某维修车间结构安装工程施工组织设计

8土木工程施工课 程 设 计 任 务 书（单层工业厂房结构吊装）浙江理工大学工程管理系2013年12月设计题目：某维修车间结构安装工程施工组织设计一、 设计原始资料（一） 工程概况1、 本维修车间为某厂增建工程，车间的总平面布置如图1所示。图1 建筑总平面图2、 该车间为装配式钢筋砼结构三跨（18米+24米+18米）单层厂房。因厂房长度较长，中间设伸缩缝一道。车间平面图及剖面见图2、图3，车间主要指标见表1。表1 车间主要指标方案项目方案方案围护结构370厚砖墙200厚轻砼墙板车间长度（m）22620.37132.7416620.2096.40车间宽度（m）18241820.3760.7418241820.2060.40建筑面积（m2）8062.635822.563、 主要承重结构形式(1) 现浇钢筋砼杯形基础，大部分基础埋深标高为2.00米，杯口顶部标高为1.35米，杯口顶部标高0.50米，杯口壁厚300毫米。(2) 预制钢筋砼工字型柱，、列柱上柱截面尺寸为400400，下柱为400900100（腹壁厚）；、列柱上柱截面尺寸为400400，下柱为4001000100；抗风柱上截面尺寸为400400，下柱为400600（矩形截面）。(3) 后张法预应力钢筋砼折线型屋架，其中24米跨屋架（除两端和伸缩缝处屋架外）有跨度为9米的钢筋砼天窗架。(4) T形预应力钢筋砼吊车梁，梁高为1米。(5) 大型预应力钢筋砼屋面板，长宽6米1.5米，肋高240，并配有檐口板、天沟板、嵌缝板等。4主要结构构件情况如表-2所示：表-2 维修车间主要结构构件一览表项次方案方案构件名称单位数量重量（t）构件名称单位数量重量（t）1A、D列工字型柱根486.40A、D列工字型柱根366.402B、C列工字型柱根488.70B、C列工字型柱根368.703抗风柱根147.80抗风柱根147.804连梁系(AD轴两道，BC轴一道)根1321.93吊车梁根961.935山墙连系梁(两道)根402.1018米预应力砼屋架榀366.056吊车梁根1324.4224米预应力砼屋架榀188.80718米预应力砼屋架榀486.05钢筋砼天窗架榀142.26824米预应力砼屋架榀248.80天窗侧板块241.209钢筋砼天窗架榀202.26屋面板、天沟板等块6001.210天窗侧板块361.20轻砼墙板块5641.8011屋面板、天沟板等块8801.212基础梁根642.3413钢柱间支撑组8（二）、施工条件及工期要求1、 该厂位于市郊，有公路直达。本车间四周已有厂区永久性道路，并有永久性电源、水源可供施工中使用，场地已经平整。2、 距厂址5公里内有预制构件厂。除柱子屋架需在现场就地预制外，其它构件均可在预制厂制作，然后用汽车或拖车运往工地，经就位后安装，或者组织随吊随运。（三）施工方案（一） 起重机的选择1、 类型选择:根据跨度、构件质量及安装高度，本单层工业厂房属中型工业厂房，故选择履带式起重进行吊装。由于吊装工程量不太大，工期无特殊要求，根据施工经验选择一台起重机即能满足使用要求。2、型号选择：柱起重高度计算见图A柱：起重高度计算如图：a、 选择A、D列工字型柱，根据结构计算，采用直掉绑扎法，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处，采用横吊梁。起重量：Q=Q1+Q2=6.4+0.2=6.6t上式中取横吊梁Q2=0.2t。起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+6.95+5.1=12.35m因横吊梁要超过柱顶，故取h4=5.1m.b、选择B、C列工字型柱，根据结构计算，采用直吊绑扎法，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处，采用横吊梁。起重量：O=Q1+Q2=8.7+0.2=8.9t上式中取横吊梁Q2=0.2t起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+8.95+5.3=14.55m因横吊梁要超过柱顶，故取h4=5.3m.c、选择抗风柱，根据结构计算，采用直吊绑扎发，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下2mm处，采用横吊梁。起重量：Q=Q1+Q2=7.8+0.2=8.0t上式中取横吊梁Q2=0.2t.起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+8.95+5.3=14.55m因横吊梁要超过柱顶，故取h4=5.3mB.屋架：屋架起重高度计算简图如下：屋架起重高度计算简图a. 选择18m预应力混凝土屋架，因为L=18m,故采取4点绑扎。起重量：Q=Q1+Q2=6.05+0.2=6.25t起重高度：H=h1+h2+h3+h4=10.5+0.3+1.8+9=21.6mb. 选择24m预应力混凝土屋架，因为L=24m18m,故采取4点绑扎。起重量：Q=Q1+Q2=8.8+0.2=9.0t起重高度：H=h1+h2+h3+h4=12.7+0.3+1.9+12=26.9mC.屋面板：选择有天窗架的一跨、最高一块屋面板。