杭州某高層調(diào)度樓鋼桁架吊裝施工方案

目錄TOC\o"1-3"一、吊裝方案分析 3二、起重吊裝作業(yè)任務情況 4三、吊裝順序 5四、吊裝設備及布置情況 5五、桁架HJ3的拼裝 6六、桁架HJ3吊裝過程 7七、吊裝安全技術 9八、轉(zhuǎn)換桁架吊裝受力計算 10九、吊桿安全驗算 11十、吊桿單支抗壓驗算 13十一、吊耳安全驗算 13十二、焊縫驗算 13十三、吊桿抗扭、抗剪腹桿安全驗算 13十四、吊桿連接螺栓抗剪驗算 14十五、吊桿連接螺栓安全驗算 14十六、吊桿主纜風繩吊環(huán)強度驗算 15十七、主纜風繩的計算 15十八、主纜風繩錨點強度驗算 15十九、平衡吊梁安全驗算 16二十、吊耳柱銷安全驗算 16二十一、吊桿吊耳強度計算 17二十二、吊裝時吊桿工作狀況分析 17二十三、吊裝鋼絲繩最大內(nèi)力分析 18二十四、主纜繩受力計算 18二十五、地面拼裝支撐計算 18二十六、轉(zhuǎn)換桁架抗風穩(wěn)定計算 20二十七、抗風支撐桿驗算 20二十八、吊桿底盤固定計算 21浙江**生產(chǎn)調(diào)度大樓鋼結構工程——轉(zhuǎn)換桁架大型起重吊裝作業(yè)方案一、吊裝方案分析桁架HJ1長48.6m、高8m（中心線）、重191t安裝總標高47m桁架HJ2長56.7m、高8m（中心線）、重188t桁架HJ3長64.8m、高8m（中心線）、重197t對這樣一些特別大、特別重、安裝高度又特別高的特殊構件，我們經(jīng)過了認真的分析，認為如果用機械化吊裝施工就必須能滿足以下的條件：1、由于構件的需要，要求吊機的伸距達到30m以上，而300t起重能力的大吊機達到伸距30m時，它的起重能力只有18t。因此，構件必須分成很小的段，現(xiàn)場的焊接接點太多、質(zhì)量和時間都得不到保證。2、必須有較大的施工場地來停置大噸位的吊機，特別是在西區(qū)方向，要求場地必須很大。3、必須加固地基，提高地基的承壓能力，充分保證吊機的安全。4、必須在現(xiàn)場搭設長70m、寬30m、高45m的承重平臺來拼裝桁架，耗鋼材1000t。5、工廠化制作量減少、大量的焊接量必須在現(xiàn)場完成，操作人員高空作業(yè)多，勞動強度大，對質(zhì)量和安全都有很大的隱患。6、增加了施工工期，而且也很不科學。同時我們也分析了擺桿吊裝的條件：1、擺桿吊裝的設備靈活性大、應變范圍廣。2、擺桿吊裝的起重能力大，不受伸距的影響和局限性。3、擺桿吊裝的設備占地面小，對地基、基礎的加固面積很小。4、擺桿吊裝不破壞綠地、無噪音、沒有污染、節(jié)省能源，符合環(huán)境保護的要求。5、構件分段相對減少很多，工廠化制作程度的提高對質(zhì)量有了很大的保障。6、桁架在地面拼裝，減少了高空作業(yè)的工程量，保障了勞動者的安全。7、節(jié)約了大量的時間和費用，縮短了施工期。綜合地分析了以上情況，我們決定采取土法吊裝的施工方案。要求貴方提供的幫助是：1、埋設預埋件，用來支撐桁架、穩(wěn)定結構，保障安全。2、預先處理和加固好，布置吊桿的基礎點（140t/點）。3、在東向的砼柱上布設錨點（G軸）。4、塔吊配合作吊裝準備工作。5、構件運輸、卸車的道路和場地需求。以上意見的具體情況專題另作商議。二、起重吊裝作業(yè)任務情況1、省電力大樓在建過程中，有轉(zhuǎn)換桁架三榀。設計編號HJ1鋼桁架、中心線跨50.515m、寬0.7m、高8m、重191t，安裝標高上弦46.17m、下弦38.17m。安裝座標：縱向C軸、支座10軸～16軸。HJ2鋼桁架中心線跨40.15m+16.55m、寬0.7m、高8m、重188t，安裝標高上弦46.17m、下弦38.17m。