GIS厂房钢结构吊装方案解析.docx
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GIS厂房钢结构吊装方案解析
一、编制依据
1、《GIS室结构图》BA10201S-T0336、《500kVGIS室基础图》BA10201S-T0348
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ60-2011
3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB-50204-2002（2011年版）
4、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
5、《建筑钢结构焊接规范》JGJ81-2002
6、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011
7、《建筑工程冬期施工规程》JGJ／T104-2011
8、《110kV－1000kV变电（换流）站土建工程施工质量验收及评定规程》（Q/GDW183—2008）
9、《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》（国家电网基建[2010]19号）
10、《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》Q/GDW248-2008
11、《国家电网公司输变电工程标准工艺（三）》2011年版
12、《关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定》（国家电网基建【2011】1515号）
13、《国家电网公司输变电工程优质工程评选办法》（国家电网基建［2011］148号）
14、《国家电网公司电力建设安全工作规程》（变电站部分）QLGDW665-2011
15、《国家电网公司基建安全管理规定》（国家电网基建［2011］1753号）
二、工程概况
郑州±800kV换流站500kVGIS室主体结构为单层门式钢架结构，东西共计30个轴线，轴线间距7m，轴线总长205m，
轴处设结构伸缩缝一道，南北轴线宽15m。
钢柱与基础之间采用φ42地脚螺栓连接，钢柱与梁之间采用高强螺栓连接，钢柱为“H”型钢柱（重2.1t/根），檩条为“C”型钢。
南北墙檩各设有四道斜撑。
屋架由拱型梁（重1.4t/根）与屋面支撑系统组成。
室内设有两台10tLD型电动桥式单梁吊车，吊车梁牛腿顶标高为11.196m，檐高13.5m。
三、施工准备
3.1、技术准备
3.1.1、施工前组织现场施工人员及技术人员进行图纸会检及学习，熟悉会审纪要，各节点具体施工要求，并做好相关的技术交底工作，明确施工工艺和质量要求，掌握本工程的特性与操作要点。
3.1.2、钢构件到场后，由施工单位、监理单位、建设单位、生产厂家共同对到场钢构件进行验收，要求钢构件各项尺寸指标满足设计要求，无扭曲变形、油漆破损等现象，并检查螺栓连接部位摩擦面喷砂处理情况，是否满足设计要求，查看出厂合格证，核对到货清单，经验收均满足要求后，方可进行交接手续签字验收。
3.1.3、本工程梁柱连接采用高强度螺栓。
高强螺栓性能等级为10.9级，扭剪型螺杆及螺母、垫圈及大六角型和配套的螺母、垫圈等符合现行规范要求，高强螺栓必须进行现场抽检，复试合格后方可使用。
3.1.4、吊装前对GIS室基础混凝土强度进行检查，确保混凝土强度达到设计强度的75％以上方可进行吊装；对设备基础预留螺栓轴线位置进行复核，并对钢构件对应开孔位置进行检查，确保开孔位置准确，经复核满足要求后，方可进行吊装。
3.1.5、根据施工总平面合理规划使用场地，确保现场施工文明有序。
3.2、机械设备准备:
3.2.1、设备及钢丝绳选择计算
3.2.1.1汽车吊的选型
