预制柱吊装方案刘佳.docx
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预制柱吊装方案刘佳
第一章、编制说明
（一）编制依据
1、施工图纸、招标文件
2、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
（二）编制目的
根据现场实际情况，本方案旨在指导本工程预制柱吊装工艺。
第二章、工程概况
本工程为中航工业再生战略金属及合金工程（一期）精快锻车间主厂房，总建筑面积为15765.2㎡；结构类型为单层多跨钢筋混凝土排架结构，基础为杯形独立基础，砌体围护墙，钢屋架，压型钢板屋面；建筑长：
179m，宽：
88m；抗震设防烈度为6度；设计使用年限为50年。
柱子为钢筋混凝土预制柱，共计150根柱子（其中139根预制柱，11根抗风柱），最大预制柱高度为17.6米，最大柱重量约为30吨。
该工程预制柱长度长，重量大，安装要求精度高，且施工场地狭小，各工序交叉较多，施工难度较大。
吊装作业前，充分做好准备工作，并制定相关应急预案。
吊装作业期间，停止施工范围内的其他作业，以保证相互不干扰，确保安全。
吊装完成后，做好成型预制柱的轴线、标高观测直到二次灌浆达到设计强度。
第三章、施工部署
1、根据现场的实际场地条件，柱间距（6米）远小于柱高度，预制场地较小，所以采用叠层法进行预制混凝土柱施工，叠层为1-3层不等。
本工程按厂房长向安排吊车行走路线，根据吊装机械操作要求，预留施工道路≥8m，具体吊装顺序为E轴——A轴——B轴——C轴——D轴——55轴。
平面布置如下：
2、主要机械一览表
序号
名称
规格
型号
数量
设备编号/产地
用途
1
轮胎式起重机
130t
1
附后（待进场后报验）
预制柱吊装
2
轮胎式起重机
30t
1
附后（待进场后报验）
配合吊装
3
轮胎式起重机
70t
1
附后（待进场后报验）
预制柱翻身、就位、倒运
4
平板车
50t
2
长春
预制柱运输
3、吊装所需主要工索具计划表
序号
名称
数量
规格
说明
1
钢丝绳
20m×4
6×37
起吊主绳
2
卡环
8
17.5#
预制柱翻身
3
白棕绳
200m
Ф21.5
引导绳
4
经纬仪
2台
测量定位
5
水平尺
1台
测量定位
6
塔尺
1根
3m
测量定位
7
三角板
2个
50cm
测量定位
8
钢卷尺
2个
15m，50m
测量定位
9
钢钎
4根
2m
预制柱固定
10
钢楔
100个
预制柱固定
11
榔头
4个
18磅
预制柱调整
12
榔头
4个
16磅
预制柱调整
13
千斤顶
2个
5t
预制柱调整
14
撬棍
10个
预制柱调整
4、劳动力计划表
操
作
人
员
工种
数量
进场时间
备注
起重指挥
3
2014-1-5
指挥吊车
吊车司机
3
2014-1-5
操作汽车吊
普工
6
2014-1-5
吊装就位、固定
维修工
2
2014-1-5
汽车司机
2
2014-1-5
构件运输
第四章、施工准备
（一）、现场准备
1、确定吊装方法：
本工程最大柱高度为17.6米，柱自重最大为30吨，所以采用一台70吨吊车翻身，一台130吨和一台30吨汽车吊进行吊装，采用两台50吨平板车运输。
2、预制柱插入杯口部分及基础杯口内壁进行凿毛处理，剔除浮浆，露出石子。
3、人员准备：
吊装人员必须具备专业资质，现场吊装设专人指挥。
4、施工机具、材料：
130吨履带吊车一台、70吨汽车吊一台、30吨汽车吊一台、缆风绳、千斤顶、撬棍、钢板调节片、混凝土垫块、木楔、轨道木、钢管、切割不同厚度钢板成40*40小垫块等。
5、场地准备：
独立基础回填土已完成，检查起重机开行道路是否平整坚实，构件堆放场地是否平整坚实，起重机回转范围内无障碍物，电源是否接通等。
（二）技术准备
1、预制柱弹线：
吊装前将已经施工完毕的预制柱进行弹线，标高线位置为±0.000，自牛腿面向柱脚测量（如为双牛腿则选择距离柱脚较近的测量），以保证将来吊装完毕后牛腿面在同一标高上，然后从±0.000标高到柱脚距离进行实测实量并每根柱子进行记录。