吊装屋面板示意图如下：屋面板起重高度计算简图起重量：Q=Q1+Q2=1.2+0.2=1.4t起重高度：H=h1+h2+h3+h4=19.05+0.3+0.24+2.5=22.09m计算所需最小臂长：h=h1-E=19.05-2.1=16.95m=arctan 3h/(f+g =arctan316.95/(3+1)=58.28Lmin=h/sin+(f+g)/cos=16.95/sin58.28+(3+1)/cos58.28=27.49m综合柱,屋架，屋面板，选用W1-200型履带式起重机，臂长30m仰角58.28所需起重半径：R=F+Lcosa=1.6+30*cos58.28=17.37m。查起重机工作性能曲线图：当L=30m，R=17.37时，Q=7.0t1.4t,H=23.7m22.09m,表明所选起重机可以满足跨中屋面板要求。验算最边上一块屋面板，在吊最边上一块屋面板时，f=3.6m，g=1m, h=12+1.9-2.1=11.8m=arctan 3h/(f+g=arctan311.8/(3.6+1) =53.85Lmin=11.8/sin53.85+4.6/cos53.85=22.4m 因L=30m22.4m,故所选起重机满足屋面板的要求。D吊车梁：起重量Q=1.93+0.2=2.13t，H=8.3m。查特性曲线表，当臂长L=30m 时，H=20m8.3m,R=20.5m。当臂长L=15m时，H=9.5m8.3mR=14m。故无论选择哪一种臂长，起吊吊车梁时，起重机均可在跨中开行。最后确定的各构件吊装参数如表-3所示：表-2 维修车间主要结构构件一览表 构建名称A、D列工字型柱24米预应力砼屋架屋面板吊车梁工作参数Q（t）H(m)R(m)Q（t）H(m)R(m)Q（t）H(m)R(m)Q（t）H(m)R(m)计算值6.612.359.026.91.422.0917.12.138.3W1-200型L=30m时工作参数6.62217.09.024.01.423.517.12.1310.031.0实际取值6.626.010.09.024.512.01.423.517.12.1310.031.0(四)施工平面图设计施工平面图设计应考虑构件吊装前的堆放位置及起重机的开行路线。构件擦用分件吊装法。考虑到要同时将柱和屋架都布置在跨内。（1）柱的预制位置：根据结构计算，边柱和中柱均需翻身起吊，因此采用直吊绑扎法、旋转法吊升，每一点吊一根柱。考虑到屋架预制、堆放场地拥挤，同时考虑起重机尽量不要在回填土（柱基）上开行。因此起重机开行路线到柱的轴线距离为10m，即在跨边开行，起重机尾部回转半径再加安全距离0.5m，不会碰撞到预制屋架。吊装屋面结构时则在跨中开行。W1-200型起重机，起重臂长30m。具体布置见CAD图：（五）构构件吊装工艺1吊装前准备吊装前需作好以下准备工作：构件运输、就位和堆放；构件强度、型号、数量外观等质量检查；构件的弹线、编号以及基础准备、吊具准备等。2柱的吊装（1）柱吊装前应对基础杯底抄平，其具体方法为：先测出杯底的实际标高，量出柱底至牛腿顶面的实际长度，然后根据牛腿顶面的设计标高与杯底实际标高之差，可得柱底至牛腿顶面的应有长度，将其与柱量得的实际长度相比，得到杯底标高应有的调整值h，可在杯口内标出，并用C20细石混凝土将杯底抹平至标志处。（2）柱应在柱身的三个面弹出安装中心线，矩形截面柱按几何中心线；工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观测和避免视差，还应在工字形截面的翼缘部位弹出一条与中心线平行的线，柱顶和牛腿面也应弹出屋架及吊车梁的安装中心线。（3）柱子重量为6.22t8.90t，柱长度为12.35m14.55m，采用一点绑扎。（4）厂房柱子起吊采用旋转法，柱预制布置时柱基中心、柱脚中线和柱绑扎点均位于起重机的同一起重半径的圆弧上。3.吊车梁吊装（1）吊车梁吊装时应两点绑扎，对称起吊，吊钩应对准重心使起吊后保持水平。（2）吊车梁平面位置的校正应采用通线法，即根据柱的定位轴线用经纬仪和钢尺。（3）吊车梁校正后应立即焊接固定，并在吊车梁与柱的空隙处浇筑细石混凝土。4屋架吊装（1）吊装顺序绑扎扶直与就位吊升临时固定校正和最后固定。（2）屋架绑扎点应选在上弦节点处，左右对称于屋架的重心。本工程屋架绑应采用两点绑扎，并事先对吊装应力进行验算。屋架绑扎的吊索与水平夹角不宜小于45。（3）屋架扶直本方案决定采用正向扶直，即起重机位于屋架下弦一边，吊钩对准上弦中点，收紧吊钩并略起臂使屋架脱模，然后升钩并起臂使屋架以上弦为轴旋转为直立状况。（4）屋架采用悬吊法吊升，屋架起吊后旋转至设计位置上方、超过柱顶约300mm，然后缓缓下落在柱顶或托梁上，力求对准安装准线。（5）屋架对位后应立即进行临时固定，对于第一榀屋架，可用四根缆风绳从两边拉牢，并与抗风柱连接。（6）屋架校正可用经纬仪检查屋架的垂直度，并用工具式撑杆纠正屋架的垂直偏差，使屋架上弦中部对通过两个支座中心的垂直面编差不得大于h250（h为屋架高度）。（7）屋架校正完毕应立即按设计规定用螺母或电焊固定，屋架固定后方可松吊钩。5屋面板吊装（1）屋面板吊装应自两边檐口对称地吊向屋脊，以避免屋架半边受荷。（六）结构吊装质量控制措施1柱基杯口底杯高及其轴线，在吊装前应作全面检查；2吊装柱轴线允许误差为5mm，柱垂直度允许误差为H/1000(H