钢结构雨棚吊装方案.docx
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钢结构雨棚吊装方案
红博商贸城新建项目一号雨棚
吊装专项方案
编制：
审批：
编制单位：
山东莱钢建设有限公司广州分公司
编制日期：
2014年4月18日
第一章工程概况
第二章施工内容
第三章编制依据
第四章施工准备计划
第五章钢结构安装工艺方法
第六章质量保证措施
第七章安全文明施工要点及环保控制措施
第八章工程进度保证措施
第一章工程概况：
工程名称：
红博商贸城新建项目出入口1#雨棚
工程地点：
哈尔滨市
建设单位：
哈尔滨工大高新技术产业开发股份有限公司红博商贸城
设计单位：
上海学汇建筑设计有限公司
监理单位：
哈尔滨工大高新工程建设监理有限公司
施工单位：
山东莱钢建设有限公司广州分公司
雨篷一长132米，宽28.8米，最高点20米，该雨篷工程主体结构为网壳结构建筑。
雨篷钢柱由四根圆管焊接而成，钢梁为矩形管，钢柱、钢梁及支撑之间采用焊接的方式进行连接。
雨篷主体结构采用Q345C钢材，全部钢构件应以Sa2.5级喷砂除锈，喷涂环氧富锌底漆两遍共80um，环氧云铁中间漆两遍共60um。
现场涂防火涂料，防火涂料采用薄涂型。
该工程为网壳结构，施工中必须严格控制，精确测量，其它构件的安装和轴线的定位必须进行严格的测量，使其符合有关规范的规定。
考虑到该地区气温低，在钢构件吊装时应采起相应的措施，保正严格按照设计要求及规范规定进行施工，以满足质量要求，该工程为改建项目，地下二层，基础位于地下二层顶，基础施工前要对原结构进行加固处理。
雨篷内都预留有洞口，不利于吊车选位、材料的堆放，钢结构安装时还要对洞口进行防护。
第二章施工内容
雨棚罩钢柱16棵以及雨棚罩主次钢梁、水平支撑的安装。
第三章编制依据：
为满足构件吊装的要求，特制订本方案。
一号口吊装方案是依据现有的上海学汇建筑设计有限公司钢结构施工图纸设计要求、根据结构特点、现场的实际情况情形制定而成，本施工方案编制的目的是：
高效安装步骤、精心施工管理、并能确保安装质量、安装精度、提供较为完整的纲领性技术文件，用以指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全、文明地完成该工程的施工任务。
1）该工程设计图纸。
2）国家和行业颁布的有关现行施工规范和标准。
3）中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》。
4）建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》。
5）哈尔滨市建委工程质量监督机构施工质量验收程序
6）工程招投标文件及工程合同
7）工程施工范围内的现场条件，工程地质及水文地质、气象等自然条件
8）本企业的生产能力、机具设备状况及技术水平。
第四章施工准备计划
1、现场准备
认真勘察施工现场，并用白石灰将平台上的轴线及柱位标出，作为吊车支腿的依据，并保证现场道路满足大型起重机进场及吊装作业的要求。
2、吊车选择：
经过验算根据构件的重量，选择50吨汽车吊2台，25吨汽车吊一台。
（附吊车参数性能表）。
50T吊车主臂工况额定起重量表
支腿半伸：
5.5*4.85米，使用前支腿全周360°吊重
支腿全伸：
5.5*7米，不用前支腿前面吊重
主臂长度（米）
10.8
18.1
25.4
32.7
40
工作半径（米）
起重量（T）
3
32
20
3.5
32
20
15
4
32
20
15
4.5
27
20
15
5
20.2
20
15
10
5.5
15.85
15.6
15
10
6
12.85
12.55
12.35
10
6.5
10.6
10.3
10
10
6
7
8.9
8.6
8.4
9.45
6
8
6.4
6.2
6
7
6
9
4.8
4.55
4.3
5.3
6
25T吊车主臂工况额定起重量表
支腿半伸：
5.5*4.85米，使用前支腿全周360°吊重
支腿全伸：
5.5*7米，不用前支腿前面吊重
主臂长度（米）
10.2
13.75
17.3
20.85
24.4
27.95
31.5
工作半径（米）
起重量（T）
3
25
17.5
12.2
3.5
20.6
17.5
12.2
9.5
4
18
17.5
12.2
9.5
4.5
16.3
15.3
12.2
9.5
5
13.5
13.2
12.2
9.5
7.5
7.5
