大跨度钢结构吊装施工方案样本.docx
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大跨度钢结构吊装施工方案样本
大跨度钢结构吊装施工方案
礼堂40m大跨度钢桁架
吊装方案
十五冶非洲建筑贸易有限公司
2015年4月15日
审批栏
批准：
审核：
编制：
会签：
一、工程概况
二、编制依据
三、施工准备
四、吊装方法
五、吊装质量控制及分析
六、组织结构体系
七、质量安全保证体系及保证措施
八、安全文明施工
附录：
附表1
附表2
一、工程概况
卢萨卡卫生部项目礼堂屋架结构由15榀平行弦桁架组成，，；每榀桁架上、下弦均由两根[150*75mm双拼槽钢焊接而成，上、，中间最长5榀均由4跨组成（每榀详细参数见表1），腹杆采用∠100*100*10mm角钢人字形布置，桁架的斜腹杆和上下弦采用节点板连接，节点板厚度δ=6mm，。
屋架安装在现浇混凝土框架梁或者柱上，通过预埋螺栓连接桁架端部连接板，桁架两端及中间连接板厚度δ=16mm，混凝土圈梁沿扇形大口边向小口边方向放坡，形成单坡屋架（坡度1°），。
屋架之间由C型钢檩条和∠60*60*6mm下弦水平支撑组成空间稳定体系。
工程主要特点是:
该桁架体积大、位置高、施工场地狭窄,交叉作业多、屋架拼装精度要求高，因此施工难度很大。
施工平面布置及屋架安装剖面图如下。
桁架编号
榀数
单榀总长
每榀段数
单榀总重
备注
TRUSS1
1榀
40.119m
4段
4.823t
TRUSS2
2榀
40.010m
4段
4.810t
TRUSS3
2榀
39.787m
4段
4.780t
TRUSS4
2榀
34.510m
4段
4.150t
TRUSS5
2榀
24.032m
3段
2.890t
TRUSS6
2榀
17.045m
2段
2.050t
TRUSS7
2榀
9.756m
1段
1.17t
TRUSS8
2榀
2.344m
1段
0.28t
二、编织依据
《钢结构设计计算与图集》
CivilinkEngineeringDesignersLtd提供结构图纸
《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
建筑施工安全检查标准；
钢结构分部工程施工组织设计；
公司ISO9002国际质量体系、《质量手册》、《程序文件》、《技术标准》
施工现场实地条件；
三、施工准备
、机具准备
主要施工机械设备、机具配备计划表
序号
机械或设备名称
数量
序号
机械或设备名称
数量
1
30t平板拖车
1辆
15
Φ180角磨机
2台
2
50t汽车吊
1辆
16
钢丝刷
20把
3
J2经纬仪
2台
17
油漆刷
30把
4
S3水准仪
1台
18
铲刀
30把
5
500A交流电焊机
4台
19
30米钢卷尺
1把
6
手工气割
3套
20
5米钢卷尺
4把
7
500A焊把
3个
21
500水平尺
2把
8
70mm2铝芯线
600米
22
1m钢板尺
4把
9
焊缝量规
1把
23
5米线锤
2个
10
5t手动葫芦
2台
24
12寸扳手
4把
11
Φ16麻绳
60米
25
12磅铁锤
2把
12
钢丝绳Φ20L=15m
4根
26
5t卡环
6个
13
钢丝绳Φ16L=12m
4根
27
2t卡环
10个
14
钢丝绳Φ12L=10m
4根
28
劳动力配备计划
工种
数量
工种
数量
铆工
2（中方）
电工
1（中方）
焊工
2（中方）6（赞方）
测量员
1（中方）
油漆工（小工）
5（赞方）
钢结构技术员
1（中方）
架子工
1（中方）5（赞方）
质量员
1（中方）
起重工
1（中方）
安全员
1（中方）
吊车司机
1（中方）
平板车司机
1（赞方）
木工
1（中方）8（赞方）
杂工
10（赞方）
现场总指挥
1（中方）
四、吊装工艺
第一区：
桁架TRUSS8-TRUSS4（从N轴往A轴方向，共5榀）
第二区：
桁架TRUSS3-TRUSS2（从N轴往A轴方向，共4榀）
第三区：
桁架TRUSS3-TRUSS8（从N轴往A轴方向，共6榀）
根据该工程的结构特点,经过多方案比较和研究,选择“地面组装、整体提升、空中旋转和分段组装”的综合施工方法,它具有施工周期短,经济性强,操作简单等优点。
a、框架梁标高复核