轴线位置为自柱脚向上3米，沿两个方向弹线。
2、杯口基础弹线：
吊装前在基础杯口面上弹出纵横向轴线定位线及-0.600m标高线，作为柱对位、校正的依据。
然后对每个独立基础杯口深度进行测量，方法是小柱测中间一点，大柱测四个角点，结合对应的柱型号，计算出标底标高调整值，并在杯口内标出。
3、杯口砂浆找平：
根据计算的标高调整值，在杯口内侧底部沿着横向进行砂浆找平。
4、柱子养护应满足吊装强度要求，强度必须达到100%。
5、吊装人员经过详细的方案交底，做好安全保障措施。
第五章、吊装验算
（一）钢筋混凝土柱吊装验算
1、钢筋混凝土柱子的吊点位置和吊装验算在设计计算钢筋混凝土柱子时都已确定和验算过，施工吊装时，不必重复验算。
只在情况变化时，为保证吊装安全与柱子的质量，才需在吊装前进行吊装验算。
吊装验算包括两个内容：
（1）确定吊点位置；
（2）验算柱子在吊装时的强度和裂缝宽度是否符合要求。
设计吊点、吊环位置如下图设置：
2、确定吊点位置
本工程预制柱翻身时采用三点起吊，吊点位置及吊环尺寸由设计院进行深化设计所得。
预制柱吊装采用一点直吊，柱上预埋内径为10cm薄皮钢管，预留位置严格按图纸设计埋设。
钢筋混凝土柱是按轴心受压或偏心受压构件设计，一般均为对称配筋。
在运输和吊装过程中，柱子处于受弯状态，为此，需确定合理的吊点位置，即柱子在此吊点吊装时，由自重力产生的最大弯矩等于最大负弯矩。
对整根柱子来说，这种情况下产生的弯矩绝对值最小。
经推导可知，对等截面柱，当一点起吊的吊点至柱顶距离为0.239l（l为柱子长度）时，柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩，即柱子的起吊弯矩最小，当两点起吊或平移时，此距离为0.207l。
柱子吊装由自重产生的弯矩柱子的长度换算
（a）一点直吊时；（b）两点起吊或平移时；（a）柱子原有长度；（b）柱子换算后长度；
对于非等截面柱，换算方法如下:
=
式中
a—柱子换算断面的截面面积（㎡）
A—柱子标准断面的截面面积（㎡）
l1—柱子标准断面的长度（m）
l2—柱子换算断面的长度（m）
l2/—柱子换算断面的换算长度（m）
K—考虑换算后力臂变化的系数
当＜1时，K取1.10～1.30；当＞1，K取0.90～0.70。
（比值大时取较小值）
3、强度验算
吊点确定后，按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度，控制截面取弯矩最大及柱子断面改变处的截面。
荷载为柱子自重力，并设吊装动力系数为1.5。
强度验算近似按下式进行。
式中—吊装时柱子承受的弯矩（N.㎜）
—弯矩设计值（N.㎜）
—系数，当混凝土强度等级不超过C50时，=1.0，当混凝土强度等级为C80时，=0.94，其间按线性内插法确定
fc—混凝土轴心抗压强度设计值（N/㎜2）
b—柱子截面宽度（㎜）
x—混凝土受压区高度，近似取x=2as/
h0—柱子截面有效高度（㎜）
fy/—钢筋的抗压强度设计值（N/㎜2）
AS/—受压区纵向钢筋截面面积（㎜2）
as/—受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（㎜）
应当注意，当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装时，则平卧柱子的截面及宽面内的配筋均要满足吊装要求。
4、裂缝宽度验算
柱子吊装中的裂缝宽度应控制在0.2㎜内。
柱子吊装时裂缝宽度的验算，可按下式计算柱内纵向受拉钢筋的应力（N/㎜2），并由此近似判断其是否满足要求。
=
式中AS—受拉区钢筋的截面面积（㎜2）
按上式计算的钢筋应力N/㎜2（光圆钢筋），或N/㎜2（带肋钢筋）时，可认为满足裂缝宽度要求。
否则，应按《混凝土结构设计规范》GB50010—2002的规定详细计算裂缝宽度，或采取措施，如改变吊点，增加吊点数量等，以减少吊装时柱子承受的弯矩（MK）。