安裝座標：縱向B軸、支座10軸、15軸、17軸。HJ3鋼桁架50.515m+24.65m、寬0.7m、高8m、重197t，安裝標高上弦46.17m、下弦38.17m。安裝座標：縱向A軸、支座10軸、15軸、18軸。2、鋼桁架材料Q345，上、下弦桿是箱形結構，腹桿是H型桿，采取工廠制作，預拼、分段運輸進場，現(xiàn)場拼裝焊接，整體吊裝提升，整體就位穩(wěn)固的安裝方式。3、施工現(xiàn)場條件：⑴構件進場門小，路面狹小。⑵拼裝場地少，堆放構件場地不夠。⑶施工區(qū)域離馬路近。⑷施工區(qū)后方位（東向）與民居社區(qū)挨得緊。⑸起重吊裝單件重量80t以上，屬于大型吊裝工程。⑹吊裝高度高47m。⑺施工時間緊迫。⑻鋼桁架就位后，高空穩(wěn)固難度大。三、吊裝順序：1、首先吊裝桁架HJ3長64.8m、高8m（中心線）、重197t。2、其次吊裝桁架HJ2長56.7m、高8m（中心線）、重188t（分二次）。3、最后吊裝桁架HJ1長48.6m、高8m（中心線）、重191t。4、作業(yè)順序：立吊桿作吊裝準備→鋼桁架拼裝→綁扎吊件→安全檢查試吊→安全檢查→正式起吊→變幅收桿找正安裝座標→下降構件→基礎就位→加拉抗風纜繩→儀器測量找正→支撐穩(wěn)固桿進行安檢、松鉤卸載、拆卸起重索具→移動吊桿進行下一次吊裝準備。四、吊裝設備及布置情況1、吊桿是自制格構式吊桿，長度1.2m節(jié)×50=60m中部截面1.3m×1.3m頭和底部截面是0.8m×0.8m主肢桿4-∠200×200×16mm腹桿∠75×75×6mm自重約25t/支起重量120t×2支2、吊桿底部有受力底盤，型鋼制作2.5m×2.5m的焊接構件，吊桿與底盤采用鉸接。3、起重滑輪H80×50D共4組，起重鋼絲繩φ26mm800m/根×4根，安全系數(shù)=5。4、起重卷揚機是電動慢速卷揚機，起重能力10t，起升速度10.0m/分×4臺。5、吊桿受力主纜繩最大28t，使用2組H20-4D滑輪組調(diào)節(jié)變幅、牽引力3.0t，起重鋼絲繩φ18mm、安全系數(shù)=8，動力為5t卷揚機。6、其他纜風鋼絲繩ф26mm。7、每支吊桿2套起重滑輪組，采用平衡吊梁抬吊，保持均勻負荷。每一組滑輪組使用2臺卷揚機起重，使用平衡滑輪來平衡，保持均勻負荷。8、吊裝桁架HJ3時，吊桿設立在B軸線上，甲桿設在12軸，乙桿設在16軸，甲、乙兩吊桿的起吊方向為西面，都向西傾斜10m，主受力纜繩各二根都布置在G軸上的鋼筋混凝土柱腳上，每一支吊桿的纜繩不少于6根，每根纜繩都有調(diào)節(jié)的5t葫蘆。9、吊桿的前方（即西面）不能布置纜風繩到公路上去，因此只能設置臨時的重壓式地錨使用。10、吊桿的底盤下面再加墊枕木一層，前后左右都使用φ26mm的鋼絲繩拉緊穩(wěn)固，保持吊裝受力后不能移動。五、桁架HJ3的拼裝桁架HJ3因為構件體積太大，道路交通也不允許整體運輸，因此構件只能到現(xiàn)場拼焊。拼裝、焊接過程如下：1、先把下弦桿二段按設計要求墊放在地面的枕木上校直、調(diào)平，進行對焊接。2、把豎桿和剪刀撐桿按設計位置吊放好、校正焊接，在中心交叉點兩傍作好斜撐，撐桿用ф102×4鋼管封焊，撐腳和下弦桿距離4m，下面用16#槽鋼（4.5m槽鋼）的一頭焊接下弦桿，一頭和斜撐鋼管的腳焊接，兩邊都一樣處理。每一付剪刀撐在左右兩傍撐好鋼管后才能松開吊鉤（剪刀撐和弦桿的定位有靠模螺栓固定）。3、焊接好下弦桿和各撐桿后，再把上弦桿吊上去（拼裝成整長）校正、調(diào)直后再施焊固定。4、對整榀桁架拼裝的穩(wěn)定措施除了加斜撐4道外，再布置纜風繩2對φ21.5mm4根，拉在上弦桿三等分的節(jié)點上，用5t葫蘆拉緊穩(wěn)固。