32米型钢桁架吊装方案00708.docx
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32米型钢桁架吊装方案00708
*****************钢结构工程吊装方案
文件编号:
CSCEC5B3/QA-CQSGD-19
发放编号:
受控状态:
二O一O年六月发布二O一O年六月执行
中建五局第三建设有限公司
一、编制说明
根据现场的具体情况制定本方案时需完成以下内容:
1、由于项目场地狭窄,而该项工程的构件宽度为4.9米,长度为13米~12米之间,对于运输车辆和履带吊车长度要求高,车辆和履带吊车长度都在16米左右,回转半径大,所以构件进场时需要将厂房四周的维护脚手架拆除以便货车能顺利进入施工场地内;
2、因为履带吊车自重和配重重,所以需要将钢结构施工平面布置图范围内吊车和货车路线进行压实,以达到承载能力。
3、由于现场场地狭小,为了缩短施工周期,本次吊装桁架结构采用QUY260型履带吊车。
其他次钢构件如吊梁、支撑、檩条、彩钢板等需要现场布置的塔吊配合吊装,对塔吊未能覆盖的地方临时租赁汽车吊配合施工。
4、为避免吊装施工中桁架的变形,在加工制作中按规范要求增加焊接吊耳。
5、堆放和拼装将在二楼华夫板楼面进行,为了能有效的保护华夫板楼面,首先利用现场废旧模板铺设到楼面,然后按下弦吊梁的安装位置依次将H150*150型钢铺设到模板上作为桁架构件的堆放和拼装平台,有效的保护好化夫板楼面和避免与土建施工场地冲突,楼面保护及型钢铺设如下图所示:
6、为了能更好的将加工厂预拼装好的桁架一一对应到施工图位置,加工和预拼装将3栋厂房19榀桁架的95片构件分别编号,便于现场卸货和按加工厂预拼装好的桁架在楼面复原,尽量减少现场的组对时间,编号和位置示意图如下:
二、工程概况
该工程位于********;吊装内容为19榀钢屋架吊装。
分为63.6m、57.6m、54m三种跨度梯形钢屋架系统,其中102A共7榀63.6m屋架,102B共6榀57.6m屋架,103共6榀54m屋架。
钢屋架分三种长度,102A钢屋架长63.6m、重量约24吨,102B钢屋架长57.6m、重量约21吨,103钢屋架长54m、重量约20吨.
三、吊装设备及主要施工机具计划
根据钢结构工程具体吊装部署,由于钢屋架分成5段制作。
吊装时分两次将钢屋架吊上屋面,每段屋架最重为14吨重,吊装高度为20M。
本次吊装机具选择1台260吨履带吊为主要吊装机械吊装钢屋架,1台100吨汽车(或履带)吊和1台25吨汽车吊作为构件卸车及屋架地面拼装等辅助吊装机械。
拟投入的主要施工机器计划:
序号
机器设备名称
数量
是否自有
备注
1
250吨履带吊
1台
租用
用于钢屋架高空吊装和卸货
2
50吨汽车吊
1台
租用
用于履带吊车装卸
3
电动扭矩搬手
4台
自有
高强螺栓拧紧
4
液压千斤顶(25吨)
5台
自有
钢构件安装
5
手动葫芦(20吨)
4台
自有
钢构件安装
6
手动葫芦(10吨)
5台
自有
钢构件安装
7
手动葫芦(5吨)
8台
自有
钢构件安装
8
手动角磨机
10把
自有
钢构件安装用
9
水准仪
2台
自有
钢屋架安装及柱子复测
10
经伟仪
2台
自有
钢屋架安装及柱子复测
11
Ф26钢丝绳
4根
自有
L=48m
12
交流焊机(500A)
4台
自有
预埋件安装、结构安装
四、施工进度计划
(一)、施工进度计划网络编制原则、依据
1.施工计划编制原则
1.1.以项目工期目标为标准,安排总体施工计划。
1.2.以施工项目各单位工程间的工艺关系和内在联系以及现场的条件安排各单位工程的开工次序;
1.3.按各单位工程中不同专业的相互关系确定各专业施工的先后次序和施工工期;
1.4.按各专业的施工程序来确定专业各工序施工的先后次序和作业时间;
1.5.以专业施工进度流水安排、单位工程各专业间流水安排的原则,确定各专业、各单位工程的合理施工工期;
1.6.依据项目工期目标,优化配置项目的资源,通过时间和作业空间上的统筹协调,尽力做到项目和各专业工种的均衡施工。
2.施工计划编制依据
2.1.招标文件;
2.2.工期目标;
2.3.现有的设计图纸;
2.4.施工准备,人力、机具和物资动员;
2.5.各专业的施工技术方案、吊装方案和合理的施工程序;
2.6.其它相关条件和要求。
(二)、总体施工进度计划横道图
工日
分项
工程名称
15/8
18/8
21/8
24/8
27/8
30/8
2/9
5/9
8/9
11/9
14/4
17/9