5.5
13.5
13.2
10
9.5
7.2
7.2
6
10.2
10.2
10
8.5
6.6
6
6.5
10.6
10
8.4
8.5
6.3
5.5
5
7
9.4
8.4
7.8
7.8
6
5
5
8
8.6
7.9
7
7.4
5.6
4.5
4
9
7.2
7.2
5.8
6.8
4
3.5
3
主要施工机械设备一览表（附表4）
序号
设备机具名称
单位
数量
型号规格
备注
1
50t汽车起重吊
辆
2
主桁架吊装完成换25吨*2
仅用于主桁架吊装
2
25t汽车起重吊
辆
1
主桁架吊装配置2台
3
15吨手拉葫芦
个
4
现场安装
4
5吨手拉倒链
个
8
揽风绳用
5
交流焊机
台
5
BX-400
焊接用
6
交流焊机
台
5
BX-500
焊接用
7
直流焊机
台
4
AX-500
一级焊缝焊接用
8
角向磨光机
台
8
Φ100
9
焊条烘箱机
台
1
HY-704-1，4.5MPa
0～500℃
10
水准仪
台
1
S3
测量、校正
11
经纬仪
台
1
J6
测量、校正
12
生命线
米
5000
Φ8
13
防滑扣
个
20
高空作业用
14
软爬梯
个
20
登高用
15
焊缝无损检测仪
台
1
焊缝探伤用
丝绳报废断丝数标准（GB6067-85）
钢丝绳
钢丝绳结构（GB102-74）
绳6W（19）
绳×（37）
绳6×（19）
断丝数（根）
一个节距中的断丝数
安全系数
交互捻
同向捻
交互捻
同向捻
小于6
12
6
22
11
6~7
14
7
26
13
大于7
16
8
30
15
钢丝绳的变形分类及特征
名称
特征
对使用影响程度
压扁
局部压扁
钢丝损坏,绳结构破坏,拉力降低,对性能
影响较大,尽可能不用或降低受力使用
股松弛
绳股松弛不一
由于结构改变,负荷将失去平衡,报废不用
弯折
局部弯曲产生
弯折处拉力大大降低,应报废不用
永久弯曲
起亮
外层股浮起
不能使用,报废
形成灯笼形
绳芯外露
绳芯外露
一般不使用,或降低受力使用
卡环性能表
卡环技术规格（GB559-65）
型号
（GD）
使用负荷
D
H
H1
L
d
d1
d2
C
重量
（KG）
（N）
（Kg）
（mm）
0.2
2450
250
16
49
35
34
6
8.5
M8
1
0.04
0.4
3920
400
20
63
45
44
8
10.5
M10
1
0.09
0.6
5880
600
24
72
50
53
10
12.5
M12
1
0.16
0.9
8820
900
30
87
60
64
12
16.5
M16
1
0.30
1.2
12250
1250
35
102
70
73
14
18.5
M18
1
0.46
1.7
17150
1750
40
116
80
83
16
21
M20
1
0.69
2.1
20580
2100
45
132
90
98
20
25
M22
1.5
1.00
2.7
26950
2750
50
147
100
109
22
29
M27
1.5
1.54
3.5
34300
3500
60
164
110
122
24
33
M30
1.5
2.20
4.5
44100
4500
68
182
120
137
28
37
M36
1.5
3.21
6.0
58800
6000
75
200
135
158
32
41
M39
2.0
4.57
7.5
73500
7500
80
226
150
175
36
46
M42
2.0
6.20
9.5
93100
9500
90
255
170
193
40
51
M48
2.0
8.63
11.0
107800
1100
100
285
190
216
45
56
M52
2.5
12.03
14.0
137200
1400
110
318
215
236
48
59
M56
2.5
15.58
17.5
171500
17500
120
345
235
254
50
66
M64
2.5
19.35
21.0
205800
2100
130
375
250
288
60
71
M68
2.5
27.83
第五章、钢构安装工艺及方法
1）、吊装安全准备工作
1.1根据设计院提供负一层楼面荷载依据，尽量减少大型吊车的使用量，以25吨吊车作为主导，在无法避免使用大吊车时，吊车站位应占于绿化带中，避免大型吊车站位于楼板，加固方案对楼板进行支护加固、覆土及钢板铺设，吊装时派专人随时注意负一层楼板的变化，保证吊装环境的安全；
