单层工业厂房结构吊装方案 广州大学.docx
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单层工业厂房结构吊装方案广州大学
广州大学
实验报告
课程名称：
《建筑施工技术与组织》
一、实验小组学生名单：
序号
学生姓名
学号
实验分工
备注
组长
二、实验目的及原理：
1、实验目的：
通过本实验的学习，学生应掌握单层工业厂房结构吊装的技术，培养动手能力，锻炼灵活运用所学理论知识的能力，训练制定建筑施工技术方案的技能，为以后学习其他建筑施工知识奠定良好的基础。
本实验涉及到以施工技术为主的多门相关课程的有关内容，因此在实验中，要求学生能独立工作，综合运用所学知识，深刻理解施工方案的确定方法，能举一反三，增强对其他建筑施工知识的掌握和理解能力和在合适的条件下解决复杂施工问题的能力。
2、实验原理：
按照单层工业厂房吊装技术的要求，通过计算构件吊装时所要求的起重机相关参数（起重量、起重高度、工作半径）从而选择起重机的机型，结合施工场地的特点选择合适的构件的吊装工艺结构安装方法，通过相关的数据计算与作图确定起重机开行路线、停机点和构件的平面布置确定。
三、实验仪器设备:
计算机、打印机、工程管理软件、Autocad等。
四、实验方法与步骤:
实验方法：
认真阅读任务和指导书，根据实验依据进行独立思考，理顺思路、培养组织施工所必须的逻辑思维能力。
实验步骤：
1、熟悉图纸编写工程概况，核算吊装工作量
2、确定结构的安装方法，进行起重机的选择，计算（Q、R、H）
3、确定主要构件的吊装工艺
4、确定起重机开行路线和停机点位置
5、确定构件平面布置图
6、拟订主要技术措施和安全注意事项
四、实验结果（结论）：
根据本工程的特点采用分件安装法安装构件；综合各构件吊装时起重机工作参数，确定选用w1-100型履带式起重机臂长23m；柱采用现场预制的方法，分跨外与跨中斜向布置两种，其吊装采用一点绑扎旋转法，屋架跨内预制，正反纵向布置，正向扶直。
相关的施工技术与安全措施满足相应的规范要求。
具体的详细资料见附件。
五、指导教师评语及成绩：
指导教师签名：
年月日
附件：
单层工业厂房结构吊装方案
一、工程概况
1、工程简介
某厂金工车间为两跨各18m的单层厂房，厂房长84m，柱距6m，共有14个
车间。
厂房平、剖面图如附件二所示。
结构安装方法：
采用分件安装法。
柱现场预制，用履带式起重机吊装；柱吊
装后，预制预应力屋架（后张法），屋架混凝土强度达到75%设计强度标准值后
穿预应力筋、张拉。
屋架扶直排放后，屋盖结构一次吊装（屋架、连系梁、屋面
板）。
吊车梁在柱吊装完毕，屋架预制前进行吊装（连系梁、由构件厂供应）。
2、金工车间主要预制构件一览表
轴线
构件名称及型号
数量
构件重量（t）
构件长度（m）
安装高度（m）
（A）①⒂（G）
基础梁YJL
40
1.4
5.97
（D）（G）
连系梁YLL
28
0.8
5.97
+8.20
（A）
（D）（G）
（B）（C）
（E）（F）
柱Z1
柱Z2
柱Z3
柱Z4
15
30
4
4
5.1
6.4
4.6
5.8
10.1
13.1
12.6
15.6
低跨屋架YGJ-18
高跨屋架YGL-18
15
15
4.46
4.46
17.70
17.70
+8.70
+11.34
吊车梁DCL1
28
3.5
5.97
+5.60
吊车梁DCL2
28
5.02
5.97
+7.80
屋面板YWB
336
1.35
5.97
+14.34
二、工程量核算
查询相关的起重机产量定额，确定工程的台班数。
柱的总工程量为15+30+4+4=53（根）
柱的工作量为53/20=2.65（台班）
基础梁的总工程量为40根
其工作量为40/60=0.67（台班）
吊车梁、连系梁总工程量为28+28+28=84（根）
工作量为84/40=2.1（台班）
屋架总工程量为15+15=30（榀）
工作量为30/15=2（台班）
屋面板总工程量为336块
工作量为336/100=3.36（台班）
三、吊装方案的选择
安装方法的选择：
本工程采用分件安装法。
