大跨度钢筋结构吊装方案说明.docx
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大跨度钢筋结构吊装方案说明
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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
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目录
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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
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卢萨卡卫生部项目礼堂屋架结构由15榀平行弦桁架组成，单榀最大跨度
40.12m，最大自重4.823t；每榀桁架上、下弦均由两根[150*75mm双拼槽钢
焊接而成，上、下弦高度1.2m，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，节点间距1.5m。
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°）桁架安装高侧顶标高11.3m，低侧安装顶标高9.9m。
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。
图1.屋架平面图
A
8B
7
6
C5
4
3D
2
1
E
F
G
H
I
J
1
2
K
3
4
L5
6
M7
8
N
表1.桁架参数
桁架编号榀数单榀总长每榀段数单榀总重备注
TRUSS11榀40.119m4段4.823t
TRUSS22榀40.010m4段4.810t
TRUSS32榀39.787m4段4.780t
TRUSS42榀34.510m4段4.150t
TRUSS52榀24.032m3段2.890t
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TRUSS62榀17.045m2段2.050t
TRUSS72榀9.756m1段1.17t
TRUSS82榀2.344m1段0.28t
图2.礼堂屋架安装剖面图
二、编织依据
2.1《钢结构设计计算与图集》
2.2CivilinkEngineeringDesignersLtd提供结构图纸
2.3《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
2.4建筑施工安全检查标准；
2.5钢结构分部工程施工组织设计；
2.6公司ISO9002国际质量体系、《质量手册》、《程序文件》、《技术标准》
2.7施工现场实地条件；
三、施工准备
3.1施工机械设备、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
130t平板拖车1辆15Φ180角磨机2台
250t汽车吊1辆16钢丝刷20把
3J2经纬仪2台17油漆刷30把
4S3水准仪1台18铲刀30把
5500A交流电焊机4台1930米钢卷尺1把
6手工气割3套205米钢卷尺4把
7500A焊把3个21500水平尺2把
2
870mm铝芯线600米221m钢板尺4把
9焊缝量规1把235米线锤2个
105t手动葫芦2台2412寸扳手4把
11Φ16麻绳60米2512磅铁锤2把
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序号机械或设备名称数量序号机械或设备名称数量
12钢丝绳Φ20L=15m4根265t卡环6个
13钢丝绳Φ16L=12m4根272t卡环10个
14钢丝绳Φ12L=10m4根28
3.2劳动力配备
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
3.2施工总流程
施工准备基础验收
梁顶标高复核脚手架搭设
桁架第一区拼装桁架第一区吊装桁架第二区拼装
桁架第二区吊装桁架第三区拼装桁架第三区吊装
桁架TRUSS3平台组装
质量检验竣工验收
第一区：
桁架TRUSS8-TRUS（S4从N轴往A轴方向，共5榀）
第二区：
桁架TRUSS3-TRUS（S2从N轴往A轴方向，共4榀）
第三区：
桁架TRUSS3-TRUS（S8从N轴往A轴方向，共6榀）
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40.13吊装工艺
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-TRUSS吊4装（5榀）
1）把TRUSS8-TRUSS各4端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
2）吊车站位。
吊车回转中心距梁水平距离4.77m（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），距梁安全距离1.7m，吊车作业半径16.42m，查表2额定起
吊重量3.0t＞0.575t（TRUSS8重量+吊钩重量+索具重量，实际起吊重量
为额定起吊重量0.19），满足要求；吊车作业半径为12m，主臂长度32.7m，
查表2额定起吊重量8.6t＞4.4t（TRUSS4重量+吊钩重量+索具重量，实
际起吊重量为额定起吊重量0.51），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TRUSS、4TRUSS、5
TRUSS、6TRUSS、7TRUSS；8其中桁架TRUSS6-TRUSST平8吊，桁架TRUSS、4
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
3.3级高强螺栓，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。
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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TRUSS、4
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。
图15.吊车第一次站位图及相对位置侧视图
连
接
板
位
置
连
接
板
位
置
连
接
板
位
置
c、桁架TRUSS3-TRUSS吊2装（4榀）
1）首先吊装前把TRUSS3-TRUSS各2端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
2）吊车站位。
吊车回转中心距1轴圈梁水平距离6.36m，扒杆距梁安全
距离1.7m，吊车作业半径13m，查表2作业半径14m、主臂长度32.7m
时额定起吊重量6.5t＞5.07t（TRUSS3重量+吊钩重量+索具重量，实际
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起吊重量为额定起吊重量0.78），满足要求；同样靠近H轴TRUSS2与
TRUSS1满足起吊要求。
吊装TRUSS2时，吊车作业半径为4.8m，起升高
度32.4m，查表2作业半径4.5m、主臂25.3m时额定起吊重量20t＞5.1t
（TRUSS2重量+吊钩重量+索具重量，实际起吊重量为额定起吊重量
40.14），满足要求。
3）地面拼装。
平整地面后，桁架TRUSS、1TRUSS、2TRUSS3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M168.8级高强螺栓，