1.2为保护玻璃幕墙不被损坏，已安装好的玻璃罩玻璃幕墙拆除完毕；
1.3吊装区域设置安全警戒线，非施工人员严禁进入；
1.4吊装前对吊具、吊线、支撑胎架及操作平台进行严格的检验，保证吊装工作的安全系数；
1.5钢梁拼装完成后，在钢梁上设置安全生命线，钢梁吊装完成并临时固定后，设置好安全网防护工作。
2）、钢柱的安装
2.1、吊装钢柱前确认构件的合格证、材料的质量证明书、原材料复检报告、焊缝探伤检测报告齐全；
2.2、保持钢柱的干净清洁，无泥土，对运输过程中损坏部分的油漆进行二次涂刷；
2.3、每棵钢柱以钢柱为中心搭设2M*2M的操作平台，高度以钢柱叉梢与钢梁连接处高度为标准。
2.4、钢柱安装前应把夹板的设计中心线找正，即对已安装好的夹板放线复测，定好钢柱的安装轴线，并复核夹板顶面的标高是否相同。
2.5、钢柱起吊前必须将需要用到的机具准备好，并对吊装区域内的洞口用安全网进行防护。
2.6、起吊时要抬着柱根离地，柱底板轴线与夹板轴线对准后缓缓下放，完全就位并且调整后立即将夹板、柱底板及加劲板进行焊接固定，单根柱就位后必须用缆风绳加固，保证柱的独立稳固性。
2.7、立柱的找正方法如下：
对立柱底板用千斤顶进行找正，用经纬仪分别检测立柱两个方向的垂直度，允许偏差如下：
ΔH≤H/1000、且≤25㎜
垂直度找正好后用钢卷尺校核立柱间距及对角线，允许偏差如下：
相邻柱间距偏差：
ΔL≤±4㎜
相邻柱脚中心对角线偏差柱距≤20mΔL≤3㎜柱距>20m,ΔL≤5㎜
2.8、为减少叉梢柱部分的安装的误差，首先根据加工厂制作的定位板进行临时固定，利用水准仪对其最高点的标高进行确定，水平方向上利用设计图纸上地面的投影坐标及线坠确定叉梢柱的具体方向，叉梢柱利用脚手架操作平台并在钢梁吊装就位后安装。
3）梁的安装
3.1、雨篷罩钢梁的安装以N轴为对称轴线。
吊装时，考虑到临时固定及钢梁固定等因素，先吊装相邻字母轴线跨中的钢梁（此部分钢梁与钢柱叉梢部分有连接点，易于固定），当两榀跨中钢梁吊装就位并固定好之后，及时用沿数字轴线的等截面的钢梁作为支撑连接，形成稳固的整体（附钢梁吊装次序图），最后再对字母轴线上的钢梁进行吊装。
对准备吊装的钢梁拼装完成后必须进行焊缝探伤并且检测合格，做好预吊装的钢梁与钢柱叉梢部分连接点的标注；
3.2、利用设计图纸上地面的投影坐标及线坠确定叉梢柱与吊装钢梁的连接点，为方便钢梁的固定，在叉梢柱分叉间隙处设置3M*2M钢梁支撑胎架（后附计算书），在操作平台支架上设置控制点（U型卡槽），并保证U型卡槽内侧上坪的标高与钢梁对应点的下坪标高相吻合。
3.3、平台支架计算书
扣件式钢管落地平台的计算依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）等编制。
一、参数信息
1.基本参数
立杆横向间距或排距la（m）:
0.50，立杆步距h（m）：
0.50；
立杆纵向间距lb（m）:
0.40，平台支架计算高度H（m）：
18.00；
立杆上端伸出至模板支撑点的长度a（m）:
0.01，平台底钢管间距离（mm）：
300.00；
钢管类型:
Φ48×3.5，扣件连接方式：
双扣件，取扣件抗滑承载力系数:
0.75；
2.荷载参数
胎架承受最大荷载（kN/m2）:
15.000；（按每个胎架承受60kN/m2的荷载，支撑胎架为6㎡，每平米所受荷载为10kN，本案取15kN/m2）
施工均布荷载（kN/m2）:
15.000；
3.地基参数
地基土类型:
素填土；地基承载力标准值（kPa）:
120.00；
立杆基础底面面积（m2）:
0.25；地基承载力调整系数:
1.00。
二、纵向支撑钢管计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面几何参数为
截面抵抗矩W=5.08cm3；
截面惯性矩I=12.19cm4；
纵向钢管计算简图
1.荷载的计算
（1）脚手板自重（kN/m）：
q11=0.3×0.3=0.09kN/m；
（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：
q12=15×0.3=4.5kN/m；
（3）施工荷载标准值（kN/m）：
p1=15×0.3=4.5kN/m
2.强度验算
依照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）5.2.4规定，纵向支撑钢管按三跨连续梁计算。