根据图纸设计钢结构重量及QY25K5-1汽车起重机相关特征数据，本单位工程拟选用1台QY25K5-1型汽车吊负责完成钢柱、钢梁、屋架等钢件的吊装工作。
设备进场时需提供合格证、检测报告，并进行报审，批准后方可进行作业。
QY25K5-1汽车起重机主臂起重特征如下表：
工作幅度
中长臂14.04m
中长臂17.68m
中长臂23.14m
中长臂25.59m
中长臂34.05m
全伸臂39.5m
超重量
（t）
仰角
高度
超重量（t）
仰角
高度
超重量（t）
仰角
高度
超重量（t）
仰角
高度
超重量（t）
仰角
高度
超重量（t）
仰角
高度
8
11
51
11.5
10.8
60
16.0
9.2
68
22.2
7.9
73
28.1
6.5
77
33.8
9
9.08
45
10.5
8.9
56
15.4
8.4
66
21.7
7.14
71
27.7
6.05
75
33.5
5.5
78
39.2
10
7.43
38
9.3
7.3
52
14.6
7.56
63
21.2
6.51
69
27.3
5.55
73
33.2
5.1
76
38.9
11
6.22
31
7.7
6.1
48
13.7
6.7
60
20.6
5.95
67
26.8
5.15
71
32.8
4.7
75
38.6
12
5.1
43
12.6
5.7
57
19.9
5.5
65
26.3
4.7
69
32.4
4.35
73
38.3
13
4.2
38
11.3
4.9
54
19.2
5.1
62
25.8
4.41
68
31.9
4.02
71
37.9
14
3.55
32
9.8
4.2
51
18.3
4.6
60
25.2
4.15
66
31.5
3.8
70
37.5
15
3.62
47
17.4
4
57
24.5
3.9
64
30.9
3.51
68
37
16
3.1
44
16.3
3.5
55
23.8
3.65
62
30.4
3.4
67
36.6
18
2.3
35
13.7
2.7
50
22.1
2.93
58
29.1
2.88
63
35.5
20
1.7
25
9.9
2.08
44
20
2.3
54
27.6
2.4
60
34.3
3.2.1.2、缆风绳及吊索的选型
钢丝绳的技术性能（6×19）
直径
钢丝总断面积
参考
重量
钢丝绳公称抗拉强度（N/㎜2）
钢丝绳
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
钢丝破断拉力总和
㎜
㎜2
Kg/100m
≥kN
15.5
1.0
89.49
84.57
125.0
138.5
152.0
165.5
178.5
17.0
1.1
103.28
102.3
151.5
167.5
184.0
200.0
216.5
18.5
1.2
128.87
121.8
180.0
199.5
219.0
238.0
257.5
20.0
1.3
151.24
142.9
211.5
234.0
257.0
279.5
302.0
钢丝绳允许拉力按下列公式计算：
[Fg]＝αFg/K
式中[Fg]——钢丝绳的允许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；
α——换算系数，按下表取用0.85；
K——钢丝绳的安全系数，按下表取用。
钢丝绳的安全系数
用途
安全系数
用途
安全系数
作缆风
3.5
作吊索、无弯曲时
6~7
用于手动起重设备
4.5
作捆绑吊索
8~10
用于机动起重设备
5~6
选用直径为18.5㎜、公称抗拉强度为1850N/㎜2的6×19的钢丝绳作捆绑吊索，单根钢丝绳的允许拉力为[Fg]＝αFg/K=238kN×0.85/10=20.23kN＞钢柱重量20kN，故选用直径为18.5㎜钢丝绳作捆绑吊索及缆风绳能够满足现场要求。
需准备钢丝绳
3.2.2、纲丝绳夹选择与使用
根据施工手册第803页表14-9可知，直径18㎜钢丝绳选用M16的“U”螺栓扣。
