建设项目钢结构卸载专项施工方案.docx
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建设项目钢结构卸载专项施工方案
建设项目钢结构卸载专项施工方案
建设项目钢结构卸载专项施工方案
1、工程概况1
1.1、编制依据的工程文件1
1.2、编制遵循主要规范1
1.3、工程结构概况1
2、卸载工艺4
2.1、卸载原则4
2.2、卸载前提4
2.3、钢结构卸载总体思路4
2.5、卸载工艺7
3、卸载过程中的计算7
3.1、设计规范7
3.2、计算模型8
3.3、卸载计算9
3.3.1、支撑架未卸载前工况9
3.3.2、拆除A1工况11
3.3.3、拆除A2工况12
3.3.4、拆除A3工况14
3.3.5、拆除A4工况15
3.3.6、拆除A5工况17
3.3.7、拆除A6工况18
3.3.8、拆除A7工况19
3.3.9、拆除A8工况21
3.3.10、拆除A9工况（至此，卸载完毕）22
3.4、计算结论24
4、卸载过程中的人员安排24
4.1、卸载过程中的管理人员安排24
4.2、卸载过程中的劳动力安排24
5、卸载施工过程中的安全管理24
5.1、卸载过程中的安全措施24
5.1.1、本工程卸载过程中的安全主要特点24
5.1.2、高处作业安全技术管理措施25
5.1.3、高处作业技术措施26
5.1.4、防止物体打击措施26
5.1.5、卸载过程中的施工作业安全要点27
5.2、卸载监测27
6、卸载过程中主要工具表27
1、工程概况
1.1、编制依据的工程文件
本钢结构工程施工组织设计
关于本工程施工图纸
1.2、编制遵循主要规范
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
1.3、工程结构概况
本图书馆主体为框架结构，钢结构主要为外围钢结构罩棚，底标高为17.730m，最高标高为43.271m，具体如下图：
钢结构三维轴侧示意图
整体效果图
根据本钢结构外罩棚的结构形式和特点，在外围钢结构未全部成型前，此结构不是一个稳定结构，故在安装过程中需要设置临时支撑，其支撑点（共9个点）位如下图；
临时支撑设置轴侧示意图（临时支撑一直传递到地下室底板）
临时支撑布置立面位置图
如上图，为便于现场卸载过程中的施工管理，特对本工程支撑点位进行编号。
2、卸载工艺
2.1、卸载原则
本工程的卸载过程既是拆除桁架下部支撑的过程，又是结构体系逐步转换过程，在卸载过程中，结构本身的杆件内力和支撑的受力均会产生变化。
卸载时，既要确保安全、方便施工，又不能改变设计意图，对构件的力学性能产生较大的影响。
为了保证卸载时相邻支撑胎架的受力不会产生过大的变化，同时保证结构体系的杆件内力不超出规定的容许应力，避免支撑胎架内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象，保证结构体系可靠、稳步形成，卸载必须遵循以下原则
卸载方案的编制原则：
1）、以结构计算分析为依据；
2）、以结构安全为宗旨；
3）、以变形谐调为核心；
4）、以实时监控为手段；
施工过程应严格遵循上述原则。
2.2、卸载前提
1）、钢结构全部安装到位，钢结构外围的幕墙未安装。
2）、所有节点的连接已经完成,且验收合格。
3）、卸载当天的风力不得大于4级。
2.3、钢结构卸载总体思路
因为本工程结构特点，安装时需在外围罩棚下部设置临时支撑以保证整体结构的稳定性。
当主体钢结构安装全部完成后，可对支撑架进行卸载，卸载时应考虑结构本身的受力特点，尽量减小温度应力对结构的影响，经分析本工程钢结构卸载主要思路：
1、因外网片受力是三角桁架上吊挂，各段受力大小不同，网片从西往东逐渐减轻，卸载从西往东卸。
顺序是10#、1#、2#。
。
。
9#，支撑与网片下钢梁接触节点图，1#支撑是外网片受力最大的位置，是外网片与内网片交汇处，1#点的支撑采用直径500*22钢管做主体支撑，其他支撑是2000*2000方形角钢架体支撑。
2、卸力是用气割在支腿处往下一点一点切割，每次往下割20mm，再割下一个支撑点，也是往下割20mm，并同时观察各个支撑点的位移情况。
因实际卸载的位移与设计卸载位移往往有变化，为了卸载平稳，分两到三次卸载，直到支撑点离开网片下弦弧形梁。
