沧州游泳馆屋面钢结构吊装安全专项施工方案(2)G张强.doc
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沧州游泳馆屋面钢架
吊装安全专项施工方案
目录
1.工程概况 3
2.编制依据 3
3．施工计划 4
4．施工工艺技术 4
4.1设备选择及工况验算 4
4.1.1吊装设备选择 4
4.1.2钢桁架的工况验算和吊点选择 5
4.1.3起重钢丝绳的选择 5
4.1.4钢桁架吊点集中应力处理 5
4.2钢结构的安装施工 5
4.2.1胎架及桁架拼装要求 6
4.2.2桁架拼装方法 6
4.2.2.1上、下弦杆对接 7
4.2.2.2桁架腹杆的拼装 8
4.2.2.3桁架就位后的撑杆安装 8
4.2.3桁架拼装工艺及质量要求 8
4.3桁架撑杆安装作业脚手架平台 13
5．施工平面临建调整及地基处理 13
5.1施工平面调整 13
5.2桁架拼装场地的硬化处理 14
5.3重型吊车作业和行走场地的地基处理 14
5.3.1重型吊车对路基要求 14
6．安全文明施工及其它保证措施 15
7.危险源的分析及预控措施 21
7.1高空作业人员的安全及高空坠物 21
7.2用电及电焊安全 22
8、现场安全应急预案 23
9、桁架受力分析典型截面验算 27
10、进度计划表..............................................................................................................30
1.工程概况
沧州市游泳馆主体框架采用混凝土结构，游泳池的上空和通廊上空屋盖采用钢结构。
游泳池的上空为管桁架，跨度72.9m，最大管径416mm，最大单榀桁架的重量38吨。
通廊上空的椭圆型钢梁，跨度12m，梁高600mm，最大单榀重量6吨。
2.编制依据
序号
名称
编号
1
沧州游泳馆工程结构图纸、建筑图纸
2
SCC4000C履带吊说明书及相关参数
3
《钢结构设计规范》
GB50017-2008
4
《钢结构施工及验收规范》
GB50205-2001
5
《建筑钢结构焊接技术规程》
JGJ81-2002
6
《建筑施工高处作业安全技术规程》
JGJ80-91
7
沧州游泳馆施工组织设计
8
《网架结构设计与施工规程》
JGJ7-91
9
《建筑施工手册》
3．施工计划
在施工前期，原施工组织设计在游泳馆主体结构南侧，搭设钢屋盖主桁架组装平台，分段吊装，在平台上组装后，用动力牵引或液压设备推进，滑移就位。
施工方法上称为滑移施工。
特点是平台脚手架只需搭设至管桁架结构标高，吊机性能要求降低，施工难度也降低。
缺点是脚手架平台和滑移的轨道支架等需占用游泳池和看台，吊机需要尽量向建筑物靠近，占用外装的施工场地，甚至部分混凝土结构需后浇。
钢结构和土建施工交叉进行，各工种交叉作业相互影响较大。
根据目前实际施工情况，通过技术经济比较。
选择采用主桁架在地面拼装，用重型吊车整体吊装就位，临时固定，然后焊接桁架间撑杆的施工方案。
该施工方案的特点就是重型吊车自重较大，对地基要求高，桁架地面拼装和吊车的占地都比较大，其余的施工必须让位。
现在，主体结构施工已经完成，考虑对混凝土结构减少影响，其余施工可以暂缓的特点，几乎成为唯一的选择。
该施工方案分为三部分：
1，主桁架的吊装及工况验算；2，钢结构的安装施工；3，施工平面临建调整及地基处理
4．施工工艺技术
4.1设备选择及工况验算
4.1.1吊装设备选择
主桁架长度72.9m，最大单榀桁架38吨，起重的最低高度24m。
选择采用SCC4000C吊车。
采用变幅副臂带超起LJDB工况。
主臂长42m、副臂长57m，幅度52米，起重量45吨。
通廊上空的钢梁重量大幅度降低为6吨，可以把超起除去变为变幅副臂LJ工况，该情况下，最大工作幅度56m，最大起重量21吨。
