型钢梁柱吊装专家论证.docx
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型钢梁柱吊装专家论证
雨润·北海湾欢乐海岸星级酒店区
喜来登酒店
型钢柱、梁吊装专项施工方案
编制：
审批：
日期：
一.
工程概况
工程名称：
雨润·北海湾欢乐海岸星级酒店区
建设单位：
威海雨润文化旅游发展有限公司
设计单位：
青岛市旅游规划建筑设计研究院
监理单位：
北京佳益工程咨询有限公司
施工单位：
浙江省建工集团有限责任公司
雨润·北海湾欢乐海岸星级酒店区工程是由威海雨润文化旅游发展有限公司开发建设，青岛市旅游规划建筑设计研究院设计，由山东省鲁南地质工程勘察院地质勘察。
项目位于威海市环翠区孙家疃镇远遥村，东、西、南三面临山;北侧隔环海路与黄海相望。
工程由一栋喜来登大酒店，两栋精品酒店、六栋花园酒店、一栋洗浴中心及地下车库组成。
二.编制依据
1、雨润·北海湾欢乐海岸星级酒店区施工图
2、《钢结构工程施工质量及验收规范》
3、《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》
三.吊装机具选择
根据型钢梁、柱的吊装部位，将型钢吊装区划分为A区及B区，A区为喜来登大酒店A-13至A-19、A-H至A-Q轴，B区为喜来登大酒店A-13至A-19、A-E轴至A-H轴。
型钢柱、梁平面布置详见附图，型钢柱、梁规格参数见下表：
序号
编号
长度或高度
重量
数量
1.
KZ-A1-1
16810
7080
2.
KZ-A1-2
16960
7129
3.
KZ-A1-3
16810
6944.6
4.
KZ-A1-4
16810
6899
5.
KZ-A2-1
16675
11040
6.
KZ-A2-2
16675
11232.3
7.
KZ-A2-3
16675
11392.9
8.
KZ-A2-4
16675
11190
9.
KZ-A3-1
17220
2817.3
10.
KZ-A3-2
17220
2809
11.
KZ-A4-1
16870
3548.5
12.
KZ-A4-2
16870
3547.2
13.
KZ-A4-3
16870
3547
14.
KZ-A4-4
16870
3547
15.
KZ-A5-1
15210
3486
16.
KZ-A5-2
15219
3568
17.
KZ-A5-3
17210
4495
18.
KZ-A5-4
17220
4496
19.
KZ-A6-1
14980
5886
20.
KZ-A6-2
14980
5886
21.
KL1-1
312
597.5
22.
KL1-2
17280
3446
23.
KL1-3
17280
3446
24.
KL1-4
3122
1198
25.
KL1-5
3122
599
26.
KL2-1
11095
1770
2
27.
KL2-2
10975
1751
5
28.
KL2-3
11895
1911
2
29.
KL2-4
11994
1913
5
30.
KL2-5
10075
1607
2
31.
KL2-6
10875
1748
2
32.
KL2-7
11895
1897.4
2
33.
KL2-8
11095
1769.8
2
34.
KL3-1
2622
964
4
35.
KL3-2
16280
5986
2
36.
KL4-1
1955
1280
2
37.
KL4-2
15130
9905
2
38.
