CN102912996A - 一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，包括用于对本层钢管柱进行混凝土浇注作业以及进行上一层钢管柱焊接作业的安全操作平台、焊接于钢管柱外侧用于施工人员上下所述操作平台的安全爬梯、固定于相邻两个钢管柱并连接相邻两个钢管柱上的操作平台的临时马道，操作平台是固定安装于钢管柱顶部的上方敞口的笼体，并且所述笼体可拆开并与钢管柱分离，每一层所述钢管柱顶部预置可拆卸的支撑所述笼体的支撑牛腿。采用本发明的技术方案，操作平台拆装简便快捷，能够重复使用于各层钢管柱混凝土浇注，节省了材料，并且操作平台、安全爬梯和临时马道构成了一个完善的高空施工的立体防护体系，提高了钢管混凝土柱施工的效率，节约了工期。

Description

一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种钢管柱混凝土浇注高空施工的安全防护体系。

背景技术

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。其基本原理在于：在钢管中填充混凝土，在力的作用下，混凝土对钢管有力的作用，但同时钢管约束了混凝土，使管内混凝土处于三向受压的应力状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度和压缩变形能力；借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的几何稳定性，避免发生稳定性破坏，从而提高其承载能力；由于钢管和核心混凝土的相互作用，受力处于复杂状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。近年来，随着建筑物高度的增加，钢管混凝土结构因其良好力学性能和经济性，逐渐被应用于高层建筑结构尤其是有特殊外型的高层建筑结构中。

在采用钢管混凝土结构建设高层建筑时，由于上一层钢管柱均先于下层的楼板施工，因此每次往钢管柱内浇注混凝土都属于高空作业。为确保施工人员的安全，在钢管柱混凝土浇注施工时需要采取安全措施。现有的做法主要是搭建完整的脚手架框架，并在脚手架上铺设脚手架板作为作业平台及行走过道，采用这样的方法，安装复杂，拆卸缓慢，每完成一层建筑就需要再搭建一层脚手架以进行上一层建筑的施工，经常耽误工期，而且，一个整体的脚手架结构俨然是另一栋建筑，需要大量的脚手架材料。此外，当施工到高层时，由于脚手架在高空难以形成牢固稳定的结构，一处连接点出现松动脱落，就可能导致脚手架解体倒塌，存在安全隐患，因此现有的脚手架体系不适用于高空钢管柱混凝土浇注的施工。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种装拆简单快捷、节约材料并适用于钢管柱混凝土浇注高空施工的安全防护体系。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术手段是，一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，所述钢管混凝土柱具有钢管柱，所述钢管混凝土柱高空施工安全防护体系包括用于对本层钢管柱进行混凝土浇注作业以及进行上一层钢管柱焊接作业的安全操作平台、焊接于所述钢管柱外侧用于施工人员上下所述操作平台的安全爬梯、固定于相邻两个钢管柱并连接相邻两个钢管柱上的操作平台的临时马道，所述操作平台是固定安装于钢管柱顶部的上方敞口的笼体，并且所述笼体可拆开并与钢管柱分离，每一层所述钢管柱顶部预置可拆卸的支撑所述笼体的支撑牛腿。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的一种改进，所述笼体对角或对边拆开两半，所述笼体底面拼接位置固定连接有钢板条，所述钢板条成对并相互螺栓连接。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的另一种改进，所述笼体对边拆开两半，笼体一侧面竖向设有铰接位，相对的另一侧面设有锁紧机构，使得笼体可外翻打开而离开钢管柱。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的再一种改进，所述笼体四周侧面为固定的环笼，底面对开两半并且两外侧与环笼铰接使得底面可向下外侧旋转打开而脱离钢管柱。

作为上述技术方案的改进，所述笼体底面设置密目网或者铺设脚手板作为脚踏平台。

作为上述技术方案的改进，所述笼体底面设有中空部位，所述中空部位形状根据钢管柱的外表面形状设置，并且中空部位的面积大于钢管柱的截面面积。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的改进，所述安全爬梯为钢结构，由竖杆和横杆焊接而成，并且所述横杆两端各弯折一定长度从而与两侧竖杆双面焊接。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的改进，所述安全爬梯还设有护笼，所述护笼为圆弧形，其两端焊接于所述竖杆。

作为本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系技术方案的改进，所述临时马道由水平底杆、底端焊接于所述底杆的走道立杆、与所述走道立杆相固定的横向的安全绳以及铺设于底部的走道板组成，所述临时马道两端的走道立杆和底杆焊接有连接板，所述连接板与钢管柱螺栓连接。