20/9
23/9
26/9
29/9
2/10
5/10
8/10
11/10
施工准备
3天
102A屋架地面拼接
4天
102A屋架吊装
7
102A支撑、联系梁吊装
6天
102A屋面檩条系统安装
12天
102A屋面彩板系统安装
9天
102A屋架下弦小钢梁安装
12天
102A墙面板安装
6天
102B屋架楼面拼接
3天
102B屋架吊装
6天
102B支撑、联系梁吊装
9天
102B屋面檩条系统安装
6天
102B屋面彩板系统安装
9天
102B屋架下弦小钢梁安装
9天
102B墙面板安装
6天
103屋架楼面拼接
3天
103屋架吊装
6天
103支撑、联系梁吊装
9天
102A屋面檩条系统安装
6天
103屋面彩板系统安装
9天
103屋架下弦小钢梁安装
9天
103墙面板安装
6天
收尾工作
2天
五、施工劳动力组织计划
序号
工种
总人数
按工程施工阶段投入劳动力情况
施工
准备
屋盖结构系统安装
屋面板
安装
墙面板安装
1
起重工
6
2
6
2
1
2
结构安装工
24
8
24
3
测量工
2
2
2
6
4
电焊工
4
4
4
5
电工
1
8
1
1
1
7
屋面板安装工
16
16
8
8
普工
8
2
8
6
2
六、施工组织准备
1、钢屋架吊装应具备的条件:
a屋架安装支墩上应无杂物,中心线已画好,尺寸已验收完毕。
b吊装所需的工具、索具运抵现场,检查合格后待用。
c有一批经验丰富,具有钢结构安装经验的作业人员。
d非雨雪雾等恶劣天气,风力在四级以下。
2、钢屋架在地面组装应满足连续吊装条件
3、场地要求:
SC250履带吊主机组装场地20M×15M,地基承压力≥0.2Mpa;
吊臂组装场地80M×5M,地基承压力≥0.15Mpa(塔臂的起搬及汽车吊组装要求);
履带吊行走通道要求:
直段行走宽度8M,且两边无大的孔洞边坑,弯道宽度12M地基承压力≥0.2Mpa;
履带吊组装、行走区域及上方应无障碍。
4、履带吊组装辅助机械
履带、底配重安装需用一台50T级汽车吊一天,其余可用25T汽车完成。
5、按吊装方案编制好钢丝绳40米长φ24(6×37+1)-1700钢丝绳两根。
七、桁架吊装机具的选择与验算
(一)钢吊锁以及吊具的选择和验算
1、钢丝绳
钢丝绳是吊装工作中常用的绳索,具有强度高、韧性好、耐磨性好等优点。
钢丝绳磨损后表面产生毛刺,容易检查发现,便于预防事故的产生。
1.1、钢丝绳的构造及种类
(1)钢丝绳是上直径相同的光面钢丝捻成钢丝股,再由六股钢丝股和一股绳芯搓捻而成,钢丝绳按每股钢丝的根数可分为三种规格:
A、6*19+1即6股钢丝股,每股19根钢丝,中间加一根绳芯,钢丝粗、硬而耐磨,不易弯曲,一般用作缆风绳。
B、6*37+1即6股钢丝股,每股37根钢丝,中间加一根绳芯,钢丝细、,较柔软,用于穿滑车组和作吊索。
C、6*61+1即6股钢丝股,即6股钢丝股,每股61根钢丝,中间加一根绳芯,质地软、用于重型起重机械。
(2)钢丝绳按钢丝和钢丝股搓捻方向不同可分为顺捻绳和反捻绳两种:
A、顺捻绳每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同,柔性好、表面平整、不易磨损、但易松散和扭结卷曲,吊重物时,易使重物旋转,一般用于拖拉或牵引装置。
B、反捻绳每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反。
钢丝绳较硬,不易松散,吊重物不扭结旋转,多用于吊装工作。
(3)钢丝绳按抗拉强度分为1400N/m㎡、1550N/m㎡、1700N/m㎡、1850N/m㎡、2000N/m㎡五种。
(4)本次吊装选用40m长φ30(6×37+1)-1700N/m㎡钢丝绳两根作为主吊装钢丝绳,四股受力。
1.2、钢丝绳的允许拉力
钢丝绳的允许拉力应满足下式要求:
[F]=aP/K
式中[F]——钢丝绳允许拉力(kN);
a——钢丝绳破断拉力换算系数
P——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN)
K——钢丝绳安全系数
对本次吊装钢丝绳的验算:
钢丝绳为40m长φ30(6×37+1)-1700N/m㎡钢丝绳两根作为主吊装钢丝绳,四股受力;35T吊钩重量:
1吨,钢丝绳重量:
0.3吨,钢屋架大段重量为:
9吨。
查工具书得知捆绑吊索安全系数为8~10,本案取安全系数为9,钢丝绳破断拉力总和N为不小于580500N,钢丝绳破断拉力换算系数a为0.82.