六、桁架HJ3吊裝過程1、待桁架HJ3全部焊完，質(zhì)量達到要求后，進行吊裝準備工作。2、桁架HJ3重200t，每支吊桿吊重120t，吊點使用鋼絲繩φ36.5mm8道捆扎/點，安全系數(shù)=8或設鋼板吊環(huán)焊接在上弦桿上。3、等2支吊桿都把捆扎的工作做好后，用卷揚機收緊，先不拆支撐設備進行試吊。4、進行試吊前必須全面的分工、交底、統(tǒng)一指揮信號，必須詳細地檢查每一環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)，并向指揮者匯報。5、指揮者全面了解情況并確認一切正常、安全后，再發(fā)出試吊命令，待構件被吊起0.2m高度時,指揮者發(fā)出停止命令,構件停止上升后,對構件進行人為的沖擊振動。在沖擊振動后對吊裝的設備、各環(huán)節(jié)再進行一次檢查，實行安全評定，各崗位的人員檢查后向指揮匯報安檢情況。6、構件靜吊10分鐘后，再實行安全檢查指揮發(fā)出命令，再起升、下降各三次后，再對傾斜的吊桿進行變幅試驗，經(jīng)安全確認后下降構件，使構件再降落到地面上，切割所有的支撐桿，（吊桿荷載在60%）把穩(wěn)定的φ21.5mm4根纜繩再收緊穩(wěn)固。7、對各部位環(huán)節(jié)的鋼絲繩夾頭再緊固一次包括吊桿的連接螺栓。8、構件的正式起吊必須保持有充分的時間，最好是在上午進行，開始前對各部位再作檢查“吊桿有否變形、頭部有否脫焊裂紋、底部有否沉陷、鋼絲繩有否損傷、卷揚機的固定是否牢固和平衡、中心軸線是否準確、纜繩受力是否均勻、主纜繩調(diào)節(jié)設備是否正?！钡鹊?。9、檢查結束后，指揮者發(fā)出起吊命令使構件穩(wěn)穩(wěn)的上升，構件上升時，用白棕繩把構件的兩邊下弦拴牽，隨著構件上升而松緊穩(wěn)索，使構件不發(fā)生晃動與其他物件發(fā)生碰擦。指揮者隨時觀察構件的平衡程度，發(fā)出調(diào)節(jié)的指揮命令，保持構件能維持水平狀態(tài)上升。10、等構件吊裝到安裝標高時，指揮發(fā)出停止起吊命令，停止構件起升，再發(fā)出變幅命令，起動變幅的2臺變幅5t卷揚機把吊桿從傾斜10m的距離收幅到6m的距離。11、構件到達安裝位置時，指揮都發(fā)出停止變幅命令。指揮起升卷揚機起動緩慢地下降構件，使構件能平衡地落在安裝位置上，準確對位。12、準確對位后，構件下放重量60～80%到安裝基礎上，停止卷揚機，然后開始安裝穩(wěn)固的支撐三支。13、支撐桿長度11m，用4∠50×50×5焊制、中間截面400×400mm、兩端截面200×200mm、腹桿用∠40×40×4，支撐桿使用塔吊吊起就位，撐桿的上端焊接固定在上弦桿節(jié)點上，下端調(diào)直構件后焊接在砼面的預埋件上，埋件在10軸、15軸、17軸與B軸的相交點旁。14、再用原φ21.5mm的4根纜風繩再把桁架構件拉緊固定，以保障構件的安全和穩(wěn)定。15、待三個角鋼支撐焊好后，把全部的構件與支座的底板都焊接完以后，經(jīng)安全檢查，確認安全可靠后才可以慢慢地松卷揚機，并且隨時對桁架的穩(wěn)定進行觀察、加固。最后，可以松去吊裝的設備，拆卸捆扎的鋼絲繩，再進行移動吊桿，可做下一榀桁架的吊裝準備工作。16、其他桁架的吊裝過程不再重復述說，略。七、吊裝安全技術1、吊桿外觀無變形、不脫焊、無裂紋等現(xiàn)象，組裝時每5m長度內(nèi)的偏差和局部變形的偏差與中心軸線均不得大于20mm，在吊桿的全長內(nèi)中心線偏差不應大于整支長度的1/500。