预制柱吊装施工方案.docx
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预制柱吊装施工方案
河南中原黄金冶炼厂有限责任公司
二期铜电解车间土建工程
预
制
柱
施
工
方
案
编制：
审核：
批准：
编制日期：
2017年6月23日
一、编制依据
1、中国恩菲工程技术有限公司提供的施工蓝图
2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2011
3、《混凝土质量控制标准》GB50164-2011
4、《商品混凝土质量管理规程》DBJ01-6-90
5、《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-2011
6、《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010
7、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
8、《钢筋混凝土结构预埋件》04G362
9、《建筑模板技术规程》 JGJ74-2003
10、《钢筋焊接及验收规程》 JGJ18-2003
11、我公司多年施工经验
二、工程概况
1、工程概况
本工程为河南中原黄金冶炼厂有限公司整体搬迁升级改造工程电解厂房，位于河南省三门峡市产业聚集区河南中原黄金冶炼厂有限责任公司生产厂区，二期铜电解厂房在一期电解厂房的东侧扩建，二期厂房长120.2m，建筑面积约16000㎡，一、二期建成后为一个厂房。
电解厂房双主跨各宽33m，配电解槽576个；附跨宽21m（局部宽27m），配有两段脱铜电积槽54个。
机组区域配置在整个电解厂房的中部，二期新增1台阴极剥片机组和2台电解专用吊车。
电解废液除送一期净液车间处理。
采用钢筋混凝土框架、排架结构，柱下独立基础为杯口基础，厂房主跨柱均为预制柱，共有预制柱66根，预制柱数量、长度及重量（按2.5t/m3计算）统计表如下：
序号
编号
柱全长（m）
数量
重量（t）
备注
1
YZ-1B
11.2
2
10.2
4
YZ-1D
16.2
1
20
5
YZ-2D
16.2
1
20
6
YZ-3D
16.2
6
20
7
YZ-4D
16.2
4
20
8
YZ-5D
16.2
4
20
9
YZ-6D
16.2
2
20
14
YZ-1E
19.55
1
28
15
YZ-2E
19.55
1
28
16
YZ-3E
19.55
6
28
17
YZ-4E
19.55
4
28
18
YZ-5E
19.55
4
28
19
YZ-6E
19.55
2
28
23
YZ-1G
16.2
1
20
24
YZ-2G
16.2
1
20
25
YZ-3G
16.2
6
20
26
YZ-4G
16.2
4
20
27
YZ-5G
16.2
4
20
28
YZ-6G
16.2
2
20
31
YFZ-6
19.97
1
24
32
YFZ-7
20.42
1
24.6
33
YFZ-8
21.02
2
25.4
34
YFZ-9
21.62
2
26
35
YFZ-10
22.07
2
26.6
36
YFZ-6a
19.97
1
24
37
YFZ-7a
20.42
1
24.6
合计
66
2工程重点、难点
1、工期紧，任务重，要求在115天内完工，留给预制柱制作安装时间更少；
2、预制柱质量要求高，安装过程中除按图纸施工外，还应及时与老厂房进行复测。
三、施工组织
根据我公司项目管理制度和GB/T50326－2001《建设工程项目管理规范》要求。
