钢桁架吊装工程施工方案.docx

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钢桁架吊装工程施工方案

钢桁架工程施工方案

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第一章工程概况及编制依据

1.1工程建设概况

。

本工程为框架结构。

建筑总高度8.80米（室外地面至主要屋面），室内外高差1.00米，地上二层。

本工程嵌固部位位于基础顶；框架抗震等级二级。

由于首层层高过大，在地面向下0.3米标高处设置地框梁。

混凝土结构的环境类别:

标高±0.000以下与水或土壤接触的部分、雨篷挑檐等室外露天构件为二b类，卫生间等室内潮湿环境为二a类;其它均为一类。

1.2看台金属屋面工程设计概况

。

此分部工程设计值为：

1、基本风压值：

Wo=0.45KN/㎡;基本雪压值：

So=0.40KN/㎡;

2、地区粗糙类别：

B类

3、铝合金板的设计温差：

60℃

4、建筑物的耐火等级：

二级

5、本工程的设计年限：

50年。

1.3管桁架设计概况

桁架整体呈“7”字型，桁架水平段端部上扬，端部上扬最高点标高为：

14.191m。

每一榀桁架由四根规格Φ194×8mm、Φ175×6mm的主弦杆，与规格Φ70×6mm、Φ50×4mm、Φ102×7mm、Φ54×5mm的腹杆组成空间桁架体系。

桁架柱脚断面、主弦杆中心线组成800mm×1230mm平面矩形。

桁架底部锚固在混凝土剪力墙中，锚固长度1000mm。

主桁架基础示意图

主桁架杆件空间分布示意图

1.4施工条件

本工程地处，周边交通发达，工程施工所用成品半成品进场运输方便。

工程所使用的构件均在工厂制作，现场拼装。

本工程-1.200米标高以下型钢柱已施工完毕，混凝土已达到设计强度。

1.5编制依据

1、施工图纸。

2、合同文件。

3、国家及行业的有关技术、验收的标准、规范

序号

规范、标准名称

编号或文号

1

《钢结构设计规范》

GB50017-2003

2

《建筑结构荷载规范》

GB50009-2012

3

《建筑抗震设计规范》

GB50011-2010

4

《钢结构焊接规范》

GB50661-2011

5

《钢结构工程施工质量验收规范》[2008版]

GB50205-2001

6

《冷弯薄壁型钢结构技术规程》

GB50018-2002

7

《优质碳素结构钢》

GB/T699-1999

8

《碳素结构钢》

GB/T700-2006

9

《低合金高强度结构钢》

GB/T1591-2008

10

《钢网架螺栓球节点》

JG/T10-2009

11

《空间网格结构技术规程》

JGJ7-2010

12

《钢网架螺栓球节点用高强螺栓》

（GB/T16939-1997）

13

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2013

14

《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ46-2012

15

《建筑施工高处作业安全技术规范》

JG80—91（2007年版）

16

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2012

17

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-2011

18

《钢结构超声波探伤及质量分级法》

JG/T203-2007

19

《钢结构高强度螺栓连接技术规程》

JGJ82-2011

20

《建筑设计防火规范》

GB50016-2006

21

《碳素结构钢》

GB/T700-2006

22

《低合金高强度结构钢》

GB/T1591-2008

23

《合金结构钢》

GB/T3077-1999

24

《钢网架检验及验收标准》

（JG12-1999）

第二章总体部署

2.1管理目标

质量目标：

合格

安全目标：

杜绝因工死亡和重伤事故，轻伤事故频率控制在0.75‰以下;杜绝重大机械设备、交通和火灾事故；无重大责任事故发生，全员教育率100%。

2.2工程特点、难点分析

1、悬挑大。

主桁架呈“7”字型悬挑，从桁架柱弦杆与预埋钢柱连接处边缘算起至最端部，悬挑距离达15.2m，悬挑距离大。

2、桁架柱临时支撑采用格构柱，格构柱分布位置荷载大

本工程单榀桁架施工吊装投影区域为混凝土看台，桁架悬挑距离大，单榀桁架吊装完毕形成整体前，需要设置格构柱做临时支撑，格构柱受力大。

3、桁架柱弦杆与预埋钢柱安装质量要求高

桁架柱由四根PIP194×8为主弦杆构成，与预埋钢柱断点处，吊装定位难，拼质量要求高。

2.3主要管理及技术措施

1、制定关键工序施工旁站制度。

构件安装、构件焊接过程中，严格执行旁站制度，施工员、质检员、安全员和测量员全程旁站监控、测设，做好每个细部结点处理的质量管控工作，确保关键部位定位准确、质量合格。