首先吊装前应将13榀桁架在梁1、梁2支点标高测出（桁架TRUSS8未简支梁1上），考虑混凝土梁实际标高可能高于或低于设计标高，根据实际高低在梁1、梁2安装锲形垫铁。
考虑桁架跨中起拱，在梁2支点上垫设垫铁，高于设计标高10mm，靠吊车落钩前桁架自重形成的挠度起拱。
b、桁架TRUSS8-TRUSS4吊装（5榀）
1）把TRUSS8-TRUSS4各端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
2）吊车站位。
（为防止地面不均匀沉降引发吊车倾覆，扒杆最终停止水平投影位置禁止与吊车任意一支支腿在一条线），，，＞（TRUSS8重量+吊钩重量+索具重量，），满足要求；吊车作业半径为12m，，＞（TRUSS4重量+吊钩重量+索具重量，），满足要求。
3）地面拼装。
平整地面后，靠近吊车向外依次摆放桁架TRUSS4、TRUSS5、TRUSS6、TRUSS7、TRUSS8；其中桁架TRUSS6-TRUSST8平吊，桁架TRUSS4、TRUSS5首尾倒置拼装。
连接板之间高强螺栓紧固采用扭矩扳手必须分两次进行，第一次为初拧。
初拧紧固到螺栓标准轴力的80%（设计采用M16，即为115n˙m），第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉（终拧扭矩为132n˙m）。
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）桁架吊装。
正式吊装前应对桁架进行试提，试提过程是将吊车起动，调整各吊点同时逐步离地。
试提一般在桁架下弦离地200～300mm之间。
各支点全部撤除后暂时不动，观察桁架各部分受力情况及提升方向是否有碰或挂的杂物，如有应及时排除。
同时还应观察吊装设备的承载能力，应尽量保持各吊点同步，防止倾斜，确认吊点在重心线后再正式吊装。
首榀TRUSS8桁架吊装到位后不能松钩，在桁架两端与连接板断焊完毕后松钩，吊装第二榀TRUSS7时靠近梁1桁架与连接板单面断焊，靠近梁2一端连接板双面断焊，并用C型檩条将两榀连接，以形成一个相对稳定的整体。
第三榀TRUSS6采用第二榀相同方法吊装。
吊装桁架TRUSS4、TRUSST5时，预先在桁架尾端栓控制绳，超过起吊高度后通过控制绳缓慢旋转桁架，同时吊车旋转作业，吊车及桁架旋转时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁猛升猛降，以防构件脱落和吊车失稳，到达预定安装位置上空后缓慢落钩，最终就位。
5）桁架固定。
桁架落至梁1、梁2后不能松钩，当完全落钩后，桁架全靠两端部及中间横梁受力，重力重分配可能对结构产生较大影响，故只有在桁架两端焊接牢固，桁架完全落至中间梁1、梁2上才能松钩。
上下弦与连接板焊牢后用C型檩条和水平支撑与已安装几榀连接。
c、桁架TRUSS3-TRUSS2吊装（4榀）
1）首先吊装前把TRUSS3-TRUSS2各端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
2）吊车站位。
，，吊车作业半径13m，查表2作业半径14m、＞（TRUSS3重量+吊钩重量+索具重量，），满足要求；同样靠近H轴TRUSS2与TRUSS1满足起吊要求。
吊装TRUSS2时，，，、＞（TRUSS2重量+吊钩重量+索具重量，），满足要求。
3）地面拼装。
平整地面后，桁架TRUSS1、TRUSS2、TRUSS3首尾倒置拼装。
连接板之间高强螺栓紧固采用扭矩扳手必须分两次进行，第一次为初拧。
初拧紧固到螺栓标准轴力的80%（设计采用M16，即为115n˙m），第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉（终拧扭矩为132n˙m）。
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）桁架吊装。
首先在桁架尾端栓控制绳（控制绳既能调整桁架姿态又能抵消风荷载对吊装扒杆造成的不稳定因素），首件TRUSS3吊钩提升，构件提升200～300mm后完全腾空，确认吊点在重心线后，稳定1分钟使之提升过程不会与圈梁脚手架碰撞，超过起吊高度后通过控制绳缓慢旋转桁架，同时吊车旋转作业，吊车及桁架旋转时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁急走急停，以防构件产生惯性和吊车失稳，到达预定安装位置上空后缓慢落钩，最终就位。
