煤棚网架吊装专项方案.docx
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煤棚网架吊装专项方案
铝电公司热电厂技改一厂
4×330MW机组煤场全封闭改造工程
煤场封闭钢结构
网架安装专项方案
批准：
审核：
编制：
山东三维钢结构股份有限公司
2016年05
编制说明及编制依据
1.1、编制说明
1、本网架工程《吊装专项方案》是在封闭改造工程料场封闭工程《施工组织设计》基础上编制的，是对封闭料场钢结构网架安装过程的补充和深化，《吊装专项方案》在全面详细阐述网架安装过程的基础上，着重突出网架安装的重点和难点---基准单元的提升及悬挑法安装。
2、在编制过程中体现专业施工方案的特点，为具体施工作业提供理论依据和指导，具体指导操作人员作业。
1.2、编制依据
1、施工规范及规程等
《碳素结构钢》（GB/T700-2006）
《碳钢焊条》（GB5117-2012）
《空间网格结构技术规程》（JGJ7-2010）
《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-2013）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《工程测量规范》（GB50026-2007）
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923.1-2011）
《建筑工程施工质量验收统一评定标准》（GB50300-2013）
《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80—1991）
《钢网架螺栓球节点》（JG/T10-2009）
《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》（GB/T16939-1997）
《炼铁北区二次料场封闭改造工程料场封闭工程网架施工图》
2、现场施工安全的有关规程
《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2012）
《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
3、有关法律和行政法规
《中华人民共和国建筑法》；
《中华人民共和国环境保护法》；
《中华人民共和国环境噪声污染防治法》
第一章、工程概况
1.1、工程概况
1、工程名称：
铝电公司热电厂技改一厂4×330MW机组煤场全封闭改造工程
煤场封闭钢结构
2、工程承包范围：
包括料场封闭工程基础施工及网架加工、制造、安装的技术要求以及供货范围。
1.2、技术要求
1.2.1主结构技术要点：
1、结构型式：
主结构采用三心圆柱面网壳结构。
柱面网壳落地拱结构，封闭料场两端设山墙，墙上预留皮带廊洞口及通道口。
规格型号：
本期1#煤场网架基础短柱外侧净距离为123.47m，2#煤场网架基础短柱外侧净距离为132.47m，3#煤场网架基础短柱外侧净距离为132.47m，4#煤场网架基础短柱外侧净距离为49.6m，5#煤场网架基础短柱外侧净距离为78.4m；#1-#5煤场纵向长度分别为64m、88m、88m、129.5m、30m，网架横断面采用三心圆形式，厚度分别不小于4m，4m，4m，1.875m，2.8m，原有干煤棚采光、通风改造（详见图纸）
2、维护系统：
全封闭单层压型彩钢板屋面。
（1）屋顶设置无动力排气帽，内设照明系统。
（2）东南西北设置自动卷帘门及洞口。
1.3、本工程特点及难点
1.3.1跨度大，高度较高，用钢量较大，工期紧。
1、本工程跨度大，结构用钢量较大，构件规格数量繁多，合同工期为节点短，综合技术难度较大。
