大堂钢屋架吊装方案.doc

昆明三合钢结构制造有限公司 湘雅医院新医疗大楼大堂吊装方案一、 工 程 概 况1、工程概况：中南大学湘雅医院新医疗区医疗大楼大堂钢结构工程位于湖南省长沙市湘雅路87号，建筑投影面积约680m2。大堂钢结构最重要的构件为8榀H型钢圆拱异型桁架，屋架上弦梁规格为H650x300x10x12，每榀有3段组成，段间使用高强螺栓连接。下弦梁规格为HM274x175x7x11，每榀有两段，为螺栓连接。上下弦梁使用钢销轴连接。邻近的每两榀屋架之间有系杆、龙骨和检修马道连接。全部结构用钢量62t。钢架南北跨度23.1m，高度3.908m，重量4.70吨。支撑桁架的砼反梁标高18.9m，吊装钢丝绳高度3.6m，桁架吊至反梁上方0.5m后方可调正方向。因此，吊装总高度为26.908m，取整为27米。详见吊装高度示意图一。2、施工场地简述：大堂区域在K、J轴线与1/21、27轴线交线间，东西向28.75m，南北向22.7m，桁架构件堆放、组装、吊装均须在此范围内进行，施工场地十分狭小，施工时必须合理布局。施工及材料堆场详见施工现场平面布置图二。大堂地面以下是地下室，其中K、J轴线间区域为安全消防通道，消防通道地面载荷设计为20KN/m2，其它区域载荷设计为5KN/m2。因此，吊装施工的吊车位只能选择在消防通道上。钢构件在大堂上堆放必须均布，堆放不得超出设计荷载。综上所述，大堂钢结构施工的重点和难点是桁架的吊装。本方案就是一个针对大堂桁架吊装的方案。二、吊装方案的选择吊装有扒杆吊、高空拼装和使用汽车吊施工三种选择方案。2.1根据前面所述的桁架跨度、重量、吊装高度、大堂地面载荷设计值及现场空间狭小情况，使用扒杆吊装既不安全，也不现实。2.2如采取高空拼装法，则需搭架子，施工到后期，构件就没有了运输上去的空间。另一方面，根据桁架自身的体积及重量特点，高空拼装尚须搭设至少2个高出大堂反梁上平面3米以上的辅助支墩，以支撑三段上弦梁，空中施工难度较大，三段上弦梁连接，其直线度难以保证。2.3桁架吊装一般是先把上弦梁整体吊装上去，然后吊装下弦梁，再安装檩条、马道。但本案中上弦梁自重约3.3吨，吊装上去后因自重变形，梁两端向两边有一定的滑移。这样，下弦梁就很难与上弦梁用销轴连接。经过对比,我们得出最佳的方案选择是：单榀地面整体组装好，再使用汽车吊整体吊装。三、施 工 准 备1场地准备用红色油漆将吊车作业运行区、吊车就位点、构件堆场、构件拼装区在大堂地面上标示出来。吊装时严格按照点位、分区进行吊装作业。2构件的进场、堆放及检查2.1现场使用8t汽车吊卸料。2.2钢构件根据安装顺序，分两批成套进场。每批进场构件包括桁架构件、钢系杆、龙骨、马道及配板等。2.3钢构件堆放场地设在大堂上。钢构件堆放时要根据桁架的总体吊装顺序，按型号、编号、方向依次分类配套、分区存放。2.4系杆、龙骨、马道等轻质构件进场后即吊至五层楼面散开存放，为桁架构件的地面堆放、组装让出空间，同时也给自身的安装施工带来方便。3、基点及轴线的交接验收3.1根据测量控制网对预埋件的轴线、标高、水平度进行技术复测。3.2复测内容：3.2.1实测预埋板的尺寸、位置、标高数据是否符合设计要求。3.2.2跨度、预埋间距是否符合设计要求及验收规范。