钢结构吊装工程方案.docx
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钢结构吊装工程方案
反渗透膜生产车间
钢结构吊装工程施工方案
工程名称：
反渗透膜生产车间
建设单位：
北京碧水源科技股份有限公司
施工单位：
北京韩建集团有限公司
编制人：
编制日期：
2012年8月31日
审核人：
审核日期：
2012年9月01日
一、工程概况
二、编制依据
三、劳动力、主要施工机械组织方案
四、安装阶段材料投入计划
五、安装阶段材料投入计划保证措施
六、现场安装机械设备投入计划
七、安装阶段机械设备投入计划保证措施
八、吊装工程
九、安全管理措施
十、现场文明施工措施
一工程概况
本工程位于北京怀柔雁栖经济技术开发区。
主体结构为钢框架结构，厂房高22.40米，宽37.76米，长84.32米，共十榀门式钢架，钢柱数量50个，最长为21.625米，重量：
7.5吨，钢柱主要采用焊接箱型截面，钢梁采用焊接工字型截面实腹梁，最长为12米，主框架材质均为Q345B。
钢结构连接的主要形式为高强螺栓连接及焊接。
二编制依据
1.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001
2.《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002J218-2002
3.《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-2011
4.《钢结构用高强度大六角螺栓、螺母、垫圈技术条件》GB/1231-2006
5.《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GN/T3632.3633
6.《碳钢药芯焊丝》GB/T10045
7.《熔化焊用钢丝》GB/T14957
8.《冷弯薄壁钢结构技术规范》GB50018-2002
9.《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:
2002
10.《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98
11.《碳素结构钢》GB/T700
12.《碳钢焊条》GB/T5117
13.《低合金钢焊条》GB/T5118
14.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级》GB8923-1988
15.《钢丝绳》GB/T8918-1996
16.公司的规章制度和有关工程技术、质量安全、生产管理等文件
三劳动力、主要施工机械组织方案
施工劳动力是施工过程中的实际操作人员，是施工质量、进度、安全、文明施工最直接的保证者。
我们选择劳动力的原则为：
具有良好的质量、安全意识；具有较高的技术等级；具有相类似工程施工经验的人员。
劳务层组织由项目经理部根据项目部的每月劳动力计划，在单位内进行平衡调配。
本工程在现场整个施工过程中，所有劳动力月平均人数在45人左右，高峰期总人员数将达到48人。
现场安装劳动力组织配备详见下表。
钢结构施工劳动力安排计划表单位:
人
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
2012年
月份
9
10
11
铆工
4
4
5
架子工
5
5
4
电焊工
4
6
6
起重工
5
5
5
测量工
2
2
2
电工
1
1
1
油漆工
3
4
4
机操工
2
4
3
普工
15
16
18
总计
41
47
48
四安装阶段材料投入计划
1、为充分保障钢结构的吊装工期和保证整个工期的进度计划，在材料的现场拼装、吊装等方面进行准备工作。
