大跨度鋼筋結構吊裝方案說明

./禮堂40m大跨度鋼桁架吊裝方案十五冶非洲建筑貿(mào)易有限公司2015年4月15日審批欄批準：審核：編制：會簽：目錄一、工程概況二、編制依據(jù)三、施工準備四、吊裝方法五、吊裝質量控制及分析六、組織結構體系七、質量安全保證體系及保證措施八、安全文明施工附錄：附表1附表2一、工程概況盧薩卡衛(wèi)生部項目禮堂屋架結構由15榀平行弦桁架組成,單榀最大跨度40.12m,最大自重4.823t；每榀桁架上、下弦均由兩根[150*75mm雙拼槽鋼焊接而成,上、下弦高度1.2m,中間最長5榀均由4跨組成〔每榀詳細參數(shù)見表1,腹桿采用∠100*100*10mm角鋼人字形布置,桁架的斜腹桿和上下弦采用節(jié)點板連接,節(jié)點板厚度δ=6mm,節(jié)點間距1.5m。屋架安裝在現(xiàn)澆混凝土框架梁或者柱上,通過預埋螺栓連接桁架端部連接板,桁架兩端及中間連接板厚度δ=16mm,混凝土圈梁沿扇形大口邊向小口邊方向放坡,形成單坡屋架〔坡度1°桁架安裝高側頂標高11.3m,低側安裝頂標高9.9m。屋架之間由C型鋼檁條和∠60*60*6mm下弦水平支撐組成空間穩(wěn)定體系。工程主要特點是:該桁架體積大、位置高、施工場地狹窄,交叉作業(yè)多、屋架拼裝精度要求高,因此施工難度很大。施工平面布置及屋架安裝剖面圖如下。表1.桁架參數(shù)圖1.屋架平面圖桁架編號榀數(shù)單榀總長每榀段數(shù)單榀總重備注TRUSS11榀40.119m4段4.823tTRUSS22榀40.010m4段4.810tTRUSS32榀39.787m4段4.780tTRUSS42榀34.510m4段4.150tTRUSS52榀24.032m3段2.890tTRUSS62榀17.045m2段2.050tTRUSS72榀9.756m1段1.17tTRUSS82榀2.344m1段0.28t圖2.禮堂屋架安裝剖面圖二、編織依據(jù)2.1《鋼結構設計計算與圖集》2.2CivilinkEngineeringDesignersLtd提供結構圖紙2.3《大型設備吊裝工程施工工藝標準》SH/T3515-20032.6公司ISO9002國際質量體系、《質量手冊》、《程序文件》、《技術標準》2.7施工現(xiàn)場實地條件；三、施工準備3.1施工機械設備、機具準備主要施工機械設備、機具配備計劃表序號機械或設備名稱數(shù)量序號機械或設備名稱數(shù)量130t平板拖車1輛15Φ180角磨機2臺250t汽車吊1輛16鋼絲刷20把3J2經(jīng)緯儀2臺17油漆刷30把4S3水準儀1臺18鏟刀30把5500A交流電焊機4臺1930米鋼卷尺1把6手工氣割3套205米鋼卷尺4把7500A焊把3個21500水平尺2把870mm2鋁芯線600米221m鋼板尺4把9焊縫量規(guī)1把235米線錘2個105t手動葫蘆2臺2412寸扳手4把11Φ16麻繩60米2512磅鐵錘2把12鋼絲繩Φ20L=15m4根265t卡環(huán)6個13鋼絲繩Φ16L=12m4根272t卡環(huán)10個14鋼絲繩Φ12L=10m4根283.2勞動力配備勞動力配備計劃工種數(shù)量工種數(shù)量鉚工2〔中方電工1<中方>焊工2〔中方6〔贊方測量員1〔中方油漆工〔小工5〔贊方鋼結構技術員1〔中方架子工1〔中方5〔贊方質量員1<中方>起重工1〔中方安全員1<中方