2、本工程由于工作量大，工期紧，必须统筹安排主体结构施工计划，合理划分施工段。
3、施工与料场生产运行同时进行，需要和生产密切配合，保证生产施工两不误。
4、本工程由于周边构筑物距离较近，两侧垂直段网架厚度仅2.3米，跨度87.6米，刚度相对较低，位移变形较大，必须采取合理的施工方法。
1.3.2解决办法及措施
本工程拟采用“基准单元提升结合悬挑法”的施工方法。
即沿网架纵向确定3~4网格作为基准单元，根据网格形状及受力状况，基准单元分为A，B和C块体，A和B块体从支座处起步安装，然后另一端支撑在胎架上，C块体在地面组装成型，然后吊起与A，B块体高空对接形成基准单元。
然后悬挑散装网架系统。
基准单元提升案例
悬挑法安装案例
第二章吊装方法
2.1本工程采用的方案及特点
1、本工程拟采用“基准单元提升结合悬挑法”的施工方法。
安装场地相对集中，最大限度地减少交叉作业，缩短工期。
2、基准单元提升与悬挑法相结合的施工方法解释为：
首先把网架中部相邻的两到三个轴线间（根据工程结构和现场实际情况确定）在地面安装成稳定拱形结构，形成安装起步单元，调整其施工偏差，满足设计和规范要求后，用多台起重机提升到位，然后再调整、检验符合设计要求及相关规范规定后，以此为基准，利用一球多杆，由基准单元向两侧安装，扩展网架，直至整体网架安装完成。
其特点如下：
（1）基准单元拼装在地面进行，无须搭设大型脚手架；
（2）基准单元提升采用吊车，对整个场地要求相对较低，局部加固处理即可满足条件；
（3）结构安装工期大幅缩短。
2.2本工程主要安装方案简介
2.2.1基准单元划分
1、本工程沿长度方向设三个温度缝，将结构分成5个独立的结构，分别为一区、二区、三区、四区、五区，因此每个区都需要设置基准单元。
2、根据本工程结构特征及现场条件，二区在网架（34）~（36）轴线结构段内设置基准单元，三区在网架（54）~（56）轴线结构段内设置基准单元，考虑一区、四区一端设有山墙，且山墙具有一定承重作用，一区基准单元设置在
（2）~（4）轴线，四区基准单元设置在（77）~（79）轴线，山墙网架与基准单元同步安装。
一区基准单元A轴断面包含4个下弦球，4个上弦球，下宽12米，上宽9.75米，T轴断面一定高度内包含5个下弦球，上弦6个球，下宽18米，上宽19.75米，单边包含三个支座。
二区和三区基准单元断面包含下弦4个球，上弦3个球，下宽12米，上宽8米。
四区基准单元断面包含4个下弦球，上弦5个球，下宽12米，上宽13.75米。
3、每个基准单元从跨度方向划分为A、B、C三个块体，采用提升法分别提升安装，A、B两个块体一侧分别起步就位到支座，另一侧拼装就位到临时支撑胎架上；其中二区、三区C块体地面拼装成型吊装到设计位置与A、B块体高空补空形成稳定基准单元，一区、四区山墙安装完成后C块体依据其悬挑法散装成型。
2.2.2A、B块体拼装提升
1、A、B块体分别从南北两侧支座起步，该位置的三个支座球（北侧门洞处四个支座球）与支座在加工厂不焊接在一体，支座先就位在设计位置后焊接固定，然后支座球以该三个支座为轴转动，不断拼装延伸发展至从支座向上第11个下弦球，再提升至设计标高后就位于胎架；在提升过程中用钢丝绳或钢筋把支座球、支座绑扎在基础上或固定在支座上。
2、起步网架下弦球拼装到距离地面10㎝~20㎝时用钢板或方木垫实，利用一台25T吊车提升（另一侧以支座处下弦球为支点，支撑在支座上），开始时每次提升拼装1~2个网格，随着网架高度增高，每次安装不得超过1个网格。
3、A、B块体随着拼装单元的发展，提升重量不断增大，选用两台25T吊车对称提升。
一区和四区拼装到上弦第10个球（从支座向上数）时采用2台50T吊车同步单侧提升到设计位置，吊点为第8个上弦球，一侧支座固定，另一侧下弦第11个球就位到临时胎架支撑上固定。