2、在钢结构安装阶段开工前全部落实现场构件拼装、吊装、焊接作业等现场施工所需要的各项材料，并根据仓库或堆放场地情况在使用前5天内分批进场，以保证施工需求。
主要物资投入计划
序号
材料名称
单位
数量
型号规格及
技术参数
性能说明
备注
1
焊条
吨
2
Φ3.2/Φ4
合格
2
焊丝
吨
1.5
Φ1.2
合格
3
气体
瓶
20
合格
4
钢丝绳
米
500
合格
5
卡环
只
30
合格
6
电线电缆
米
500
合格
7
配电箱
只
3
合格
8
高强度螺栓
套
200
合格
9
栓钉
套
10000
合格
10
安全网
平方米
1500
合格
11
安全钢丝绳
米
1000
合格
12
爬梯
米
200
合格
五安装阶段材料投入计划保证措施
1、及时统计出材料清单，统计出仓库现有材料清单和数目，并根据以上信息编制材料采购清单和数量。
2、积极保持与业主等单位的联系与沟通。
3、提前预算足够的资金，确保材料采购的资金量的供应。
4、保证材料的运输畅通，满足工程的需要。
5、在现场搭设足够的材料堆放场地，保证满足材料在现场的堆放要求。
6、在施工前，选定多个长期合作、实力强劲的材料供应商，实行强强联合，与他们签定材料供应计划，明确材料的供应时间、数量和质量，保证在出现突发情况时，能够随时提供足够的材料，以满足现场施工需要。
六现场安装机械设备投入计划
现场安装拟投入的主要施工机械设备表
序号
设备
名称
规格
型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定
功率
（KW）
施工
部位
备注
1
汽车吊
25t
2台
2009
钢结构
2
二氧化碳焊机
600UG
6台
2011
钢结构
3
直流焊机
AX-500-7
4台
2010
钢结构
4
空压机
0.6m3
2台
2011
钢结构
5
碳弧气刨
1台
2010
钢结构
6
焊条筒
50只
2011
钢结构
7
高温烘箱
00C—5000C
1台
2011
钢结构
8
螺旋千斤顶
5t/10t/32t
4/8/8/2
2009
钢结构
9
对讲机
MOTOROLA
8台
2010
钢结构
10
手拉葫芦
3t/5t/10t
8/8/8
2010
钢结构
11
自动安平水准仪
ZDS3
2
钢结构
12
测温仪
300度
2
钢结构
13
经纬仪
J2
4
钢结构
14
钢卷尺
7.5m
50
钢结构
现场吊装用两台50T汽车吊做为主要的吊装机械，50T汽车吊吊装性能如下：
吊车作业计算图
主要杆件清单:
重量7.5吨，杆件高度22米。
吊车选用50T汽车吊，吊装起升高度24米，回转半径11.7米。
选用50吨汽车吊，25.4米臂杆，回转半径12米，起升高度24.74米，对应起重量7.5吨，满足要求。
（1）吊索计算：
钢柱吊索承重36.27KN,安全系数6，选用钢丝绳破断拉力36.27*6=217.62KN,Φ22*37（a）类1570MPa钢丝绳，破断拉力251KN,满足要求。
起吊重量7.5吨，夹角45度吊索选用。
吊索承重51.27KN,6倍安全系数51.27*6=307.62KN,选Φ266*37（a）类1570MPa钢丝绳，破断拉力350KN,满足要求。
见下图
5、吊耳计算：
（1）拉应力计算
如上图所示，拉应力的最不利位置在c－d断面，其强度计算公式为：
51270/{2（80-20）10}=42.7<215/1.5=143MPa
其中：
σ—c-d截面的名义应力，
P—吊耳荷载，N
[σ]—许用应力，MPa，一般情况下，
S=10mm，r=20mm,R=80mm
（2）剪应力计算
如图所示，最大剪应力在a-b断面，其强度计算公式为：
51270/｛（80-20）10｝=85.45<215/1.732=124MPa
式中：
[τ]—许用剪应力，MPa，