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和；
最大弯矩计算公式如下:
M=0.1q1l2+0.117q2l2
最大支座力计算公式如下:
N=1.1q1l+1.2q2l
均布恒载：
q1=1.2×q11=1.2×0.09=0.108kN/m；
均布活载：
q2=1.4×4.5+1.4×4.5=12.6kN/m；
最大弯距Mmax=0.1×0.108×0.52+0.117×12.6×0.52=0.371kN·m；
最大支座力N=1.1×0.108×0.5+1.2×12.6×0.5=7.619kN；
最大应力σ=Mmax/W=0.371×106/（5080）=73.081N/mm2；
纵向钢管的抗压强度设计值[f]=205N/mm2；
纵向钢管的计算应力73.081N/mm2小于纵向钢管的抗压设计强度205N/mm2，满足要求！
3.挠度验算
最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度；
计算公式如下:
ν=0.667ql4/100EI
均布恒载:
qk=qll=0.09kN/m；
ν=0.677×0.09×5004/（100×2.06×105×121900）=0.002mm；
纵向钢管的最大挠度为0.002mm小于纵向钢管的最大容许挠度500/150与10mm，满足要求！
三、横向支撑钢管计算
支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；
集中荷载P取板底纵向支撑钢管传递力，P=7.619kN；
支撑钢管计算简图
支撑钢管计算弯矩图（kN·m）
支撑钢管计算变形图（mm）
支撑钢管计算剪力图（kN）
最大弯矩Mmax=0.429kN·m；
最大变形νmax=0.108mm；
最大支座力Qmax=10.599kN；
最大应力σ=84.408N/mm2；
横向钢管的计算应力84.408N/mm2小于横向钢管的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求！
支撑钢管的最大挠度为0.108mm小于支撑钢管的最大容许挠度400/150与10mm，满足要求！
四、扣件抗滑移的计算
按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，P96页，双扣件承载力设计值取16.00kN，按照扣件抗滑承载力系数0.75，该工程实际的旋转双扣件承载力取值为12.00kN。
R≤Rc
其中Rc--扣件抗滑承载力设计值,取12.00kN；
纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=10.599kN；
R<12.00kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架立杆荷载标准值（轴力）计算
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容
（1）脚手架的自重（kN）：
NG1=0.149×18=2.68kN；
（2）栏杆的自重（kN）：
NG2=0.15×0.4=0.06kN；
（3）脚手板自重（kN）：
NG3=0.3×0.4×0.5=0.06kN；
经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=2.8kN；
2.活荷载为施工荷载标准值产生的荷载
经计算得到，活荷载标准值NQ=15×0.4×0.5+15×0.4×0.5=6kN；
3.因不考虑风荷载,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.2NG+1.4NQ=1.2×2.8+1.4×6=11.76kN；
六、立杆的稳定性验算
立杆的稳定性计算公式:
σ=N/φAKH≤[f]
其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：
N=11.76kN；
φ-------轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到；
i----计算立杆的截面回转半径（cm）：
i=1.58cm；
A----立杆净截面面积（cm2）：
A=4.89cm2；
W----立杆净截面模量（抵抗矩）（cm3）：
W=5.08cm3；