KL4-3
1955
1280
2
A区钢梁、柱汽车吊站位详见附图，东西边柱（13轴、19轴）最大工作幅度为20.5米，柱单件最大重量为4495kg，构件起吊高度为约18米（非吊钩高度）；中间柱（14轴、18轴）KZ-A2柱重11232kg，工作幅度为13.5米，构件起吊高度为约18米（非吊钩高度）；14轴北侧柱KZ-A1柱重6944.6kg，工作幅度为18米，构件起吊高度为约18米（非吊钩高度）；梁单件最大重量9905kg，最大工作幅度为12米，构件起吊高度为约18米（非吊钩高度）。
B区汽车吊站位详见附图，梁柱最大工作幅度为20.5米，柱单件最大重量为7129kg，构件起吊高度为约18米（非吊钩高度）。
经对比查询汽车吊起重性能表，采用100t汽车吊能满足型钢柱梁的吊装安全要求。
100t汽车吊的起重性能详见下表：
3.1、主臂起重性能表
四.汽车行驶路线
根据施工现场的实际情况，项目部决定汽车吊及运输车辆从施工11区A-16轴至A-18轴进入，施工厂区10区及11区负一层墙板外侧施工完成后及时回填土，运输车辆及吊车从南侧入口驶入进入施工现场。
喜来登酒店顶标高同车库顶标高高差2.35米，该处高差原设计为酒店汽车坡道，填土高度2.35米，车库及主楼负一层完成后于车库主楼高低差处填土压实后作为吊车行驶的汽车坡道。
五.汽车行驶及支设结构加强措施
1）汽车行驶部位结构加强：
A-16轴及A-18轴为汽车行驶区域，该处负一层混凝土浇筑完成后梁板模板及支架不拆除，作为该区域加强措施。
A-A至A-E轴处的车库顶需填土修筑汽车吊的行驶坡道，因该处原设计填土厚度为2.35米，故该处填土承载力有车库钢筋混凝土结构承担，汽车行驶所产生的的压力由模板支撑系统承担。
模板支撑系统所能承受的荷载为负一层钢筋混凝土自重所产生的压力，汽车自重为66T，因汽车行驶产生动荷载，根据规范要求取值范围为1.1至1.3，按1.15考虑。
汽车所产生的荷载为75.9×9.8KN=743.82KN。
模板支撑系统在车辆行驶范围内所产生的荷载等同于模板支撑的混凝土结构所产生的重力，汽车行驶范围内的混凝土结构重力为743.82KN,转化压强为743.82÷13÷5=11.44KN/㎡（13米及5米表示汽车吊压力作用范围），11.44÷9.8÷2.51=0.47m,混凝土结构板支撑按0.47米计算。
经计算板脚手架应采用0.6×0.6间距。
计算书见附表。
喜来登酒店主楼一层底板厚度18cm,为防止汽车吊在一层主楼行驶中由于集中荷载的作用，对楼板产生破坏，在主楼汽车行驶区域铺设20mm厚的铁板，将汽车所产生的集中荷载转化成均布荷载，减少对板的破坏。
2）汽车吊支腿位于框架梁时底部支撑加强作法。
见附图
3）汽车吊支腿位于板底时底部支撑加强作法。
见附图
4）基础防水底板承载力计算
因车库底板为防水底板，设计不考虑承载力要求，负一层地面设计活荷载值≤5KN/㎡，故应进行防水底板的承载力核算。
汽车吊荷载为743.82KN,作用面积65平方米，压强为11.44KN/㎡。
车库防水底板设计覆土层厚度为0.75M,主楼覆土厚度为1.65，覆土按1.4T/m³计算。
覆土作用在防水底板上压强分别为：
车库底板10.29KN/㎡，主楼底板13.72KN/平方米，因进行型钢梁、柱施工时防水底板无覆土，应扣除覆土压力，最后取值为11.44-10.29≤5KN/㎡，11.44-13.72≤5KN/㎡（5KN为负一层地面承载力）。
故满足承载力要求。
六.吊装工艺与吊装方案
1、吊装工艺流程
定位---定标高---柱顶螺栓预埋---定标高----弹线----柱安装----钢梁安装----次构安装---高强螺栓紧固---补强焊接
2、钢柱安装工艺
2.1钢柱的吊装
1）对基础进行复测，包括锚栓的露出长度，锚栓中心线对基准线的位移偏差，锚栓间距，基础标高，对于不合格的进行处理后方可进行吊装。
2）为了控制柱子的安装标高，还事先在柱子可视的截面上划出500mm的位置，以便安装时进行标高的微调、校正。
在复测合格的基础上安装钢柱，首先用单支钢丝绳将柱子捆绑好，吊点位置选择在距柱端1/3柱长的位置。
通过旋转法将柱子吊起，将钢柱吊起送至安装位置。
绑扎处应设加垫。
2.2钢柱的校正
1）在柱子可视面上事先画出中心线，然后在两个相互垂直的方向用经纬仪对柱子的垂直度进行调整。
2）通过测量柱子内侧距建筑物上弹好的控制线的距离来控制柱子的垂直度。
3）柱子的标高、轴线和垂直度偏差的调整是相互联系的兼顾的，待所有标准都达到时才算完成校正工作。
3、钢梁安装工艺
将钢梁卸车到各柱附近，用汽车吊安装。
从一区开始、先主梁后次梁再檩条，逐根按编号用汽车吊安装钢梁，只有当梁两端安装螺栓紧固（或点焊牢固）后，方可松钩，依次吊装其它钢梁。
检验合格后进行焊接。
钢梁的绑扎吊点尤为重要，本工程有许多钢梁最长为17米左右，钢丝绳夹角符合本次吊装要求。
4、现场焊接工艺
4.1主要构件焊接工艺
手工焊接应采用多层多道、小电流的焊接方法。
1）对接溶透焊缝（平焊位手工电弧焊）
适用梁柱翼缘板腹板对接焊缝，焊条E4303。
