吊篮的安全性计算进行了复核，该项目地上22层，地下2层，花架高107.4米，幕墙高108.2米，幕墙面积约25000㎡，主要类型是铝板幕墙、铝合金门窗幕墙、玻璃幕墙以及石材幕墙。施工方案拟选用ZLP630型号吊篮，额定荷载为630Kg，钢丝绳结构为4×31SW+FC-8.3mm，工作平台最大尺寸为6m×0.7m×1.185m。
2 监理工程师应该复核钢丝绳的承载力，其动力钢丝绳所受拉力QD不应大于钢丝绳的破断拉力
2.1 计算QD
根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ 202-2010第5.2条，吊篮在使用时，动力钢丝绳所受拉力QD计算式为QD=K
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，其中K为安全系数，选取9，Q1为吊篮动力钢丝绳竖向荷载标准值，Q2是水平荷载标准值。计算公式如下：
Q1=（GK+QK）/2 —式中GK是吊篮及钢丝绳自重标准值（KN）、
QK是施工活荷载标准值（KN）
Q2=QWK/2 —式中QWK是吊篮的风荷载标准值（KN）
QWK=ωK ×F —式中ωK是风荷载标准值（KN/㎡）、F是吊篮受风面积
受力分析图2如下：
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2.1.1 计算Q1
根据施工方提供的吊篮说明书可知，本工程使用的钢制悬吊平台（含提升机、安全锁、电器控制箱）重480Kg，钢丝绳重50Kg（按长度120米2根计算），所以GK=480+50=530kg=5.2KN（1KN按102Kg计算）。施工均布活荷载标准值为1KN/㎡，吊篮底部最大面积为6×0.7=4.2㎡，所以QK=4.2×1=4.2KN，Q1=（5.2+4.2）/2=4.7KN.
2.1.2 计算Q2
根据公式，首先应计算QWK，而QWK=ωK ×F，F是吊篮受风面积，主要来自工作平台侧面，所以F=6×1.185=7.11㎡，ωK是风荷载标准值，不同的省份标准值不一样，本项目在湖北省武汉市，查阅资料可知ωK=0.27KN/㎡，所以QWK=0.27×7.11=1.92KN/㎡，进而得到Q2=QWK/2=1.92/2=0.96KN。
综上所述，我们可计算得出QD=K
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=43.17KN。
2.2 QD和钢丝绳的破断拉力进行比较，复核钢丝绳承载力
根据《高处作业吊篮用钢丝绳》YB/T 4575-2016中表2如下图：
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和产品说明书可知，本项目采用的钢丝绳是4×31SW+FC-8.3mm，其最小破断拉力为53KN，公称抗拉强度约2160MPa，本项目动力钢丝绳所受拉力QD为43.17KN，43.17KN≤53KN，所以钢丝绳承载力满足现场使用要求！
3 监理工程师应复核悬挂支架的稳定性
根据《高处作业吊篮》GB/T 19155-2017第6.5.5.3条，配重悬挂支架稳定性应校核，公式如下：Cwr×W11×L0≦Mw×L1＋Swr×Lb
其中Cwr——配重悬挂支架稳定系数，大于或等于3，是指悬挂支架外伸距离最大，起升机构极限工作荷载工况时，稳定力矩应大于等于3倍的倾覆力矩。
W11——起升机构极限工作荷载，单位kg；
Mw——配重质量，单位kg；
Swr—配重悬挂支架质量，单位kg；
L0—配重悬挂支架外侧长度，单位m；
Lb—支点到配重悬挂支架重心的距离，单位m；
L1—配重悬挂支架内测长度，单位m；
配重悬挂支架受力的受理分析见下图：
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本项目选用ZLP630型号吊篮，根据查阅ZLP630说明书和专项施工方案可知，本项目使用的吊篮W11起升机构极限工作荷载不应该大于吊篮的额定荷载，所以W11取630kg，Mw配重质量为1000kg，Swr配重悬挂支架质量为355Kg，L0为1.5m，Lb为1.55m，L1为4.6m，将以上所有数据代入公式可得：公式左侧结果为3×630×1.5=2835kg，公式右侧结果为1000×4.6＋355×1.55=5150.25，左右对比得2835≦5150.25，所以吊篮支架的稳定性满足安全要求。
