超高层钢结构吊装安全专项施工方案.docx

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超高层钢结构吊装安全专项施工方案

高层钢结构吊装安全

专项施工方案

XXXX钢结构集团有限公司

钢结构吊装安全专项施工方案

一、编制依据

1、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001

2、《工程测量规范》GB50026-93

3、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

4、保利威座钢结构施工组织设计

二、工程概况

1、建筑概况

透视白天

鸟瞰夜景

珠江新城F2X-2X地块，场地位于广州市天河区珠江新城兴盛路、珠江大道、冼村路交汇处。

用地面积约7691㎡，总建筑面积为202739㎡。

主楼地上40层，屋顶标高为168.65m（未计机房和向上延伸至180.00m的外墙构架）；地下室5层，埋深19.40m。

裙房五层为商业用途，五层以上均为办公用途，其中22层是避难层。

地下五层为停车库及设备用房，其中地下五层兼战时六级人防地下室。

本工程为南、北区由空中花园左右交错连接成椭圆状平面。

地下室近似矩形，长×宽=126m×97m，主要作为停车库及设备用房。

地下室各层均不设缝，但背面要预留车道与嘉裕房地产公司开发的商业楼地下室租接，衔接处设变形缝。

首层至五层为商场、餐饮等商业之用，首层西南角和正东面的入口处有局部两层中空大堂。

五层是裙楼顶，室内设有厨房和避难间，室外有绿化平台和水景。

五层以上为办公区域，南、北区由左右交错设置的空中花园连为一体，南北两区以中心旋转对称，左右平面相错7.97米，相距14~20.35米；空中花园宽约17米多。

22层是建筑物的避难层，结构利用此层设置伸臂桁架作为结构加强层（与“双筒链接加强桁架”贯通）；为了加强Y向的抗侧刚度，另在33~35层设两榀双筒连接加强桁架。

2、钢结构概况及钢构件特征

本工程为钢筋混凝土核心内筒+钢管混凝土柱外筒结构。

主楼外筒从地下负5层到顶面层为钢管混凝土柱和楼层钢梁，局部层外围设有加强桁架，核心筒内设置了型钢暗柱、以及钢板剪力墙，南北双筒间通过连接桁架与伸臂桁架连成一体，共同组成抗侧力体系。

广州保利珠江新城F2-2地块项目塔楼钢结构效果图

3、钢构件特征

钢结构主要构件及其特征：

类别

构件示意图

最大截面尺寸（mm）

分布位置

型钢

暗柱

H型H600×600×35×35

核心筒墙内

外框柱

钢管φ1300×35

外筒周边钢柱

钢梁

H型H1000×600×16×20

塔楼连接钢梁

4、节点连接形式

现场安装主要连接形式为焊接和高强螺栓连接两种方式，主要节点如下：

主-次梁高强螺栓连接节点

主-次梁栓焊结合连接节点

柱与钢梁连接节点一

柱与钢梁连接节点二

砼墙与钢梁连接节点

柱与砼板连接节点二

三、施工部署

根据本工程特点、现场环境、施工工序等特点，考虑钢结构安装现场的塔吊、材料堆场等布置情况，将钢结构分为两个阶段进行施工即地下部分施工阶段和地上部分结构施工阶段。

1、地下部分施工阶段

根据总包方的施工部署地下结构部分又细分为底板施工和地下室结构施工。

在底板施工阶段安装三台塔吊分别为南楼1#塔（QTZ100型）、北楼1#塔（F0/23B型）、裙房西塔（F023B型）如下图，主要满足土建的底板和24根圆管柱预埋节的施工。