焊接工艺参数：
焊接坡口：
b≤12mm单坡口角度60度钝边2mm
b>12mm双坡口角度60度钝边2mm组装间隙：
2---3mm
焊接电流140~~180A，焊接电压24V，焊接速度15cm/min
2）T型焊缝（船形位手工电弧焊）
适用于梁柱筋板、连接板、柱顶板、柱底板，双面贴角焊缝，焊条E4303。
3）焊接工艺参数：
焊脚高度：
大于被焊件中较薄件的厚度。
焊接电流140~~160A，焊接电压22V，焊接速度16cm/min手工电弧焊接时可参照下表参数：
焊条直径Φ3.2Φ4.0Φ5.0
焊接电流（A）100~130160~210210~270
4）焊缝外观：
用肉眼和量具检查焊缝外观缺陷和焊脚尺寸，应符合施工图和施工规范的要求，焊波均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区应清理干净，无飞溅残留物。
5）全熔透焊缝作为焊接过程中的重点和关键质量控制点，质量检查人员对此部位应进行跟踪检查并做好相应的质量检查检查记录。
5、构件的场内二层搬运
构件进场线路同汽车吊行驶线路，构件进场后将型钢梁、柱构件卸到喜来登大酒店A-E轴北侧，后采用人工推运至吊装区域内。
七.安全文明施工措施
1、文明施工
1）遵守现场安全的各项管理规定，进入现场必须带好安全帽，严禁吸烟。
2）构件堆放、电焊机排列整齐有序，备用的氧气、乙炔瓶放入专用笼子内，分开放置。
3）现场设置安全员、防火员。
4）保持现场卫生。
5）现场所有施工人员服从指挥，言行文明。
2、安全技术措施
1）构件的运输
①、装车时用大垫木10X10木方将构件垫稳，并用2t倒链前后两道封牢。
②、装车后，整体高度小于4m。
③、行驶速度≤40公里/小时，转弯或路面不平处≤20公里/小时。
④、构件与钢丝绳接触处，用胶皮垫住。
⑤、装车后，摆放位置应居车中部，前、后用2t链封牢（运中部时封三道），所有构件运输过程中要经常检查构件封车绳、倒链的情况，遇到问题及时处理。
⑥、由于本次有超长的构件，要夜间运输，运输前要进行安全交底，要求在运输中有专门的运输负责人。
要求公司派专职安全员。
运输车辆要安装示宽灯，要前有车开道，后有车压送。
并要与交通部门协商好具体的时间和路线，以保证交通的畅通。
2）结构安装施工技术措施
①、柱子的垂直度：
在柱子的相互垂直的两个截面上预先画上中心线，然后从两个相互垂直度方向架上两台经纬仪进行校正。
②、柱子中心线对定位轴线：
复测时在基础上弹出基础的中心线，并且在柱子上也画出中心线，在安装第一节时使柱子的中心线于基础的中心线相对应重合。
3、成品保护
①、运输构件时，根据钢构件的长度、重量选用车辆，钢构件在运输上采用三个支点（用道木）。
②、钢构件存放场地平整坚实，无积水。
同型号的钢构件叠放时各层钢构件的支点在同一垂直线上。
3、其它
1）进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业必须穿防滑鞋、系安全带，凡不适合高空作业的人员，不得从事高空作业。
2）施工用机索具施工前由工长带领有关人员进行检验，合格后方可使用。
3）四级风以上禁止作业。
4）吊装作业人员作业中严格执行《安全规程》中“十不吊”规定，吊装前安全员应对作业人员应进行安全教育。
5）吊装过程中，应待构件就位后再上前操作，解开构件的吊索时应将安全带系在牢固处，防止空中坠落。
6）吊装作业点距离高压线不得小于2m。
距低压线不得小于1m，否则应采取措施后方可施工。
7）在同一垂直线上，严禁上、下同时施工。
8）高空作业中。
各类工具、配件应装入工具袋内，严禁乱扔、乱抛以防物体打击。
9）构件就位应平稳，避免振动和摆动，待构件紧固后方可松开吊索具。
10）施工用氧气瓶、乙炔瓶，必须距明火10m以上，二者相距10m以外，避免曝晒、烧烤，搬动时禁止碰撞，以防发生火灾。
11）要使用合格的电气设备，并且有专门的电工负责。
扣件钢管楼板模板支架计算书
依据规范:
《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《建筑施工木脚手架安全技术规范》JGJ164-2008
计算参数:
钢管强度为205.0N/mm2，钢管强度折减系数取1.00。
模板支架搭设高度为7.2m，
立杆的纵距b=0.60m，立杆的横距l=0.60m，立杆的步距h=1.80m。
面板厚度18mm，剪切强度1.4N/mm2，抗弯强度15.0N/mm2，弹性模量6000.0N/mm2。
模板自重0.30kN/m2，混凝土钢筋自重25.10kN/m3，施工活荷载2.50kN/m2。
扣件计算折减系数取1.00。
图1楼板支撑架立面简图
图2楼板支撑架荷载计算单元
按照模板规范4.3.1条规定确定荷载组合分项系数如下：
由可变荷载效应控制的组合S=1.2×（25.10×0.20+0.30）+1.40×2.50=9.884kN/m2
由永久荷载效应控制的组合S=1.35×25.10×0.20+0.7×1.40×2.50=9.227kN/m2