（3）局部挤压应力计算
局部挤压应力最不利位置在吊耳与销轴结合处，其强度计算公式为：
51270/｛40*10｝=128MPa<215*1.4MPa
式中：
：
许用挤压应力，MPa，
。
（4）焊缝计算：
B：
当吊耳受拉伸作用，焊缝开双面坡口，按照对接焊缝计算：
｛1.1*5270｝/｛（80-20）10｝=9.66MPa<0.8*215=172MPa
式中：
k—动载系数，k=1.1；
L—焊缝长度，mm；
δ—吊耳板焊接处母材板厚，mm；
—对接焊缝的纵向抗拉、抗压许用应力，
，
为母材的基本许用应力。
钢丝绳的技术数据表：
钢丝绳
直径（mm）
钢丝绳的破断拉力总和（kN）
钢丝绳的允许拉力（kN）
换算成重量（吨）
旧钢丝绳取用系数
（0.4～0.75）
最终允许拉力（吨）
备注
15.0
132.0
13.53
1.38
0.6
0.82
钢丝绳公称抗拉强度取1550
17.5
172.5
17.681
1.8
0.6
1.08
19.5
213.5
21.884
2.23
0.6
1.34
21.5
270
27.675
2.82
0.7
1.977
24．0
326.5
33.466
3.415
全新钢丝绳取值：
1.0
3.415
26．0
388.5
39.821
4.06
全新钢丝绳取值：
1.0
4.06
28．0
456.5
46.79
4.77
全新钢丝绳取值：
1.0
4.77
七安装阶段机械设备投入计划保证措施
1、由于本工程施工所要求的机械设备均要连续作业，所以机修人员不仅要跟班作业，而且当机械出现故障时，须能在施工工艺允许的时间范围内进行抢修。
因此，拟在施工现场布置一个机械设备维修车间，机修人员均为经培训考核合格持证上岗，具有丰富的维修经验。
2、同时施工现场要留置一小块空地放置少量的备用设备，同时作为保养的场地，并且所有机械均进行三级保养。
如果现场作业的设备经检验确定维修时间较长，会对工程造成较大的损失，则直接利用现场设备进行更换，确保工程的顺利进行。
如现场的机械设备满足不了工期要求，项目经理部将向监理打申请报告，经批准后向外界租用性能优越又能满足施工需要的机械设备。
3、现场安装技术：
（1）本工程有钢结构约850吨，其中钢梁、钢柱为主要工程量。
本工程的节点多。
并且本工程的高空施工的量较大，这也给施工带来了较大的难度。
（2）根据本工程施工内容分布广、多而杂等特点，大部分钢构件都采用汽车吊从里向外进行分段吊装。
4、现场焊接技术
本工程现场焊接有箱形柱与H型钢梁焊接、栓钉焊接等，焊缝种类多，必须采取措施严格保证现场焊接质量。
5、测量监控技术
由于绝大部分构件在高空安装，吊装就位和校正难度大，钢构件准确就位需通过准确的测量监控来保证，故测量监控也是本工程关键技术之一。
1）对安装难度大的对策
根据结构构成和受力特点，选择科学、合理的施工方法和施工顺序。
本工程施工面积大，构件尺寸大、重量大，根据工程需要，我方决定投入两台50吨汽车吊以覆盖整个施工现场进行施工。
结合我方在其它已建工程中的施工经验，根据结构构成和受力特点，选择科学、合理的施工顺序和施工方法。
2）对空间坐标测控复杂的对策
（1）首先，对现场的施工控制网进行精心的布设，施工控制网布设的好坏、合理与否，直接关系到整个测量施工的成败。
（2）然后，精确计算各测控点的空间坐标值；
（3）其次，找出对本工程的各个部位以及各个重要构件最有利的控制方式以及测控点；
（4）再次，施工中选派素质高、有类似测量经历的测量工程师使用先进的测量仪器进行监测。
（5）最后，在施工测量过程中利用我方在类似工程中的测量方案及对可能出现的问题的解决预案，为本工程作出相应的测量方案及预案。
3）对施工精度要求高的对策
从构件制作、现场组拼、高空校正三个层面考虑，将精度偏差分解控制。
（1）精确测量，从地脚螺栓的预埋定位测量来控制误差。