结合本工程特点，选派具有丰富经验、技术精干、能力强、素质高的人员对工序进行主控。
序号
姓名
职务
职务
备注
1
王海祥
项目经理
负责整个施工过程的人员、设备组织
2
王诚
施工经理
负责整个施工过程生产安排
3
陶波
经营经理
负责整个项目的经营工作
4
何睿
技术负责人
负责施工技术交底，施工过程中技术指导，及施工质量控制
5
樊景富
安全员
负责施工过程中的安全教育、检查、防护工作
四、施工准备
1、技术准备
1）、组织相关的人员审阅图纸，发现问题及时与设计协商解决。
2）、编制具体指导施工的技术交底。
2、现场准备
1）、
、
轴线跨处于整个工程的中间，如果从南北两侧进行跨外吊装作业半径太大，均会导致吊装效率低下、安全风险较高、施工成本高昂。
据我项目部对场地的认真分析和对工期的仔细编排，计划采用跨内预制，
轴线预制柱在厂房北侧道路上由西向东进行预制，具体预制场地布置图见图1。
2）、首先将预制构件加工场地压实、平整，再在上面砌筑一层砖胎模、保证场地的整体承载力，最后抹一层水泥砂将找平。
找平后对砖胎模平整度进行检查，其最大偏差不超过5mm。
3）、加工场地四周设排水沟，将雨水及时排出保证场地内没有积水。
4）、夜间施工时，应有足够的照明设施，现场采用两个探照灯分别设置在基坑南、北两侧。
图1预制柱场地布置图
3、材料准备
1）、模板全部采用18mm多层板，周转次数不超过3次。
柱高为11.2柱配1套模板，柱高为16.2m配15套模板，柱高为19.55配8套模板，山墙柱配4套模板;
2）、钢筋：
一级钢HPB300及三级钢HRB400;
3）、混凝土采用C30商品砼。
4、人员准备
序号
工种
数量
备注
1
测量工
2
2
钢筋工
16
3
木工
12
4
混凝土工
8
5
焊工
4
6
起重工
2
7
信号工
2
8
司索工
8
9
辅助工
8
5、机具准备
序号
名称
规格、型号
数量
备注
1
履带吊起重机
QUY130
1台
2
履带吊起重机
QUY120
1台
3
汽车吊
QY40
1台
3
焊机
4台
4
钢筋切断机
2台
5
钢筋弯曲机
2台
6
钢筋调直机
2台
7
钢筋套丝机
1台
8
经纬仪
2台
9
水准仪
1台
10
圆锯
1台
11
手拉葫芦
10t
2个
五、主要施工方法
工艺流程：
底模施工→底模上弹出模板边线、预埋件位置→底板模板及预埋件安装→钢筋绑扎→钢筋验收→侧壁铁件安装→侧壁钢筋保护层垫块安装→合侧模→模板加固→顶面铁件安装→隐蔽验收→混凝土浇注
1、钢筋工程
1）、钢筋原材料检验：
钢筋进场应按不同的规格种类分别抽样复检和见证取样，每批量抽样所代表的数量不超过60吨，见证数量为总检验数的30%以上，钢筋经复检合格后方可进行加工，在未确认该批钢筋原料合格的情况下，不得提前进行加工。
2）、钢筋保护层：
底部采用大理石垫块，侧壁采用塑料垫块，钢筋保护层厚度30mm。
3）、钢筋主筋采用闪光接触对焊连接或机械连接。
纵向受力钢筋不允许采用绑扎连接。
且同一断面接头不多于25%，两接头应错开35d。
闪光接触对焊接头必须先做班前焊试件送试验室进行钢筋连接试验，试验合格后在进行柱主筋焊接。
施工过程中，要严格控制柱主筋焊接接头质量。
4）、钢筋放样：
绘制钢筋配料单前，应认真学习图纸，了解设计意图，掌握图纸内容，熟悉规程规范，抗震构造节点等技术文件，钢筋配料单应准确，表达钢筋的部位、形状、尺寸、数量，钢筋放样应与钢筋表中的钢筋编号相对应，做到清晰明确，图文一致，在构造允许范围内应合理配置原料，减少钢筋损耗，节约材料。
