单层钢筋混凝土排架结构仓库结构吊装施工方案.docx

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单层钢筋混凝土排架结构仓库结构吊装施工方案

第一节:

工程概况

国家物资储备综合仓库XXX处安全改造工程的新建C库房为单层钢筋砼排架结构，新建库房采用杯口基础、预制工字型钢筋砼柱、预制钢筋砼T型吊车梁、预应力钢筋砼梯形屋架、预应力大型屋面板。

1、预制钢筋砼柱

新建库房采用钢筋砼工字型截面柱。

柱长13.81m，柱顶标高+12.41m，共72根。

边柱断面为400×900mm、中柱断面400×1000mm，预制柱最大体积为4.32m3，最大重量为10.8t

2、预制钢筋砼吊车梁

新建库房吊车梁采用T型钢筋砼吊车梁DL-10Z，长5.95m，断面为500×1200mm，重为4.08t，共48根；露天跨采用钢吊车梁，断面为550×900mm，重为1.7t，牛腿标高+7.90m，轨顶标高+9.30m。

3、预应力钢筋砼梯形屋架

新建库房工程采用预应力钢筋砼梯形屋架，最大屋架跨度30m，端部高1.65m，脊高3.70m，砼体积为5.69m3，重14.24t，共26榀。

4、预应力钢筋砼屋面板

新建库房工程采用6m预应力大型屋面板，单板砼体积为0.511m3，单块板重为1.28t。

第二节：

编制依据

1、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001

2、质量管理体系标准GB/T19000-2008

3、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204－2002

4、钢筋焊接及验收规程JGJ18-2003

5、混凝土强度检验评定标准GBJ107-87

6、北京中铁工建筑工程设计院设计的有效施工图

第三节:

排架结构吊装施工顺序

1、施工工艺流程

本工程采用分三次吊装的方案进行施工。

第一次进行柱子的吊装；第二次进行吊车梁的吊装；第三次在跨内进行屋盖系统的吊装。

排架结构的吊装顺序如下：

吊装前准备工作

柱子吊装

吊车梁吊装

屋盖水平、垂直支撑安装

屋面板灌缝

屋架吊装

吊装行车道路铺填

屋架翻身就位

柱间支撑安装

屋面板安装

2、施工工期：

本工程拟从2009年11月20日开始到12月15日进行吊装

第四节：

排架结构吊装起重机的选择

1、排架结构的构件条件

1.1、柱子长为13.81m，重为10.8t，安装高度为-0.50m；

1.2、吊车梁长5.95m，重为4.08t，安装高度为7.90m；

1.3、预应力屋架长为30.0m，重为14.24t，安装高度为12.41m；

1.4、大型屋面板长为6.0m，重为1.28t，安装高度为16.11m。

2、起重机的选择计算

2.1、柱、吊车梁吊装机械的选择计算

根据汽车起重机性能表,QY32型汽车起重机起升高度达17m以上,故完全能满足柱、吊车梁的吊装。

但是，由于QY32型汽车起重机受场地以及预制构件摆放位置限制较大，又由于其台班费与50t履带吊车相比较反而更高，且50t履带吊每台班产量为汽车吊的两倍以上，故本工程预制柱及吊车梁均采用50t履带吊进行吊装施工。

