卸载专项方案.docx
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卸载专项方案
附件2
钢结构卸载专项施工方案
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。
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