5）、钢筋安装：
钢筋安装前必须将底模表面清扫干净（旧模板应刷脱模剂后再绑扎钢筋），将柱预埋件按照图纸要求放置并固定。
钢筋按图纸所标位置先上后下进行安装。
6）、上层钢筋安装完毕后，牛退钢筋应和主柱钢筋穿插绑扎。
7）、钢筋完毕后及时报验验收，确保钢筋绑扎正确无误，核对底板、预埋件及预埋螺栓数量、位置、型号正确方可合柱侧模。
8）、钢筋安装时，应考虑预制柱吊装时的吊点位置，在吊点位置埋设φ75钢管。
9）、钢筋加工安装质量标准
项目
允许偏差
（mm）
检查方法
绑扎钢筋网
长、宽
±10
钢尺检查
网眼尺寸
±20
钢尺量连续三档，取最大值
绑扎钢筋骨架
长
±10
钢尺检查
宽、高
±5
钢尺检查
受
力
钢
筋
间距
±10
钢尺量两端、中间各一点，取大值
排距
±5
保护层
厚度
柱、梁
±5
钢尺检查
墙
±3
钢尺检查
绑扎筋、横向筋间距
20
钢尺量连续三档，取最大值
预埋件
中心线位置
5
钢尺检查
水平高差
+3，0
钢尺和塞尺检查
2、模板工程
1）、对柱底模要求：
首先对预制柱加工区域地面用打夯机将表面压实。
用刮板对柱底模地面进行刮平，误差控制在20mm以内。
2）、预制柱加工区域压实、找平后，用砖砌筑一层砖胎模，再抹一层砂浆，由测量人员投放标高、挂线，人工用刮板将砂浆找平，复测平面每2米一点，最大差值不大于5mm。
3）、为保证底面光滑，在底模上铺一层18mm多层板，多层板底下铺50×100木方@200。
底模接缝用腻子刮平。
侧向模板紧夹底模。
4）、侧模与侧模、侧模与底模板缝之间采用海绵胶条封缝，确保模板接缝严密不漏浆。
5）、预埋件四边必须切直并磨平。
预埋件必须紧贴外模，并与主筋焊接固定防止移位。
6）、模板加固采用φ12对拉螺栓和槽钢[12加固。
模板内楞用100×50木方做水平楞，间距200mm。
外楞每边采用槽钢2[12做立楞，立楞间距400mm，槽钢用对拉螺栓拉接。
对拉螺栓与槽钢的连接采用100×100×10钢板，外用双螺母拧紧。
厂房柱牛腿支模采用18mm厚多层板钉做定型模板，用木方做楞和支撑。
7）、加固前要求模板的位置及垂直度必须准确。
在模板加固完毕后，应对柱模的位置和垂直度再次进行校核。
模板安装必须拉通线确保模板平直。
8）、模板加固完后，用水将模板内的沙土等杂物冲洗干净。
3、混凝土工程
1）、混凝土施工条件：
钢筋验收完毕、预埋铁件验收完、模板验收完、模板内清理完后方可进行。
2）、混凝土运输采用混凝土罐车，混凝土自卸后，采用人工入模。
3）、混凝土施工时必须认真振捣，由于钢筋较密混凝土振动棒采用30型小型振动棒。
混凝土施工从柱根开始逐渐向柱头施工。
混凝土施工时振动棒注意不要碰撞预埋铁件，防止其移位。
4）、严格按制混凝土坍落度，使其控制在140～160mm之间，每罐混凝土均要作坍落度检测。
5）、混凝土振捣完后表面用刮杠刮平，木抹子搓平、铁抹子压光，必须保证混凝土表面平整密实，不得有气孔麻面。
6）、混凝土压光后必须及时进行养护，混凝土浇注约12h后表面喷淡水，覆盖一层塑料薄膜，保持砼表面湿润。
7）、预制柱混凝土为C30，因本工程要求工期非常知短，预制柱制到吊装只有20天，因此考虑提高混凝土标号为C40，并做好养护工作，使混凝土强度尽快达到设计要求。
8）、柱子翻身、吊运、安装必须待强度达到80%后方可进行。
9）、柱子翻身、吊运时必须用橡胶垫保护柱子边角，不得损坏。
10）、质量要求
预制柱必须全数检查，检查工具：
50米钢尺、直尺、2米靠尺、塞尺、细线。
预制柱的尺寸允许偏差及检验方法
项目
允许偏差（mm）
检验方法
长度
+5，-10