基础底板施工完成后，在南北楼的核心筒分别安装QTZ630\QTD480型内爬塔吊，并拆除南北楼的1#塔吊。

南楼钢柱按一柱三层进行吊装施工，北楼钢柱按一柱两层进行吊装施工。

（如下图）由两台内爬塔吊完成施工现场钢构件的卸车，倒运、吊装等施工任务。

由于施工场地的限制，北侧无法设置施工通道，北楼的钢管柱均须由南楼的内爬塔吊进行转运，在8~10轴/G~F轴区间设置北楼构件周转场地。

（由总包方负责提供）注：

内爬塔安装位置距离构件卸车场地和直线距离均应小于37米，如下图：

2、地上部分施工阶段

地上部分结构施工时，在已经施工完成的地下一层顶面上设置北楼构件运输通道（M~L/9轴向东至施工围挡）和北楼及裙房构件堆放场地（6~8/M~L轴区间），以上两项施工措施条件由总包负责提供。

如下图

待裙房施工完毕仅施工两个主塔楼时，拆除裙房西塔。

仅由两个内爬塔进行主塔楼施工。

如下图：

3、主塔楼施工流程图

流程一

核心筒施工27F，外筒施工至24F时，同步进行21-24层连接桁架以及伸臂桁架的吊装。

总体流程图二

总体流程图三

总体流程四

总体流程五

总体流程图六

4、平面安装顺序

根据吊装、校正、焊接的工序进行流水施工的原则，将每座塔楼分为三个施工流水段。

保证每个工序都在独立的工作面进行施工，提高工作效率，避免交叉施工对安全、质量、成本等造成不利影响。

根据群塔施工的特点，将流水顺序错开。

南楼由西向东施工，北楼由由东向西施工。

如下图

四、起重机械的选型及依据

1、起重机械选型依据

由于该工程的结构形式为砼核心筒钢结构外框、建筑物总高度168.65米、工期为440天根据以往成熟的施工经验底板以上钢结构施工采用核心筒内爬塔吊。

根据到地下室及裙房平面位置，在北楼和南楼分别设置QTD480，QTZ630内爬塔吊。

塔吊型号

卸料、起吊距离

最远安装位置/构件重量

安装位置/最大重量构件

塔吊性能

QTD480

33米

44米/7吨

10米/12吨

33米/13吨

44米/9吨

10米/16吨

QTZ630

37

44米/10吨

10米/12吨

37米/14吨

44米/10.8吨

10米/16吨

2、内爬塔吊平面布置图

3、塔吊性能表：

QTD480塔吊性能参数表

起重臂

最大荷载

M（米）/T（吨）

M

R

T

15

15.6

20

25

28

30

35

40

45

50

50.0

α=2α=4

24

24

17.8

15.8

13.4

10.9

8.9

7.6

6.6

α=1α=2

16

16

14

11.5

9.5

8.2

7.2

45.0

α=2α=4

24

24

18

16.4

14.1

11.6

9.6

8

T

α=1α=2

16

16

14.7

12.2

10.2

8.6

T

40.0

α=2α=4

32

32

31.5

24

19

17

14.5

12.0

10.0

T

α=1α=2

16

16

15.1

12.6

10.6

T

35.0

α=2α=4

32

32

25

19.0

17.4

15.4

12.2

T

α=1α=2

16

16

12.8

T

30.0

α=2α=4

32

32

25

19.3

17.6

15.6

T

α=1α=2

16

1616

T

技术性能表

起升高度

（m）

倍率

固定式

固定附着式

内爬式

α=1

55

400

800

α=2

55

400

400

α=4

55

200

200

最大起重量变（t）

32

最大幅度（m）

50

起升机构

倍率

α=1

α=2

α=4

起重量（t）

4

8

8

16

16

32

速度（m/min）

100

50

50

25

25

12.5

功率（KW）

90

动臂机构

速度（15°-85°）

3.6/1.8min（满载/空载）

功率（KW）

65

回转机构

轴转力矩（N·M）

2×120

速度（m/min）

0.7

总功率（KW）

175（不含顶升电机）

工作温度

-20~40℃

QTZ630起重机型性能参数表

起重臂

最大荷载

M（米）/T（吨）

M

R

T

15

15.6

20

25

28