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。
图16.吊车第二次站位图及相对位置侧视图
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连接板位置
连接板位置
d、桁架TRUSS3-TRUSS吊8装（6榀）
1）首先吊装前把TRUSS3-TRUSS各8端头连接板与圈梁预埋螺栓固定。
吊车站位。
吊车第三次站位回转中心距梁水平距离5.47m，扒杆距梁安
全距离1.7m，吊车作业半径12.44m，查表2作业半径14m、主臂长度
40.15m时额定起吊重量6.5t＞4.4t（TRUSS4重量+吊钩重量+索具重量，
实际起吊重量为额定起吊重量0.68），满足要求；同理靠近A轴
TRUSS5-TRUSS满8足起吊要求。
2）地面拼装。
平整地面后，桁架TRUSS、3TRUSS、4TRUSS5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M168.8级高强螺栓，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TRUSS、4TRUSST5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
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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。
图17.吊车第三次站位图及相对位置侧视图
连
接
连连
板
接接
位板
板
置位
位
置
置
5）桁架TRUSS3组装。
桁架TRUSS3整体吊装时，吊车最小作业作业半
径为17.5m，查表2作业半径18m时起吊重量均小于5.07t（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×3.6m。
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）:
1.00；纵距（m）:
1.20；步距（m）:
1.20；立杆上端伸支撑点长度
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（m）:
0.10；采用的钢管（mm）:
Φ48×3.5；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:
0.80；到达预定标高铺设
W=200m，mL=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18.吊车第四次站位图及相对位置侧视图
连
接
连连
接
板
位
接
板
位
板
位
置
置
置
图19脚手架搭设图
40.16吊车选择
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：
40.12m
长、吊装净重约4823Kg（不含吊机吊钩重量340Kg和索具净重约80Kg），最大
起吊高度为13.0m的桁架。
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=1.08
最大吊装计算重量=1.08*（4823+80+340）
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=5243Kg。
b、吊点高度为13m。
（安全距离按1.7m计）
c、起吊作业半径13.0m
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。
4.4吊索、吊具选择：
根据吊装单元明细表所列的参数，桁架TRUSS1-TRUSS的4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：
5.24T（单榀最重TRUSS1计）
b、吊装钢丝绳受力计算：
Q绳=G*K1*K2/（2sin60+2cos35）
=5.24×1.1×1.1/（2sin60+2cos35）
=1.89T
G——架体及附件重量（约5.24T）
K1——吊装动力系数，取值1.1
K2——吊点不均匀系数，取值1.1
故钢丝绳的破断拉力总和：
P破=Q绳*K/φ=1.89×6/0.82=13.83T
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，取值0.82
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，此种钢丝绳最小
破断拉力总和为24.4*0.6=14.64＞13.83T，满足要求
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图14.吊点位置图
相同方法计算吊装各桁架所需索具及钢丝绳直径：
桁架钢丝绳卸扣吨位及吊点水吊点序号钢丝绳直径及长度
编号数量数量平距离数量
1TRUSS1Φ=20mm，L1=15m，L2=10m各2根5t，4个24m4吊点
2TRUSS2Φ=20mm，L1=15m，L2=10m各2根5t，4个24m4吊点
3TRUSS3Φ=20mm，L1=15m，L2=10m各2根5t，4个24m4吊点
4TRUSS4Φ=20mm，L1=15m，L2=10m各2根5t，4个22m4吊点
5TRUSS5Φ=16mm，L=10m各2根2t，2个15m2吊点
6TRUSS6Φ=16mm，L=10m2根2t，2个9m2吊点
7TRUSS7Φ=12mm，L=10m2根2t，2个6m2吊点
8TRUSS8Φ=12mm，L=10m2根2t，2个1.5m2吊点
五、吊装质量控制及分析
5.1桁架翻边
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；
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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；
40.17桁架稳定性控制
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。
40.18预拱度的控制
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
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项目经理
技术负责人
现场施工负责
起
重
指
挥
起
重
司
机
安
全
及
监
测
后
勤
保
障
现
场
技
术
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
a.安全技术措施：
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。
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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。
b.防止高空坠落措施：
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。
c.防止高空落物伤人措施：
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
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