2、組裝吊桿的連接螺栓必須緊固可靠，吊桿的連接部和頭部的焊縫、變形、腐蝕等情況在每次使用前應進行檢查。3、地錨的埋設應與現(xiàn)場的土質(zhì)情況和地錨受力情況相適應，地錨坑在露出地面的位置前面及兩側在2m的范圍內(nèi)不應有溝、洞、地下管道和地下電纜等，地錨的埋設應壓實、加高、不積水。4、纜風鋼絲繩應合理布置、松緊均勻，纜風繩穿過公路或街道時架空高度不應少于7m。纜風繩與輸電線路之間的安全距離最少不得小于3m，并視輸電線路電壓的增大加大距離。5、卷揚機卷筒與異向滑輪中心線應對正，卷筒中心線與導向滑輪的中心距離應不少于卷筒長度的20倍，鋼絲繩應從下方卷入。6、卷揚機工作前應檢查鋼絲繩有否排列整齊、制動器是否可靠靈敏，控制電器是否可靠靈活、無阻卡等不良現(xiàn)象，齒輪之間有否異物等等。卷揚機確認可靠、無異常后，方可開始吊運操作。7、重物構件長時間的懸吊時，應該增加其他安全措施。在吊裝過程中突然停電時，應立即斷開總電源，松開制動器，把構件緩慢放下、放到地面時，應加墊枕木和支撐，作好穩(wěn)固的措施。8、關于安全系數(shù)的規(guī)定：吊桿2-2.5倍；起重吊裝鋼絲繩5倍；纜風鋼絲繩3.5倍；捆扎用鋼絲繩6-8倍。9、手拉葫蘆、滑輪、千斤頂之類的機具其懸掛或支承的支承能力應該與該起重能力相適應，嚴格禁止超噸使用，對質(zhì)量不好的機具禁止使用。10、多人操作時，應由一人負責指揮，指揮信號應明確、清楚。11、吊掛鋼絲繩之間的夾角宜小于120°，以免掛繩受力過大。鋼絲繩所經(jīng)過的銳角處應加襯墊物。12、施工作業(yè)人員必須持證上崗，符合《特殊工種勞動安全規(guī)程》。13、施工現(xiàn)場范圍內(nèi)應加設圍護欄繩或派設專人警戒監(jiān)控，禁止與施工無關的人員進入施工現(xiàn)場，對現(xiàn)場作業(yè)范圍內(nèi)的孔、洞應加蓋或防護欄桿保護措施。14、施工現(xiàn)場用電應嚴格遵守《施工用電安全規(guī)程要求》。15、用火嚴格按照《施工消防安全》要求執(zhí)行。16、高空作業(yè)時應認真按照《高空作業(yè)安全規(guī)程》要求實施。17、腳手架的搭設應按《施工用腳手架安全規(guī)定》執(zhí)行。18、堅持文明施工、節(jié)約能源，防止污染，切實做好個人的勞動保護和措施。八、轉(zhuǎn)換桁架吊裝受力計算轉(zhuǎn)換桁架最重200t計算荷載=200×1.1=220t一支吊桿受力=220×0.55=121t卷揚機牽引力=121t×0.12=14.5t纜風繩的垂直分力=10.7t吊桿自重+索具=20t吊桿總荷載=156t基礎總荷載166t九、吊桿安全驗算1、資料高60m、節(jié)距1.25×40節(jié)、上部截面800×800mm、中部截面1300×1300mm、底部截面800×800mm，如下圖：2、材料A3主肢桿4∠200×200×16腹桿∠75×75×6連接法蘭板30mm連接螺栓M30×1203、技術參數(shù)總F=248cm2W=13639cm3i=59.8cmL0=6120cme=50cm4、荷載吊重=121t總荷載=166t允許荷載=1700kgcm25、公式公式：6、結論從理論上講，吊桿雖然單側受壓，但是由于吊桿的傾斜受壓工作狀態(tài)和纜風繩的向下側壓力，其作用力通過吊桿中心，與吊桿的軸線會產(chǎn)生一定的偏距，會造成吊桿的偏心受壓。吊桿的不垂直度可能引起吊桿的軸線與橫斷截面形心不重合，也會造成荷載的偏心距。因此，我們預設了一個較大的偏心距0.5m，而實際工作狀態(tài)時，吊桿的偏心距遠遠達不到0.5m的。