33

35

40

45

50

50.0

α=2α=4

24

32

23

20

16

14.5

12

10

8.5

α=1α=2

16

16

15

12.4

10.4

9

45.0

α=2α=4

24

32

23.7

20.5

16.4

15

12.5

10.5

T

α=1α=2

16

16

15.5

12.9

11.2

T

主要技术性能表

起升高度

（m）

倍率

固定式

固定附着式

内爬式

α=1

47

220

220

α=2

47

220

220

最大起重量变（t）

32

工作幅度（m）

5.5~~70.0米

起升机构

倍率

1

2

起重量（t）

5

8

16

10

16

32

速度（m/min）

88

70

35

44

35

17.5

功率（KW）

110

动臂机构

速度（15°-85°）

3.8min

功率（KW）

75

回转机构

轴转功率

3*5.5

速度（r/min）

0~~0.72

总功率（KW）

201．5（不含顶升电机）+6*5.2

工作温度

-20~40℃

塔吊附着支撑

QTD480塔吊支撑布置

构件类别

规格型号

材质

套架，拉杆

根据生产厂家提供参数确定

Q235B

五、钢构件的卸车、堆放

1、钢构件的卸车吊运方法

针对本工程的实际情况，均采用两点吊运卸车的方式。

可以采用吊装孔和捆绑式吊运两种方法。

（1）钢构件最大重量为12吨，按吊绳与水平面夹角大于60度计算，每根钢丝绳，实际承受的拉力值P不大于7吨。

该钢丝绳按最不利工况单点捆绑绳考虑，选用Φ38mm钢丝绳（6*37+1）纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：

187kg/mm2

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳

破断拉力总和为ΣP破=79600kg

取折减系数α=0.82

P允许破断拉力=α*ΣP破=65272kg

则安全系数为：

K=P允许破断拉力/P=9.3

当钢丝绳作捆绑吊索用时安全系数取8--10，以上计算安全系数为9.3，大于标准安全系数取值。

卡环容许荷载Q取值为：

Q=40×d2=40×46×46=84640N>7吨

所以吊绳选用直径大于40mm钢丝绳、卡环为GD7.5型为宜

（2）钢构件重量在8吨以内时，按吊绳与水平面夹角大于60度计算，每根钢丝绳，实际承受的拉力值P不大于5吨。

该钢丝绳按最不利工况单点捆绑绳考虑，选用Φ32mm钢丝绳（6*37+1）纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：

187kg/mm2

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳

破断拉力总和为ΣP破=56400kg

取折减系数α=0.82

P允许破断拉力=α*ΣP破=46248kg

则安全系数为：

K=P允许破断拉力/P=9.2

当钢丝绳作捆绑吊索用时安全系数取8--10，以上计算安全系数为9.2，大于标准安全系数取值。

卡环容许荷载Q取值为：

Q=40×d2=40×37×37=54760N>5吨

所以吊绳选用直径大于32mm钢丝绳、卡环为GD4.5型为宜

2、钢构件的堆放

依据起重机械的起重能力,确定构件堆放位置。

堆放场地的地基要坚实，地面平整干燥，排水系统良好。

现场构件尽量分类单层摆放，以便于起吊，两个构件间距大于0.5米。

当确实需要叠放时，不得超过三层，高度不超过1.2米。

叠放时，必须使各层垫木在同一垂线上。

对于偏心构件堆放时将重心一侧贴近地面，必要时对构件进行临时支撑。

进场钢柱、钢梁下需加垫木，并且须注意预留穿吊索的空间。

六、钢柱吊装

1、钢柱分段图

见附图

2、钢柱吊装施工工艺

（1）钢柱采用无弯曲吊索两点起吊的方法进行吊装，钢柱最大重量约为12吨。

如下图示意：

钢柱重量按12吨、吊绳与水平面夹角大于60度计算，每根钢丝绳，实际承受的拉力值P不大于7吨。

该钢丝绳按作无弯曲吊索考虑，选用Φ32mm钢丝绳（6*37+1）纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：