桁架TRUSS3吊装到位后不能松钩，在桁架两端与连接板断焊完毕后松钩，吊装第二榀TRUSS7时靠近梁1桁架与连接板单面断焊，靠近梁2一端连接板单面断焊。
5）桁架固定。
桁架落至梁1、梁2后不能松钩，当完全落钩后，桁架全靠两端部及中间横梁受力，重力重分配可能对结构产生较大影响，故只有在桁架两端焊接牢固。
桁架完全落至中间梁1、梁2上才能松钩。
上下弦与连接板焊牢后同样用C型檩条和水平支撑与已安装几榀连接。
d、桁架TRUSS3-TRUSS8吊装（6榀）
1）首先吊装前把TRUSS3-TRUSS8各端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
吊车站位。
，，，查表2作业半径14m、＞（TRUSS4重量+吊钩重量+索具重量，），满足要求；同理靠近A轴TRUSS5-TRUSS8满足起吊要求。
2）地面拼装。
平整地面后，桁架TRUSS3、TRUSS4、TRUSS5首尾倒置拼装，桁架TRUSS3拼装三段。
连接板之间高强螺栓紧固采用扭矩扳手必须分两次进行，第一次为初拧。
初拧紧固到螺栓标准轴力的80%（设计采用M16，即为115n˙m），第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉（终拧扭矩为132n˙m）。
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。
3）桁架吊装。
首先桁架TRUSS8吊装到位后不能松钩，在桁架两端与连接板断焊完毕后松钩，吊装第二榀TRUSS7时靠近梁1桁架与连接板单面断焊，靠近梁2一端连接板双面断焊，并用C型檩条将两榀连接，以形成一个相对稳定的整体。
吊装桁架TRUSS4、TRUSST5时，预先在桁架尾端栓控制绳，超过起吊高度后通过控制绳缓慢旋转桁架，同时吊车旋转作业，吊车及桁架旋转时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁急走急停，以防构件产生惯性和吊车失稳，到达预定安装位置上空落钩，最终就位。
4）桁架固定。
桁架落至梁1、梁2后不能松钩，当完全落钩后，桁架全靠两端部及中间横梁受力，重力重分配可能对结构产生较大影响，故只有在桁架两端焊接牢固，桁架完全落至中间梁1、梁2上才能松钩。
上下弦与连接板焊牢后同样用C型檩条和水平支撑与已安装几榀连接。
5）桁架TRUSS3组装。
桁架TRUSS3整体吊装时，，（TRUSS3重量+吊钩重量+索具重量），故TRUSS3需搭设脚手架分段吊装。
吊车第三次站位时整体吊装TRUSS3整榀中的三段，在连接板位置3正下方（11步台阶第4-6步）搭设满堂脚手架（见图19.），吊车第四次站位时吊装第四段。
最后两段桁架在脚手架上对接（连接板位置3）。
6）脚手架搭设。
搭设1组多立杆的满堂脚手架,作为安装桁架TRUSS3的支承架,支承架的平面尺寸为4m×。
由于脚手架搭设位置位于C25混凝土台阶上，地基承载力达到60kN/m2。
脚手架横向间距或排距（m）:
；纵距（m）:
；步距（m）:
；立杆上端伸支撑点长度（m）:
；采用的钢管（mm）:
Φ48×；扣件连接方式:
单扣件，考虑扣件的保养情况，扣件抗滑承载力系数:
；到达预定标高铺设W=200mm，L=4m，H=50mm木方，并用10#铁丝扎牢。
支承架四角设置斜撑,以增加稳定度。
（见图19）
图19脚手架搭设图
按最大起重高度和最大起重重量和合适的工作半径计算所需力矩。
a、根据主要吊装单元明细表所例参数,最长、最高、最重的构件是：
、吊装净重约4823Kg（不含吊机吊钩重量340Kg和索具净重约80Kg），。
因此，按最不利情况考虑选用吊车。
最大吊装计算重量=k（4823+80+340）Kg。
K:
动载系数。
软索中吊装时取k=
最大吊装计算重量=*（4823+80+340）
=5243Kg。
b、吊点高度为13m。
（）
c、
d、综上所述，根据50吨吊车参数表，采用插值法，当起吊作业半径13m时，按最不利情况考虑选用吊车选用50吨的吊车能满足吊装要求，同时涵盖其余各种长度、高度和重量的平行桁架的吊装要求。