>吊車司機1〔中方平板車司機1〔贊方木工1〔中方8〔贊方雜工10〔贊方現(xiàn)場總指揮1〔中方四、吊裝工藝4.1施工總流程腳手架搭設梁頂標高復核基礎驗收施工準備腳手架搭設梁頂標高復核基礎驗收施工準備桁架第二區(qū)拼裝桁架第一區(qū)吊裝桁架第一區(qū)拼裝桁架第二區(qū)拼裝桁架第一區(qū)吊裝桁架第一區(qū)拼裝桁架第三區(qū)吊裝桁架第三區(qū)拼裝桁架第二區(qū)吊裝桁架第三區(qū)吊裝桁架第三區(qū)拼裝桁架第二區(qū)吊裝桁架TRUSS3平臺組裝竣工驗收質量檢驗桁架TRUSS3平臺組裝竣工驗收質量檢驗第一區(qū)：桁架TRUSS8-TRUSS4〔從N軸往A軸方向,共5榀第二區(qū)：桁架TRUSS3-TRUSS2〔從N軸往A軸方向,共4榀第三區(qū)：桁架TRUSS3-TRUSS8〔從N軸往A軸方向,共6榀4.2吊裝工藝根據(jù)該工程的結構特點,經(jīng)過多方案比較和研究,選擇"地面組裝、整體提升、空中旋轉和分段組裝"的綜合施工方法,它具有施工周期短,經(jīng)濟性強,操作簡單等優(yōu)點。a、框架梁標高復核首先吊裝前應將13榀桁架在梁1、梁2支點標高測出〔桁架TRUSS8未簡支梁1上,考慮混凝土梁實際標高可能高于或低于設計標高,根據(jù)實際高低在梁1、梁2安裝鍥形墊鐵?？紤]桁架跨中起拱,在梁2支點上墊設墊鐵,高于設計標高10mm,靠吊車落鉤前桁架自重形成的撓度起拱。b、桁架TRUSS8-TRUSS4吊裝〔5榀把TRUSS8-TRUSS4各端頭連接板與圈梁預埋螺栓固定。吊車站位。吊車回轉中心距梁水平距離4.77m〔為防止地面不均勻沉降引發(fā)吊車傾覆,扒桿最終停止水平投影位置禁止與吊車任意一支支腿在一條線,距梁安全距離1.7m,吊車作業(yè)半徑16.42m,查表2額定起吊重量3.0t＞0.575t〔TRUSS8重量+吊鉤重量+索具重量,實際起吊重量為額定起吊重量0.19,滿足要求；吊車作業(yè)半徑為12m,主臂長度32.7m,查表2額定起吊重量8.6t＞4.4t〔TRUSS4重量+吊鉤重量+索具重量,實際起吊重量為額定起吊重量0.51,滿足要求。地面拼裝。平整地面后,靠近吊車向外依次擺放桁架TRUSS4、TRUSS5、TRUSS6、TRUSS7、TRUSS8；其中桁架TRUSS6-TRUSST8平吊,桁架TRUSS4、TRUSS5首尾倒置拼裝。連接板之間高強螺栓緊固采用扭矩扳手必須分兩次進行,第一次為初擰。初擰緊固到螺栓標準軸力的80%〔設計采用M168.8級高強螺栓,即為115n˙m,第二次緊固為終擰,終擰時扭剪型高強螺栓應將梅花卡頭擰掉〔終擰扭矩為132n˙m。為使螺栓群中所有螺栓均勻受力,初擰、終擰都應按一定順序進行。桁架吊裝。正式吊裝前應對桁架進行試提,試提過程是將吊車起動,調整各吊點同時逐步離地。試提一般在桁架下弦離地200～300mm之間。各支點全部撤除后暫時不動,觀察桁架各部分受力情況及提升方向是否有碰或掛的雜物,如有應及時排除。同時還應觀察吊裝設備的承載能力,應盡量保持各吊點同步,防止傾斜,確認吊點在重心線后再正式吊裝。首榀TRUSS8桁架吊裝到位后不能松鉤,在桁架兩端與連接板斷焊完畢后松鉤,吊裝第二榀TRUSS7時靠近梁1桁架與連接板單面斷焊,靠近梁2一端連接板雙面斷焊,并用C型檁條將兩榀連接,以形成一個相對穩(wěn)定的整體。第三榀TRUSS6采用第二榀相同方法吊裝。