柱子及吊车梁吊装时考虑其回转半径R≥6m

柱子：

Q=Q1+Q2=8.3+0.25=8.55t

吊车梁：

Q=Q1+Q2=4.08+0.25=4.33t

Q1为构件自身重量，Q2为钢丝绳等吊具的重量

查履带起重机性能表，选择50t履带吊能满足使用要求。

国内生产的几种履带起重机主要技术性能表1

QU系列履带起重机额定起重量（t）见附表2

2.2、屋架吊装机械的选择计算

2.2.1、如图1所示对于屋架，起重机起升高度为：

H=h1+h2+h3+h4+h5=11.80+0.50+2.85+6.15+3.75=25.05m

2.2.2、吊装机械的吊臂长度计算：

设吊臂与水平方向的夹角为A，吊臂长度为l

A=arctg√25.66/3=63.94o

那么：

L=25.66/sinA=28.6m

起重臂支点离地高为1.7m，那么l=28.6-1.7=26.9m

2.2.3、屋架重Q=Q1+Q2=14.24+0.982=15.222t

注：

滑轮（14.4+19）×2=66.8㎏,

扁担22.63×15+0.1×0.12×0.01×32×7800+0.3×0.2×0.04×7800=389㎏,

钢丝绳79.4×6.63=526.4

屋架吊装时考虑其回转半径R≥8m

查履带起重机性能表，选择QU50型履带起重机能满足使用要求。

3、起重机的选型

根据上述构件的已知条件，经计算起重机的选择为：

柱子（柱间支撑）、吊车梁、预应力屋架及屋面板屋盖系统吊装都采用QU50履带起重机进行吊装。

第五节：

预制排架结构吊装

1、预制构件吊装路线

预制构件吊装路线见附后平面布置图

2、吊车通道

见附后平面布置图

3、预制柱实施性吊装方法

3.1、准备工作

（1）、检查库房轴线、跨距。

（2）、在柱身上弹出中心线，并在牛腿上弹出十字中心线,为以后控制吊车梁的位置作好准备。

柱身上的中心线可弹三面，两个小面，一个大面，且必须依据牛腿上的十字中心线控制。

（3）、基础弹线：

在杯口的上面、内壁、底面弹出设计轴线（杯底弹线在找平后进行），并在杯口内壁弹出杯底找平基准线。

（4）、杯底找平：

根据柱子牛腿面至柱脚底实际长度和设计标高要求，用C30细石混凝土抹杯底，使柱安装后各牛腿面标高一致。

（5）、将杯口内壁及柱脚埋入杯口部分表面凿毛，并清除杯底垃圾。

3.2、准备吊装索具：

最大预制柱重约10.8t（换算成重力为10.8×9.8=105.8KN，由于是用两根钢丝绳起吊，那么每根钢丝绳的允许拉力只要大于52.9KN即可）,钢丝绳允许拉力（按30mm考虑）

[Fg]=αFg/K

=0.82×580.5/8

=59.5KN>52.9KN

上式中，换算系数查表取0.82;钢丝绳安全系数取8,

通过计算预制柱吊装用钢丝绳可选用6×37，公称抗拉强度为1700N/mm2直径为30mm的即可满足要求。

（1）预制柱翻身钢丝绳与预制柱水平夹角为60°，如计算简图2：

F

F1F2

F1sina+F2sina=F

F1=F2

2F1sina=F

F1=F/2sina=105.8/1.73=61.2KN

再根据公式：

[Fg]=αFg/K

那么：

0．82×Fg/8≥61.2KN

Fg≥597KN

[Fg]——钢丝绳的允许拉力（kN）；

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

α——换算系数；

K——钢丝绳的安全系数。

查表预制柱翻身选用两根6*37钢丝绳，直经32.5mm、抗拉强度等级为1700（N/mm2），的钢丝绳即可满足要求。

（2）预制柱起吊卡环采用2个14.0型，其销子直径为59mm,吊点活络卡环采用一个25.0型。

（3）预制柱起吊钢丝绳采用6*37钢丝绳，直经43mm、抗拉强度等级为1700（N/mm2），长度30m。

（4）钢楔准备160个，长400mm，宽90mm，厚度一头为50mm，另一头为120mm。

（5）枕木（2m）准备40根。

3.3、钢吊梁选择:

用横吊梁吊柱容易使柱身保持垂直，便于安装。

（1）钢板横吊梁

钢板横吊梁制作如图3所示：

钢板横吊梁中的两个挂卡环孔的距离应比柱的厚度大20cm，以便柱“进档”,故本工程l值为600mm。

钢板横吊梁的设计，应根据经验初步确定截面尺寸，再进行强度验算和对吊钩孔壁、卡环孔壁进行局部承压验算。

计算荷载按构件重力乘以动力系数1.5计算。

（1）中部截面强度验算

中部A-C截面的弯矩M按下式计算：

M=1/4KQl

M钢板横吊梁弯矩

Q构件重力

K动力系数，取K=1.5

l两挂卡环孔间距离

横吊梁为受弯构件，根据求出的M，按下面公式验算强度：

δ1=M/W1≤f

δ2=M/W2≤f

δ1、δ2分别为钢板横吊梁上下部分的应力

W1、W2分别为上下两部分的截面抵抗矩

W1=I/y1；W2=I/y2

I截面的惯性矩

y1、y2分别为截面的重心轴到上下边缘的距离

f横吊梁受弯强度设计值

根据以上公式求得δ1、δ2，取其较大值作为验算值。

A-B截面剪应力按下式验算：

τ=KQ/AAB

AAB吊钩孔以上钢板A-B截面面积

其他符号意义同前

用以上计算求得的δ、τ值，再按强度理论公式验算强度：

[σ]——钢材的容许应力，对Q235钢，取140N/mm2

如满足，表示安全，否则应加强

（2）吊钩孔壁局部承压验算

吊钩孔壁局部承压强度按下式验算：

（14-7）

式中σcd——孔壁计算承压应力；

b——吊钩厚度；

Σδ1——挂吊钩孔壁钢板厚度总和；

[σcd]——钢材端面承压容许应力，对Q235钢取0.9f（f为钢材的强度设计值）；

K、Q——符号意义同前。

（3）卡环孔壁局部承压验算

卡环孔壁局部承压强度按下式验算：

（14-8）

式中d——卡环直径；

Σδ2——挂卡环孔壁钢板厚度总和；

[σcd]、K、Q符号意义同前。

（4）计算书

预制柱重力为105.8KN；l=0.6m

根据公式：

M=1/4KQl=1/4×1.5×105.8×0.6=23.8KN.m

设柱重心轴至受拉边缘的距离为x

X=

70×20×35+60×20×40+150×20×325+50×20×325

70×20+60×20+150×20+50×20

=212mm

I=（1/12×20×1503+20×150×1132）+（1/12×20×503+20×50×1132）

+【1/12×20×703+20×70×（212-35）2】+【1/12×20×603+20×60×（212-40）2】

=137202400mm4

那么：

W1=I/y1=137202400mm4/212=647181.13mm3

W2=I/y2=137202400mm4/188=729800mm3

δ1=M/W1=23.8×106/647181.13=36.8N/mm2

δ2=M/W2=23.8×106/729800=32.6N/mm2

故取δ1

根据公式：

τ=KQ/AAB=1.5×105800/70×20+60×20

=61N/mm2

再根据公式：

√δ2+3τ2=√36.82+3×612

=111.9N/mm2≤[σ]=140N/mm2

满足要求

对吊钩孔壁进行局部承压验算

取吊钩宽度b=80mm则：

=1.5×105800/80×（20+20）

=49.6N/mm2＜[δcd]=215×0.9=193.5N/mm2

满足要求

对卡环孔壁进行局部承压验算

=1.5×105800/2×50×（20+20）

=39.7N/mm2＜[δcd]=215×0.9=193.5N/mm2

满足要求

通过计算验算本钢板横吊梁满足要求。

4、预制柱起吊

4.1、预制柱安装前，复查基础砼强度达到100%方可安装预制柱。

预制柱起吊前，在柱脚堆放300mm厚细砂，防止起吊过程中，柱脚被蹭坏。

4.2、预制柱起吊时，让持证上岗专业起重工对所吊牛腿柱进行绑扎。

绑扎部位在牛腿下部。

吊车就位后，边起钩边回转，使柱子绕柱脚旋转而直立。

（如下图4）为提高吊装效率，在预柱翻身堆放时，使柱的绑扎点、柱脚中心和基础杯口中心三点共圆弧，圆心为吊装停机点，半径为停机点至绑扎点的距离。

4.3、预制柱就位

4.3.1、预制柱就位

（1）预制柱吊至杯口上空后，操作人员稳住柱脚，并将其插入杯口。

（2）当柱脚接近杯底时，刹住车，插入8个钢楔（每面两个）。

此时指挥人员应目测柱的两个面的垂直度，并通过起重机的操作，使