使用本发明的技术方案，具有如下有益效果：本发明的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系包括了用于本层钢管混凝土浇注作业以及上层钢管柱焊接作业的安全操作平台，焊接于钢管柱混凝土浇注外侧用于施工人员上下所述操作平台的安全爬梯，固定于相邻两钢管柱混凝土浇注连接相邻两钢管柱混凝土浇注上的操作平台的临时马道，其中操作平台是固定安装于钢管柱顶部的上方敞口的笼体，并且该笼体可拆开从而与钢管柱分离，每层钢管柱的顶部预置可拆卸的支撑笼体的支撑牛腿。由于笼体可拆开并与钢管柱分离，施工过程中，当一层钢管柱混凝土浇注完成并且焊接好上一层钢管柱后，即可将操作平台从本层钢管柱顶拆开，并吊升至上一层钢管柱柱顶再一次围成所述笼体并固定安装，进行上一层钢管柱的施工作业，操作平台装拆简便快捷。另外，施工人员可以方便安全的从安全爬梯上、下所述操作平台，同时也可以方便安全地通过临时马道从相邻各钢管柱之间穿行。采用本发明的技术方案，操作平台拆装简便快捷，能够重复使用于各层钢管柱混凝土浇注的施工，不需要像现有技术般搭设一个多层的完整脚手架结构，从而节省了材料，并且操作平台、安全爬梯和临时马道构成了一个完善的立体防护体系，保障了钢管柱施工的安全快速的进行，相较于搭建脚手架平台，提高了效率，节约了工期。

附图说明

图1是本发明一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系实施例的立体结构示意图；

图2是图1所示实施例安全操作平台的主视图；

图3是图2所示安全操作平台的俯视图；

图4是安全操作平台另一种实施例的俯视图；

图5是图1所示实施例安全爬梯的主视图；

图6是图5所示安全爬梯的侧视图；

图7是图5所示安全爬梯的俯视图；

图8是图1所示临时马道的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。

本发明的技术方案尤其适用于高层建筑的钢管混凝土柱施工，每节钢管柱一般2~3层楼高，钢管柱为中空钢管，顶面开有灌浆孔，本发明所称的钢管混凝土柱指的是浇注好混凝土后的钢管柱与混凝土的结合体。施工时，将每节钢管柱吊装到位后，再进行柱内混凝土浇注，浇注完一层钢管柱，则在该层钢管柱的柱顶吊装并焊接上一层钢管柱，并且上一层的钢管柱均是先于下层的楼板施工，因此，每次钢管柱内混凝土浇注以及焊接上层钢管柱都属于高空作业。如图1所示，本发明实施例包括用于本层钢管柱4混凝土浇注作业以及上层钢管柱4’焊接作业的安全操作平台1，焊接于钢管柱4外侧用于施工人员上下所述操作平台1的安全爬梯2，固定于相邻两钢管柱4连接相邻两钢管柱上的操作平台1的临时马道3，所述操作平台1安装于钢管柱4的柱顶。钢管柱的柱顶事先安装有支撑牛腿42，用于支撑所述操作平台1，支撑牛腿42设置在钢管柱的悬挑一侧，即没有安装型钢梁41的侧面，型钢梁41是建筑本身承重的主体结构之一，而支撑牛腿则是临时性构件，当该层楼板施工完成后则拆除。所述操作平台1既以钢梁41也以支撑牛腿42为支撑。安全爬梯2也是事先即钢管柱吊装之前就安装于钢管柱外侧，临时马道3可在操作平台1固定完成后安装。爬梯和施工通道均在本层钢管混凝土柱施工完毕后即拆除。

本发明的技术方案中，所述操作平台1是上方敞口的笼体，并且所述笼体可随着本层钢管柱施工完成而拆开从而与钢管柱分离，吊升至上层钢管柱顶部后再次围成所述笼体进行固定安装。由于钢管柱的顶部已经预先安装有支撑牛腿，因此钢管柱难以直接吊升至上一层钢管柱柱顶的支撑牛腿上，本发明的技术方案因而将笼体设计为可拆开并与钢管柱分离的结构。这种可快速拆装的笼体的第一种实施方式是，笼体对角或对边拆卸为两半，笼体底面拼接位置固定连接有钢板条，钢板条成对并相互螺栓连接。当本层钢管混凝土柱施工完成后，即可松开拼接位置处的螺栓从而将笼体拆开，吊升至上一层钢管柱柱顶后，所拆开的操作平台可再次螺栓连接从而形成所述笼体，将其固定安装在该上一层的钢管柱柱顶后即可进行施工。

