专家论证42米跨钢结构吊装施工方案Word格式.doc
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《门式刚架轻型房屋钢构件》（JG144-2002）
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470-2003）
《建筑钢结构防火技术规范》（CECS200:
2006）
《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）
三、工程吊装的重点及难点
重点：
本工程的单体一层为钢结构，钢结构吊装构件断面小，跨度大，容易吊装变形。
如何保证钢构件在吊装时不发生扭曲变形是重点。
难点：
本工程的单体吊装时精度要求高，控制困难，吊装变形大，现场钢梁安装吊装施工速度慢。
如何保证安装精度及安装进度是难点；
工程如何组织好有序的施工顺序是确保工程工期和质量的关键性难点。
鉴于该工程以上特点，就要求总体工程在生产、运输、施工安装等各个环节中必须穿插交叉进行，对各阶段制订科学而又周密的进度计划，人员安排计划，对厂内现有人力、物力资源进行优化配置，加强管理监督，在保证按业主规定的工期完成工程的前提下，确保施工质量一次到位。
四、主要施工方案选择
1、制作方案选择
由于本工程制作工艺技术复杂、质量要求高及生产时间短等因素，我方采取选择有实力的钢结构加工厂进行本工程钢结构的加工制作。
工厂单榀分段制作组装，分段运输，现场整榀拼装的方案。
由于本工程跨度较大，为保证构件进场后能顺利进行安装施工，要求在工厂单根构件加工完成后，按照安装要求在加工厂进行单榀屋架梁的预拼装，拼装后检测整榀拼钢架的梁端摩擦面的间距及起脊高度等是否符合图纸即规范要求。
加工制作中强制性试验计划：
ａ主结构钢板原材料复试:
材料的拉伸和弯曲试验；
ｂ对接焊缝的超声波探伤试验；
ｃ高强螺栓连接副试验：
高强螺栓强度试验、摩擦面的抗滑移系数试验、扭矩系数实验。
2、安装方案选择
根据本工程钢构件数量多，交叉工种多及工期紧的特点，我单位采用：
集中力量突破重点及有序分区同时进行安装的方案。
钢架安装顺序：
自西向东的顺序进行钢结构安装。
每榀钢架的安装顺序为先安装跨度两端的钢柱在安装整榀钢梁。
钢柱安装后应进行初步校正，使钢柱的底面标高、平面定位及垂直度达到安装规范允许范围以内，然后再进行钢梁的安装。
钢梁安装后钢柱的安装控制项目可能出现移位和变动，此时应在整个钢架安装完成后进行整榀钢架的第二次校正。
校正完成后将第一榀钢架用侧向拉锁固定牢靠，防止其侧向倾覆，再进行第二榀及后续钢架的安装。
本工程中1轴和2轴之间设有支撑系统，因此，在前两榀钢架安装完成后并进行精细校正后，将支撑系统（柱间支撑、屋面水平支撑及檩条）安装完成，使之形成稳定可靠的一个刚性单元。
以此类推，主结构钢架安装完成后可随之进行次结构如屋面墙面檩条、拉杆、拉条及支撑的完善安装。
五、钢结构吊装准备工作
5.1结构分析
本工程因单层单跨钢结构，跨度42米，跨高10.5米，柱距7.5米，整个罩棚纵向总长度540米，主钢结构骨架较单一，跨度较大，中间系杆、檩条等较多，罩棚内部空间较大，适合堆放材料及吊车吊装作业，所以本工程适合跨内吊装。
5.2钢构件分析
工程钢结构各部分材料用量见下表：
各起吊构件比较：
序号
构件名称
分段构件起吊最大重量（t）
起吊形式
起吊高度（米）
起吊半径
吊车形式
1
钢柱
1.163
单机起吊
7.0
21
汽车吊
2
42米单跨钢梁
4.579
23
﹤7
3
柱撑、系杆及檩条等
﹤0.5
10.5
﹤30
5.3吊装机具的选择：
经分析钢柱吊装使用1台25吨吊车；
由于整个钢梁跨度较大，为保证钢梁稳定采用1台25吨吊车起吊；
柱撑、系杆及檩条等用1台16ｔ吊车起吊。
根据现场实际情况及以上分析和钢结构吊装进度要求等因素，我们公司拟采用：
1台徐工25吨汽车吊（根据实际情况增减调整）进行吊装。
5.4吊装前复测：
（轴线、标高复核）
结构安装前应对基础轴线和标高再次进行检查，其钢柱应符合如下要求：
（a）柱间距符合标准要求；
（b）垂直度符合标准要求。
（c）柱脚螺栓上的螺帽、垫铁是否到位，螺帽需拧紧，垫铁要牢靠。
（d）基础顶面预埋钢板做为柱的支承面，支承面的允许偏差应符合规范要求。