3.3清除混凝土灰渣，设立桁架轴线定位线，用红色油漆明显标示准确的“+”字轴线。4、吊车的选择4.1地面拼装选用16t汽车吊。桁架上弦梁单段最重为0.835t，16t汽车吊在8米回转半径，臂长15.89米时，起重总量为4.84吨，完全满足逐段组装要求。4.2吊装选用QY30V浦沅新一代全液压汽车吊。4.2.1桁架单榀重为4.70t，吊装高度为27m。该汽车吊在扒杆高度29.30m、中心回转半径为12m范围内，起重总量为5.7t，在中心回转半径11m范围内，起重总量为6.2t。大堂消防通道中心线与大堂中心线的距离为8.725m，选用30t汽车吊完全满足吊装要求。4.2.2吊车所驻工作面在轴和轴之间的消防通道上，、之间梁的轴线距离为5.8米，梁的外边距离为6.2米，吊车支全腿后支腿外边宽度为6.1米，正好可以支在梁上。详见吊车支腿示意图三。消防通道在K、J轴线与24、25、26轴线上分别有纵横钢筋砼梁，4块1米6米的路基板尽量斜放(每块重1.5吨)，使其能够搭在纵横两道梁上。吊车支腿支护在路基板上。这样，吊装载荷由纵横两道梁分摊，可以确保吊装载荷在设计允许的范围内（详细计算见附页）。4.2.3吊车若在轴线阳台处吊装作业，吊车臂倾角为71.380，即桁架已升至安全吊装高度时，吊臂与阳台尚有1.343m的距离（详见现场吊车吊装模拟图四）。结论：使用该种型号的汽车吊在设计的吊装作业面上进行钢构吊装是安全可靠的。四、钢结构安装施工技术措施1、桁架安装的流程1.1桁架安装的流程是：构件尺寸复核、校正地面竖直组装安装单榀桁架尺寸检查、校正吊装紧固检验、校正屋架连系梁/杆马道主次龙骨安装补漆、中间验收屋盖玻璃安装。1.2地面组装使用16t汽车吊配合，吊装就位使用30t汽车吊。首先，16t汽车吊进场完成2榀桁架的地面组装，之后即退场；然后，30t汽车吊进场完成2榀桁架的吊装后退场，16t汽车吊再次进场，依此类推，完成8榀桁架的组装与吊装。2、地面拼装2.1由于大堂桁架上弦主梁的两端支座较下弦反拱形梁的最低点高出936mm，若地面平放组装，考虑起吊垂直立起时，下弦梁侧向受力，将会造成桁架的塑性变形，故采取立起组装方案，吊装时无空中翻身动作，避免下弦梁吊装时受力变形。2.2大堂桁架尺寸为23.1m3.896m，要立起组装，组装操作平台的搭设是个关键。我们既考虑大堂空间狭小，又考虑要加快施工进度，为此，操作平台使用50的钢管搭设成能容纳2榀桁架组装的空间形状，以保证30t吊车进场一次吊装两榀。详见大堂桁架组装操作平台图五。2.3搭设平台用钢管2480m，重量7.44t,两榀桁架组装好后重为9.4t,这样总重为16.84t。操作平台23.4m5m,对楼面的静载荷为： 施工对楼面产生的冲击载荷为 （详细计算见附页）。2.4组装上弦梁前现场用16t吊车先将两段下弦梁（每段仅重314kg）吊放暂存在台架上的安装位，然后在三个上弦梁支墩上安放固定好拼焊在一起的焊管，再自一端至另一端逐段吊装上弦梁。上弦梁安装完毕后安装下弦梁，最后安装中间支撑。2.5钢架在地面组装时三段的直线度和钢架整体的垂直度，采取在主梁前后两面对称拉接四只花篮螺栓来调整。2.6用挂线锤检验桁架的垂直度，用拉紧的测绳检验梁间支撑的正直度。地面组装完成后要反复检测构件尺寸是否有偏差，并采用火焰矫正法或物理力矫正。其安装的允许偏差如下表所示。