具体的，如图2、图3所示，图2、图3是操作平台1第一种实施方式的主视图和俯视图，操作平台1是脚手架杆搭设而成的框架式笼体，需要说明的是，框架式笼体由于其所需材料较少而作为例子来描述，本发明的技术方案当然涵盖了其他材料所围成的笼体，如木板、钢板等板块所围成的笼体。该笼体对边拆开为两半11、12，笼体的底面拼接位置焊接有钢板条114、124，钢板条成对设置并相互螺栓连接，因此，该操作平台1即通过旋紧或松开拼接位置的钢板条上的螺栓从而将两半框架11、12围成笼体或者拆开笼体。在该实施方式中，所述框架式笼体底面的杆件为型钢，优选为角钢或槽钢或工字钢。当然，在该笼体底面的拼接位置除了通过钢板条螺栓连接的方式以外，也可以直接焊接或者铆接，只不过这样的话，拆除时需要在焊接处或者铆接处进行切割，拆装比之螺栓连接的方式复杂一点。在施工实践中，当本层钢管柱4完成混凝土施工并且焊接好上一层钢管柱4’后，即可将操作平台1整体从钢管柱4的连接点上拆除，并将笼体状的操作平台1的螺栓连接处松开拆分为两半，将其吊升至上一层钢管柱的柱顶后，再次将两半螺栓连接围成笼体，并将所围成的笼体固定安装于该上一层钢管柱顶部的支撑牛腿以进行施工。当然，作为该实施方式的一种变形，笼体也可以对角拆开为两半，如图5所示。

另一种可拆开的笼体的实施方式是，笼体对边拆开两半，笼体一侧面竖向设有铰接位，相对的另一侧面设有锁紧机构。当施工完本层的钢管柱后，解开笼体侧面的锁紧机构，即可将笼体外翻打开从而离开钢管柱，将其吊升至上一层钢管柱的柱顶后，合上外翻的笼体并将锁紧机构锁紧则可再次围成所述笼体，将其固定安装于钢管柱柱顶的支撑牛腿即可进行上一层钢管柱的施工。在该实施方式中，铰接位对侧面的锁紧机构可以采用现有的常规手段，如扣件扣接，铁线缠绕缠紧，也可螺栓连接等等，只要能够将笼体的该侧面连接紧固即可。

再一种可拆开的笼体的实施方式是，笼体四周侧面为固定的环笼，底面对开两半并且底面两外侧与环笼铰接使得底面可向下外侧旋转打开而脱离钢管柱，吊升至上一层钢管柱柱顶后，底面内翻并放置于钢管柱柱顶支撑牛腿，底面即受到限位归于水平，将笼体再次固定安装于该上一层钢管柱柱顶的支撑牛腿即可进行施工。当然，此时钢管柱顶的支撑牛腿的长度应该不超出笼体外围，以使笼体底面打开后吊升时能够通过支撑牛腿。此种实施方式类似于单向阀，笼体仅底面对开两半，因此笼体底面打开脱离钢管柱时，笼体整体仍围着钢管柱，并沿着钢管柱上下移动，而不离开钢管柱。

本发明的技术方案，由于操作平台是固定安装于钢管柱柱顶的上方敞口的笼体，笼体牢固稳定，可以提供一个安全的作业区，保证施工人员的人身安全。而且，该笼体可拆开从而与钢管柱分离，其拆开的方式即可以是对角拆，也可以是对边拆，还可以仅底面对边拆，因此，施工完一层钢管柱后，只要将操作平台拆开并与钢管柱分离，即可将其吊升至上一层钢管柱，并将拆开的两半笼体或者拆开的底面再次连接从而再次组装成笼体并固定安装于该上一层钢管柱顶，即可进行上一层钢管柱施工，操作平台装拆简便快捷。这样，每一根钢管柱几乎只需要安装这一个操作平台即可，施工完一层，就可往上吊至上一层，依次连续使用，相较于现有技术每一层钢管柱均要安装一层脚手架进行作业而言，大大降低了材料的消耗，其快捷的拆装速度也提高了效率、节约了工期。

如图4所示，操作平台底部通过在底部支撑杆上设置密目网13作为脚踏平台。当然操作平台底部也可以铺设脚手板，如果是采用密目网的形式则更节约材料，而铺设脚手板则成本更高。由于密目网同样可以提供足够的支撑，因此优选为密目网。框架整体内部设有中空部位14，所述中空部位14的形状根据钢管柱4的外表面形状设置，中空部位的面积大小也可以根据钢管柱的截面面积进行调整。