4 支撑吊篮的结构应有足够的承载力
根据《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》JGJ 202-2010第5.2.5，5.2.6，5.2.7条要求，高处作业吊篮通过悬挂机构支撑在建筑物上，应对支撑点的结构强度进行核算，首先应计算支撑悬挂机构前、后支架的结构所承受的集中荷载，然后进行结构强度核算。监理工程师在审核施工方案时，就发现施工单位未计算结构所承受的集中荷载，也未对结构强度进行核算，本项目吊篮放置在107米的花架板上，属于非上人屋面，混凝土强度为C30，板厚100mm，花架所承受的荷载并不大，监理工程师认为必须要进行结构强度的核算，所以提请了建设单位，要求幕墙施工单位和项目原设计单位结构工程师联系，将吊篮荷载数据给原设计单位，让结构工程师核算花架结构强度和承载力，保证建筑物承载力满足安全要求。
我这里说明一点，根据JGJ 202-2010第5.2.6，5.2.7条公式，在计算结构承受的集中荷载时，前、后支架的集中荷载公式均采用了动力钢丝绳所受拉力QD，QD=K
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，K=9，这里有个9倍的安全系数，如果按这样计算，支撑前、后支架的结构所承受的集中荷载较大，花架结构很难满足承载力要求，我查阅了相关论文，结合专家论证意见和实际情况，认为集中荷载计算公式应按照动力钢丝绳所受拉力的标准值计算，K=1或者按照品茗安全计算软件中采用K0（荷载冲击系数）计算吊点处承受荷载，进而得出结构承受的集中荷载。最终，经过原设计单位计算，吊篮施工方案专家论证后，大家一致要求吊篮前支架放置在花架结构梁上，这样花架结构的承载力可以满足吊篮的集中荷载。
5 监理工程师应收集吊篮安全性资料
根据相关要求，每台吊篮应该在出厂前进行出厂检验，对吊篮和部件是否根据设计制造、工作钢丝绳、安全钢丝绳是否有合格证书、焊接是否满足要求、安全部件是否按标准制造和安装等进行检验，合格后签发合格证。吊篮还应有型式检验检验报告，对吊篮的稳定性，吊篮的结构强度如悬挂横梁的抗弯、抗剪强度等，以及所有功能是否完全符合GB/T 19155-2017要求进行检验。因此在吊篮安装前，监理工程师应该要求施工单位报送吊篮合格证、型式检验报告等资料，所有资料齐全有效后才能安装，安装后请第三方检测机构进行检测，检测通过后才能容许使用吊篮，这样做才能保证幕墙吊篮的安全施工。
结束语
这几年在全国吊篮安全事故中，发生的安全事故大多是因违规使用吊篮和违章作业而导致的，很少有因为吊篮本身安全性不足或者吊篮选型错误而导致的安全事故，因为吊篮产品越来越成熟和安全，本身有很高的安全性，这也使得很多项目就开始不重视吊篮的安全性计算，监理单位的工作更是流于形式，全部依靠吊篮厂家提供的纸质资料来判断吊篮本身的安全性，至于其中的参数是否符合现场实际情况就要打一个问号了。但我认为一个100多米高使用的工具式脚手架，吊篮本身的安全还是非常重要的，任何安全都应该先保证设施本身安全后，再进行其他的安全管理，所以作为监理工程师，承担着重大安全监理责任，应该结合现场实际情况和吊篮选用情况，对吊篮的安全性计算进行复核，防止施工单位抄袭、套用其他方案，吊篮选型发生错误，为今后施工埋下隐患。吊篮安全性计算的复核，让我们监理工程师的工作数据化，科学化，可以更好的服务业主和社会。
参考文献
[1]GB/T 19155-2017 高处作业吊篮[s]
[2]JGJ 202-2010建筑施工工具式脚手架安全技术规范[s]
[3]ZLP系列高处作业吊篮使用说明书[K]
[4]章泽锋 某超高层幕墙施工中吊篮技术的应用[J] 建筑安全 2015.7
[5]孙连弟 王景升 幕墙吊篮施工方案设计及施工要点[C] 建筑科技与管理学术交流会 2015.12
作者简介：刘钦：男，1989年11月出生，工程师，国家一级建造师，国家注册安全工程师，现任湖北省中山医院项目总代