187kg/mm2

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳

破断拉力总和为ΣP破=56400kg

取折减系数α=0.82

P允许破断拉力=α*ΣP破=46248kg

则安全系数为：

K=P允许破断拉力/P=6.6

当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6--7，以上计算安全系数为6.6，大于标准安全系数取值。

卡环容许荷载Q取值为：

Q=40×d2=40×46×46=84640N>7吨

所以吊绳选用直径大于32mm钢丝绳、卡环为GD7.5型为宜

（2）钢柱吊装前在起吊场地做好绑扎爬梯、防坠器、揽风绳等准备工作。

（3）钢柱吊装就位后，必须将钢柱对接接头处的临时固定螺栓全部拧紧，防止构件晃动将螺栓剪断，并用水平尺初步检测钢柱垂直度。

（4）塔吊摘勾后，马上拉设揽风绳并与地锚固定。

每根钢柱拉设的揽风绳数量标准为4根，最少为3根，直径为16mm并按均匀角度在平面内布设。

揽风绳拉设时应尽量避免与钢梁位置相冲突。

七、钢梁吊装

1、钢梁的起吊要求

钢梁吊点选择可视具体情况而定，以吊起后钢梁不变形、平衡稳定为宜，以便于安装。

确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳进行防护，吊索角度不小于45度。

钢梁吊装前在钢梁上装上安全绳，钢梁与柱连接后，将安全绳固定在柱上。

梁与柱连接用的安装螺栓，按所需数量装入帆布桶内，挂在梁两端，与梁同时起吊。

钢梁重量按7吨、吊绳与水平面夹角按45度计算，每根钢丝绳，实际承受的拉力值P不大于5吨。

该钢丝绳按作无弯曲吊索两点吊装考虑，选用Φ26mm钢丝绳（6*37+1）纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：

187kg/mm2

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳

破断拉力总和为ΣP破=37200kg

取折减系数α=0.82

P允许破断拉力=α*ΣP破=30504kg

则安全系数为：

K=P允许破断拉力/P=6.1

当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6--7，以上计算安全系数为6.1，大于标准安全系数取值。

卡环容许荷载Q取值为：

Q=40×d2=40×37×37=54760N>5吨

所以吊绳选用直径大于26mm钢丝绳、卡环为GD4.5型为宜

2．钢梁临时对位、固定

钢梁吊升到位后，按施工图进行对位，要注意钢梁的起拱，正、反方向和钢柱上连接板的轴线不可安错。

较长梁的安装，应用冲钉将梁两端孔打紧、对正，然后，再用普通螺栓拧紧。

普通安装螺栓数量不得少于该节点螺栓总数的30%，且不得少于2个。

吊装固定钢梁时，要进行测量监控，保证梁水平度调整，保证已校正单元框架整体安装精度。

3．钢梁安装的注意事项

⑴梁与连接板的贴合方向。

⑵高强螺栓的穿入方向。

⑶吊装分区顺序进行。

⑷钢梁安装时孔位偏差的处理，只能采用机具绞孔扩大，而不得采用气割扩孔的方式。

八、钢桁架施工

本工程南北楼之间通过每层东西侧连廊连接，在西侧（21～23层、33～35层）东侧（22～24层、34～36层）设置两道连接桁架，在南北楼22～23层分别设置4道伸臂桁架通过核心筒与伸臂桁架连接，使整个结构通过21～24层的钢桁架形成稳定的整体。

连接桁架、伸臂桁架上下弦为焊接H型钢，腹杆连接桁架为焊接十字柱、伸臂桁架为焊接H型钢。

所有桁架材质为Q390B（GJ），板厚最大50mm。

1、桁架分段

本工程桁架杆件重量较大，重量较重，连接桁架单根弦杆长度22米，重量18吨，由于运输和塔吊的起重能力限制，连接桁架的上下弦杆要分段制作运输，满足运输和现场卸车及吊装的需要。