该工况主臂是否可以变角加大工作幅度，说明书中没有显示，可以咨询厂家，加大工作幅度以后，可以减少吊车移动，减少地基处理。
SCC4000C履带吊的基础参数和工况表，如下：
4.1.2钢桁架的工况验算和吊点选择
主桁架长度72.9m，最大单榀桁架38吨，理论计算起重的重量取40吨。
主桁架10榀倒三角形桁架，在桁架的的上弦取四个点。
把桁架近似简化成水平杆件进行理论计算，在节点位置设置吊点，距桁架两端18m，中间36m。
最南端的单片桁架自重23吨。
设置四个吊点，两个吊点同主桁架吊点投影同位置，中间再增加两个吊点防止倾覆。
桁架起吊过程中的受力分析和稳定性计算，计算结果如下：
对桁架进行受力分析
吊点位置确定为距桁架边缘18m处，在桁架起吊过程中受力发生变化。
在吊点左侧取截面1-1对左侧进行受力分析，上弦受压杆变为拉杆，下弦受拉杆变为压杆，中间腹杆拉杆变为压杆，压杆变为拉杆；而吊点内侧的杆件受力不变。
对典型截面进行验算
钢丝绳与桁架平面成角度66度。
对钢管894查型钢表可得A=10.68cmi=3.01cm钢Q235的抗拉、压强度为f=190N/mm
刚度钢桁架的连接简化为两端绞结，则有
整体稳定性满足要求。
对钢管32516查型钢表可得A=155.32cmi=10.94cm
在起吊过程中上弦杆的刚度和强度要求均满足施工安全要求。
理论计算的结果，桁架的整体吊装满足安全要求。
4.1.3起重钢丝绳的选择
钢丝绳的选择以主桁架为例，其余的选择，详见专项方案或技术交底。
经理论计算选择6股37丝，破断力1550N/mm2，直径30mm的钢丝绳8根，一个吊点两根绳，绳长36m。
钢丝绳的选择计算如下：
钢丝绳的验算
取钢丝绳直径为双绳带单绳时应有折算系数
30mm,钢丝绳公称抗拉强度为1550N/mm的637钢丝绳做捆绑吊索查表14-2得Fg=529.0KN,据表14-4取换算系数0.82，钢丝绳的安全系数6，所以可以求允许
所以取钢丝绳直径为30mm,6股37丝,公称抗拉强度为1550N/mm。
吊环型号做保守处理取型号为11.0
4.1.4钢桁架吊点集中应力处理
钢桁架的吊点存在集中应力，处理不当会产生局部破坏，对主桁架造成不利影响。
起吊节点的处理，避免钢丝绳的直接捆绑，采用工具式半圆型托板此处应配图,较重要
，设四个吊耳，然后用吊环和钢丝绳套相连，以减少局部压力对桁架钢管的破坏。
4.2钢结构的安装施工
4.2.1胎架及桁架拼装要求
本工程钢结构桁架的拼装设计在地面拼装，屋盖主桁架的拼装胎架的设置应尽量满足在主导吊机工作的范围内。
由于现场条件有限，要求拼装胎架的必须连续设置。
尽量减少施工占地。
桁架拼装在胎架上立式组装。
胎架设置应避开节点位置，满足焊工的施焊空间。
胎架必须保证有足够的刚度和稳定性，且必须保证胎架上口水平度±5mm，另外为了便于桁架的起吊，胎架定位块的位置须避免与桁架起吊时碰撞；在组装平台上划出钢管端面定位线、中心线及分段长度位置线，作为桁架拼装验收的依据，另外为防止胎架的沉降不均匀，须在胎架旁设置一沉降观察点，作为平台沉降的检查依据。
最大构件为Ф426×20以及325×16组成的桁架，所以现场加工阶段桁架拼装需配备2台25吨汽车吊作为拼装的吊装设备，同时配备1台20吨平板车作为转运设备。
屋盖桁架拼装完成约90％后，重型吊车进场组装，一次性连续完成桁架吊装作业。
4.2.2桁架拼装方法
钢桁架的拼装流程：
N
N
Y
桁架拼装胎架制作
Y
桁架拼装定位点焊
检验、校正
桁架拼装全焊接
UT检验
焊后校正
涂装
检验合格
调整
返修
屋面主桁架的拼装程序简述如下，具体施工要求另行专项施工方案。
4.2.2.1上、下弦杆对接
将处理好的主桁架上、下弦吊分段吊入拼装胎架，对地样上的定位基准线，并校正与基准线的平行度，在胎架上用气体保护焊或手工焊接，焊接完成，检查验收通过以后，临时固定。