钢尺检查
宽、厚度
±5
钢尺量一端及中部取较大值。
侧向弯曲
≤20
拉线、钢尺量大侧向弯曲处。
预埋件位置
10
钢尺检查
预留洞位置
15
钢尺检查
主筋保护层
+10，-5
钢尺检查
表面平整度
5
2米靠尺、塞尺
六、预制柱吊装
吊装前，要求杯口基础强度达到设计强度100%，并对杯口基础进行拉毛处理，同时该轴线吊车梁及屋面桁架已全部制作完成，保证在预制柱吊装就位后及时安装吊车梁及屋架，使预制柱，吊车梁，屋架形成一个整体，增加稳定性。
同时按要求对吊车站位位置进行处理，保证吊车区域地基承载力。
1、预制柱翻身与转运
混凝土强度达到设计强度80%时应将混凝土进行翻身（图纸要求在强度达到设计强度的80%时即可吊装，吊装前对混凝土实际强度进行测量，达到要求后方可进行翻身与吊装），翻转90°，清理柱表面杂物，保证吊装时，预制柱宽面方向与地面垂直。
因吊装点与预制点较近，在进行翻身的同时，将预制转运至吊装所需处，再进行吊装，预制柱翻身与转运考虑采用40吨汽车吊。
2、预制柱翻身与转运时吊点的位置设置
预制柱翻身与转运时考虑采用两点起吊，吊点设置在两端柱长1/3处，如下图所示：
图2预制柱翻身与转运示意图
预制柱转运后放于枕木上，枕木间距为1m，便于预制柱吊装。
3、预制柱吊装
（1）、预制柱吊装均采用一点起吊，在预制柱牛腿处埋设D100（内径>90mm）钢管，吊装时，将D90钢棒插入预留孔，在钢棒两端开设1cm深槽，将钢板卡入钢棒两端槽内，钢板厚度为20mm，预制柱吊装就位、吊车松钩后，钢板与钢棒脱离方便。
钢棒及钢板制作图如下：
图3钢棒及两端钢板制作图
并采用扁担进行吊装，减少钢丝绳的水平分力。
扁担制作图及吊装示意图如下所示：
图4扁担制作图
图5吊装示意图
具体吊装方法如下：
1）、柱子吊起距地500mm时稍停稳定，按照信号员的指挥，将柱子吊运到相应的杯口位置就位。
2）、就位时，以正确的方向缓慢降落到杯口基础底的正上方2厘米左右，停住，仔细核对柱子的编号和基础对应情况，确保一一对应。
3）、由两人拉动溜绳配合控制，使柱子基本就位，加上铁楔子，但不挤紧，再运用撬棍撬动柱子，使其正确就位。
在相互垂直的两个方向上架设经纬仪，使柱身立面轴线与杯口基础上的厂房轴线对准，上下垂直，校正轴线时先找好两个面上的轴线，然后再对准第三个面上的轴线，最后使柱子三个面上的轴线或中线对准定位轴线。
4）、已经就位好的柱子，吊车卸力（暂时不脱钩），认真用经纬仪校准轴线位置及垂直度，确认不超出偏差，检查铁楔子，确保都已充分受力，立即进行杯口的灌浆作业灌浆顶标高到铁楔子底部，并解除柱子上方的钢丝绳进行下一根柱子的吊装。
若出现偏差，则微调钢楔子位置，直至达到设计和规范要求。
图6柱的垂直度校正
3、吊装顺序
电解车间
、
轴线预制柱在
、
轴跨内吊装，由西向东进行，
轴线预制柱在厂房北侧道路上由西向东进行跨外吊装。
因D、E及F、G轴之间还有较多条形基础，在吊装时不能进行土方回填，为保证杯口基础的稳定性，考虑在杯口基础区域进行局部回填并夯实。
在吊装过程工，测量全称配合进行校正，校正后每根柱子在3个方向设置浪风绳采取防倒塌防护。
每日完成预制柱的安装并复测合格后，进行一次灌浆，灌浆考虑采用无收缩灌浆料，灌浆第二天后开始进行吊车梁及屋架安装，使预制柱、吊车梁、屋架形成一个整体，增加稳定性，吊车顺序如图8。
图7吊装顺序图
图8D、E轴预制柱跨内吊装示意图
图9G轴预制柱厂房北侧吊装示意图
5、机械、索具设备选择
1）、对于
、
轴预制柱吊装时，由于在
、