10个支撑平均离开网片架体30mm为止。
3、因网片架体各段受力不同，卸载后为了网片保证设计标高相同，网片架体安装时要比设计标高要高，卸载时留够网片架体下降的位移尺寸，根据以往的经验，见各支撑点预留卸载位移尺寸。
见表1-1
序号
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
9#
10#
提高尺寸（mm）
50
40
35
30
25
20
15
15
15
25
4、全部卸载完后，支撑先不撤掉，观察几日后在取部分支撑，拐点1#和它相邻的2#、10#先不撤，这时1#、2#、10#支撑点已离开网片下弦弧形钢梁，等外网片内外干挂水泥板和大理石完成后，整个架体安全稳定在撤，以不变应万变。
2.5、卸载工艺
1、根据卸载的次序安排，安排2名气割工人和2套气割工具。
同时安排1名指挥，同时配备对讲机等通讯工具，保持设备和工具的良好使用性能。
2、拆除支A1处临时支撑。
首先安排2名气割工人通过施工通道上到支撑处。
然后听从指挥，割除支撑5处的定位板，直到其与杆件脱离接触。
至此临时支撑卸载完毕。
3、将工人转移到A2处的临时支撑位置。
根据安排，同时割除A4、A6临时支撑的定位板，直到其与杆件脱离接触。
至此，A4、A6临时支撑卸载完毕。
4、按照同样的方法，割除A3处临时支撑的定位板，直到其与杆件脱离接。
5、同样的方法和次序，直到A4处临时支撑的定位板割除完毕。
6、最后割除A5处临时支撑的定位板，至此，整个结构卸载完毕。
3、卸载过程中的计算
3.1、设计规范
本工程所有设计图纸及技术要求均根据以下规范和标准：
（1）建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001
（2）建筑结构荷载规范GB50009-2001
（3）钢结构设计规范GB50017-2003
（4）建筑抗震设计规范GB50011-2001
（5）钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001
（6）网壳结构技术规程JGJ61-2003
3.2、计算模型
卸载的分级大小要根据计算机模拟卸载过程得出的数值，确定胎架支撑点卸载次数和每次的卸载量，卸载点保持同步卸载，结构稳定成型，避免支撑胎架的内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象。
分别进行各卸载阶段的结构仿真计算,得出结论:
从拆撑过程分析可以看出，结构拆撑过程变形逐步发展，有利于结构受力状态的逐步转变。
结构的应力比及支撑胎架反力在整个卸载过程中变化较小，结构卸载过程中的安全性和可靠性可以得到保证。
卸载过程计算如下：
分析软件：
有限元分析软件Midasgen2014版
建模过程：
直接利用原设计给的模型，在临时支撑位置设置支撑，为简化计算过程，支撑架不同结构整体建模，支撑位置简化为节点约束。
同时，为便于显示，计算结果显示中，主要只显示钢结构罩棚部分的结果，其余部分进行钝化处理。
工况：
各临时支撑点自重下的位移,最终挠度会考虑1.2倍系数作为节点荷载。
3.3、卸载计算
3.3.1、支撑架未卸载前工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大41.5n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移13.2mm，满足规范要求）
3.3.2、拆除A1工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大42n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移8.9mm，满足规范要求）
3.3.3、拆除A2工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大44.8n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移9.5mm，满足规范要求）