2、施工过程实行计划管控。

抓节点工期、抓主导工作，找关键矛盾。

建立生产例会制度，合理安排施工顺序，确保工程正常施工。

2.4组织机构

成立以项目经理为组长的质量安全领导小组以加强现场安全防护工作，本小组机构组成结构如下：

2.5主要管理人员职责

序号

姓名

岗位

职责

1

项目经理

组织审核相关的技术方案，并监督方案的落实情况；对本工程的质量管理做出总体的统筹安排。

2

副经理

根据施工组织设计及本施工方案的要求，及时安排各项工作，落实专项施工方案，并提出质量要求，同时监督执行情况。

3

总工

组织编制、并报审本方案、监督本方案的落实情况，并对施工过程中出现的具体问题提出解决方案。

负责关键工序的技术复核工作。

4

质量员

负责对模板工程质量进行过程检查和验收。

对质量管理有一票否决权。

5

安全员

负责施工过程中的安全检查、监督和督促整改工作。

6

施工员

负责模板工程的施工安排工作，并根据本方案的要求，对模板工程质量进行跟踪检查，编制相应的技术资料。

7

实验员兼资料员

对相关的材料及时取样送检、技术复核、相应资料编制工作。

8

材料员

负责购买合格的施工材料，并及时组织进场。

第三章施工准备及资源配置计划

3.1现场吊装准备

1、先将施工区域内的障碍物清除，处理完毕。

2、吊车行车路线范围道路的铺平、夯实。

3.2技术准备

1、组织有关的技术人员认真学习图纸，领会设计意图，对图纸设计不详或有疑问之处应提前解决。

2、提前将标高水准点引测到现场，并严格加以保护。

3、放线人员在熟悉图纸后，对现场进行平面轴网控制定位，并对标高、轴线应进行复核检查验收。

3.3材料准备

钢管（各种规格）、钢板、焊条、铸钢件、钢绞线、油漆、枕木、临时支撑、毛石、照明工具、对讲机等通讯设备。

序号

材料名称

数量

备注

1

钢管

图纸中各种规格

2

钢板

图纸中各种规格

3

焊条

200箱

4

油漆

300桶

5

临时操作平台

4架

6

毛石

2车

7

照明工具

10盏

8

对讲机

20部

3.4劳动力配置计划

1、加工制作劳动力投入计划

工种

第一个2天

第二个2天

第三个2天

第四个2天

第五个2天

管理

3

3

3

3

3

技术

2

2

2

2

2

质检

2

2

2

2

2

工艺放样

2

2

0

0

0

切割加工

5

5

0

0

0

组装

5

5

0

0

0

焊接

0

0

5

5

5

打磨

0

0

6

6

6

机加工

4

4

10

10

4

涂装

0

0

5

5

5

捆包发运

0

0

5

5

5

累计

23

23

38

38

32

2、现场安装劳动力投入计划

（1）现场工作量（焊缝）统计

根据本工程钢结构的特点及总的用钢量，结合本公司以往类似工程的经验，本工程现场总的焊接材料用量约为=192.96X2.5%/4≈1.206吨。

总的现场焊接时间暂按10个有效日历天计算。

每天的焊接工作量=1.206吨/25天≈120.6㎏/天

按每天每个焊工焊接工作量15kg计。

现场焊接工人=120.6/15≈8人

根据以上的计算经综合考虑各种不利因素现场焊工取15人。

（2）现场安装劳动投入计划表

现场安装劳动力

工种

2天

4天

6天

8天

10天

12天

14天

16天

18天

20天

管理

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

质检

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

测量

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

起重

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

安装

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

焊接

15

15

15

15

5

5

5

5

5

5

涂装

0　

0

0