项 目允许偏差跨中的垂直度h/250且不大于15.0侧向弯曲矢高L30mL/1000且不大于10.02.7高强度螺栓的连接。2.7.1高强度螺栓必须经有资格的试验单位试验合格后，才可使用。2.7.2安装高强度螺栓前作好接头摩擦面清理，不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物，用钢丝刷沿受力垂直方向除去浮锈。摩擦面应干燥，并不得在雨天进行安装。2.7.3高强度螺栓的紧固顺序从刚度大的部位向不受约束的自由端进行，从中间向四周进行，逐个拧紧，以便板间密贴。每拧一遍均用不同颜色的油漆做标记，防止漏拧。执行初拧、复拧、终拧的施工工艺程序，严禁采取一步到位的方法直接终拧。3桁架的吊装3.1吊装的安排及顺序3.1.1浦沅30吨汽车吊采用单件流水法吊装。每个吊车位可以吊装2榀桁架(详见吊车占位示意图六)。3.1.2大堂钢架南北跨度为23.1m，而大堂南北净空尺寸仅为22.1m，故吊装方式为沿东西方向侧位起吊。考虑大堂靠24轴线有伸出阳台的现场情况，桁架吊装宜从2/21轴线开始，顺序为2/21 24 1/24 25 1/25 2/26 1/26 26 。考虑吊装空间问题，1/26轴线上的桁架吊至反梁上方存靠在2/26轴线上的桁架上暂不就位，待26轴线上的桁架吊装固定后再就位固定（详见桁架吊装顺序示意图七）。吊装时严防吊装顺序颠倒造成吊装空间不够问题的发生。3.1.3吊装时吊车将构件吊起后，吊车扒杆在空中旋转、伸臂将构件吊至安装位置，定位后及时做好临时支撑工作，支撑牢固后方可松解钢丝绳。3.2吊装平衡的控制3.2.1吊装采用三点法吊装，吊点位置由3D3S电脑软件建模分析得出。详见吊点位及吊装钢丝绳示意图八。为达到平衡的目的，中间设5T手动葫芦调整钢丝绳松紧度，保证构件在吊装过程中的平稳上升。3.2.2在梁两端拴好溜绳，控制起吊摆动，并在桁架吊至大堂屋顶上方500mm时将桁架调至正确的安装方向。4桁架的就位固定4.1桁架吊装就位后，用经纬仪找正后,再使用水准仪找准高程。微调采用旋转支座螺杆上的螺母进行，调平后，拧紧两端螺母。2/21轴线上的第一榀桁架吊装就位后，有反梁与其紧贴，反梁上平面高出桁架底端1.633m,而低于桁架上端2.275m，利用这一现场有利条件，将桁架刚性支撑在反梁上，防止歪斜。4.2安装好第一、二榀桁架后，即安装两榀间的钢系杆与马道纵向杆件。马道其它部件的安装完善可穿插进行。前后两榀屋架及其两者之间的钢系杆、马道安装为一个结构单元,在一个结构单元的安装、校正、栓接、焊接主体完成并检验合格后，再开始下一个结构单元的安装。4.3在施工人员离开现场的夜间及钢架尚未形成稳定体系临时停工前，均采用有一定强度和刚度的临时支撑对钢架进行充分固定。5、油漆补涂5.1补涂油漆前应清理焊缝并除锈。5.2在钢架安装完成后，应将在运输安装过程中掉落的油漆补上，再补刷防火漆，外层涂装氟碳漆两遍(检修马道除外)。5.3检修马道油漆为两底两面。五、吊装进度计划安排吊装进度计划详见吊装进度计划横道图。六、安装质量保证措施1安装质量要求及措施1.1安装平台支承桁架的两端分别焊牢-20400400的支承钢板一块，两块钢板的标高要求一致，中心线对齐，不歪斜。钢板上开四个与桁架两端底部连接钢板位置相一致的孔。