轴跨内距离为33m，预制柱最重为28t,柱高为19.55m，为考虑施工成本，同时保证施工进度，选用120吨履带吊，履带吊性能参数表如表8。
表10120吨履带吊性能参数表
由上表可知道，当回转半径为14m，臂长为28m时，吊车起重量为29.3吨，满足要求。
2）、对于
轴预制柱吊装，因道路与厂房柱之间有一条绿化带，吊装半径约为20m，
轴预制柱重量均为20吨，柱全长为16.2m,考虑采用130吨履带吊，履带吊性能参数表如表9。
表11130吨履带吊性能参数表
由上表可知，当回转半径为20m，臂长为31m时，履带吊起重量为22.4t，满足要求。
3）、120T吊车钢丝绳的选择
轴中柱吊装重量为28吨，130T吊车钢丝绳选采用6×37+1型，相关数据如下：
（1）选用两根钢丝绳：
直径47.5mm、钢丝绳最小破断力拉力总和为1180kN，钢丝绳的最小安全系数取6，不均匀系数取0.82；
（2）钢丝绳允许拉力为：
0.82×1180／6=161.27kN=16.46t；
（3）钢丝绳受力分析：
按照S=K1×Q／n计算；
其中K1为1.15（以a为30°为参考基准）；Q为28吨（E轴预制柱重量）；n为2；
得知：
S＝16.1t。
（4）16.46＞16.1t。
所以采用两根钢丝绳吊装的方案是可行的，是安全的。
4）、130T吊车钢丝绳的选择
轴预制柱吊装采用130吨吊车，钢丝绳采用6×37+1型，相关数据如下：
（1）选用一根钢丝绳：
直径43mm、钢丝绳最小破断力拉力总和为975kN，钢丝绳的最小安全系数取6，不均匀系数取0.82；
（2）钢丝绳允许拉力为：
0.82×975／6=133.25kN=13.6t；
（3）钢丝绳受力分析：
按照S=K1×Q／n计算；
其中K1为1.15（以a为30°为参考基准）；Q为20吨（G轴预制柱重为20t）；n为2；
得知：
S＝11.5t。
（4）13.6t＞11.5t。
所以采用两根钢丝吊装的方案是可行的，是安全的。
5）、钢棒受力分析
（1）钢棒受力简图如下：
图12钢棒受力简图
其中F=
N=137.2*103N
（2）钢棒剪切强度
钢棒剪切力最大为137.2*103N，查表得Q235容许切应为[τ]=80MPa
τ=
=
≤80MPa
则A≥0.001715m2
则D≥0.047m
钢棒实际直径为90mm≥47mm,因此满足要求。
（3）钢棒弯矩强度计算
由受力图分析可知，钢棒弯矩最大为MMAX=F·0.06=8.232*103N·m
圆棒抗弯截面数WZ=πd3/32=3.14*0.093/32=0.00007153m3
则σ=MMAX/WZ=8.232*103/0.00007153MPa=115.084MPa≤135MPa
因此满足要求
（4）钢棒挤压强度计算
由受力图分析可知，钢棒最大剪切力为FQ=137.2*103N
挤压面积Ajy=0.07*0.02m2=0.0014m2
查表可得钢棒挤压应力为[σJY]=135MPa
则挤压强度σJY=FQ/Ajy=137.2*103N/0.0014m2=98MPa≤135MPa
因此满足要求
（5）钢棒两端钢板受拉强度计算
钢板拉应力最大处为钢板截面最小处，其中拉力F=
N=137.2*103N
最小处截面面积为S=0.078*0.02*2m2=0.00312m2
则受拉强度σ=F/S=43.97MPa≤135MPa,因此满足要求
七、成品保护措施
1、加强成品保护意识，采取成品保护措施，积极宣传，全体动员，以身作责，实行奖罚措施。
2、下道工序施工期间应对上道工序加强成品保护，建立工序之间的交接制度。
3、各专业之间应相互配合，减少污染，各工序施工时应设专人检查成品保护措施执行情况，及时纠正错误行为。