2

2

2

2

2

2

2

安全

4

4

4

4

4

2

2

2

2

2

保卫

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

后勤

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

合计

36

36

36

38

28

25

25

25

25

25

注：

施工人员配备，可根据现场实际情况及现场施工进度要求对人员进行适当调整，以满

足现场施工需要。

3.5主要机具配置计划

1、加工制作机械设备投入计划

序号

机械或设备名称

型号规格

数量

国别产地

额定功率（kw）

生产能力

用于施工部位

1

履带式起重机

50t

1

中国

构件吊运、装车

2

抛丸除锈机

ZJ072

2

青岛

186

150/日

喷砂、除锈

3

数控气割机

GSⅡ-8500D

4

中国

15

100T/日

下料

4

半自动气割机

CG1-30

25

上海

0.3

150T/日

下料

5

数控相贯线切割机

HID-900MTS

6

北京

12

120T/日

下料

6

液压剪板机

QC12Y

1

国产

7.5

15T/日

下料

7

数控三维钻

BDL-1250/3

1

济南

加工

8

摇臂钻床

Z3050×16

6

哈尔滨

加工

9

磁力钻

型号：

A0-3000

4

日本

加工

10

滚轮胎架

LB-3A

10

无锡

3

/

焊接

11

埋弧焊机

AZ-1-1000

140

上海

35

/

焊接

12

CO2焊机

CPXC-500

600

日本

15

/

焊接

13

交直流两用

多头焊机

ZXE1-3×500/400

180

浙江

45

/

焊接

14

碳弧气刨

ZX5-630

10

南通

25

/

焊接

15

空压机

L22/7-X

2

上海

264

/

涂装

16

空压机

V6/8-1

3

上海

111

/

涂装

17

空压机

V3/8-1

3

上海

66

/

涂装

18

无气喷涂机

GPQ6C

6

上海

/

/

涂装

19

无气喷涂机

GPQ9C

4

上海

/

/

涂装

2、现场安装机械设备投入计划

序号

机械或设备

型号规格

数量

用于施工部位

备注

1

汽车吊

25吨

1

构件吊装

2

CO2气保焊机

KRII-500

70

焊接

3

碳弧气刨机

SS-630

4

不合格焊缝返修

4

空压机

0.6m3

4

碳弧气刨及油漆专用

5

手拉葫芦

2吨、5吨、10吨

40

钢构件安装

6

千斤顶

10吨、20吨、50吨

20

构件校正

7

角向磨光机

φ125

20

焊缝打磨

8

喷漆泵

浙江

2

油漆喷涂

9

切割机

浙江

3

切割

10

对讲机

威泰克斯

10

/

11

全站仪

徕卡、拓普康

2

施工测量、监控

12

激光垂直仪

南方高科

2

控制点的传递

13

经纬仪

J2

2

角度测量

14

水准仪

DS1

2

高程测量

15

钢卷尺

长城

15

长度测量

16

配电箱

/

20

电源

17

电缆线

五芯线

3000

焊接

18

索具

钢丝绳

2500

安装

19

吊具

吊钩、卸扣

150

安装

20

安全网

2m*6m

1000

安全

注：

现场施工机械在具体施工时根据实际需要进行调整，确保施工顺利进行。

第四章管桁架的施工工艺

桁架安装从1轴开始安装，1轴→27轴依次安装。

吊装时采用50吨履带吊站位于场外吊装桁架。

在地面上设置拼装胎架，桁架在地面焊接组装完毕后，开始吊装。

吊装时，单榀桁架采用整体一次吊装就位的方法施工。

由于单榀桁架悬挑长度较长，因此在单榀桁架安装就位完毕，吊车吊绳卸荷前，在桁架悬挑水平段下部，设临时支撑平台顶撑，以保证桁架整体稳定，防止单榀桁架在自重作用下，产生过大的位移。