吊裝桁架TRUSS4、TRUSST5時,預先在桁架尾端栓控制繩,超過起吊高度后通過控制繩緩慢旋轉桁架,同時吊車旋轉作業(yè),吊車及桁架旋轉時,速度不應太快,不得在高空停留過久,嚴禁猛升猛降,以防構件脫落和吊車失穩(wěn),到達預定安裝位置上空后緩慢落鉤,最終就位。桁架固定。桁架落至梁1、梁2后不能松鉤,當完全落鉤后,桁架全靠兩端部及中間橫梁受力,重力重分配可能對結構產(chǎn)生較大影響,故只有在桁架兩端焊接牢固,桁架完全落至中間梁1、梁2上才能松鉤。上下弦與連接板焊牢后用C型檁條和水平支撐與已安裝幾榀連接。圖15.吊車第一次站位圖及相對位置側視圖連接連接板位置連接板位置連接板位置桁架TRUSS3-TRUSS2吊裝〔4榀首先吊裝前把TRUSS3-TRUSS2各端頭連接板與圈梁預埋螺栓固定。吊車站位。吊車回轉中心距1軸圈梁水平距離6.36m,扒桿距梁安全距離1.7m,吊車作業(yè)半徑13m,查表2作業(yè)半徑14m、主臂長度32.7m時額定起吊重量6.5t＞5.07t〔TRUSS3重量+吊鉤重量+索具重量,實際起吊重量為額定起吊重量0.78,滿足要求；同樣靠近H軸TRUSS2與TRUSS1滿足起吊要求。吊裝TRUSS2時,吊車作業(yè)半徑為4.8m,起升高度32.4m,查表2作業(yè)半徑4.5m、主臂25.3m時額定起吊重量20t＞5.1t〔TRUSS2重量+吊鉤重量+索具重量,實際起吊重量為額定起吊重量0.26,滿足要求。地面拼裝。平整地面后,桁架TRUSS1、TRUSS2、TRUSS3首尾倒置拼裝。連接板之間高強螺栓緊固采用扭矩扳手必須分兩次進行,第一次為初擰。初擰緊固到螺栓標準軸力的80%〔設計采用M168.8級高強螺栓,即為115n˙m,第二次緊固為終擰,終擰時扭剪型高強螺栓應將梅花卡頭擰掉〔終擰扭矩為132n˙m。為使螺栓群中所有螺栓均勻受力,初擰、終擰都應按一定順序進行。桁架吊裝。首先在桁架尾端栓控制繩〔控制繩既能調整桁架姿態(tài)又能抵消風荷載對吊裝扒桿造成的不穩(wěn)定因素,首件TRUSS3吊鉤提升,構件提升200～300mm后完全騰空,確認吊點在重心線后,穩(wěn)定1分鐘使之提升過程不會與圈梁腳手架碰撞,超過起吊高度后通過控制繩緩慢旋轉桁架,同時吊車旋轉作業(yè),吊車及桁架旋轉時,速度不應太快,不得在高空停留過久,嚴禁急走急停,以防構件產(chǎn)生慣性和吊車失穩(wěn),到達預定安裝位置上空后緩慢落鉤,最終就位。桁架TRUSS3吊裝到位后不能松鉤,在桁架兩端與連接板斷焊完畢后松鉤,吊裝第二榀TRUSS7時靠近梁1桁架與連接板單面斷焊,靠近梁2一端連接板單面斷焊。桁架固定。桁架落至梁1、梁2后不能松鉤,當完全落鉤后,桁架全靠兩端部及中間橫梁受力,重力重分配可能對結構產(chǎn)生較大影響,故只有在桁架兩端焊接牢固。桁架完全落至中間梁1、梁2上才能松鉤。上下弦與連接板焊牢后同樣用C型檁條和水平支撐與已安裝幾榀連接。圖16.吊車第二次站位圖及相對位置側視圖連接連接板位置連接板位置d、桁架TRUSS3-TRUSS8吊裝〔6榀首先吊裝前把TRUSS3-TRUSS8各端頭連接板與圈梁預埋螺栓固定。吊車站位。吊車第三次站位回轉中心距梁水平距離5.47m,扒桿距梁安全距離1.7m,吊車作業(yè)半徑12.44m,查表2作業(yè)半徑14m、主臂長度32.7m時額定起吊重量6.5t＞4.4t〔TRUSS4重量+吊鉤重量+索具重量,實際起吊重量為額定起吊重量0.68,滿足要求；同理靠近A軸TRUSS5-TRUSS8滿足起吊要求。