二区和三区拼装到上弦第9个球（从支座向上数）时采用两台50T吊车同步单侧提升至设计位置，吊点为第7个上弦球，一侧支座固定，另一侧下弦第10个球就位到临时胎架支撑上固定。
4、一区、四区A、B块体就位后，从两侧向中部，由下而上安装山墙网架，与基准单元A、B块体形成一体，中部山墙网架由下而上拼装至设计标高。
2.2.3C块体拼装、吊装
1、二区、三区基准单元C块体起步网架从斗轮机基础中轴线上开始，首先根据起步网架平面投影尺寸测放下弦球位置，根据施工现场场地标高情况采用方木设置临时支撑，再进行C块体的拼装。
2、二区、三区C块体因中间皮带干涉划分两块拼装成型后选用两台160T吊车对接，C块体拼装成型后采用2台160T吊车同步提升到设计位置，分别与已经就位的A、B块体高空对接。
3、一区、四区C块体依据成型的山墙网架和就位后的A、B块体为基准，采用悬挑法由两侧支座向跨中散装形成基准单元。
4、基准单元完成后，检验其相对位置，符合设计规范要求后进行支座焊接固定，依据其为基准采用悬挑法拼装。
2.2.4悬挑法安装简介
1、悬挑法安装时每个拼装单元从两侧支座处向跨中对称安装，在地面组装成一球多杆，利用一台25吨吊车吊装安装。
2、二区由基准单元向东拼装发展18米至39轴线、三区由基准单元向东拼装发展18米至59轴线不增设胎架。
3、二区由基准单元向西拼装发展16米（考虑北侧有12米×12米洞口），增设一组胎架；然后按照每拼装发展不大于24米进程置换胎架原则拼装至二区完成。
4、同样三区由基准单元向西拼装发展，先增设一组胎架然后按照每拼装不大于24米置换胎架原则拼装至三区完成。
5、一区向东拼装发展，先拼装2个柱距12米增设一组胎架，然后按照每拼装2个柱距即12米的原则置换一次胎架直至一区完成。
7、同样四区基准单元向西拼装发展2个柱距12米先增设一组胎架，然后按照每拼装每拼装2个柱距即12米的原则直至四区完成。
2.2.5屋面檩条安装
1、当每个区网架安装70%时开始安装屋面檩条。
2、檩条安装时严格按照项目部提供的檩条布置图安装。
3、檩条安装前先安装檩托，檩托打孔与檩条配套，在檩条安装时一定要保证次檩在一条线上。
4、檩条通过螺丝与檩托或连接件连接，安装时螺丝一定要拧紧，保证后续屋面板的安装。
2.2.5屋面维护板安装
1、当网架主题结构施工完毕后，屋面维护系统跟随檩条安装进行安装。
2、屋面板安装时钉子打设在波峰上，墙板打设在波谷上。
3、屋面板安装时，钉子打设要在一条线上，保证外观。
第三章施工工艺流程及操作要点
3.1施工工艺流程
施工工艺流程
不符合
3.2操作要点
3.2.1确定基准单元安装方案
1、基准单元位置的确定，合理分段原则：
（1）避开受力不利位置；
（2）保证整体稳定；
（3）避免超负荷吊装；
（4）有利于吊装施工操作。
2、根据以上原则在一区网架
（2）~（4）轴线结构段设置基准单元，山墙网架与基准单元同步安装，基准单元断面包含4个下弦球（T轴洞处5个下弦球），4个上弦球（T轴洞处6个上弦球），下宽12米（T轴宽18米），上宽9.75米（T轴宽19.75m），单边包含三个支座（T轴四个支座）。
3、二区网架（34）~（36）轴线结构段设置基准单元，基准单元断面包含4个下弦球，3个上弦球，下宽12米，上宽8米，单边包含三个支座。
4、三区网架（54）~（56）轴线结构段设置基准单元，基准单元断面包含4个下弦球，3个上弦球，下宽12米，上宽8米，单边包含三个支座。
5、四区网架（77）~（79）轴线结构段设置基准单元，山墙网架与基准单元同步安装，基准单元断面包含4个下弦球，5个上弦球，下宽12米，上宽13.75米，单边包含三个支座。
基准单元位置示意图
6、基准单元块体划分图。
沿跨度方向划分为A、B、C个块体。
一区基准单元块体划分示意图
一区基准单元各块体参数
编号
投影尺寸（m）
重量（kg）