临时支撑平台底部坐在混凝土看台D轴线与桁架坐在轴线交点处的梁柱节点顶部。

吊装时，以每两榀桁架为一个单元进行组装。

每个安装单元的两榀桁架单独吊装，吊装完毕后，立即组织两榀桁架之间次桁架的安装填档施工。

待次桁架填档完毕形成一个整体单元后，撤销主桁架下部的临时支撑平台，组织单元内的卸荷。

各单元均卸荷完毕后，开始每个单元之间次桁架的填档工作。

最后整个屋面桁架形成一个稳定的整体。

4.1临时支撑平台设置

本工程临时操作平台用量较少，且可在各吊装单元之间循环利用，因此采用中联重科QTZ80塔吊标准节（现场租赁），平台上满铺钢架板。

临时支撑平台设置在C轴与各个轴线交点处的柱顶部。

临时支撑底部设置3cm厚，尺寸2m×2m的钢板。

钢板底部看台局部呈台阶状，不在同一个水平标高上。

施工时，利用20#A工字钢将钢板底部找平，确保钢板在一个水平标高上。

为了防止临时支撑平台侧向失稳，用钢丝绳在两侧面与主体拉结，拉结的角度不小于45度，如图所示。

在距离临时支撑顶面200mm位置开始设置拉结钢丝绳，每隔3m设置一道钢丝绳，钢丝绳必须与标准节角部主弦杆有效连接。

顶部平台采用H300X150X6.5X9型钢，平台上满铺40mm厚钢板。

为了便于桁架就位控制，在临时支撑平台上设置定位胎模，定位胎模的定位及高度，根据现场实际测量放线确定。

同桁架管材外径

端部挖弧高度根据现场实际测量确定

临时支撑架上定位胎模实例图片

4.2主桁架钢梁上安全绳设置

为确保高空作业人员的人身安全，在屋面施工过程中，在钢梁上临时安装安全绳，确保人员安全。

安全绳安装方法：

用Ø76x3.5圆管焊接在主桁架梁的上弦管上，间距6米，高度1.1米，在Ø76x3.5圆管上设Ø13圆孔，Ø10钢丝绳从孔中穿过，两端反向用专用十字卡卡牢。

4.3主桁架钢梁段拼装胎架制作

结合现场实际情况，计划在F轴北侧的地面作为主桁架钢梁段的拼装平台。

地面用150cm厚C20混凝土硬化。

在拼装平台制作拼装胎架，胎架高度800mm，拼装胎架主结构立柱及横梁均采用H250X125型钢，水平支撑结构采用5#角钢，材质均为Q235B。

胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架搭设后不得有明显的晃动状。

为防止刚性平台胎架变形，胎架旁应设置胎架观察点，如有变化应及时调整，待稳定后方可进行焊接。

4.4主桁架段钢梁吊点的确定

主桁架钢梁段形状为“7”字型，选用4个吊点进行吊装（如下图）。

桁架重5.8吨。

有两个吊点在竖向段桁架5m标高处，对角设置；另外两个吊点在距水平段桁架端部9m的距离处。

为了保证4个吊点均匀受力，吊点绑扎前对每根吊索的长度进行模拟计算，确定每根吊索的实际长度。

为了防止吊绳出现不均匀受力现象，在四根吊索的下端外侧均挂10t倒链，必要时通过倒链来调节吊索的合适长度，平衡各根吊索的受力。

由于吊索受力情况无法从外表观察，但如果各吊索受力与设计模拟情况不符，会出现钢丝绳受力不均，影响吊装安全。

为确保各吊点是处于均衡状态，施工时，吊装钢丝绳下料需提前在CAD中模拟放样。

主桁架钢梁段吊装时状态下，采用3d3s软件对结构进行建模验算，结构变形为3.691mm，结构应力为25.17Mpa，结构应力和变形都很小，可保证吊装结构的安全，且变形和内力均满足规范要求。