由[F]=aP/K=0.82*580500/9=52890N
本次钢丝绳所受拉力为:
(1+0.3+14)/4*1000*9.8=37845N
因为:
37845N<52890N
所以:
本次选用的钢丝绳符合要求
注:
吊小段时采用同样钢丝绳,在此不再核算。
吊装示意图如下:
2、吊具
吊钩有单钩和双钩两种。
吊装时一般用单钩,双钩多用于桥式或塔式起重机上。
使用时,要认真进行检查,表面应光滑,不得有剥裂、刻痕、锐角、裂缝等缺陷。
吊钩不得直接钩在构件的吊环中。
根据本次吊装的特点选用35吨双钩吊钩.
(二)、桁架吊装时吊点的选择
1、桁架吊索的绑扎
采用”U”型卡和钢吊索对钢桁架吊耳绑扎吊装,能保证安全,并能提高吊装效率,本案对桁架的绑扎如下图所示:
2、吊装吊点的选择如下:
吊点的选择是本次吊装施工成功与否的关键,本工程的桁架最大跨度为31米,最小跨度为27米,加工时将每榀桁架分成五榀,最长为13.4米,最短为10.4米,到达现场后先拼装后吊装,吊装最长的桁架为:
13+12=25米,最短为:
12米,所以吊装时如何保证构件不变形是施工的关键环节和前提,也是施工质量的重要保证;
对本次卸货的吊点安排如下图所示:
由于桁架上下弦都是热轧H300*300*10*15,侧向具有一定的抗弯能力;采用如上图所示的四点吊装,吊点之间的最大跨度为4.8米,视为简支梁,由于是侧向受力,腹板将两翼缘板相连接固定,刚度校核如下:
计算结果符合受力情况,且能保证桁架的稳定和变形小于规范要求。
3、安装时桁架吊装吊点的选择
对本次拼装好的最长的25米桁架吊装吊点计划为四点吊装,最大跨度为9.6米;由于桁架扶直后受力跨度远小于桁架安装适用跨度,且受力情况和设计受力情况基本相同,固对桁架竖向受力不再校核,本案只对扶直时上弦杆件进行校核,扶直时以桁架下弦侧面为圆心,上弦围绕支座旋转90°,故吊点受力为最大扶直桁架自重的80%,整榀桁架最重为24吨,吊起长度为整榀的25/(31.4*2)=0.398,即为整榀桁架的40%,扶直时为24*60%*40%=5.76吨,四点受力,每个吊点受力为5.76/4=1.44吨,由于是侧向受力,腹板将两翼缘板相连接固定,竖向受力由于和使用时受力相同且远远小于设计时的受力,以下为桁架9.6米跨吊点受力校核验算:
计算结果符合受力情况,且能保证桁架的稳定和变形小于规范要求。
(三)、起重机的选择
1、起重设备选择的原则:
1.1对于中小型厂房结构采用自行式起重机安装比较合理。
1.2当厂房结构高度和长度较大时,可选用塔式起重机安装屋盖结构。
1.3在缺乏自行式起重机的地方,可采用桅杆式起重机安装。
1.4大跨度的重型工业厂房,应结合设备安装来选择起重机类型。
1.5当一台起重机无法吊装修时,可选用两台起重机抬吊。
2、起重机型号和起重臂长度的选择
所选的起重机三个主要参数必须满足结构吊装的要求。
(1)起重量
起重机的起重量必须满足下式要求:
Q≥Q1+Q2
式中Q——起重机的起重量(T)
Q1——构件重量(T)
Q2——吊索重量(T)
本按选用SC2500履带吊车,SC2500履带式起重机作业工况:
主臂L1=31.5m,角度a1=75°;
副臂L2=43m,
作业半径R=30m
额定起重量为:
22.1t
20T吊钩重量:
0.5t
钢丝绳重量:
0.3t
钢屋架大段重量为:
9t
根据Q≥Q1+Q2
得知Q=27.2吨
Q1+Q2=0.5+0.3+9=9.8吨
因为9.8<27.2
所以:
SC2500履带吊车符合本次吊装要求.