3.3.4、拆除A3工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大53.7n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移9.7mm，满足规范要求）
3.3.5、拆除A4工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大73.3n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移11mm，满足规范要求）
3.3.6、拆除A5工况
结构应力（最大41.6n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移11.7mm，满足规范要求）
3.3.7、拆除A6工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大73.3n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移11mm，满足规范要求）
3.3.8、拆除A7工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大53.7n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移9.7mm，满足规范要求）
3.3.9、拆除A8工况
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大44.8n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移9.5mm，满足规范要求）
3.3.10、拆除A9工况（至此，卸载完毕）
临时支撑反力（KN）
结构应力（最大42n/mm2<310n/mm2,满足规范要求）
结构位移（最大位移8.9mm，满足规范要求）
3.4、计算结论
1、根据计算结构分析，卸载过程中结构位移和应力均满足规范要求。
2、根据计算结果分析，卸载过程中临时支撑反力不超过1700KN（临时支撑高度约17m，根据此反力进行临时支撑的设计）。
3、总体结论：
卸载过程经计算分析是安全合理的。
4、卸载过程中的人员安排
4.1、卸载过程中的管理人员安排
序号
职务
姓名
人数
备注
1
项目经理
1人
整体负责整个卸载工作
2
技术负责人
1人
整体负责卸载过程中的技术工作
3
技术员
1人
具体负责卸载过程中的技术工作
4
测量工程师
1人
负责整个卸载工作中的桁架测量
5
安全员
1人
负责卸载过程中的安全工作
4.2、卸载过程中的劳动力安排
序号
名称
人数
备注
1
吊装指挥
1
负责卸载过程中的指挥
2
气割工
2
3
普工
2
5、卸载施工过程中的安全管理
5.1、卸载过程中的安全措施
5.1.1、本工程卸载过程中的安全主要特点
1、高空作业居多，安全隐患多、危险性大；易发生高处坠落、物体打击等安全事故。
2、现场焊接工程量大，电焊机等用具多，易发生漏电触电事故。
a、工地采用三相五线制保护接零系统，具有专用保护的TN-S线路（即保护零线专用，不得与工作零线相混用，所有保护零线均应与专用保护零线相联接）。
b、装置或检修设备时应先切断电源切勿带电作并挂警示牌，遇有人进行电工作业时应于接通电源前告知他人。
c、橡皮电缆架空敷设时应沿墙壁或电杆设置，严禁用金属裸线作为绑线，电缆的量子最大弧垂距地＞2.5m.
d、各工作操作人员使用手持电动工具必须穿绝缘鞋，带给缘手套。
e、用电设备要有各自专用的电源控制，必须严格实行“一机一闸一漏一箱”制，严禁一闸多机及超负荷运行。
3、高空作业氧气、乙炔用量大易发生火灾事故。
对于每根在高处使用的氧气、乙炔的焊枪，焊枪的气管必须足够的长度固定在该施工区域内，在0.5米范围内安放灭火器。
4、高空行走维护措施搭设难度大，行走难。
在临近区域内挂设生命线，行走时必须挂牢安全带。
5.1.2、高处作业安全技术管理措施
1、加强安全教育，增强职工安全意识和遵章守纪的自觉性。
进入施工现场的人员首先进行三级安全教育，宣传国家安全法律法规和公司安全制度，指出本施工现场高处作业的特点、存在的危险点和应采取的措施，教育职工严格遵守高处作业安全操作规程。