（2）现场二次拼装质量的控制
A、尽量减少现场的二次拼装。
B、由于现场施工条件的限制，所以为了保证构件的质量，我方决定对于现场二次拼装的构件的质量采取高要求，以避免由于现场施工条件的限制影响构件质量。
C、现场进行二次拼装时，尽量在施工条件与工厂中加工的施工条件相近的情况
下进行施工。
（3）钢柱、梁在焊接过程中采用经纬仪、全站仪跟踪测定变形情况以指导安装、焊接施工来减小施工误差。
4）对焊接要求高的对策
（1）根据本工程钢结构节点多且复杂等情况，制定符合本工程特点的焊接工艺，使用合适的焊接方法进行焊接施工；
（2）电焊工全部实行岗前培训考核，经考试合格方可上岗；
（3）所有的焊接施工都有严格的检查制度，做到谁焊谁检查，然后经专业焊接工程师进行检查，并记录检查情况，满足内部要求后方能按照相关规定、规范进行自检，然后再进行第三方监督检测。
（4）采用良好的焊接设备和焊接材料，以确保焊缝质量；
（5）每次焊接施工都必须作好焊接施工记录，绝对你允许在不满足施工条件的环境下进行焊接施工。
（6）每次进行焊接施工前都必须搭设焊接平台和防护棚，为焊接作业创造良好的条件，以保证焊接质量。
八吊装工程
1）吊装顺序为：
从1轴到10轴（即从北到南）
2）依照钢架结构平面布置图，把各个钢构件逐一就位，每一轴线钢柱各沿每一轴线斜向布置,在各轴线之间留出吊车吊装开行路线。
3）吊到位置后，利用起重机起重臂回转进行初校，一般钢柱垂直度控制在20mm之内，将钢柱固定牢固后，起重机方可松钩。
4）对钢柱底部的位移校正可采用倒链，按水平方向校正钢柱，其效果比较理想，校正后的位移精度为5mm之内。
5）钢柱的吊装与校正
（1）钢柱的吊装方法与装配式钢筋混凝土柱子相似，该工程由于结构吊装时间紧，故拟采用人工抬升辅助就位，构件就位后采用单机旋转法吊装（见图表NO.1），为提高吊装效率，在堆放柱时，尽量使柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点共圆弧。
（2）采用一点绑扎法，选用直径22mm钢丝绳绑扎在靠近柱顶端的位置，用U型卡环绑扎牢固，防止钢丝绳滑移。
（3）起吊时吊机将绑扎好的柱子缓缓吊起离地20cm后暂停，检查吊索牢固和吊车稳定，同时打开回转刹车，升臂旋转，然后将钢柱下放到离安装面40-100mm，对准基准线，指挥吊车下降，把柱子插入锚固螺栓临时固定，钢柱经初校正后，待垂直度偏差控制在20mm以内方可使起重机脱钩，钢柱的垂直度用经纬仪检验，如有偏差立即进行校正，在校正过程中随时观察底部和标高控制螺母之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高误差。
钢柱安装示意图（NO.1）
（4）钢柱标高调整，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，旋动调整螺母以调整柱顶标高。
本工程因部分地脚螺栓丝扣较短，无法放置调整螺帽而改用斜铁调整，柱脚板每面放置两块斜铁，一根钢柱共用八块斜铁来调整。
（5）柱子的垂直校正，测量用一台经纬仪安置在纵横轴线上，先对准柱底垂直翼缘板或中线，再渐渐仰视到柱顶，如中线偏离视线，表示柱子不垂直，可指挥调节拉绳或支撑，可用敲打等方法使柱子垂直。
为加快施工速度，常把成排的柱子都竖起来，然后进行校正。
这时可用经纬仪分别安置在纵横轴线一侧，分别校正偏离中线一般不得大于3mm（详见图表No.2）。
在吊装屋架时或安装竖向构件时，还须对钢柱进行复核校正。
6）钢梁的吊装与校正
（1）钢梁构件运到现场，先应拼装。
钢梁扶正需要翻身起板时采用两点翻身起板法，人工用短钢管及方木临时辅助起板。