连接桁架分段示意

伸臂桁架分段示意图

南北楼桁架与塔吊位置关系图

2、桁架的安装

由于本工程连接桁架高度较高（跨2个结构层），重量较重，因此连接桁架的安装作为本工程的安装重点。

伸臂桁架由于高度矮（及跨1个结构层），杆件重量相对轻，因此只要按照正常的吊装顺序吊装即可。

（1）、总体安装思路

西侧桁架：

连接桁架下弦拼接点脚手架搭设→连接桁架的下弦杆分段安装→安装后焊接→该层整个连廊钢构件安装、焊接→连廊压型板、栓钉→搭设连接桁架腹杆支撑脚手架→安装连接桁架腹杆→搭设上弦杆拼接脚手架→上弦杆分段安装→南北楼的伸臂桁架安装→南北楼伸臂桁架焊接→校正焊接连接桁架腹杆及上弦杆→拆除支撑脚手架

东侧桁架：

南北楼的伸臂桁架安装→南北楼伸臂桁架焊接→连接桁架下弦拼接点脚手架搭设→连接桁架的下弦杆分段安装→安装后焊接→该层整个连廊钢构件安装、焊接→连廊压型板、栓钉→搭设连接桁架腹杆支撑脚手架→安装连接桁架腹杆→搭设上弦杆拼接脚手架→上弦杆分段安装→校正焊接连接桁架腹杆及上弦杆→拆除支撑脚手架