、吊具选择：
根据吊装单元明细表所列的参数，桁架TRUSS1-TRUSS4的特点是比较长，但构件重量不是特别大；
吊装钢丝绳的选择和计算
a、主要计算参数：
吊点间水平距离：
24m（端头吊点）
吊装钢丝绳仰角：
60/35（一般不小于45度）
吊点数量：
4
起吊重量：
（单榀最重TRUSS1计）
b、吊装钢丝绳受力计算：
Q绳=G*K1*K2/（2sin60+2cos35）
=××（2sin60+2cos35）
=
G——架体及附件重量（）
K1——吊装动力系数，
K2——吊点不均匀系数，
故钢丝绳的破断拉力总和：
P破=Q绳*K/φ=×6/=
Q绳——钢丝绳承载重量，取上值
K——安全系数，取值6
φ——应力折减系数，
依据破断拉力总和与钢丝绳受力特性，考虑钢丝绳表面磨损，折减系数选取60%，选取钢丝绳型号为6×37+FC-1700，直径为φ20mm，*=＞，满足要求
相同方法计算吊装各桁架所需索具及钢丝绳直径：
序号
桁架
编号
钢丝绳直径及长度
钢丝绳
数量
卸扣吨位及数量
吊点水平距离
吊点
数量
1
TRUSS1
Φ=20mm，L1=15m，L2=10m
各2根
5t，4个
24m
4吊点
2
TRUSS2
Φ=20mm，L1=15m，L2=10m
各2根
5t，4个
24m
4吊点
3
TRUSS3
Φ=20mm，L1=15m，L2=10m
各2根
5t，4个
24m
4吊点
4
TRUSS4
Φ=20mm，L1=15m，L2=10m
各2根
5t，4个
22m
4吊点
5
TRUSS5
Φ=16mm，L=10m
各2根
2t，2个
15m
2吊点
6
TRUSS6
Φ=16mm，L=10m
2根
2t，2个
9m
2吊点
7
TRUSS7
Φ=12mm，L=10m
2根
2t，2个
6m
2吊点
8
TRUSS8
Φ=12mm，L=10m
2根
2t，2个
1.5m
2吊点
五、吊装质量控制及分析
主桁架大跨度（大于30m）均为4段制作，均需要现场拼装。
a、桁架现场拼装接口有两种连接方式：
上、下弦杆焊接在连接板上，连接板之间采用高强螺栓连接；桁架两端部吊装就位后现场与连接板焊接；现场采用合格焊工手工电弧焊焊接，焊接位置为立焊。
b、桁架现场采用平卧位方式进行拼装，由于桁架平面外方向刚性特别弱，桁架由平卧位置转换为竖立时上弦杆会发生明显的弯曲，甚至发生屈曲，因此在桁架转换位置时，重点是防止桁架上弦杆发生屈曲。
c、桁架翻边要注意几个要点：
1）.吊机尽量与桁架呈丁字形摆放；
2）.吊机要设4吊点，主钩两个，辅钩2个，吊钩钩应尽可能的拉开，其间距不小于21米；
3）.桁架翻边以下弦为轴心，并将下弦杆松驰性限位，防止翻边时移动；
考虑到本工程中屋面钢结构跨度较大，中间仅两个支撑点，在安装就位后，焊接必须严禁大范围、大电流焊接，防止局部受热变软，最可怕的情况是出现下挠无法控制，结构空间尺寸发生突变。
因此在屋面钢结构单元整体提升安装施工前，应尽可能把所有可能想到的挂件、吊点考虑到位，提前在地面焊接安装。
中间5榀桁架长度40米左右，其平面外方向的刚性非常弱，桁架由拼装平放到吊装竖向站立时，桁架平面外方向有一个受力过程，这时桁架极易失稳；而且单榀桁架吊装到位以后，两端为简支，无平面外支撑时也将发生失稳。
因此，单榀桁架吊装到位后不能松钩，在桁架两端与连接板断焊完毕后松钩，并且在两片桁架吊装到位后，应马上用C型檩条将两榀连接，以形成一个相对稳定的整体。
施工时可在等距的上、下弦处用角钢焊接临时水平支撑。
根据规范要求，桁架拼装时，设计无要求起拱，跨中起拱+10mm。
桁架试吊时，拉钢丝测量居中预矢量，当居中预矢量满足上述要求时，测量下弦接头的间隙。
实测桁架试吊时挠度、吊装就位后桁架挠度、屋面工程全部完成后桁架挠度值，记录3次测量值，由于本工程设计无具体挠度要求，其挠度值按有关标准控制，跨中起拱10mm。
故在吊车未落钩前，预先在梁2支点上垫设垫铁，高于设计标高10mm，桁架端部焊接完毕后完全落至梁2。
六、组织结构体系
礼堂吊装组织结构体系具体负责人组成
序号
职务
人员
联系电话
1
项目经理
陈君
2
技术负责人
于江
3
现场施工负责人
杨丹会
4
起重指挥人员
5
吊车司机
6
测量员
胡勇华
7
现场技术
邱伟业
8
安全员
余小明
9
后勤负责
阳启红
10
七、质量安全保证体系及保证措施