为便于施工人员上、下操作平台，钢管柱外侧安装有安全爬梯2，图5、图6、图7是安全爬梯的主视图、侧视图和俯视图。所述安全爬梯2为钢结构，由横杆21和竖杆22焊接而成，优选的，横杆两端各弯折一定长度从而与两侧竖杆双面焊接，从而可以增强踏档的强度。所述安全爬梯优选采用圆钢制作，当然也可以是其他型钢，爬梯宽500mm，每间隔300mm设一个横杆，横杆两端优选各弯折80mm与两侧竖杆进行双面焊接。如图所示，所述安全爬梯2还设有护笼23，护笼23为圆弧形，其两端焊接于竖杆22。优选的，护笼采用扁铁做成直径600mm圆框，间隔800mm左右设一档。安全爬梯2与钢管柱4焊接，每隔1.5m用短角钢24增加一个固定点。安全爬梯需要在钢管柱吊装之前实现安装于钢管柱外侧，当钢结构混凝土浇注施工完毕后，则拆除爬梯。

由于设置了该安全爬梯，施工人员可以方便的上、下操作平台，而且，由于爬梯上还设有护笼，保障了施工人员上下爬梯时的安全，可以防止施工人员因手松坠落而造成安全事故。

相邻两钢管柱4之间还设有临时马道3，用于连接相邻两钢管柱上的操作平台1，图7是临时马道的立体图，所述临时马道由横向的安全绳31、走道立杆32、水平的底杆33和走道板（图中未视出）组成，所述安全绳31与走道立杆32相固定，走道立杆32底端焊接于底杆33，走道板铺设于底部的底杆上。如图7所示，临时马道两端的走道立杆32’和底杆33’焊接有连接板35，临时马道两端通过所述连接板35与钢管柱和钢管柱间的钢梁螺栓连接，从而得到支撑。具体的，临时马道底部水平杆采用槽钢、走道立杆采用角钢制作，也可以采用其他型钢。当钢管柱混凝土浇注施工完毕后，临时马道也要和爬梯一样拆除。

临时马道使得施工人员可以轻易的从一处操作平台通往另一处操作平台，大大提高了施工效率、加快了施工进展。而且，临时马道的边沿设有安全绳，可以保障施工人员通行过程的安全，避免意外坠落。

上述安全操作平台、安全爬梯、临时马道构成了一个完整的钢管柱施工立体防护体系，保障了钢管柱施工的安全进行，为钢管柱混凝土浇注高空作业的高效开展提供了切实的安全保障。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，所述钢管混凝土柱具有钢管柱，其特征在于，所述钢管混凝土柱高空施工安全防护体系包括用于对本层钢管柱进行混凝土浇注作业以及进行上一层钢管柱焊接作业的安全操作平台、焊接于所述钢管柱外侧用于施工人员上下所述操作平台的安全爬梯、固定于相邻两个钢管柱并连接相邻两个钢管柱上的操作平台的临时马道，所述操作平台是固定安装于钢管柱顶部的上方敞口的笼体，并且所述笼体可拆开并与钢管柱分离，每一层所述钢管柱顶部预置可拆卸的支撑所述笼体的支撑牛腿。

2.如权利要求1所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述笼体对角或对边拆开两半，所述笼体底面拼接位置固定连接有钢板条，所述钢板条成对并相互螺栓连接。

3.如权利要求1所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述笼体对边拆开两半，笼体一侧面竖向设有铰接位，相对的另一侧面设有锁紧机构，使得笼体可外翻打开而离开钢管柱。

4.如权利要求1所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述笼体四周侧面为固定的环笼，底面对开两半并且两外侧与环笼铰接使得底面可向下外侧旋转打开而脱离钢管柱。

5.如权利要求1至4任一项所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述笼体底面设置密目网或者铺设脚手板作为脚踏平台。

6.如权利要求5所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述笼体底面设有中空部位，所述中空部位形状根据钢管柱的外表面形状设置，并且中空部位的面积大于钢管柱的截面面积。

7.如权利要求1所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述安全爬梯为钢结构，由竖杆和横杆焊接而成，并且所述横杆两端各弯折一定长度从而与两侧竖杆双面焊接。

8.如权利要求7所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述安全爬梯还设有护笼，所述护笼为圆弧形，其两端焊接于所述竖杆。

9.如权利要求1所述的钢管混凝土柱高空施工安全防护体系，其特征在于，所述临时马道由水平底杆、底端焊接于所述底杆的走道立杆、与所述走道立杆相固定的横向的安全绳以及铺设于底部的走道板组成，所述临时马道两端的走道立杆和底杆焊接有连接板，所述连接板与钢管柱螺栓连接。

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