（2）、具体安装程序

1）连接桁架安装

第一步：

支撑架搭设

第二步：

下弦杆安装

第三步：

下弦杆焊接

第四步：

腹杆支撑架搭设

第五步：

腹杆安装

第六步：

上弦杆安装

第七步：

上弦杆腹杆焊接、支撑架拆除

2）伸臂桁架安装

第一步：

下弦杆安装

第二步：

腹杆安装

第三步：

上弦杆安装

第四步：

上弦杆腹杆焊接

3、安全技术措施

桁架采用两点无弯曲吊装方式，吊装夹角大于60度。

根据吊装绳索、卡环计算公式，选用Φ32mm钢丝绳（6*37+1）纤维芯钢丝绳公称抗拉强度为：

187kg/mm2、卡环为GD7.5型为宜。

在吊装桁架时，在靠近主结构的位置宜使用钢梁挂架作为施工的操作平台。

搭设杆件支撑架时，应提前在底面做好水平挑网、安全绳等防护措施。

九、吊装安全技术措施

1、施工现场安全防护总体部署

为保证钢结构安装，吊装作业以及其它施工作业有关人员的安全，防止发生高空坠落、物体打击、触电等人身伤害事故，特制定以下安全措施。

（1）建筑物内部水平防护：

在原有洞口上覆盖水平网。

建筑物周围设安全绳作为立面防护。

（2）为防止触电伤害，严格用电管理制度，现场配备专职电气负责人和电工，非专职人员不得从事电工作业。

临时用电线路架空铺设，并做好绝缘。

（3）吊索具在使用前必须检查，不符合安全使用要求的要做报废或降级使用。

（4）吊装作业由专职起重工指挥。

超高吊装要有清晰可视的旗语或笛声及对讲机指挥，在视线或盲区要设两人指挥起重作业。

（5）吊物在起吊离地0.5米时检查吊索具的安全情况，确定安全后方可起吊至工作面。

（6）严禁起吊重物长时间悬挂在空中。

作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。

在突然停电时，应立即把所有控制器拨到零位，断开电源总开关，并采取措施将重物降到地面。

2、钢结构安装安全措施

（1）防坠器及安全带的使用

安装工人使用钢爬梯攀爬钢柱过程中，要将安全带与防坠器进行连接，以防高空坠落。

（2）安全挂钩与工具防坠链

将全部自动工具，轻型电工工具加设不同形式的防坠链和挂钩，防止工具坠落伤人事故。

构件安装完毕后，必须认真检查连接质量，只有证实连接确实安全可靠时，才可以松钩或拆除临时固定工具。

3、钢结构吊运安全措施

（1）倒运人员必须持有与本人工种相符的操作证。

（2）参加倒运人员必须戴好安全帽，系好帽带，穿好工作服、工作鞋。

起重人员，信号工要佩带明显标志信号工，哨或指挥旗必须随身携带。

（3）起重工在起吊构件前，必须要明确构件重量，是否在塔吊允许负载之内；是否和吊索具匹配。

严禁超负载作业。

（4）起重工信号工在吊构件前要和司机统一指挥信号，避免发生错误操作。

（5）起重信号工在吊构件前要认清构件是否埋在土里，或与其他构件，地面是否冻结。

如有以上情况，应使构件脱离松动后，方可起吊。

（6）起吊的构件上严禁站人及放置零散构件。

（7）起吊构件时，无关人员应离开作业区。

吊装作业应设置安全警戒区，禁止与吊装作业无关的人员进入。

（8）起吊时，塔吊司机要鸣笛示警。

（9）构件起吊时，信号工要站在能统筹兼顾的地方指挥，移动时注意脚下以防绊到。

（10）构件起吊时，起重工应将绳索绑扎牢固、平稳，起吊离地面50厘米时再次确认构件是否绑扎牢固平衡后，方可起升，就位。

（11）构件起吊后，任何人不得站在吊物下方及大臂旋转范围内。

（12）平板车司机在装卸过程中，应离开驾驶室，站在起重机大臂旋转范围之外。

司机必须在装卸车时，离开驾驶室。

4、钢结构吊装安全措施

（1）结构吊装人员进入施工现场，要戴好安全帽，系好帽带，穿好工作服、工作鞋。

高空作业（2米以上）系好安全带。

专业人员佩带专职标志。

信号工的旗、哨或对话机要随身携带。

各工种要有与本人相符的操作证。

（2）起重工在起吊构件前，要确认构件重量，选用与之相匹配的吊索具，并且要检查吊索的安全性（如钢丝绳是否断股、卡换是否脱扣等）。

（3）严禁起重机超负荷作业。

（4）在构件起吊时，要确认构件绑扎平衡牢固后，方可起吊起升，并在合理位置绑扎溜绳。

（5）在构件起吊离地面50厘米处时，起重工应再次确认构件绑扎牢固后，方可起升。

（6）构件起吊的速度不可过快。

（7）构件起吊时，构件上严禁站人或放零散未装容器的构件。

（8）在构件下方，和起重大臂旋转区域内，不得有人员停留走动。

（9）在钢构件就位时，应拉住溜绳，协助就位，此时人员应站构件两侧。

（10）钢构件就位，应缓慢下落。

下落放置时，人员应扶在构件外侧，不得将手扶在构件与地平，构件与构件的连接面，放置斜铁时，手应握住垫铁两侧，并且手不得放在或深入构件下方。

（11）使用撬棍校正时，不得将撬棍插入后放手，以防飞出伤人。

（12）需要使用大锤时，大锤回转方向不得站人。

（13）当确认构件找正，放稳，必须做好临时固定，稳定后，方可摘钩。

（14）人员上梯摘钩时，要系好防坠器，手中不得持有任何物体上下爬梯。

（15）进入高空作业，要系好安全带，并将其挂在安全绳上，随身的工具要挂好或放入工具包中。

（16）高空作业，上下传递工具应用绳索绑好递送，严禁抛撒。

（17）在高空区域（2米以上），任何零散构件及物品、工具、容器，均不得放在建筑边缘，应挂好，或放在容器内并将容器固定好。

（18）所有安全人员严禁酒后作业。

（19）施工所用电动工具，所引的电源线的拆接，均由电工操作。

电源导线不准拖地，必须架空2米以上。

（20）.六级以上大风、雨、浓雾阻碍视线天气，严禁吊装作业。

台风、暴雨后，应对吊装作业安全设施逐一加以检查。

（21）在雨天或潮湿地点作业的人员，应戴绝缘手套、穿绝缘鞋。