如下图：

结构变形（mm）

结构应力（MPA）

4.5主要安装方法

为保证桁架柱弦杆与预埋钢柱拼接的精确性，拼接节点采用安装耳板的办法，圆管拼接处加设内衬，拼接并焊接完成后，对安装耳板进行去掉。

主桁架弦杆拼装节点如下图所示：

◎单榀主桁架重量

单榀主桁架长约重5.8吨

◎汽车吊机及履带吊机

一台50吨履带吊站在F轴外吊装桁架，一台25t汽车吊进行次桁架等散装构件的吊装。

由于场地和工作面均不受限制，因此汽车吊可在F轴向建筑物外方向5m以外的位置随意站位。

◎统筹管理，协调配合

施工过程中统筹计划，全面管理，服从业主和总包协调，紧密工序之间和外部配合。

4.6安装顺序

序号

构件名称

构件位置

备注

1

ZHJ-1

1轴

50t履带吊

2

ZHJ-1

2轴

50t履带吊

3

HL1、CHL1-5、CHL2-1

1轴-2轴间

25t汽车吊

4

ZHJ-1

3轴

50t履带吊

5

ZHJ-1

4轴

50t履带吊

6

HL2、CHL1-1、CHL2-3

3轴-4轴间

25t汽车吊

7

ZHJ-1

5轴

50t履带吊

8

ZHJ-1

6轴

50t履带吊

9

HL2、CHL1-1、CHL2-3

5轴-6轴间

25t汽车吊

10

ZHJ-1

7轴

50t履带吊

11

ZHJ-1

8轴

50t履带吊

12

HL2、CHL1-1、CHL2-3

7轴-8轴间

25t汽车吊

13

ZHJ-1

9轴

50t履带吊

14

ZHJ-1

10轴

50t履带吊

15

HL2、CHL1-1、CHL2-3

9轴-10轴间

25t汽车吊

16

ZHJ-1

12轴

50t履带吊

17

ZHJ-1

13轴

50t履带吊

18

HL4、CHL1-2、CHL2-5

12轴-13轴间

25t汽车吊

19

ZHJ-1

14轴

50t履带吊

20

ZHJ-1

15轴

50t履带吊

21

HL5、CHL2-2、CHL1-4

14轴-15轴间

25t汽车吊

22

ZHJ-1

17轴

50t履带吊

23

ZHJ-1

18轴

50t履带吊

24

HL3、CHL2-4、CHL1-3

17轴-18轴间

25t汽车吊

25

ZHJ-1

19轴

50t履带吊

26

ZHJ-1

20轴

50t履带吊

27

HL2、CHL1-1、CHL2-3

19轴-20轴间

25t汽车吊

28

ZHJ-1

21轴

50t履带吊

29

ZHJ-1

22轴

50t履带吊

30

HL2、CHL1-1、CHL2-3

21轴-22轴间

25t汽车吊

31

ZHJ-1

23轴

50t履带吊

32

ZHJ-1

24轴

50t履带吊

33

HL2、CHL1-1、CHL2-3

23轴-24轴间

25t汽车吊

34

ZHJ-1

25轴

50t履带吊

35

ZHJ-1

26轴

50t履带吊

36

HL2、CHL1-1、CHL2-3

25轴-26轴间

25t汽车吊

37

ZHJ-1

27轴

50t履带吊

38

HL1、CHL2-1、CHL1-5

26轴-27轴间

25t汽车吊

39

HL2、CHL1-1、CHL2-3

2轴-3轴间

25t汽车吊

40

HL2、CHL1-1、CHL2-3

3轴-4轴间

25t汽车吊

41

HL2、CHL1-1、CHL2-3

4轴-5轴间

25t汽车吊

42

HL2、CHL1-1、CHL2-3

6轴-7轴间

25t汽车吊

43

HL2、CHL1-1、CHL2-3

8轴-9轴间

25t汽车吊

44

HL3、CHL1-3、CHL2-4

10轴-12轴间

25t汽车吊

45

HL5、CHL1-4、CHL2-2

13轴-14轴间

25t汽车吊

46

HL4、CHL1-2、CHL2-5

15轴-17轴间

25t汽车吊

47

HL2、CHL1-1、CHL2-3

18轴-19轴间

25t汽车吊

48

HL2、CHL1-1、CHL2-3

20轴-21轴间

25t汽车吊

49

HL2、CHL1-1、CHL2-3

22轴-23轴间

25t汽车吊

50

HL2、CHL1-1、CHL2-3

24轴-25轴间

25t汽车吊

备注：

HL、CHL安装时，利用25吨汽车吊进行构件吊装。

汽车吊站在看台边C轴附近。

4.7吊装施工步骤

桁架基础部分预埋全部施工完毕，混凝土达到设计强度要求，便可进行桁架吊装。

（1）第一步：

1→2轴吊装单元的施工

1、2轴主桁架吊装完成后示意图

1、2轴主桁架间填档完成后示意图

1轴桁架吊装完成

后示意图

1轴桁架吊装完毕，用缆风绳向两侧做临时侧向拉结，确保侧向稳定。

缆风绳底部拉结点在混凝土看台构件上。

缆风绳采用直径16mm的钢丝绳。

接着在桁架下，在1轴与D轴交点处临时支撑平台上架设千斤顶，将主桁架支撑起来。

最后撤出吊车吊绳。

用同样的工艺进行2轴桁架的吊装。

2轴吊装完毕，立即进行1轴、2轴间次桁架的填档施工。

次桁架填档选用25T汽车吊即可。

填档完毕，开始临时支撑平台卸荷。

卸荷时，1轴、2轴桁架下部的千斤顶同步位移，同步卸荷，待桁架稳定后，撤除临时支撑平台。

卸荷完毕，即第一个单元组装施工完毕，进入第二个组装单元施工。

（2）第二步：

3→4轴吊装单元的施工

3轴、4轴吊装单元施工方法同1轴、2轴吊装单元施工方法。

4轴主桁架吊装完成后示意图

3轴桁架吊装完成

后示意图

1→2轴、3→4轴吊装单元完成后示意图

（3）第三步：

5→6轴吊装单元的施工

5轴桁架吊装完成后示意图

6轴桁架吊装完成后示意图

1→2轴、3→4轴、5→6轴

吊装单元完成后示意图

（4）第四步：

7→8轴吊装单元的施工

7轴桁架吊装完成后示意图

8轴桁架吊装完成后示意图

1→2轴、3→4轴、5→6轴、7→8轴

吊装单元完成后示意图

（5）第五步：

9→10轴吊装单元的施工

9轴桁架吊装完成后示意图

10轴桁架吊装完成后示意图

1→2轴、3→4轴、5→6轴、7→8轴、9→10轴

吊装单元完成后示意图

（6）第六-十一步：

12→13、14→15、17→18、19→20、21→22、23→24、25→27轴吊装单元的施工

施工至25、26、27轴的桁架时，由25轴、26轴和27轴主桁架以及25→26轴间次桁架、2