分件吊装法由于每次基本是吊装同类型构件，索具不需经常更换，操作方法也基本形同，所以吊装速度快，能充分发挥起重机的工作能力，构件供应和现场平面布置较简单，同时能为构件校正、接头焊接、灌注混凝土和养护提供充分技术与组织间歇时间。
综合吊装法，由于吊装不同类型的构件，则起重机和吊索种类更换频繁，吊装速度慢，同时是构件供应紧张和平面布置复杂，构件校正困难，固定时间紧迫。
由工程概况可知构件数量较多且相差较大，本方案宜采用分件安装法
分件安装方法：
柱现场预制，用履带式起重机吊装；柱吊装后，预制预应力屋架（后张法），屋架混凝土强度达到75%设计强度标准值后穿预应力筋、张拉。
屋架扶直排放后，屋盖结构一次吊装（屋架、连系梁、屋面板）。
吊车梁在柱吊装完毕，屋架预制前进行吊装（连系梁、由构件厂供应）。
四、起重机的选择
起重机的选择主要是根据厂房跨度、构件重量、吊装高度、现场条件及现有设备等确定，本工程结构采用履带式起重机，吊装主要构件工作参数为：
1、柱
采用斜吊法吊装。
最长最重的柱子Z2，重6.4t，长13.10m
要求起重量Q=Q1+Q2=6.4+0.3=6.7t
要求起重高度H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+8.86+3=12.16m
现初选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m，当Q=7t>6.7t时相应的起重半径R=7m，起重高度H=19m>12.16m，满足吊装柱子的要求。
由此选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长23m。
2、屋架
采用两点绑扎吊装。
屋架采用两点绑扎安装，安装所要求的起重量和起重高度不统一，屋架分为低跨犀架和高跨屋架，在此以高跨屋架的计算为准。
要求起重量Q=Q1+Q2=4.46+0.3=4.76t
要求起重高度H=h1+h2+h3+h4=11.34+0.3+2.6+3=17.24m
现初选用W1-100型履带式起重机，起重机臂长为23m，查表得当起重量Q=5t时，起重半径R=9m，其中高度H=19m>17.24m，故满足吊装屋架的要求。
由此可按柱的选择方案选用W1-100型履带式起重机.
3、屋面板
要求起重量Q=Q1+Q2=1.35+0.2=1.55t
要求起重高度H=h1+h2+h3+h4=11.34+0.3+0.24+2.5=14.38m
吊装高跨跨中屋面板时，采用W1-100型履带式起重机，h=11.34-1.7=9.64m最小起重臂长度时的起重臂仰角
所需最小起重臂长度
Lmin=h/sina+（a+g）/cosa=9.64/sin54+4/co54=18.7m
选用W1-100履带式起重机，起重臂长23m，仰角54°，吊装屋面板时的起重半径R=F+Lcosa=1.3+18.7*cos54=12.3m
查W1-100履带式起重机的性能曲线，当L=23m，R=12.5m时，Q=3t＞1.55t，H=17m＞14.38m，满足吊装高跨度跨中屋面板的要求。
4、综合安装各构件的工作参数要求，选用Wl一200型履带式起重机，30m长起重臂,吊装构件起重机W1-100的工作参数如下
构件名称
柱
屋架
屋面板
吊装工作参数
Q（t）
H（m）
R（m）
Q（t）
H（m）
R（m）
Q（t）
H（m）
R（m）
所需最小数值
6.7
12.16
4.76
17.24
1.55
14.38
12.3
23m起重臂工作参数
7
19
7
5
19
9
3
17.0
12.5
五、现场预制构件的平面布置与起重机开行路线
由以上表格算出的参数值及wl一100型起重机的机械参数，吊装柱边柱时，wl一100起重机的开行路线从略，并综合实际情况可以设计出如下的开行路线：
1、柱的平面布置及开行路线：
柱的预制位置即为安装前的就位位置，柱采用斜向布置，采用一点绑扎旋转法起吊。
起重机在跨内先沿G轴处开行，每停一点，安装一根柱了：
然后转入D轴线安装柱子，最后转入A轴线沿跨外开行安装柱子，同时依次完成临时固定、校正，最后固定作业，具体情况见图纸。
最后履带式起重机在车两端安装8根抗风柱。
具体见附件（CAD图zu）
2、吊车梁的平面布置及并行路线：
吊车梁沿柱边纵向放置，要尽最接近安装位置。