：
1）为保证吊装及安装人员的安全，利用50吨汽车吊，吊车操作及指挥人员必须持证上岗，高空作业人员必须及时系好安全带。
2）禁止斜吊，应避免超载吊装。
禁止在六级以上风的情况下进行吊装作业。
3）绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。
所有起重工具应定期检查。
4）指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，吊车司机应严格听从指挥人员指挥。
：
1）操作人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带，安全带应高挂低用。
2）在高处使用撬杠时，人要站稳扶稳。
3）操作人员在脚手板上通行时，应思想集中，防止踩偏、踏空。
4）钢屋架安装时，必须有牢固可靠的操作位置。
：
1）地面操作人员必须戴安全帽。
2）高处操作人员使用的工具、零配件等，应放在随身佩带的工具袋内，不可随意向下丢掷。
3）地面操作人员应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。
4）构件安装后，必须检查连接质量，只有连接确定安全可靠，才能松钩或拆除临时固定工具。
5）设置吊装禁区，禁止与吊装作业无关的人员入内。
：
1）施工现场架设的低压线路不得用裸导线。
。
2）各种电线接头、开关应装入开关箱内，用后加锁，停电必须拉下电闸。
3）电焊机的电源线不宜超过5m，并必须架高。
3）各种用电机械必须有良好的接地或接零。
八、安全文明施工
始终贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产工作方针。
安全目标：
“无重伤、无死亡、无重大设备事故、无火灾”
坚持“安全第一，预防为主”为主，严格执行上级主管部门和现场有关安全生产的规定，制定切实可行的安全技术交底措施，并做好安全交底工作。
开展定期或不定期现场安全检查。
做好消防作业工作，施工人员严格执行消防保卫制度。
施工人员熟知本工种的安全技术操作规程，正确使用个人防护用品，进入施工现场必须戴好安全帽，禁止穿拖鞋或塑料底鞋高空作业，高空作业，必须系安全带，严禁酒后操作。
登高作业人员必须佩带工具袋，工具应放在工具袋内，不得随意放在钢梁上或易失落的地方。
加强氧气、乙炔及其它易燃易爆物品的管理，杜绝火灾事故的发生。
使用电、气焊要持有操作证、用火证，并清理周围易燃易爆物品，配备消防器材，并设专人看火。
电焊机一次线不得大于5米，二次线不得大于30米，电焊机有接地保护。
焊机拆装由专业电工完成，禁止带电操作，线路上禁止带负荷接电断电。
附表1.25t吊车参数表：
25吨浦沅汽车吊主要技术参数
主臂起重性能
工作半径（m）
支腿全伸
10.40
14.3
18.2
22.1
26
3.0
25000
18500
3.5
25000
18500
16000
4.0
25000
18500
16000
11500
4.5
23000
18500
15500
11500
8500
5.0
20800
18500
14700
11000
8200
5.5
18200
17500
14000
10300
7900
6.0
15700
16000
13300
9600
7700
6.5
13600
14000
12500
9000
7400
7.0
11600
12300
11800
8500
7200
8.0
11000
11000
8000
6900
9.0
9900
10000
7600
6580
10.0
9000
9200
7200
6250
11.0
8200
8400
6900
5950
12.0
7000
7100
6300
5400
13.0
6100
5700
4950
14.0
5200
5200
4550
15.0
4600
4650
4200
16.0
4000
4100
3900
18.0
3600
3600
20.0
3200
3300
22.0
2650
钢丝绳倍率
12
8
5
4
3
吊钩重量
0.515
0.215
附表2.TG-50050t吊车参数表
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