安装方法
A
13.75*19.878
14000
提升
B
19.75*19.878
16000
提升
C
13.75*47.844
16000
散装
二区基准单元块体划分示意图
二区基准单元各块体参数
编号
投影尺寸（m）
重量（kg）
安装方法
A
12*19.878
18000
提升
B
12*19.878
18000
提升
C
12*47.844
20000
提升
三区基准单元块体划分示意图
三区基准单元各块体参数
编号
投影尺寸（㎜）
重量（kg）
安装方法
A
12*19.878
18000
提升
B
12*19.878
18000
提升
C
12*47.844
20000
提升
四区基准单元块体划分示意图
四区基准单元各块体参数
编号
投影尺寸（㎜）
重量（kg）
安装方法
A
13.75*19.878
14000
提升
B
13.75*19.878
14000
提升
C
13.75*19.878
16000
散装
3.2.2基准单元安装方案：
1、基准单元安装
（1）场地要求，在每个基准单元50米范围内，清理所有设备、堆土，基坑回填完成并满足网架安装场地要求。
（2）在网架中轴线处开始起头做C块体起步网架，基准单元下弦中央球与取料机中轴线重合，下弦支座所在的横轴与基准单元的结构轴线重合。
（3）测放出基准单元下弦球中心在相应轴线上的水平投影点，设置临时管座，在以后每次吊车提升落地后，校核提升单元两端下弦球的平面对位情况，小的误差及时调整，避免出现大的误差。
（4）对于网架单元与地面接触的位置（球节点处）采用钢板或木方支垫，避免地面沉陷造成的网架内力重分布。
（5）在最后一次吊装前，必须矫正上下弦球位置及各自水平投影点对正。
在最后一次吊装时，网架基准单元提升前，调整吊车吊点实际位置与理论位置重合，用仪器观察无误后锁死吊车回转系统和变幅系统只允许吊钩垂直升降。
（6）在最后一次吊装起始前，网架单元最下边球吊离地面5mm-100mm时，停滞15分钟，观察吊车支腿的沉降情况，支腿没有沉降及异常才可以继续吊装。
（7）本次吊车的选型过程中，回转半径和提升高度为主，起重量为辅，结构特征系数1.2，吊车组合系数选0.75（单侧轮流提升选0.85），根据场地情况依据吊车性能参数，在回转半径最小情况下，计算起重量和提升高度必须大于实际量。
（8）本工程是大块体吊装，结构尺寸是吊车选型的首要因素，依据计算的起重量选择吊车性能参数时，尽量选择吊臂强度所决定区域，避免选倾翻力矩决定区域。
（9）场地承载力满足吊车吊装站位要求，吊装过程对于站于基础周边回填土位置必须处理，根据实际情况加固处理，确保吊装过程地基稳定。
2、基准单元胎架布置
（1）一区纵向设在2~3轴线及4轴线，横向从支座球起第11个下弦球
一区基准单元胎架布置示意图
一区基准单元胎架位置参数
编号
X
Y
Z
胎架位置
N1
4.000
19.854
25.794
第11个下弦球
N2
12.000
19.854
25.794
第11个下弦球
S1
4.000
19.854
25.794
第11个下弦球
S2
12.000
19.854
25.794
第11个下弦球
编号原则
由2轴线向4轴线依次编号1、2；
以支座中心为±0.000。
（2）二区纵向设在34、36轴线，横向从支座球起第10个下弦球
二区基准单元胎架布置示意图
二区基准单元胎架位置参数
编号
X
Y
Z
胎架位置
N1
0.000
15.657
24.545
第10下弦球
N2
12.000
15.657
24.545
第10下弦球
S1
0.000
15.657
24.545
第10下弦球
S2
12.000
15.657
24.545
第10下弦球
编号原则
由34轴线向36轴线依次编号1、2；
以支座中心为±0.000。