钢梁翻身就位后需要进行多次试吊并及时重新绑扎吊索，钢梁绑扎时采用两点或多点绑扎法绑扎，一根钢丝绳在钢梁重心两端均匀绑扎，试吊时吊车起吊一定要缓慢上升，做到各吊点位置受力均匀并以钢梁不变形为最佳状态，达到要求后即进行吊升旋转到设计位置，再由人工在地面拉动预先扣在大梁上的控制绳，转动到位后，安排在柱头上的人员即可用钢钎来定柱梁孔位，同时用高强螺栓固定。
第一榀钢梁与第二榀后的大梁用屋面檀条及连系梁加以临时固定，在固定的同时，用吊锤检查其垂直度，使其符合要求（简要示意图详见：
图表No.3）
（2）本钢构工程因每个节点处的高强度螺栓总数很多，从而安装节点时应当用若干普通螺栓先暂时作为钢梁临时固定用的临时螺栓。
钢梁的检验主要是垂直度，垂直度可用挂线球检验，检验符合要求后的屋架再用高强度螺栓作最后固定。
（3）在吊装钢梁时还须对钢柱进行复核，此时一般采用倒链拉钢丝绳缆索进行检查，待大梁安装完后方可松开缆索。
对钢梁屋脊线也必须控制。
使屋架与柱两端中心线等值偏差，这样各跨钢屋架均在同一中心线上。
边柱
中柱
7）檩条安装
（1）、檩条为冷轧而成的C型檩条，所以安装前必须按图纸要求及有关规定，作防锈、防腐处理。
（2）、檩条的安装必须严格执行“檩条布置图”，并应先检查檩条支托的正确性，符合设计和安装要求后，在支托上弹出中心线，以确保檩条安装时，檩距准确以及同排条成一直线。
（3）、由于屋面檩条与钢梁之间采用铰接连接，屋面檩条与支托的连接主要以螺栓连接。
（4）、檩条焊接时，据工程的实际情况，可在同一檩条两支托间适当起拱，以克服檩条因受力变形而下挠。
（5）、如檩条需转角连接，则应在两相邻檩条上加一连接垫铁，然后将垫铁焊接在
两相邻檩条上。
8）吊车梁安装
（1）、吊车梁的现场堆放位置应布置在靠近安装位置，使吊车梁的中心对准安装中心。
吊车架安装顺序一般从柱一端向另一端顺序推进，也可从中间向两端推进。
（2）、吊车梁的绑扎一般绑扎两点。
可在两端用轻便吊夹配合卡环绕吊车梁下绑扎。
安装时用起重机将吊车梁缓慢吊起，至设计位置离支承面见10cm时，用人力扶正，使梁中心线与支承面中心线（或相邻已安吊车梁中心线）对准，并使两端搁置长度相等，然后缓慢落下，如有偏差，用撬棍拔正，如去座不平，用斜铁片垫平，即可脱钩。
当梁高度与宽度之比大于4时，脱钩前应用时号铁丝将梁与短柱捆在一起，以防止刮风时倾倒。
（3）、吊车梁校正应在梁全部安装完毕、屋面构件校正和最后固定后进行。
校正内容包括中心线位移、轴线间距（即跨距）、标高、垂直度。
纵向位移，在就位时已校正，故校正主要为横向位移。
校正吊车梁中心线与吊车跨距时，先在吊车轨道两端的地面上根据柱轴线放出吊车轨道轴线，用钢尺校正两轴线的距离，再用经纬仪或钢丝持线附或两端拉钢丝等方法校正。
如有偏差，用撬杠拔正；或在梁端用小型液压千斤顶侧向顶正；或在柱头上持倒链，将吊车梁吊起，或用杠杆将吊车梁抬起，用撬杠配合拔。
吊车梁标高的校正，可将水平仪放置在中部某一吊车梁上或地面上，在柱上测出一定高度的水准点，再用钢尺或样杆量出水准点至吊车梁面铺轨需要的高度，每根梁观测两端及跨中三点，根据测定标高进行校正。
校正时，用撬杠撬起，或在柱头、屋架上弦端头节点上挂倒链，将吊车梁需垫垫板的一端吊起。
在校正标高的同时，用靠尺或线坠在吊车梁的两端测垂直度，当偏差超过规荡允许偏差（一般为5mm）时，用楔形钢垫板在一侧填塞纠正。
9）压型板安装
（1）.安装前应对安装面上的已有建筑成品进行测量，对达不到安装要求的部分提出修改。
对施工偏差做出记录，并针对偏差提出相应的安装措施。
（2）.根据排板设计确定排板起始线的位置。
屋面施工中，先在檩条上标定出起点，即沿跨度方向在每个檩条上标出排板起始点，各个点的连线应与建筑物的纵轴线垂直，而后在板的宽度方向每隔几块板继续标注一次，以限制和检查板的宽度安装偏差积累。
同样墙板安装也应用类似的方法放线，除次之外还应标定其支承面的垂直度，以保证形成墙面的垂直平面。