5、缆风绳选择验算
本工程17.6m柱重取30T计算，求出单根缆风绳的拉力T=178.017KN，查表可选用选用Φ16纤维芯钢丝绳6×19-155，其破断拉力为179KN，可满足要求。
第六章、吊装工艺
钢筋混凝土预制柱吊装前应进行试吊，确认没有问题后再进行正式吊装。
1、预制柱翻身、脱模、运输
（1）用于柱翻身的钢丝绳应穿在柱身预埋的吊环上，并保证绑扎牢固可靠，扣上丝扣。
（2）柱翻身过程中要保证起吊的钢丝绳受力均匀，缓慢起吊，吊车司机必须服从指挥，如遇情况应缓慢将柱放下，重新调整钢丝绳。
（3）预制柱翻身后，将底部模板拆除完毕后，杂物清理完毕，起吊运至运输车上，运输车内必须铺设枕木，特别是与吊点处在一条直线上的轨道枕木应垫牢靠，并做好柱身支撑后方可松开钢丝绳。
（4）运输车要停靠在翻身后吊运距离尽可能近的地方，预制柱在车内放置位置为牛腿朝上，便于吊装。
如有双牛腿的，在底部必须垫足够高的枕木，将预制柱抬起，防止牛腿局部受压发生破坏。
（5）由于现场预制场地有限，预制柱场区距离吊装位置较远，因此预制柱必须全部进行现场倒运，构件堆放时依序号安装顺序进行就位和集中、堆放，应注意构件的方向，构件堆放对应场地平整压实，并做好排水措施，按使用时的受力情况放在垫木上。
3、预制柱吊装
待预制柱通过运输车运至吊装位置后，采用2台汽车吊进行吊装。
本工程采用旋转法起吊（起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转而逐渐吊起的方法称为旋转法）。
其要点是保持柱脚位置不动，并使柱的吊点，柱脚中心和杯口中心三点共圆。
其特点是柱吊升中所受振动较小，但构件布置要求高，占地较大，对起重机的机动性要求高，要求能同时进行起升与回转两个动作。
本工程采用130吨履带吊车作为主机，30吨汽车吊作为副机。
起吊柱时副机可配合主机起钩，随着主机的起吊，副机要行走或回转，在递送过程中，副机承担了一部分荷重，将预制柱脚递送到柱基础上面，副机摘钩，卸掉荷载，此刻主机满载，将预制柱就位。
4、对位与临时固定
（1）吊装就位时，操作人员在柱子吊至杯口上方距杯口顶面的垂直距离0.4m时，各自站好位置，扶稳柱子，将柱脚处的中心线与杯口上标注的基准线重合后缓慢落钩。
（2）柱脚插入杯口后，不立即降至杯底，停在离杯底30~50mm处进行对位，对位的方法为采用八只钢楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍或千斤顶撬动柱脚，使柱的安装中心线对准杯基口上的安装中心线，并使柱保持垂直。
柱身与杯口之间空隙较大时，还应增设垫板，不得采用两个楔子重叠的方式进行施工。
如图所示：
（3）对位后将八只楔块略打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底，再检查一下安装中心线对准的情况，若已符合要求，即将楔块打紧，将柱临时固定。
（4）当柱较高，杯口深度与柱长之比小于1/20时，或柱有较大的牛腿时，除采用八只楔块临时固定外，必要时应增设缆风绳拉锚或用斜撑来加强临时固定。
5、校正
（1）柱的校正包括三方面的内容：
即平面位置、标高及垂直度。
柱的标高校正在杯基杯底抄平时已经完成，而柱平面位置的校正则在柱对位时也已完成。
因此，在柱临时固定后，仅需对柱进行垂直度的校正。
（2）对柱垂直偏差的检验方法，是用两架经纬仪从柱相邻的两边（视线应基本与柱面垂直）去检查柱吊装准线的垂直度。
如偏差超过规定值则应对柱的垂直度进行校正。
校正除常用的楔子配合钢纤校正法外，还可采用撑杆校正法和螺旋千斤顶校正法。
支顶时，要略微松开一侧的楔子（千万不能太松，更不能取走），慢慢支顶，但不要用力过猛，同时用经纬仪进行观测，直到还差3-5mm时支顶停止，依靠惯性直至柱子垂直。
随后全部打
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