（3）三区纵向设在54、56轴线，横向从支座球起第10个下弦球
三区基准单元胎架布置示意图
三区基准单元胎架位置参数
编号
X
Y
Z
胎架位置
N1
0.000
15.657
24.545
第10下弦球
N2
12.000
15.657
24.545
第10下弦球
S1
0.000
15.657
24.545
第10下弦球
S2
12.000
15.657
24.545
第10下弦球
编号原则
由54轴线向56轴线依次编号1、2；
以支座中心为±0.000。
（4）四区纵向设在77~78、78~79间轴线，横向从支座球起第11个下弦球
四区基准单元胎架布置示意图
四区基准单元胎架位置参数
编号
X
Y
Z
胎架位置
N1
2.000
19.854
25.794
第11个下弦球
N2
9.000
19.854
25.794
第11个下弦球
S1
2.000
19.854
25.794
第11个下弦球
S2
9.000
19.854
25.794
第11个下弦球
编号原则
由77轴线向79轴线依次编号1、2；
以支座中心为±0.000。
3、基准单元提升
（1）根据现场实际情况、网架单元重量及尺寸、网架结构受力特点确定提升吊点位置。
（2）提升设备采用一台或多台吊车提升，开始时利用一台25T吊车单侧提升，随着拼装的发展网架重量增加，提升设备增加至2台25T吊车单侧同步对称提升。
（3）随着拼装单元的发展，提升重量不断增加，A、B块体采用两台50T吊车提升至设计位置进行支座就位，另一侧临时固定胎架上，C块体最后一次提升设备采用2台160T吊车同步提升，提升到设计位置与A、B块体进行高空对接补空。
（4）提升主要分以下三个阶段，即2台25T单侧对称提升、2台50T吊车单侧同步对称提升、2台160T吊车同步提升。
（5）基准单元提升状态发展见下图。
一区、四区A、B块体提升状态发展：
基准单元起步
提升状态1
提升状态2
一区山墙网架及C块体安装状态发展：
安装状态1
安装状态2
安装状态3
安装状态4
二区、三区基准单元提升、吊装状态发展示意图：
基准单元起步
提升状态1
提升状态2
提升状态3
基准单元块体合拢
3.2.3悬挑法安装方案：
1、依据基准单元悬挑法安装；一区由西向东拼装发展，四区由东向西拼装发展，二区、三区先向东拼装发展，再向西拼装发展。
2、根据每个区结构特征，一区、四区先拼装2个柱距即12米增设一组胎架，然后每拼装2个柱距12米卸载前面一组胎架移至该处恢复挠度继续拼装；二区、三区先增设一组胎架然后根据结构特征拼装16米、20米、24米，卸载拆除前面一组胎架移至该处恢复部分挠度继续拼装。
3、胎架卸载采用分级同步法。
4、悬挑法安装发展状态见下图：
一区悬挑法安装发展示意图：
安装发展状态一（至6轴线）
安装发展状态二（至8轴线）
安装发展状态三（至10轴线）
安装发展状态四（至12轴线）
安装发展状态五（至14轴线）
安装发展状态六（至16轴线）
安装发展状态七（至19轴线）
卸载拆除12轴附近的2个胎架
卸载拆除14轴附近的2个胎架
卸载拆除16轴附近的2个胎架
二区悬挑法安装发展示意图：
安装发展状态一（至39轴线）
安装发展状态二（至32~31轴线）
安装发展状态三（至28轴线）
安装发展状态四（至24轴线）
安装发展状态五（至22轴线）
卸载拆除31轴附近的2个胎架
卸载拆除28轴附近的2个胎架
卸载拆除24轴附近的2个胎架
三区悬挑法安装发展示意图：
安装发展状态一（至59轴线）
安装发展状态二（至51~52轴线）
安装发展状态三（至48轴线）
安装发展状态四（至44轴线）
安装发展状态四（至42轴线）
卸载拆除51轴附近的2个胎架
卸载拆除48轴附近的2个胎架
卸载拆除44轴附近的2个胎架
四区基准单元安装发展示意图：
四区悬挑法安装发展示意图：
安装发展状态一（至75~76轴线）