桁架下弦杆拼装就位后，安装上弦拼装可调支架，然后把对接完成的下弦杆吊装到支架上，临时固定。
这样采用自重配合外力冷弯的上弦杆会存在一定的内应力。
后期的拼装焊接也会产生一定的内应力，一并采用震动法消除或采用其它有效方法处理。
4.2.2.2桁架腹杆的拼装
复测桁架上下弦，合格后进行腹杆组装，将切割合格的腹杆吊上组装胎架平台进行组装，定准定位中心线然后固定在弦杆上。
由于腹杆接触均为相贯面接触，所以腹杆与弦杆定位、组装焊接采取手工电弧焊接。
桁架组装完成后，在现场适合的位置进行整体试吊，试吊正常以后，进行正式起重吊装。
4.2.2.3桁架就位后的撑杆安装
桁架的吊装设计从南向北依次，逐榀吊装。
第一拼就位以后，临时固定。
第二榀就位以后，不摘钩，先焊接上两道撑桁架临时固定以后，再摘钩。
钢结构撑桁架单杆的重量一般300-500kg，可采用人力借助简单的吊装机具进行吊装，部分也可采用人工直接就位。
安装时在地面上普工根据图纸选择杆件，运输到脚手架操作面。
安装人员，再把撑杆用轻型吊装工具接近屋架，进行就位临时固定焊接。
后面，专业焊工把所有的焊口，补焊到位。
4.2.3桁架拼装工艺及质量要求
第一步：
钢管与钢管之间的对接
内设衬管（在对接平台上进行），接头的具体形状尺寸如下图；
相同管壁的主管对接示意图
第二部：
将准备对接主管的两端用如下图方法用螺栓临时固定；
主管用耳板固定连接的示意图
管子之间的连接节点图
桁架拼装工艺技术措施
为桁架安装精度以及检验是否达到拼装的精度要求，桁架拼装的允许偏差见下表：
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
跨度最外两端安装孔距离
+5.0
-10.0
用钢卷尺检查
2
接口截面错位
2.0
用焊缝量规或钢尺测量
3
拱度
L/200
（L为桁架长度）
用拉线和钢尺检查
4
节点处杆件轴线错位
4.0
划线后用钢尺检查
5
各层间桁架对角线之差
H/2000且不大于5.0
（H为桁架梁层高）
用钢卷尺检查
拼装技术要求
1、拼装平台在现场安装区域附近搭设，桁架在拼装前，拼装场地必须进行整平，并保证有足够的承载力。
2、平台搭设首先对支承柱采用经纬仪进行测量放线确定每个控制点的坐标，而后采用水准仪对定位块或平台找平，要求各支承点偏差不大于3mm，拼装时不得使用大锤锤击，可设置临时固定或拉（压）紧装置，保证拼装过程的安全。
3、将检验合格的各钢构件依次放入拼装平台，并按规范规定的进行拼装，调整各构件位置，装上所有节点连接板，临时固定后采用C02气体保护焊焊接。
4、拼装变形控制：
拼装时存在大量的焊接工作，若焊接操作控制不当容易造成较大焊接拼装变形。
因此必须制定合理的焊接方案。
焊接组装时应先进行点焊，全部组装好点焊固定后，经检查合格后再进行正式的焊接。
同时组装点焊时应考虑焊接的变形采取适当地反焊接变形来消除焊接的变形。
正式焊接时从桁架的中间向两边进行焊接，并采用双数的焊工对称焊接。
分段桁架的断口必须采用临时的杆件使桁架形成闭合结构。
变形的控制
5、下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预制焊接反变形。
6、装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求。
7、使用前必要的工装夹具、工艺隔板及撑杆。
8、在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，严格控制层间温度，对称分布的方式施焊。
桁架拼装质量控制
确保钢桁架拼装时的外形尺寸，拼装胎架必须严格按照设计尺寸进行设置。
胎架放
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