（3）.屋面板及墙面板安装完毕后应对配件的安装作二次放线，以保证檐口线、屋脊线、窗口门口和转角线等的水平直度和垂直度。
（4）.实测安装板材的实际长度，按实测长度核对对应板号的板材长度。
.将提升到屋面的板材按排板起始线放置，并使板材的宽度覆盖标志线对准起始线，用紧固件紧固两端后，再安装第二块板，其安装顺序为先自左（右）至右（左），后自下而上。
（5）.安装到下一放线标志点处，复查板材安装偏差，当满足设计要求后进行板材的全面紧固。
不能满足要求时，应在下一标志段内调正，当在本标志段内可调正时，可调整本标志段后再全面紧固。
依次全面展开安装。
（6）.在紧固自攻螺丝时应掌握紧固的程度，不可过度，过度会使密封垫圈上翻，甚至将板面压得下凹而积水。
紧固不够会使密封不到位而出现漏雨。
（7）.板得纵向搭接，应按设计铺设密封条和设密封胶，并在搭接处用自攻螺丝或带密封垫得拉铆钉连接，紧固件应拉在密封条处。
10）交叉作业措施
调整进度计划，尽量避免上下立体交叉作业。
上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置，必须出于依上层高度确定的可能坠落范围半径之内。
11）吊装安全措施
（1）起重工必须持证上岗，且身体健康，严禁酒后作业。
作业前必须检查作业环境、吊装索具、防护用品。
吊装区域无闲杂人员，障碍已清除。
结构吊装严格按方案施工，做好安全交底工作，吊装前检查好机具和设备，所有使用的吊装材料如钢丝绳、卡环等在使用前必须进行检查，确认安全可靠后方可进行吊装作业。
（2）吊装时专人专机，专人指挥。
吊机吊装区域内，非操作人员严禁入内，把杆垂直下方不准站人。
吊装时操作人员精力要集中并服从指挥号令，严禁违章作业。
（3）吊装作业场所要有足够的吊运通道，并与附近的设备、建筑物保持一定的安全距离，在正式起吊前先进行试吊，将钢构件吊离地面0.5米高度左右，停留约5分钟，仔细检查索具和起吊机械性能，无异常方可正式起吊。
（4）吊装的绳索应用软材料垫好或包好，以保证构件与连接绳索不致磨损。
构件起吊时吊索必须绑扎牢固，绳扣必须在吊钩内锁牢，严禁用板钩钩挂构件，构件在高空稳定前不准上人。
（5）夜间施工必须有足够照明，深坑、临边作业面应设置护栏并红灯示警。
（6）钢梁安装就位等高空连接工作，应塔设稳固可靠的临时工作平台，本方案要求尽量采用固定式三角架与钢跳板组成的工作平台。
如条件不允许，高空人员必须系好安全带，使用前要检查安全带各部位是否完好无损。
安全带必须高挂低用，杜绝低挂高用。
安全带要拴挂在牢固的构件或物体上，要防止摆动或碰撞，绳子不能打结使用，钩子要挂在连接环上，穿防滑靴，确保高空作业安全。
（7）为便于施工人员操作，每根柱均设置简易爬梯，钢梁等高空焊接工作，可采用直爬梯。
（8）施工临时设施的制作和设置不能随意降低要求，对原有的工具、材料及通用设施应认真检验，有缺陷之处应予修复，该报废的决不能再用。
（9）起吊用工具和钢丝绳，必须有足够的安全系数，一般不得小于5-6倍。
（10）使用起重机应和司机密切配合，严格执行起重机械“十不吊”的规定。
（11）保持施工机械整洁，电线、气焊带、风带等应沿柱成束至下而上拉放，并应捆扎牢固。
（12）在正在吊装的相关区域应设立警戒区，无关人员不得入内。
（13）起重设备应根据需要装有吊钩超高限位，超负荷限位，连锁开关等安全装置。
所有机械和起重机具都要经常检查、保养和维修，保证其灵敏可靠。
（14）吊装时，吊具必须牢固，大型吊装构件在吊装摘钩前必须就位焊接牢固。
（15）钢构件与钢丝绳直接接触处要有保护措施。
（16）如遇6级以上强风或大雨、雾天不准起吊。
几台起重设备交叉作业时，两机大臂高度要错开，至少要保持5
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