5.5场地准备
钢结构安装前，室内场地已做完水稳层，全部水稳标高为-0.25米，达到场地平整条件。
六、钢结构吊方案
钢结构吊装
本工程特点主要体现为单跨（结构单一）、跨度大、跨数多（共74跨），
考虑本工程结构单一、钢构件数量多，工期紧的特点，我单位采用：
有柱间支撑的头两榀全部装好，安装完成后应利用柱间支撑及屋面水平支撑调整构件间的垂直度及水平度；
待调整正确后方可锁定支撑。
而后安装其他钢架。
除头两榀钢架外，其余榀的檩条、墙梁、隅撑的螺栓均应校准后再行拧紧。
柱间支撑设置在1轴-2轴、6轴-7轴、11轴-12轴、16轴-17轴、21轴-22轴、27轴-28轴、31轴-32轴、36轴-37轴、38轴-39轴、43轴-44轴、48轴-49轴、53轴-54轴、58轴-59轴、64轴-65轴、69轴-70轴、73轴-74轴。
1、钢结构吊装验算：
根据选用徐工25吨吊如下参数：
类别
项目
单位
参数
主
要
性
能
参
数
最大额定总起重量
吨
25
最小额定工作幅度
m
转台尾部回转半径
3.065
最大起重力矩
基本臂
kN·
948
最长主臂
439
最长主臂+副臂
331
起升高度
32.5
40.8
起重臂长度
10.4
32
40.15
1.1钢柱吊装
1.1.1根据图纸实物及进行现场分析后确定：
钢柱吊点选择在柱顶正中心。
方案一：
将吊车放在跨正中起吊两侧钢柱，钢柱重1.163吨、起升高度为7米，臂长24.8米、工作幅度≤22米时：
采用25吨汽车吊单机吊：
吊装质量=安全系数*（构件质量+吊具质量）
=1.3*（1.163+0.25）=1.837t＞1.65t（无法起吊）
方案二：
将吊车放在钢柱附近，钢柱重1.163吨、起升高度为7米，臂长10.4米、工作幅度≤7米时：
采用25吨汽车双机吊：
=1.3*（1.163+0.25）=1.837t﹤12.1t（可以起吊）
钢柱吊装启用方案二。
1.1.2钢柱钢丝绳选择与钢梁相同，卡环选择与钢梁相同。
1.2钢梁吊装立面图
揽风绳
1.2.1吊点钢梁截面H750*250*8*10受应力经计算符合设计要求。
吊点钢梁截面H750*250*8*10强度计算
起吊时钢梁计算示意图
1、吊点处钢梁截面剪应力
V=（1.3+0.34）*g*1.732=14.2KN
S经软件计算得知=1457.9*103mm3
I经软件计算得知=94388.63*104mm4
Tw=8mm
由此=2.74N/mm2<
180N/mm2（见下表Q345钢8mm腹板抗剪设计值为180N/mm2）符合设计要求。
2、吊点处钢梁截面弯曲应力
M为吊点处钢梁截面承受重力弯矩（本工程如图M=P1+P2+P3=86.548KN.M）
W为吊点处钢梁截面毛截面抵抗矩（经查软件计算得知W=2517.03cm3）
=34.385N/mm2
动荷载安全系数取1.4
则1.4*34.385N/mm2=48.139N/mm2<
310N/mm2（见下表Q345钢8mm腹板抗弯曲设计值为310N/mm2）符合设计要求。
表：
钢材的强度设计值（N/mm2）
钢材
抗拉、抗压和抗弯f
抗剪
fv
端面承压（刨平顶紧）
fce
牌号
厚度或直径（mm）
Q235钢
≤16
215
125
325
＞16~40
205
120
＞40~60
200
115
＞60~100
190
110
Q345钢
310
180
400
＞16~35
295
170
＞35~50
265
155
＞50~100
250
145
Q390钢
350
415
335
315
Q420钢
380
220
440
360
210
340
195
185
注：
表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度。
1.2.21号梁及2号梁处M20高强螺栓经计算符合设计要求
M20高强螺栓（10.9级）拉力计算书
在梁与梁接头处弯矩M=P1+P2=43.317KN.M
4根螺栓承担拉应力F=M/h（h为型钢高度750mm）
1根螺栓承担拉应力f=M/4h=57.756KN
恒荷载系数为1.2，动荷载系数为1.4.
动荷载下每根螺栓实际承担f1=1.4*57.756KN=80.858KN
查表可知M20高强螺栓（10.9级）最大抗拉强度为1040N/mm2.