2、严格执行安全交底制度。
本高处作业保证措施交底到每个人，使职工（尤其是班组长）清楚桁架吊装工艺和危险性；对起重工（包括起重指挥人员）、电焊工、高处作业人员按工种进行操作规程交底。
坚持每天班前安全会议，指出前天的安全隐患和对前一天违章的处罚情况，告知当天施工存在的危险点。
3、严格执行安全检查制度。
a、项目部每星期组织一次自检，并对现场登高钢梯、登高安全绳、脚手架平台、防护钢丝绳、吊笼、拉设的风绳（包括葫芦、卸扣）进行安全检查，检查的内容以定期安全检查表格记录，并定人定期限定措施进行整改，请监理、总包等单位对现场进行检查，督促项目部做好安全管理，防止高处坠落。
b、现场安全员每日对施工现场进行巡查，发现隐患落实“三定”措施整改。
c、班组长每天上下班前应检查施工作业环境，特别是高处作业安全设施是否存在隐患，对不安全因素及时向施工负责人汇报，并及时采取措施。
d、每个高空作业人员应加强自我保护意识，上下班前检查一下自己工作位置的操作平台，安全防护设施；对不安全因素，除了向班组长汇报外，应及时采取有效措施。
5.1.3、高处作业技术措施
1、高空作业人员及搭设高处作业安全设施人员超过2米必须带好安全带，必须经过针对性技术安全培训交底，特种作业人员持证上岗并必须定期进行体格检查
2、高空作业前各项攀登和悬空作业的安全技术设施必须严格按施工技术组织设计的要求实施。
检查确认其符合要求，方可进行高空作业。
其中登高爬梯、安全防护索、临时护栏等均与钢构件吊装时同步到位。
3、高空作业人员施工前安全带“先生根”，高挂低用。
严禁在无安全防护绳的横梁上直立行走。
4、施工中对高空作业技术设施未到位，发现的缺陷立即整改解决，危及人身安全时有权拒绝施工。
5、因作业必须临时拆除或变动安全防护设施时作业后应立即恢复，书面上报有关部门经施工负责人批准同意。
6、登高作业人员保持良好的休息，正常生活，严禁穿硬底皮鞋、酒后及带病、疲劳作业。
7、雨天高空作业必须采取可靠的防滑措施，六级以上风、大暴雨等恶劣气候不得进行露天高空作业，待恶劣气候过后及时检查高空安全设施，发现问题立即整改，恢复完善。
8、施工人员到施工点时，首先须扣好安全带保险钩，严格执行先挂钩后操作的程序。
5.1.4、防止物体打击措施
1、同一区域尽量避免立体交叉施工，禁止在同一垂直面上同时交叉。
2、操作平台、吊笼内尽量不要堆放无用的材料和废料，吊装使用的物料均应用绳索系牢。
3、高空使用的小件工机具应放入工具袋内，使用时用小绳栓在身上，如扳手、手锤、电动工具等用绳索“生根”一头固定可靠处，以免工具滑脱坠落。
4、在高空安装构件时，经常使用撬杠校正构件的位置，撬杠必须设置防滑脱绳索避免高空坠落。
5、高空施工中严禁上下抛掷工具、材料。
6、危险作业区，吊装区域，拉上红白旗挂上警告牌以示警戒，禁止无关人员进入。
7、高空焊接CO2机头须用绳索牢靠，焊把线、氧乙炔皮带、打磨用小配电箱及电源线上端须用绳索固定牢靠。
5.1.5、卸载过程中的施工作业安全要点
1、建立以项目经理为首的安全管理班组，对卸载过程中的安全隐患进行事情排查。
2、桁架卸载用的割枪在使前要进行全排查，发现破损的坚决不用。
3、卸载前，对卸载进行安全技术交底，各级交底必须履行签字手续，是班组长和工人了解卸载过程中的安全操作要求。
4、卸载过程中，所用人员均是在支撑架表面工作，为高处作业，所有人员必须戴好安全帽，系挂安全带，穿软底防滑绝缘鞋，设醒目标志等
5、卸载过程中，对割枪的操作要慢慢按照指挥的哨声进行，不可快速下降。
5.2、卸载监测
（1）支架监测
卸载过程中应有安全员和安全监控员全过程监测支架。
同时应监测支架立杆的垂直度，发现异常情况及时报告。
（2）结构监测
卸载时，应随时监测桁架各控制点的变形情况，并与计算值进行对照，监测的结果应及向时有关部门报告。
桁架位置控制点采用下挂线垂，同时在吊线绳上做上标记，然后用仪器进行测量。
6、卸载过程中主要工具表
序号
名称
规格
数量
备注
1
割枪
2套
2
全站仪
2’’
1
3
经纬仪
J2
2台
4
水准仪
2台
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