由于可变荷载效应控制的组合S最大，永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.40
采用的钢管类型为φ48×2.8。
钢管惯性矩计算采用I=π（D4-d4）/64，抵抗距计算采用W=π（D4-d4）/32D。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q1=0.9×（25.100×0.200×0.600+0.300×0.600）=2.873kN/m
考虑0.9的结构重要系数，活荷载标准值q2=0.9×（0.000+2.500）×0.600=1.350kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3；
I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4；
（1）弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——面板的最大弯距（N.mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值（kN/m）；
经计算得到M=0.100×（1.20×2.873+1.40×1.350）×0.300×0.300=0.048kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.048×1000×1000/32400=1.483N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×（1.20×2.873+1.4×1.350）×0.300=0.961kN
截面抗剪强度计算值T=3×961.0/（2×600.000×18.000）=0.133N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
面板抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×2.873×3004/（100×6000×291600）=0.090mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
（4）2.5kN集中荷载作用下抗弯强度计算
经过计算得到面板跨中最大弯矩计算公式为M=0.2Pl+0.08ql2
面板的计算宽度为1200.000mm
集中荷载P=2.5kN
考虑0.9的结构重要系数，静荷载标准值q=0.9×（25.100×0.200×1.200+0.300×1.200）=5.746kN/m
面板的计算跨度l=300.000mm
经计算得到M=0.200×0.9×1.40×2.5×0.300+0.080×1.20×5.746×0.300×0.300=0.239kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.239×1000×1000/32400=7.365N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
二、纵向支撑钢管的计算
纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为
截面抵抗矩W=4.25cm3；
截面惯性矩I=10.20cm4；
1.荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.100×0.200×0.300=1.506kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.300×0.300=0.090kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=（2.500+0.000）×0.300=0.750kN/m
考虑0.9的结构重要系数，静荷载q1=0.9×（1.20×1.506+1.20×0.090）=1.724kN/m
考虑0.9的结构重要系数，活荷载q2=0.9×1.40×0.750=0.945kN/m
2.抗弯强度计算
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×2.67×0.60×0.60=0.096kN.m
最大剪力Q=0.6×0.600×2.669=0.961kN
最大支座力N=1.1×0.600×2.669=1.761kN
抗弯计算强度f=0.096×106/4248.0=22.62N/mm2
纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
3.挠度计算
三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度
V=（0.677×2.111+0.990×0.000）×600.04/（100×2.06×105×101950.0）=0.088mm