使用注意事项如下：
3.2.2.1、钢丝绳卸夹应按下图所示方法把卸夹座扣在钢丝绳的工作段上，U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上，钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。
钢丝绳卸夹的布置方法
3.2.2.2、每一连接处所需钢丝绳夹的最少数量如下表
钢丝绳夹使用数量和间距
绳夹公称尺寸（mm）
（钢丝绳公称直径d）
数量（组）
间距
≤18
3
6~8倍钢丝绳直径
19~27
4
3.2.2.3、绳夹正确布置时，固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%，绳夹在实际使用中受载1～2次后螺母要进一步拧紧。
3.2.2.4、离套环最近处的绳夹应尽可能地紧靠套环，紧固绳夹时要考虑每个绳夹的合理受力，离套环最远处的绳夹不得首先单独紧固。
紧固卸夹按1~3顺序进行。
3.2.2.5、为了便于检查接头，可在最后一个夹头后面约500mm处再安一个夹头，并将绳头放出一个“安全弯”。
当接头的钢丝绳发生滑动时，“安全弯”即被拉直，这时就应立即采取措施。
安装钢丝绳夹放“安全弯”方法
3.3、机械设备及工器具一览表
序号
设备名称
规格、性能
单位
数量
1
汽车吊
25t
台
2
2
磨光机
台
2
3
缆风绳
18.5㎜
米
200米
4
卸扣（U型环）
1.4吨、2.1吨、3.3吨、4.9吨
个
各10个
5
软质吊带
3吨、5吨
条
各2条
6
扭力扳手
50-330Nm、300-760Nm
把
各2把
7
活动扳手
8”、10”、12”
把
各2把
8
经纬仪
台
1
9
水准仪
台
1
10
水平尺
把
3
11
50米标准尺
个
1
3.4、人员准备
钢结构吊装质量负责人为张守河，安全负责人为高悍委，主要管理及施工人员详见下表：
主要管理及施工人员一览表
序号
姓名
岗位/工种
职称
证件号
1
秦钊
项目经理
一级建造师
00058918B05070900020
2
邱德永
项目副经理
助理工程师
D0*******050900326
3
王烽
项目工程师
工程师
C05006090900022
4
高捍委
安全员
安全员
豫建安C（2006）0402660
5
张守河
质检专责
工程师
C05006060900032
6
孟琳
技术员
助理工程师
D0*******100900034
7
叶鹏
测量员
测量员
41180101A00826
8
顾少强
电工
电工
41000100913906
9
李军
吊装队长
司索指挥
TS6FLYA40029
10
梁旭
施工人员
起重工
TS6FLYA40027
11
黄召
施工人员
起重工
TS6FLYA40019
12
杨锋
施工人员
司索指挥
TS6FLYA40025
四、GIS室钢结构施工方法
4.1钢结构安装工艺：
地脚螺栓校正、找平→钢柱安装→东西方向柱间支撑及系杆安装→柱间钢吊车梁安装及吊车轨道安装→屋架拱型梁安装→屋面支撑安装→屋面系杆安装→屋面檩条及拉杆安装→钢结构安装收尾
4.2安装顺序：
先安装26轴和27轴南北侧钢柱，然后安装柱间斜撑，再依次安装28、29、30轴南北侧钢柱，再安装柱间水平支撑，吊装26至30轴钢吊车梁及吊车轨道，然后吊装26、27轴屋架拱型梁，并安装屋架间水平支撑，并依次安装27至30轴屋架拱型梁及屋架间水平支撑，然后依次安装系杆及拉条等。
20轴至26轴间施工顺序参照26轴至30轴钢结构安装顺序。
4.3工期安排
开始时间
结束时间
工期（天）
施工项目完成目标
2012.12.5
2012.12.13
8
钢柱卸货、摆放、立钢柱、纵梁连接
2012.12.14
2012.12.20
7
钢吊车梁安装、屋架梁安装
2012.12.21
2012.12.30
10
屋架系杆安装，檩条安装