地面组装时，桁架两端部与支承钢板用螺栓连接。同时，在组装平台搭设时设置二个支墩支撑桁架。这样，就解决了桁架因自重变形而向两端滑移的问题，保证了安装的精度。1.2不得在主要受力部位焊接其他临时物体。1.3经检查不合格的焊缝或连接，应及时整改，直到达到要求为止。1.4所有安装高强螺栓孔，均不得采用气割扩孔，当板叠错孔超出容许偏差造成连接螺栓不能穿通时，可用铰刀进行修整，但修整后孔的最大直径应小于螺栓直径的1.2倍，铰孔时应防止铁屑落入板叠缝隙。螺栓连接中，每个螺栓不得垫两个以上的垫圈。螺栓固定后，外露丝扣应为23扣。支承面、锚栓位置的偏差(mm)项 目允许偏差支承面标高3.0水平度l1000预留孔中心偏移10.01.5采用三点法吊装，使桁架的重力由三点分担，防止吊装时因桁架自重而产生塑性变形。2构件半成品的质量把关2.1构件存放场地平整坚实无积水，钢构件按类别、型号、安装顺序分区存放，钢构件底层垫枕应有足够的支承面。2.2安装前，按构件明细表和进场构件查验产品合格证。执行原材料，半成品和成品检验制度，施工员会同质量检查员对半成品和成品进行复检，加强成品与半成品的质量监督工作。3坚持的质量原则3.1开工前技术人员应对班组进行认真细致的交底，掌握施工要点，为保证安装质量打好基础。3.2执行工序交底交接工作制度，上道工序合格后方能进行下道工序的施工。3.3认真执行“四个坚持”：坚持谁施工谁负责工程质量的原则。坚持成品复核检查制度。坚持三检二评工作制度(自检、互检、专检、初评、复评)。坚持检查评比。3.4认真做到“四个不准”：没有做好施工准备工作不准开工。没有保证措施不准开工。设计图纸未熟悉不准开工。没有技术、安全交底不准施工。七、吊装安全保证措施1吊装人员组织安排吊装工程设总指挥一名，负责全面的吊装起重工作。地面指挥一名、高空指挥一名、专职安全员一名。吊装组织机构见下页图。吊装组织机构图总 指 挥朱清平专职安全员唐俊杰司索工地面指挥庄 雁高空指挥刘 超焊工起重工安装工2吊装准备阶段的安全措施2.1由项目施工员或专职安全员对班组进行安全生产技术交底。2.2划分安全警示区，并用红色拉条圈定工作区域，设置警示牌，严禁非工作人员进入吊装警示区。2.3现场施工人员一律听从指挥。各班组相互配合，行动必须统一，以保证吊装工作安全、有序进行。2.4起吊前，总指挥必须统一口哨和手势指令，对各班组人员进行交底，以保证在吊装过程中行动一致。3起吊阶段的安全措施3.1绑扎工作完成后，听到指挥起吊口哨及手势后方可起吊。正式起吊前必须试吊，试吊高度为0.5m。此时，全面检查吊车的工作性能，钢丝绳及各种吊具是否安全可靠，钢梁的变形是否在弹性范围内，待各项检查无误时方可正式起吊。3.2在起吊过程中，起重工必须高度注意指挥口哨及手势，及时调整起重臂高度及角度。起吊到离地面1m左右高度时，及时用水平尺对钢梁水平度进行复核，以保证钢梁在空中平衡协调一致。3.3设置吊装安全生命线以松解钢丝绳。具体做法是在大堂钢梁两端一边焊接一个1m长Dg50的焊管，焊管的上端与三个吊耳之间用Dg32的焊管牢固焊接。安装作业时，该通长焊管就作为吊装作业时的安全生命线。详见安装安全生命线设置图九。安装人员在高空作业时必需将安全带悬挂在安全生命线上。3.4吊装作业时应严格执行十不吊