设计值每根承受最大拉力F1=3.14*r2*1040N/mm2=326.56KN
每根M20高强螺栓设计值F1=326.56KN>
动荷载下f1=80.858KN，符合设计要求。
1.2.3根据图纸实物及进行现场分析后确定：
钢梁由于为规则对称结构，为四节钢梁现场组装，1和2号梁在地面拼装，3和4号梁在地面拼装，然后将两条组装好钢梁立拼。
吊点选择如上图，并在中心加一条防倾覆钢丝绳2号钢丝绳。
将钢梁立拼完成后，将吊车放在跨正中起吊钢梁，钢梁重4.579吨、起升高度为17.1米，臂长24.8米、工作幅度≤7米时：
=1.3*（4.579+0.25）=6.278t﹤8.2t（可以起吊）
1.2.4钢丝绳选用
表为
钢丝绳的安全系数
使用情况
安全系数
用做缆风绳、拖拉绳
3.5
机械驱动起重设备
5-6
人力驱动起重设备
4.5
用做吊索（无弯曲）
6-7
用做捆绑吊索
8～10
用做载人升降机
14
钢丝绳的许用拉力
P=SP/K
式中
P——钢丝绳的许用拉力,N;
SP——钢丝绳的破断拉力,N;
K
——钢丝绳的安全系数。
钢丝绳水平夹角60度，每根钢丝绳承受拉力为
P=0.5*6.278t*G*2/1.732=36.248KN
SP=PK=36.248*10=362.48KN
6*37
钢丝绳的破断拉力
直
径
钢丝绳的抗拉强度/MPa
钢丝绳
/mm
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
钢丝破断拉力总和/kN
8.7
0.4
39.00
43.20
47.30
51.50
55.70
11.O
0.5
60.00
67.50
74.00
80.60
87.10
13.O
0.6
87.80
97.20
106.50
116.00
125.00
15.O
0.7
119.50
132.00
145.00
157.50
170.50
17.5
0.8
156.00
172.50
189.50
206.00
223.00
19.5
0.9
197.50
218.50
239.50
261.00
282.00
21.5
1.O
243.50
270.00
296.00
322.00
348.50
24.O
1.1
295.00
326.50
358.00
390.00
421.50
26.O
1.2
351.00
388.50
426.50
464.00
501.50
28.O
1.3
412.00
456.50
500.50
544.50
589.00
30.O
1.4
478.00
529.00
580.50
631.50
683.00
1.5
548.50
607.50
666.50
725.00
784.00
34.5
1.6
624.50
691.50
758.00
825.00
892.00
36.5
1.7
705.00
780.50
856.00
931.50
1005.00
39.O
1.8
790.00
875.00
959.50
1040.00
1125.00
43.O
2.O
975.50
1080.00
1185.00
1285.00
1390.00
47.5
2.2
1180.00
1305.00
1430.00
1560.00
—
52.O
2.4
1405.00
1555.00
1705.00
1855.00
56.O
2.6
1645.00
1825.00
2000.00
2175.00
根据计算结果钢丝绳选用直径6×
37-26.0-170-I一甲一镀一右交GB1102-74满足要求，每根长度20米，共2根。
卡环选用20吨。
防倾覆钢丝绳选用：
SP=PK=62.78*10=627.8KN
37-32.5-170-I一甲一镀一右交GB1102-74满足要求，每根长度14米，共1根。
1.3其它钢构件吊装
由于其它钢构件重量较小，工作幅度均小于7米，吊装高度小于10.5米，均满足钢构件吊装安全要求。
但是应保证单件单吊，不允许多个部件合吊。
钢丝绳选用与钢梁钢丝绳相同，卡环选用与钢梁相同。
2、钢结构吊装
2.1钢结构构件进场顺序：
1-7轴钢柱；
1-7轴钢梁、系杆、隅撑、檩条；
8-14轴钢柱；
8-14轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
15-21轴钢柱；
15-21轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
22-28轴钢柱；
22-28轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
29-35轴钢柱；
29-35轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
36-42轴钢柱、36-42轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
43-49轴钢柱；
43-49轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
50-56轴钢柱；
50-56轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
57-63轴钢柱；
57-63轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
64-70轴钢柱；
64-70轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等；