σ-------钢管立杆最大应力计算值（N/mm2）；
[f]----钢管立杆抗压强度设计值：
[f]=205N/mm2；
KH----高度调整系数：
KH=1/（1+0.005×（18-4））=0.935；
L0----计算长度（m）；
如果完全参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001），由公式
（1）或
（2）计算
l0=k1μh
（1）
l0=h+2a
（2）
k1----计算长度附加系数，取值为1.243；
μ----计算长度系数，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）表5.3.3；μ=1.7；
a----立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a=0.01m；
公式
（1）的计算结果：
立杆计算长度L0=k1μh=1.243×1.7×0.5=1.057m；
L0/i=1056.55/15.8=67；
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.789；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.789×489）=30.481N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=30.481N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
公式
（2）的计算结果：
L0/i=520/15.8=33；
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.909；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.909×489）=26.457N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=26.457N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式（3）计算
l0=k1k2（h+2a）（3）
k2--计算长度附加系数，按照表2取值1.081；
公式（3）的计算结果：
L0/i=698.715/15.8=44；
由长细比l0/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.872；
钢管立杆受压应力计算值；σ=11760.24/（0.872×489）=27.58N/mm2；
钢管立杆稳定性验算σ=27.58N/mm2小于钢管立杆抗压强度设计值[f]=205N/mm2，满足要求！
模板承重架应尽量利用剪力墙或柱作为连接连墙件，否则容易存在安全隐患。
以上表参照杜荣军:
《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》
七、立杆的地基承载力计算
立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求
p≤fg
地基承载力设计值:
fg=fgk×kc=120kPa；
其中，地基承载力标准值：
fgk=120kPa；
脚手架地基承载力调整系数：
kc=1；
立杆基础底面的平均压力：
p=N/A=47.04kPa；
其中，上部结构传至基础顶面的轴向力设计值：
N=11.76kN；
基础底面面积：
A=0.25m2。
p=47.04kPa≤fg=120kPa。
地基承载力满足要求！
3.4、该工程钢梁连接方式全部采用焊接，焊接工程量大。
为了保证工程的质量、安全，在钢梁的吊装前，做好安全网的设置工作；
3.5、为做好内应力的释放，钢梁的焊接顺序严格按照钢梁吊装次序，预留焊接应力释放点，最后完成外围钢梁的闭合焊接。
3.6、钢梁吊装时找好吊点后，钢绳与吊物成60º，将拼装好的钢梁缓慢立起，调整就位焊接，拉好缆风绳,钢梁吊装时最大重量按11吨计算，单股钢丝绳所受荷载为950KN,选用6x19、抗拉强度为1850Mpa的钢丝绳（直径31mm）,其破断拉力总和为662KN
钢丝绳容许拉力计算:
钢丝绳容许拉力可按下式计算
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