在驗算中，就是達到了0.5m的偏心距，吊桿產(chǎn)生了極大的彎距，但是結論吊桿在工作狀態(tài)時，考慮在最不利的狀態(tài)下吊桿是安全的。十、吊桿單支抗壓驗算吊桿節(jié)距1.2m、肢桿長度1.2m、肢桿∠200×200×16F=248cm2鋼結構設計手冊表∠200×2000×16單肢抗拉73t單肢抗壓55.2t吊桿總荷載166t單肢實際荷載41.5t<57t因此，結論吊桿單支能安全工作。十一、吊耳安全驗算吊耳單邊抗剪截面:20-6.5=13.5×4=54cm218-6.5=11.5×2=23cm254+23×2=154cm2總抗剪斷面=154cm2×折減0.9=138.6cm2[τ]=1000kgcm2×138.6=138.6t>121t十二、焊縫驗算貼角焊縫抗拉1.2t、抗壓1.2t抗剪1.2t/cm2考慮焊接現(xiàn)場條件、缺陷折減0.8[τ]=1.2t×0.8=0.96tcm2吊耳焊縫總長度=60×4=240cm240×0.8=192cm192×0.96=184t吊耳實際荷載=121t<184t十三、吊桿抗扭、抗剪腹桿安全驗算腹桿材料∠75×75×5F=7.4cm2斜桿長度1.8m查設計手冊：抗拉10.7t、抗壓4.5t吊桿總截面=221.87cm2221.87×20=4437.4kg扭剪力斜桿扭剪力=4437.4×1.414=6274kg吊桿抗扭有2支斜桿對稱承擔荷載6274/2=3.14t/支<4.5t因此結論吊桿工作狀態(tài)時腹桿是安全的。十四、吊桿連接螺栓抗剪驗算剪力20.5t螺栓M30=20只M30螺栓抗剪7t/只20.5t/20=1.025t/只因此在吊桿工作狀態(tài)時螺栓抗剪是安全的。M30螺栓資料：毛截面=7.07cm2凈截面=5.61cm2抗拉承載能力7.57t抗剪承載能力7t十五、吊桿連接螺栓安全驗算預設偏心距0.5m荷載121t螺栓距離1.2mM30螺栓安全抗拉7.57t/只(0.5×121)/1.2=50.4t50.4/7.57=6.6只吊桿連接面M30螺栓總共20只，1/2是10只>6.6只，因此吊桿在工作狀態(tài)時連接螺栓是安全的。十六、吊桿主纜風繩吊環(huán)強度驗算吊環(huán)鋼板寬200mm厚30mm開孔φ80抗剪截面=12.8+27=39.8cm2主纜繩拉力=28t28/39.8=0.7tcm2<[τ]故安全。十七、主纜風繩的計算計算荷載：⑴主纜繩的承受最大拉力作為計算荷載。（按簡化后的平面力系進行計算的荷載）⑵承載時的最大荷載（不計算纜風繩初拉力）⑶迭加法。將以上某項與初拉力合拼迭加，作為計算荷載偏于安全。計算荷載=27.7t+初拉力2t=30t采用H32-4Dφ18mm鋼絲繩牽引力=30×0.15=4.5tφ18mm鋼絲繩破斷力=18t18t÷4.5t=K4.2十八、主纜風繩錨點強度驗算主纜繩拉力=27.7t錨點支座反力=27.7t其中垂直分力=10.7t水平分力=25.6t錨點砼柱截面積：800×800300#砼抗剪截面6400cm2混凝土抗拉強度取設計強度0.4≤8kgcm28×6400=51.2t>25.6t十九、平衡吊梁安全驗算1、平衡梁強度驗算跨L=80cm梁高=48.5cm寬=10cmW=3920cm32、平衡梁吊耳強度驗算抗剪截面=135cm2A3抗剪允許應力=1.0t/cm2總抗剪力=1.0t×135=135t>121t安全3、上吊耳抗剪強度=100cm2×1.0t=100t>60t故安全。二十、吊耳柱銷安全驗算柱銷φ128mmL=110mmW=205.9cm3公式：結論柱銷在工作狀態(tài)時是安全的。二十一、吊桿吊耳強度計算抗剪截面（18-6.5）×8=92cm2總剪力=121+14.5=135.5t剪應力