(2)起重高度
起重机的起重高度必须满足构件吊装的要求
H≥h1+h2+h3+h4
式中H——起重机的起重高度(M)
h1——安装支座表面(M),从停机面算起
h2——安装空隙,不小0.3M
h3——绑扎点至构件吊起底面的距离(M)
h4——索具高度,自绑扎点至吊钩钩中心的距离(M)
本次吊装选用SC2500履带吊车,SC2500履带式起重机作业工况:
主臂L1=31.5m,角度a1=75°;
副臂L2=43m,
作业半径R=30m
额定起重量为:
27.2t
35T吊钩重量:
0.5t
钢丝绳重量:
0.3t
钢屋架大段重量为:
9t
动载系数取1.1
根据SC2500履带吊车塔式副臂作业起重性能参数表可计算出本次选用的吊车可吊起高度为:
H=31.5*sin75°+43*sin75°+2.5=74.46m
本次吊装所需要的高度为:
h1+h2+h3+h4=14.6+1+4.1+20*sin55°=36.08米;
因为36.08<74.46米,所以本次吊装选用的SC2500履带吊车符合起重机的起重高度.
SC2500履带吊车的外形尺寸图如下:
履带吊行走通道要求:
直段行走宽度8M,且两边无大的孔洞边坑,弯道宽度12M地基承压力≥0.2Mpa,道路坡度≤3‰(履带吊塔式工况行走要求);
根据现场实际情况一期与二期的轴向通道为本次履带吊吊装3栋厂房的主要通道,现宽度只有5米左右,且离厂房边有厂房基础坑(未回填,有水不知深度),依据履带吊行走规范要求,履带边距离边坑的边沿的距离为1.2b(b为边坑的深度),为此应加宽夯实,宽度为(8+1.2b)米。
履带吊行走、吊装通道地基承压力必须大于≥0.2Mpa,若不能满足则须进行处理,参考方法为:
①原土无淤泥的先对原土进行振动压实,再加20∽30CM砂砾碾压平整。
②原土有淤泥的应先将淤泥清除干净,然后用砂砾分层回填碾压,再用砂砾统一平整。
下图中有颜色区域均为须平整碾实区域。
(详细尺寸见平面图)
屋架构件的拼装顺序和位置
原则:
不影响履带吊的行走;
不影响履带吊的吊装作业;
拼装辅助机械进出畅通;
靠安装位置尽可能近。
具体布置详见吊装平面图(附后)
吊装顺序及位置
102A大段(1∽7轴),履带吊站位102A与102B间隔通道;
102B大段(6∽1轴),履带吊站位102A与102B间隔通道;
102A小段(1∽7轴),履带吊站位102A外侧通道;
102B小段(1∽6轴),履带吊站位102B与103间隔通道;
103大段(6∽1轴),履带吊站位103与102B间隔通道;
103小段(1∽6轴),履带吊站位103外侧通道。
2、安装工艺安排
本工程钢结构吊装工程量较大,构件较多。
为保证优质、安全、高效完成吊装任务,把整个项目按跨度和场地以划成三个吊装区,严格按如下钢结构吊装流程图施工。
钢结构吊装流程图如下:
吊装前准备工作
构件到场验收
编制、确认吊装方案
基础复检
高强螺栓复验
放桁架预埋件中心线
机具及吊具用料准备
桁架楼面拼装
桁架吊装
支撑、吊梁、檩条安装
檩条安装
检验
涂装
检验交工
从这次吊装任务来看:
桁架和吊梁的吊装是主要内容。
但不管是车间内部吊装和车间外部吊装都应遵循以下吊装的顺序原则:
先楼面单跨拼装、再吊装屋架,先地上连接、后整体就位;形成流水作业,提高施工效率。
本次吊装的方案示意图如下:
3、起重半径
当起重机可以不受限制地开到所吊构件附近去吊装时,可不验算起重半径。
当起重机受限制不能靠近安装位置去吊装构件时,则应验算。
当起重机的起重半径为一定值时,起得量和起重半径是否满足吊装构件的要求,一般根据所需的起重量、起重高度值、选择起重机型号,再按下式进行计算:
Rmin=F+D+0.5b
式中F——起重机枢轴中心距回转中主距离(M)
D——起重机枢轴中心哎所吊构件边缘距离(M)
b——构件宽度(M)
可按下式计算:
D=g+h1+h2+h′3-E)ctga
g——构件上口边缘与起重臂的水平间隙,不小于0.5M
E——吊杆枢轴心距地面高度(M)
a——起重臂的倾角
h1、h2——含义同前
h′3——所吊构件的高度(M)
同一种型号的起重机有几种不同长度的起重臂,应选择能同时满足三个吊装工作参数的起重臂。
当各种构件吊装工作参数相差较大时,可以选择几种起重臂。
本次吊装的桁架构件重量相差不大,根据现场的实际情况,采用相同的主副臂组合吊装,能有效的提高吊装速度和效率,尽量缩短工期,.对本次吊装吊车起重半径的验算如下:
本次吊装选用SC2500履带吊车,SC2500履带式起重机作业工况:
主臂L1=31.5m,角度a1=75°;
副臂L2=43m,
作业半径R=30m
额定起重量为:
27.2t
35T吊钩重量:
0.5t
钢丝绳重量:
0.3t
钢屋架大段重量为:
9t
动载系数取1.1
Rmin=F+D+0.5b
=1.5+0.5+(14.6+1+4.1-2.5)ctg75°+0.5*0.6=6.9m
所以本次吊装时,起重机的停机点吊臂回转中心和桁架的水平距离至少保证3.3米以上才能保证桁架起吊后能直接利用回转能力将桁架吊到安装位置.