4.4吊装平面布置图
4.5、钢柱安装
4.5.1、准备工作
钢柱位置按吊装平面布置图有序进行摆放，不得超过界线，以免影响吊车行走。
吊装前在按设计图纸要求将基础轴线，投测至砼表面，对基础截面尺寸、轴线间距，螺栓间距、螺栓顶标高等进行复测。
并及时完善轴线的标识，必须做到轴线精度符合要求，轴线标识清晰。
核对地脚螺栓预埋精度和柱脚板螺栓孔尺寸偏差情况，是否满足施工要求，螺栓孔位置偏差小于3mm的可以采用钢锉扩孔处理，螺栓孔位置偏差大于3mm的，必须进行返厂处理。
准备吊装索具及测量仪器。
吊装索具包括起吊钢丝绳及缆风绳配套加固及调节设备。
起吊需4根主钢丝绳（2根吊钢柱、2根吊屋架梁）、缆风绳24套（包括地锚、紧绳具或捯链）
钢柱在吊装前预先在0.5米处标上红色标记，作为安装标高基准线。
4.5.2钢柱捆绑
GIS厂房钢柱长13.84米，自重2.1T，采用绑扎两个吊点的方法绑扎，可根据钢柱不同情况选用钢柱上牛腿作固定点，吊点位置在柱身10.6米处，注意对钢丝绳在柱四边的保护，钢柱吊装前应安装护角器，在钢柱四角做包角（用半圆钢管内夹角钢）以防止钢丝绳刻断，并防止钢构件边角变形及损坏油漆。
4.5.3起吊
单柱吊装采用旋转法。
吊车边起钩边回转，使柱子绕柱脚旋转进行起吊，起吊前在钢柱上挂好软梯和缆风绳（每根钢柱上不少于3根），用于上人解吊装钢丝绳及调整缆风绳夹角。
因钢柱较高，现场实际排放不便于吊装时，采用一台25T吊车起吊柱顶，另一台25T吊车吊柱根，以免钢柱在地上拖行时，柱脚板受伤变形或碰撞基础，当钢柱垂直竖起后，拆除柱脚处25T吊车钢丝绳，另一台25T吊车起吊钢柱与基础地脚螺栓就位。
4.5.4、就位和临时固定
钢柱安装、就位后，先固定缆风绳，采用倒链进行调节钢柱垂直度，缆风绳可采用直接植入角铁地锚方式或利用GIS厂房地梁等灵活锚拉紧固。
角铁采用L125×10，长2米，角铁植入方向尽量垂直缆风受力方向，用反铲或人工打入，角铁前端做成60°角尖形，后端焊上一小铁板，用于敲打。
若发现角铁植入后有松动，或是植入较浅，可在附近重打，打后联合受力。
将柱子放到基础上后应进行对线工作；使柱脚板中线与基础标识线重合，用撬棍、楔子细微调整。
底脚的调整与上部垂直度调整相互配合进行，上部垂直度通过用链条葫芦收紧四个方向的缆风绳来调整，柱子就位精确调整后，做好偏差记录，并拧上螺母，完成上述工作后方可松钩。
柱的垂直度检查应采用两台经纬仪从柱的相邻两面观察柱的安装中心线是否垂直。
垂直偏差的允许值：
当柱高H≥10m时为1/1000柱高，且不大于20mm。
柱的校正方法,当垂直偏差值较小时，可用敲打楔块的方法或用钢钎来纠正；当垂直偏差值较大时，可用千斤顶校正法，缆风绳校正法等。
柱子校正后，必须将柱角板下调平螺母全部旋转到柱角板下，并将柱角板上安装螺母和防松固定螺母均安装到位，全部螺母拧紧。
4.5.5、柱子校正注意事项：
4.5.5.1、垂直度校正后应复查平面位置，如其偏差超过5mm，应予复校。
4.5.5.2、校正柱垂直度需用两台经纬仪观测。
上测点应设在柱顶。
经纬仪的架设位置，应使其望远镜视线面与观测面尽量垂直（夹角应大于75°）。
观测柱边线时，经纬仪必使上、下边线总体调整在一条垂直线上。
4.5.5.3、在阳光照射下校正柱的垂直度，要考虑温差影响。
由于温差影响，柱向阴面弯曲，使柱顶有一个水平位移，其数值与温差、柱长度及厚度等有关。
可利用早晨、阴天校正；或当日初校，次日晨复校，校正完后进行固定。
4.6、柱间支撑安装
第一根钢柱安装就位后，起吊第二根钢柱，然后安装两柱间支撑及水平系杆。
柱间支撑就近堆放，就地组拼好，减少高空作业的工作量，柱间支撑安装好后，能保证一个方向支撑间的稳定，另一个方向有两边缆风拉住保持稳定，随着钢柱向前吊装进行，缆风在保证钢柱整排稳定基础上，隔一跨拆除一组缆风。
4.7、屋架梁安装
屋架梁在GIS厂房的南侧空地上进行拼装，拼装完成后应就近摆放在预备起吊位置。