安装发展状态二（至74~73轴线）
安装发展状态三（至71~72轴线）
安装发展状态四（至69~70轴线）
安装发展状态五（至67~68轴线）
安装发展状态六（至64~65轴线）
安装发展状态七（至62轴线）
卸载拆除69轴附近的2个胎架
卸载拆除67轴附近的2个胎架
卸载拆除65轴附近的2个胎架
经封闭料场网架设计人员对各提升工况及悬挑法安装过程验算，网架在施工过程中杆件无超应力状态。
详见施工阶段验算书。
3.2.4施工监测
网架安装过程中，基准单元安装好后测量中间挠度，在散装过程中，每置换胎架前测量胎架对应轴线的挠度，当胎架置换后，测量胎架的标高看是否达到设计标高，如未达到设计标高，利用胎架支撑系统上的千斤顶使胎架支点回复到设计标高。
依据《钢结构施工质量验收规范》，用钢尺和水准仪测量网架下弦中央一点及各向下弦跨度的四等分点。
把测出来的值与设计要求相对比，如有问题，及时停止施工，反馈设计。
挠度监测表见附件。
3.2.5施工现场准备
1、网架投影面（安装区域）以下为主要拼装场地，所以要求无影响施工的障碍物，详见现场施工平面布置示意图。
2、地面要平整压实，有条件的情况下垫铺砂子并硬化地面（采用机械压实），便于施工和小雨天气抢工期。
3、根据施工方案对现场进行测量放线，包括基础预埋件的标高、轴线位置定位，确定拼装起始位置；作好交安手续，基础混凝土强度必须达到75%强度方可结构安装。
4、对于大吨位吊车站位场地进行特殊处理，满足其承载力要求；特别是回填区域及局部软弱部位必要时采取加固措施，考虑西侧场地比较狭窄，拼装时起重机站位场地不满足要求时有预案。
5、对材料进行分拣，依照空间位置及安装次序堆放。
3.2.6胎架设计安装
本工程采用基准单元A、B块体就位时采用胎架作为临时支撑平台，平台采用螺栓球网架结构，网架计算程序采用浙江大学空间结构研究所编制的《MSTCAD2001》空间网架结构辅助设计系统设计，由网架安装单位设计。
1、胎架平面尺寸为2m×2m，高度约24m，25m，准确尺寸、基准单元位置及现场场地标高配合设计调整；每个区各设置6个胎架，基准单元用4个胎架，悬挑法安装时置换使用，共计24个塔架，其平立面图如下：
2、胎架顶部设置操作平台，平台主次梁采用H400*300*10*16，其上按照主网架投影位置设置可调整高度的临时支座。
3、网壳式脚手架荷载取值如下：
基本风压
基本雪压
上弦：
恒荷载1.00KN/m2
活荷载
下弦
恒荷载
活荷载
脚手板自重（kN/m2）:
栏杆自重（kN/m2）:
材料堆放最大荷载（kN/m2）:
施工均布荷载标准值（kN/m2）:
4、荷载组合
设计时应对静荷载，活荷载，风荷载，施工荷载，地震作用，温度应力，支承
变形等效应最不利组合进行验算。
5、胎架构配件
网壳结构构配件明细表见施工详图。
6、胎架安装
胎架在地面上组装成型后，采用一台25T吊车垂直立起移至设计位置，在18m高度处设置四道缆风绳固定。
如下图：
7、胎架顶部可调整支承
3.2.7吊装系统确定
1、吊装机具表
机具名称
规格
数量
用途
汽车吊
25T
8台
结构吊装
汽车吊
50T
4台
结构吊装
汽车吊
160T
2台
结构吊装
钢丝绳
Φ16
3000米
缆风绳
钢丝绳
Φ28
若干
吊索
手拉葫芦
3---5吨
48个
吊装及缆风绳拉设
2、吊装机械选择
（1）结构特征安全系数：
a1选用1.2
（2）多机抬吊组合系数：
a2选用0.75
（3）计算起重量为Qs=（a1/a2）*Q（Q为实际要求起重量）见《建筑施工手册》
（4）基准跨空间尺寸是决定吊车选型的首要因素，依据计算起重量选择吊车性能参数时，尽量选吊臂强度所决定区域,避免选倾
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