4、最小起重臂长度的确定
当起重机的起重臂需跨过屋架去安装屋面板时,为了不碰动屋架,需求出起重臂的最小臂长度。
可用数解法求得。
最小起重臂长度Lmin可按下式计算,
Lmin≥L1+L2=h/sina+(f+g/cosa)
式中Lmin——起重臂最小长度(M)
h——起重机下铰至屋面板吊装支座的高度(M)
h=h1-E
h1——停机面至屋面板吊装支座的高度(M)
f——吊钩需跨过已安装好结构的距离(M)
g——起重臂轴线与已安装好结构间的水平距离,至少取1M
为了使起重臂长度最小,需对式Lmin进行微分,并令dL/da=0,可求出a的值
dL/da=hcosa/sin2a=(f+g)sina/cos2a=0
得:
Sin3a/cos3a=h/f+g
Tg3a=h/f+g
所以:
a=arctg3√(h/f+g)
将a值代入即可求得Lmin的理论值。
由于本次吊装需要跨过高14.9米,最大宽为9米的混泥土房屋,所以需要对起重机臂长进行验算:
根据Lmin≥L1+L2=h/sina+(f+g)/cosa和a=arctg3√(h/(f+g))
求得L1+L2=h/sina+(f+g)/cosa=(14.9-2.5)/sin(arctg3√((14.9-2.5)/(9+1))+(9+1)/cos(arctg3√((14.9-2.5)/(9+1))=31.63米,
由于选用的吊车臂长为主臂31.5米,副臂43米,即31.5+43=74.5>31.63
所以本次吊车选用的臂长能有效的避开高14.9米,最大宽为9米的混泥土房屋.
5、滑轮组
滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过他们的绳索所组成。
他既能少力又可以改变力的方向。
滑车组中共同负担构件重量的绳索根数称为工作线数,也就是在动滑轮上穿绕的绳索根数。
滑车组起重省力的多少,主要取决于工作线数和滑动数与轴承的摩擦力大小。
滑轮组可分为绳索跑头号从定滑轮引出和从动滑轮上引出两种。
滑轮组引出绳(称跑头)的拉力,可用下式计算:
N=KQ
式中N——跑头拉力(KN)
Q——计算荷载,等于吊装荷载与动力系数的乘积
K——滑轮组省力系数
当绳头从定滑轮引出时:
K=fn·(f-1)/fn-1
当绳头从动滑轮引出时,
K=fn-1·(f-1)/fn-1
式中f——单个滑轮组的阻力系数,滚动轴承f=1.02;青铜轴套轴承f=1.04;无轴套轴承f=1.06:
N——工作线数Ap/k
本方案选用QUY260型履带吊车:
绳头从定滑轮引出,4个动滑轮与定滑轮组合吊装:
桁架最重为14T,35T吊钩重量:
1t
钢丝绳重量:
0.3t
因为:
K=fn·(f-1)/fn-1
=4*1.02*(1.02-1)/(4*1.02-1)
=0.0265
所以:
N=KQ
=0.0265*15.3*9.8N/Kg*1000Kg*1.1
=4370N
即吊起15.3吨所需要的动力为4.37KN,远低于QUY260上车时的动力。
6、
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- 32 型钢 桁架 吊装 方案 00708
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