4、刚施工完的工序，特别是需要一段时间养护的工序，要做好标志搭设临时围挡，预防人为损坏的行为发生。
5、材料不得乱堆放。
6、模板拆除不得随便乱砸乱撬，不得损坏结构楞角和砼表面。
7、砼浇筑时应设专人监护钢筋，保证受力钢筋位置正确，操作人员不得直接踩踏钢筋，必要时应铺设马道，在马道上行走和操作。
八、安全消防措施
1、安全管理目标
杜绝伤亡、重伤事故，轻伤事故率0，无重大火灾事故。
2、安全保证措施
1）、贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针，项目管理机构职能部门和操作工人均应明确安全生产目标，做好各项防护工作，安全生产做到经常化、制度化、规范化，坚持既抓生产又抓安全，当生产进度与安全相矛盾时，进度必须让位于安全。
2）、严格执行三门峡市规定的建筑工地现场安全防护标准，现场有明显的安全标志牌。
3）、开展经常性安全教育，提高全员的安全意识，对工人进行三级安全教育，经考试合格后才能准许上岗，特殊工种的工人应经过培训持证上岗。
4）、进入施工现场必须戴安全帽，高空作业必须系安全带，施工中认真穿戴好各种劳动防护用品，夜间施工应有足够的照明。
5）、所有机械设备必须做到定期检查，机械不得带病工作，非专业人员不得开启机械。
6）、所有振捣器、打夯机，电锤等手持电动工具，电闸箱要安装灵敏，有效的漏电保护装置。
7）、消火栓要有规定标志，消防用具不得移作它用。
8）、现场堆料区地基应稳固，加强管理，防火防盗，
9）、手持电动工具应符合有关规定，电源线、插头、插座应完好，电源线不得任意接长和调换，工具的外绝缘完好无损，维护和保管由专人复负责。
10）、照明电源采用220V，在电源一侧加装漏电保护器，特殊场所按规定使用安全电压照明，使用行灯照明，其电源电压不超过36V，灯体与手柄绝缘良好，电源线使用橡套缆线，不得使用塑料软线。
11）、电焊机应单独设开关，电焊机外壳做接地保护，一次电源线采用橡套缆线，其长度不大于5m，两侧接线应压接牢固，并安装可靠防护罩，焊把线到位，不得借用管道，金属脚手架等做零线。
12）、起重机具吨位根据工况确定为130t和120t各一台，使用前应检查制动器、方向机构等是否完好、工况运行正常方可施工。
严禁人、物同载。
13）、警告牌和警示绳：
吊装施工区域四周拉设警示绳并悬挂安全警告牌。
14）、施工前所有参加施工人员必须进行安全技术交底，并清楚掌握项目的特点及安全技术措施的要求。
做到“一对一结伴”,互相监督,互相帮助, 发现违章及时劝阻，杜绝各类事故的发生，做到”四不伤害”。
15）、进入施工现场必须正确配戴安全帽，系好下颌带。
16）、施工人员严禁窜岗，不要到自己不熟悉或与自己施工无关的区域，不能随意触摸各机械设备、设施。
17）、严禁酒后及带病进入施工现场。
严禁非电工私拆接电源设备，电焊机二次线绝缘良好，严禁铜芯裸露。
配电盘等施工机械及用电设施必须有可靠防雨措施。
18）、现场设备、材料运输必须有封车，拖拉机、翻斗车禁止违章载人。
施工人员施工过程中必须有较强的自我防护能力,不能进行安全施工的场所必须拉设好安全设施。
19）、预制柱吊装过程中，边竖立柱子，边在上部设置安全绳，并尽快进行吊车梁及屋面桁架的安装，使用预制、吊车梁、屋架形成一个整体，增加稳定性。
高处施工连接吊车梁或临时连接钢构件必须扎安全带。
20）、合理设置软爬梯，做到牢固可靠。
同时设置配吊绳，人员上下携带防坠器具。
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