地面拼裝。平整地面后,桁架TRUSS3、TRUSS4、TRUSS5首尾倒置拼裝,桁架TRUSS3拼裝三段。連接板之間高強螺栓緊固采用扭矩扳手必須分兩次進行,第一次為初擰。初擰緊固到螺栓標準軸力的80%〔設計采用M168.8級高強螺栓,即為115n˙m,第二次緊固為終擰,終擰時扭剪型高強螺栓應將梅花卡頭擰掉〔終擰扭矩為132n˙m。為使螺栓群中所有螺栓均勻受力,初擰、終擰都應按一定順序進行。桁架吊裝。首先桁架TRUSS8吊裝到位后不能松鉤,在桁架兩端與連接板斷焊完畢后松鉤,吊裝第二榀TRUSS7時靠近梁1桁架與連接板單面斷焊,靠近梁2一端連接板雙面斷焊,并用C型檁條將兩榀連接,以形成一個相對穩(wěn)定的整體。吊裝桁架TRUSS4、TRUSST5時,預先在桁架尾端栓控制繩,超過起吊高度后通過控制繩緩慢旋轉桁架,同時吊車旋轉作業(yè),吊車及桁架旋轉時,速度不應太快,不得在高空停留過久,嚴禁急走急停,以防構件產(chǎn)生慣性和吊車失穩(wěn),到達預定安裝位置上空落鉤,最終就位。桁架固定。桁架落至梁1、梁2后不能松鉤,當完全落鉤后,桁架全靠兩端部及中間橫梁受力,重力重分配可能對結構產(chǎn)生較大影響,故只有在桁架兩端焊接牢固,桁架完全落至中間梁1、梁2上才能松鉤。上下弦與連接板焊牢后同樣用C型檁條和水平支撐與已安裝幾榀連接。圖17.吊車第三次站位圖及相對位置側視圖連接連接板位置連接板位置連接板位置桁架TRUSS3組裝。桁架TRUSS3整體吊裝時,吊車最小作業(yè)作業(yè)半徑為17.5m,查表2作業(yè)半徑18m時起吊重量均小于5.07t〔TRUSS3重量+吊鉤重量+索具重量,故TRUSS3需搭設腳手架分段吊裝。吊車第三次站位時整體吊裝TRUSS3整榀中的三段,在連接板位置3正下方〔11步臺階第4-6步搭設滿堂腳手架〔見圖19.,吊車第四次站位時吊裝第四段。最后兩段桁架在腳手架上對接〔連接板位置3。腳手架搭設。搭設1組多立桿的滿堂腳手架,作為安裝桁架TRUSS3的支承架,支承架的平面尺寸為4m×3.6m。由于腳手架搭設位置位于C25混凝土臺階上,地基承載力達到60kN/m2。腳手架橫向間距或排距<m>:1.00；縱距<m>:1.20；步距<m>:1.20；立桿上端伸支撐點長度<m>:0.10；采用的鋼管<mm>:Φ48×3.5；扣件連接方式:單扣件,考慮扣件的保養(yǎng)情況,扣件抗滑承載力系數(shù):0.80；到達預定標高鋪設W=200mm,L=4m,H=50mm木方,并用10#鐵絲扎牢。支承架四角設置斜撐,以增加穩(wěn)定度。〔見圖19圖18.吊車第四次站位圖及相對位置側視圖連接連接板位置連接板位置連接板位置圖19腳手架搭設圖4.3吊車選擇按最大起重高度和最大起重重量和合適的工作半徑計算所需力矩。a、根據(jù)主要吊裝單元明細表所例參數(shù),最長、最高、最重的構件是：40.12m長、吊裝凈重約4823Kg〔不含吊機吊鉤重量340Kg和索具凈重約80Kg,最大起吊高度為13.0m的桁架。因此,按最不利情況考慮選用吊車。最大吊裝計算重量=k〔4823+80+340Kg。K:動載系數(shù)。軟索中吊裝時取k=1.08最大吊裝計算重量=1.08*〔4823+80+340=5243Kg。b、吊點高度為13m?！