71-74轴钢柱；
71-74轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等。
2.2钢结构吊装顺序：
1-7轴钢柱吊装；
1-7轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
8-14轴钢柱吊装；
8-14轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
15-21轴钢柱吊装；
15-21轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
22-28轴钢柱吊装；
22-28轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
29-35轴钢柱吊装；
29-35轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
36-42轴钢柱吊装；
36-42轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
43-49轴钢柱吊装；
43-49轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
50-56轴钢柱吊装；
50-56轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
57-63轴钢柱吊装；
57-63轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
64-70轴钢柱吊装；
64-70轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装；
71-74轴钢柱吊装；
71-74轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装。
2.2.1钢柱现场存放位置及吊装顺序
钢柱第一批进场存放位置及吊车吊装驻车点如图，距柱边1米远，第二批到第十一批存放及吊车吊装驻车点同第一批。
第一批：
A轴上1-7轴，B轴上1-7轴；
第二批：
A轴上8-14轴，B轴上8-14轴；
第三批：
A轴上15-21轴，B轴上15-21轴；
第四批：
A轴上22-28轴，B轴上22-28轴；
第五批：
A轴上29-35轴，B轴上29-35轴；
第六批：
A轴上36-42轴，B轴上36-42轴；
第七批：
A轴上43-49轴，B轴上43-49轴；
第八批：
A轴上50-56轴，B轴上50-56轴；
第九批：
A轴上57-63轴，B轴上57-63轴；
第十批：
A轴上64-70轴，B轴上64-70轴；
第十一批：
A轴上71-74轴，B轴上71-74轴。
每个批次随安装进度要求进场。
第一次批次钢柱吊装顺序：
A-1轴柱、A-2轴柱、A-3轴柱、A-4轴柱、A-5轴柱、A-6轴柱、A-7轴柱、B-1轴柱、B-2轴柱、B-3轴柱、B-4轴柱、B-5轴柱、B-6轴柱、B-7轴柱。
其它批次钢柱吊装顺序同第一批次，先A轴上从西到东，再B轴上从西到东。
2.2.2钢梁、系杆、隅撑、檩条等存放位置及吊装顺序
钢梁、系杆、隅撑、檩条等吊装按1-7轴，8-14轴，15-21轴，22-28轴，29-35轴，36-42轴，43-49轴，50-56轴，57-63轴，64-70轴，71-74轴顺序分批次安装。
所有批次相邻柱子安装完，安装柱间支撑、系杆、墙梁，没有的方向用揽风绳固定。
1-7轴柱吊装完毕以后，1-7轴钢梁、系杆、隅撑、檩条等进场，按施工安排存放指定位置。
前两榀钢架安装
柱子安装；
柱间支撑、柱间系杆墙梁；
钢柱无支撑方向用揽风绳固定；
钢梁吊装；
系杆及水平支撑安装；
檩条；
隅撑。
先在地面进行第一榀梁立拼，立拼位置在1轴东侧1.5米，吊车在1#吊车驻车点（1轴西侧5米位置）先安装第一榀钢梁，吊完用揽风绳稳定。
25吨吊车开到2#吊车驻车点，在地面立拼第二榀钢梁，吊装第二榀钢梁，用吊车稳定，继续安装柱撑、隅撑、水平系杆等，形成一个稳定体系，撤掉吊车，再接着进行檩条、墙梁等吊安装。
揽风绳采用钢丝绳选用直径6×
37-26.0-170-I一甲一镀一右交GB1102-74，每条揽风绳长20米，每条揽风绳投影与钢梁夹角45度，与地面夹角在30度至45度之间，每条靠近地锚处设置一个1个6吨倒链。
地锚做法：
每个地锚基础为500mm*500mm*1000mm深C20砼。
第三榀钢梁及以后按数字顺序每榀钢梁吊安装
前两榀梁及支撑等构件安装完毕以后吊车开到3#吊车驻车点，开始进行第三榀梁立拼（从第三榀梁开始每轴线梁在该轴线西侧1.5米位置立拼，而吊车驻车点在该轴线东侧5米），之后进行第三榀吊安装。
吊安装完毕以后，继续吊安装柱撑、隅撑、水平系杆、檩条、墙梁等吊安装。
之后进行第四榀梁、柱撑、隅撑、水平系杆、檩条、墙梁等吊安装；
第五榀梁、柱撑、隅撑、水平系杆、檩条、墙梁等吊安装；
第六榀梁、柱撑、隅撑、水平系杆、檩条、墙梁等吊安装；
第七榀梁、柱撑、隅撑、水平系杆、檩条、墙梁等吊安装。
依次进行第二批次8-14轴、第三批次等柱、梁、柱撑、隅撑、系杆、檩条等吊安装。
一直到最后一榀74轴。
第二批次到第十一批次梁立拼位置，柱撑、隅撑、系杆、檩条等存放位置及吊车驻车点、行走路线同第一批次。
2.3钢结构吊装人员配置：
高空作业工人16人，包
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