屋架梁均采用两点绑扎起吊，为了对成品进行保护，吊索采用2根10t尼龙吊装带绑扎起吊，当起重机将屋架梁吊至安装位置立柱附近上方时，用溜绳旋转屋架梁使其对准柱后缓慢落钩，使屋架梁中心位置对准钢柱中心位置，，然后再缓慢落钩就位，对孔就位后，将螺栓穿入孔内，初拧作临时固定，屋架梁经校正后，安装系杆、支撑及檩条等，并终拧螺栓作最后固定。
二榀屋架梁及屋架支撑安装好，组成一个稳定体，相应缆风或临时支撑等即可拆除。
屋架梁绑扎点选在中间四个檩条节点处，此处便于吊索的捆绑，且吊索与屋架梁之间的夹角为900-240=660＞450，如下图所示，此时有利于屋架梁重心处于垂直状态，屋架梁不易产倾翻。
吊索采用10t尼龙吊带完全能够满足起重1.4t屋架梁的安全要求。
4.8、附属构件安装
钢柱、屋架梁、系杆及屋架支撑整体吊装完后，用一台25T汽车吊完成檩条、拉杆等附属构件的起吊与就位安装工作，安装人员在安装小件附属构件时，不得在未固定好的构件上行走。
4.9高强度螺栓的连接和固定
4.9.1安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。
4.9.2螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。
4.9.3螺栓穿入方向宜一致，穿入高强螺栓用扳手紧固后，不得在雨天安装高强螺栓，且摩擦面应处于干燥状态。
4.9.4扭剪型高强螺栓的紧固：
必须分两次进行，第一次为初拧。
初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。
第二次紧固为终拧，终拧为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。
4.9.4.1一般接头：
应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。
4.9.4.2从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。
4.9.4.3从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。
4.9.5初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。
为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。
4.9.6终拧采用电动扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。
4.9.7施工完毕后立即用底漆对摩擦面进行封闭。
五、质量控制措施
5.1、本工程构件存放场地应平整坚实，无积水，钢构件应按各种类、型号、安装顺序分区存放，钢构件底层垫枕应有足够的支承面，并应防止支点下沉，相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件支点应在同一垂直线上，并应防止钢构件被压坏和变形。
5.2、安装前，应按构件明细表和进场构件查验产品合格证设计文件。
应根据安装顺序，要求供货单位分单元成套供应。
钢构件到场后要求供货单位会同监理、设计及业主方共同验收，合格方可卸货。
5.3、关键控制点
5.3.1、钢柱中心线对定位轴线位移不得超过5mm。
5.3.2、钢柱标高偏差﹢5～﹣8mm
5.3.3、钢柱垂直度偏差不得超过15mm
5.3.4、钢柱侧向弯曲偏差不得超过5mm
5.3.5、钢柱相邻柱脚中心对角线偏差不得超过3mm
5.3.6、钢柱相邻柱间距偏差±5mm
5.3.7、同一根梁两端顶面的高差不大于L/1000，且不大于10.0mm
5.4、为达到上述质量要求，应做好下列几个方面的工作：
5.4.1、用先进的测量仪器定位，确保梁、柱的安装符合规范要求。
经纬仪、水准仪、水平尺、卷尺计量合格后方可使用。