舶踩嚯x按1.7m計c、起吊作業(yè)半徑13.0md、綜上所述,根據(jù)50噸吊車參數(shù)表,采用插值法,當起吊作業(yè)半徑13m時,按最不利情況考慮選用吊車選用50噸的吊車能滿足吊裝要求,同時涵蓋其余各種長度、高度和重量的平行桁架的吊裝要求。4.4吊索、吊具選擇：根據(jù)吊裝單元明細表所列的參數(shù),桁架TRUSS1-TRUSS4的特點是比較長,但構件重量不是特別大；吊裝鋼絲繩的選擇和計算a、主要計算參數(shù)：吊點間水平距離：24m〔端頭吊點吊裝鋼絲繩仰角：60/35〔一般不小于45度吊點數(shù)量：4起吊重量：5.24T〔單榀最重TRUSS1計b、吊裝鋼絲繩受力計算：Q繩=G*K1*K2/〔2sin60+2cos35=5.24×1.1×1.1/〔2sin60+2cos35=1.89TG——架體及附件重量〔約5.24TK1——吊裝動力系數(shù),取值1.1K2——吊點不均勻系數(shù),取值1.1故鋼絲繩的破斷拉力總和：P破=Q繩*K/φ=1.89×6/0.82=13.83TQ繩——鋼絲繩承載重量,取上值K——安全系數(shù),取值6φ——應力折減系數(shù),取值0.82依據(jù)破斷拉力總和與鋼絲繩受力特性,考慮鋼絲繩表面磨損,折減系數(shù)選取60%,選取鋼絲繩型號為6×37+FC-1700,直徑為φ20mm,此種鋼絲繩最小破斷拉力總和為24.4*0.6=14.64＞13.83T,滿足要求圖14.吊點位置圖相同方法計算吊裝各桁架所需索具及鋼絲繩直徑：序號桁架編號鋼絲繩直徑及長度鋼絲繩數(shù)量卸扣噸位及數(shù)量吊點水平距離吊點數(shù)量1TRUSS1Φ=20mm,L1=15m,L2=10m各2根5t,4個24m4吊點2TRUSS2Φ=20mm,L1=15m,L2=10m各2根5t,4個24m4吊點3TRUSS3Φ=20mm,L1=15m,L2=10m各2根5t,4個24m4吊點4TRUSS4Φ=20mm,L1=15m,L2=10m各2根5t,4個22m4吊點5TRUSS5Φ=16mm,L=10m各2根2t,2個15m2吊點6TRUSS6Φ=16mm,L=10m2根2t,2個9m2吊點7TRUSS7Φ=12mm,L=10m2根2t,2個6m2吊點8TRUSS8Φ=12mm,L=10m2根2t,2個1.5m2吊點五、吊裝質量控制及分析5.1桁架翻邊主桁架大跨度〔大于30m均為4段制作,均需要現(xiàn)場拼裝。a、桁架現(xiàn)場拼裝接口有兩種連接方式：上、下弦桿焊接在連接板上,連接板之間采用高強螺栓連接；桁架兩端部吊裝就位后現(xiàn)場與連接板焊接；現(xiàn)場采用合格焊工手工電弧焊焊接,焊接位置為立焊。b、桁架現(xiàn)場采用平臥位方式進行拼裝,由于桁架平面外方向剛性特別弱,桁架由平臥位置轉換為豎立時上弦桿會發(fā)生明顯的彎曲,甚至發(fā)生屈曲,因此在桁架轉換位置時,重點是防止桁架上弦桿發(fā)生屈曲。c、桁架翻邊要注意幾個要點：1.吊機盡量與桁架呈丁字形擺放；2.吊機要設4吊點,主鉤兩個,輔鉤2個,吊鉤鉤應盡可能的拉開,其間距不小于21米；3.桁架翻邊以下弦為軸心,并將下弦桿松馳性限位,防止翻邊時移動；5.2桁架穩(wěn)定性控制考慮到本工程中屋面鋼結構跨度較大,中間僅兩個支撐點,在安裝就位后,焊接必須嚴禁大范圍、大電流焊接,防止局部受熱變軟,最可怕的情況是出現(xiàn)下?lián)蠠o法控制,結構空間尺寸發(fā)生突變。