纵向钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
三、板底支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算
集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=1.76kN
支撑钢管计算简图
支撑钢管弯矩图（kN.m）
支撑钢管剪力图（kN）
变形的计算按照规范要求采用静荷载标准值，受力图与计算结果如下：
支撑钢管变形计算受力图
支撑钢管变形图（mm）
经过连续梁的计算得到
最大弯矩Mmax=0.185kN.m
最大变形vmax=0.113mm
最大支座力Qmax=3.787kN
抗弯计算强度f=M/W=0.185×106/4248.0=43.54N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于设计强度,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
四、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算:
R≤Rc
其中Rc——扣件抗滑承载力设计值,取8.00kN；
R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=3.79kN
单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!
五、模板支架荷载标准值（立杆轴力）
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=0.090×7.200=0.645kN
（2）模板的自重（kN）：
NG2=0.300×0.600×0.600=0.108kN
（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：
NG3=25.100×0.200×0.600×0.600=1.807kN
考虑0.9的结构重要系数，经计算得到静荷载标准值NG=0.9×（NG1+NG2+NG3）=2.304kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
考虑0.9的结构重要系数，经计算得到活荷载标准值NQ=0.9×（2.500+0.000）×0.600×0.600=0.810kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N=1.20NG+1.40NQ
六、立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
其中N——立杆的轴心压力设计值，N=3.90kN
i——计算立杆的截面回转半径，i=1.60cm；
A——立杆净截面面积，A=3.974cm2；
W——立杆净截面模量（抵抗矩）,W=4.248cm3；
[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；
a——立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度，a=0.60m；
h——最大步距，h=1.80m；
l0——计算长度，取1.800+2×0.600=3.000m；
λ——长细比，为3000/16.0=187>=150不满足要求!
φ——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到0.205；
经计算得到σ=3898/（0.205×397）=47.801N/mm2；
不考虑风荷载时立杆的稳定性计算σ<[f],满足要求!
考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式为：
风荷载设计值产生的立杆段弯矩MW依据模板规范计算公式5.2.5-15:
MW=0.9×0.9×1.4Wklah2/10
其中Wk——风荷载标准值（kN/m2）；
Wk=uz×us×w0=0.450×1.090×0.120=0.059kN/m2
h——立杆的步距，1.80m；
la——立杆迎风面的间距，0.60m；
lb——与迎风面垂直方向的立杆间距，0.60m；
风荷载产生的弯矩Mw=0.9×0.9×1.4×0.059×0.600×1.800×1.800/10=0.013kN.m；
Nw——考虑风荷载时，立杆的轴心压力最大值，参照模板规范公式5.2.5-14；
Nw=1.2×2.304+0.9×1.4×0.810+0.9×0.9×1.4×0.013/0.600=3.810kN
经计算得到σ=3810/（0.205×397）+
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