5.4.2、以一个基准点为标准，减少累积误差。
5.4.3、在相邻就位时，其中心线以柱底板标记是否重合为依据，其标高以钢柱上的0.5米标高线为准，其垂直度以经纬仪、吊线、直尺为辅助工具，牵引钢柱两侧的缆风绳加以调节。
5.4.4、强调钢梁安装的对称性。
5.4.5、强调钢梁安装时，对钢梁位移、标高进行跟踪观察。
5.5、本工程的屋架梁、屋架支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定，当天安装的构件应形成稳定的空间体系。
5.6、必须遵循的质量原则：
5.6.1、施工前技术人员应熟悉施工图和有关技术资料，熟悉工程，了解施工及验收标准编制专业施工方案。
5.6.2、熟悉土建工艺及时掌握土建施工进度。
5.6.3、施工完毕后应进行自检，并填写施工自检记录、明细图。
5.6.4、开工前技术人员应对班组进行认真细致的交底，掌握施工要点，为保证安装质量打好基础。
5.6.5、从施工准备到竣工投入运行的整个施工过程中，每一步骤都必须严格把关，切实保证质量，人员严格按规程要求操作，同时质量体系加强监督检查，保证每一环节的质量。
5.6.6、在施工中贯彻施工规范、规程和评定标准及监理方现场指导，技术人员的书面技术要求，并要按图纸施工。
5.6.7、对构件的焊接，焊工必须进行复核，取得合格证的焊工方可上岗操作。
5.6.8、进行工序交接工作，上道工序结束，对下道工序应建立交接制度，首先由上道工序人员进行交底，下道工序发现上道工序不合格者，有权拒绝施工，在上级部门对此核实前，应保证下道工序的正常要求，以证实上道工序修正合格后方能进行下道工序的施工，否则，不能进行下道工序的施工。
六、工期进度保证措施
为了工程能保质保量按时顺利完成，在充分保证制作加工、包装、运输环节确保进度外，在安装现场还将采取以下措施：
6.1、提前做好吊装准备工作：
材料堆放场地、材料组装场地平整、施工工器具及作业人员提前进场、技术方案及作业指导书提前进行交底、构件进场前，各项技术准备工作均进行到位。
6.2、采用施工进度计划与周、日计划相结合的方法进行施工进度和管理，落实施工进度计划及同业对标计划，并配套制订措施、计划，设备、劳动力数量安排实施适当的动态管理。
6.3、合理安排施工进度和交叉流水工作，通过各控制点工期目标的实现来确保总工期目标的实现。
6.4、成熟的施工工艺和新工艺方法相结合，尽可能缩短工期。
6.5、准备好施工机械和工具，以保证现场的问题在现场解决，不因材料或组织的脱节而影响工期。
6.6、所有构件编号由检验员专门核对，确保安装一次成功。
6.7、严格完成当日施工计划工作量，不完成不收工，必要时可适当加班加点或加夜班完成，管理人员应及时分析工作中存在的问题并采取对策。
6.8、准备好照明灯具和线缆，以确保在加夜班时有充分的照明，为夜班工作创造条件。
但应尽量做到不加夜班吊装。
七、安全文明施工：
7.1、安全技术一般规定
7.1.1、凡参加高处作业的人员应定期进行身体检查。
经医生诊断患有不宜从事高空作业病症的人员不得参加高处作业。
7.1.2、所有施工人员均遵守项目部颁发的一切安全规章制度和规程。
所有特殊工种必须持证上岗（有效期内）。
7.1.3、吊装过程中，应有专人监护、专人指挥，做好吊装区域维护，严禁无关人员进入，吊机伸臂下严禁逗留和通行。
7.1.4、施工前由项目技术负责人组织对全体施工人员进行技术交底，让施工人员明确自己的工作职责，如有不明确的地方应及时提出。
7.1.5、组织好现场材料堆放，分类按照安装顺序摆放不得随意堆放，派专人管理。
7.2、防止高空坠落措施
7.2.1、高空作业人员应戴好安全带，安全带挂在上方牢固处，如用防坠落装置应扣在保险绳上，严禁穿硬底鞋登高作业，就位人员应处于构件运动轨迹的上方，并注意退路。
还应相互提醒，发现违章时应及时制止。
7.2.
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