因此在屋面鋼結構單元整體提升安裝施工前,應盡可能把所有可能想到的掛件、吊點考慮到位,提前在地面焊接安裝。中間5榀桁架長度40米左右,其平面外方向的剛性非常弱,桁架由拼裝平放到吊裝豎向站立時,桁架平面外方向有一個受力過程,這時桁架極易失穩(wěn)；而且單榀桁架吊裝到位以后,兩端為簡支,無平面外支撐時也將發(fā)生失穩(wěn)。因此,單榀桁架吊裝到位后不能松鉤,在桁架兩端與連接板斷焊完畢后松鉤,并且在兩片桁架吊裝到位后,應馬上用C型檁條將兩榀連接,以形成一個相對穩(wěn)定的整體。施工時可在等距的上、下弦處用角鋼焊接臨時水平支撐。5.3預拱度的控制根據(jù)規(guī)范要求,桁架拼裝時,設計無要求起拱,跨中起拱+10mm。桁架試吊時,拉鋼絲測量居中預矢量,當居中預矢量滿足上述要求時,測量下弦接頭的間隙。實測桁架試吊時撓度、吊裝就位后桁架撓度、屋面工程全部完成后桁架撓度值,記錄3次測量值,由于本工程設計無具體撓度要求,其撓度值按有關標準控制,跨中起拱10mm。故在吊車未落鉤前,預先在梁2支點上墊設墊鐵,高于設計標高10mm,桁架端部焊接完畢后完全落至梁2。六、組織結構體系項目經(jīng)理項目經(jīng)理技術負責人起重指揮現(xiàn)場施工負責現(xiàn)場技術起重司機安全及監(jiān)測后勤保障禮堂吊裝組織結構體系具體負責人組成序號職務人員聯(lián)系電話1項目經(jīng)理陳君2技術負責人于江3現(xiàn)場施工負責人楊丹會4起重指揮人員5吊車司機6測量員胡勇華7現(xiàn)場技術邱偉業(yè)8安全員余小明9后勤負責陽啟紅10七、質量安全保證體系及保證措施a.安全技術措施：1>為保證吊裝及安裝人員的安全,利用50噸汽車吊,吊車操作及指揮人員必須持證上崗,高空作業(yè)人員必須及時系好安全帶。2>禁止斜吊,應避免超載吊裝。禁止在六級以上風的情況下進行吊裝作業(yè)。3>綁扎構件的吊索需經(jīng)過計算,綁扎方法應正確牢靠。所有起重工具應定期檢查。4>指揮人員應使用統(tǒng)一指揮信號,信號要鮮明、準確,吊車司機應嚴格聽從指揮人員指揮。b.防止高空墜落措施：1>操作人員在進行高處作業(yè)時,必須正確使用安全帶,安全帶應高掛低用。2>在高處使用撬杠時,人要站穩(wěn)扶穩(wěn)。3>操作人員在腳手板上通行時,應思想集中,防止踩偏、踏空。4>鋼屋架安裝時,必須有牢固可靠的操作位置。c.防止高空落物傷人措施：1>地面操作人員必須戴安全帽。2>高處操作人員使用的工具、零配件等,應放在隨身佩帶的工具袋內,不可隨意向下丟擲。3>地面操作人員應盡量避免在高空作業(yè)面的正下方停留或通過,也不得在起重機的起重臂或正在吊裝的構件下停留或通過。4>構件安裝后,必須檢查連接質量,只有連接確定安全可靠,才能松鉤或拆除臨時固定工具。5>設置吊裝禁區(qū),禁止與吊裝作業(yè)無關的人員入內。d.防止觸電措施：1>施工現(xiàn)場架設的低壓線路不得用裸導線。施工現(xiàn)場照明電線及燈具高度不應低于2.5m2>各種電線接頭、開關應裝入開關箱內,用后加鎖,停電必須拉下電閘。3>電焊機的電源線不宜超過5m3>各種用電機械必須有良好的接地或接零。八、安全文明施工始終貫徹"安全第一、預防為主"的安全生產(chǎn)工作方針。安全目標："無重傷、無死亡、無重大設備事故、無火災"堅持"安全第一,