安装吊车梁时起重机采用跨中开行，每一停机点可安装两根吊车梁；同时，可进行屋架扶直和就位。
起重机可从DG跨15轴线开始安装吊车梁，及扶直屋架。
3、屋架和人型屋面板的平面布置和开行路线：
屋架在跨内采用叠浇预制，两端留有足够的穿筋、抽筋的场地，屋架采用沿柱边斜向堆放，按设计要求在安装位置就位，并用汽车式起重机将人型屋面板沿柱边纵向堆放。
用履带式起重机在AD跨跨中开行，从14、15轴线开始分跨间安装屋架、屋面板及屋盖支撑等。
具体见附件（CAD图wujia）
4、构件布置的要求：
构件布置时应该注意的一下问题：
（二）每跨构件尽最布置在本跨内，如确有困难是，才考虑布置在跨外而便于吊装的地
（三）构架布置方式应该满足吊装工艺的要求，尽可能布置在起重机的起重半径内，尽星减少起重机负重行驶的距离及起重臂的起伏次数；
（四）应首先考虑重型构件的布置；
（五）构件布置的方式应便于支模及混凝土的浇筑工作，预应力构件尚应考虑有足够的抽管、穿筋和张拉的操作场地；
（六）所有构件应布置在坚实的地基上
（七）构件的平面布置分预制布置阶段和吊装阶段构件就位布置，但两者之间有密切关系，需同时加以考虑，做到相互协调，有利吊装。
5、施工中的材料等布置：
1、施工围墙
在施工现场四周按要求位置修建临时围墙，墙高2m，并在场地入口处安装带锁的门。
2、混凝土的供应
本工程搅拌机周围布置砂石堆场及水泥库。
3、加工房
本工程每个场地均设置钢筋房及木工房。
4、材料临时堆场
所有周转材料及其它原材料等均堆放在场内空地七，按规划平面有序堆放。
六、结构构件的吊装工艺与技术要求
（1）构件安装前的准备工作
准备工作在结构吊装中占有重要地位，它不仅影响着施工进度与安装质量，而且与安全生产与文明施工直接相关。
施工准备工作的内容主要包括场地的清理、道路的修筑、基础的准备、构件的运输、排放、堆放、拼装加固、检查清理、弹线编号以及吊装机具的准备。
1.1构件的检查与清理
检查构件截面尺寸。
检查构件外观质量（变形、缺陷、损伤等），检查构件的型号与数量，检查构件的混凝土强度，检查预埋件、预留孔的位置及质量等并作相应清理工作。
1.2构件的弹线与编号
柱子在柱身三面弹出中心线（可弹两小面、一个大面），对工字形柱除在矩形截面部分弹出中心线外，为便于观察及避免视差，还需要在翼缘部分弹一条与中心线平行的线。
屋架上弦顶面上应弹出几何中心线，并将中心线延至屋架两端下部，再从跨度中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装定位线。
在吊车梁的两端及顶面弹出安装中心线。
1.3混凝土杯形基础的准备工作
先检查杯口的尺寸，再在基础顶面弹出十字交叉的安装中心线，用红油漆画上三角形标志。
为保证柱子安装之后牛腿面的标高符合设计要求，调整方法是先测出杯底实际标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点）并求出牛腿面标高与杯底实际标高的差值A，再量出柱子牛腿面至柱脚的实际长度B，两者相减便可得出杯底标高调整值C（C=A-B），然后根据得出的杯底标高调整值用水泥砂浆或细石混凝土抹平至所需标高。
杯底标高调整后要加以保护。
1.4构件运输
一些质量不大而数量较多的定型构件，如屋面板、连系梁、轻型吊车梁等，宜在预制厂预制，用汽车将构件运至施工现场。
起吊运输时，必须保证构件的强度符合要求，吊点位置符合设计规定；构件支垫的位置要正确，数量要适当，每一构件的支垫数量一般不超过2个支承处，且上下层支垫应在同一垂线上。
运输过程中，要确保构件不倾倒、不损坏、不变形。
构件的运输顺序、堆放位置应按施工组织设计的要求和规定进行，以免增加构件的二次搬运。
（2）结构吊装
一、柱的吊装
1、柱吊装前应对基础杯底抄平，其具体方法为：
先测出杯底的实际标高，量出柱底至牛腿顶面的实际长度，然后根据牛腿顶面的设计标高与杯底实际标高之差，可得柱底至牛腿顶面的应有长度，将其与柱量得的实际长度相比，得到杯底标高应有的调整值Δh，可在杯口内标出，并用C20细石混凝土将杯底抹平至标志处。
2、柱应在柱身的三个面弹出安装中心线，矩形截面柱按几何中心线；工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观测和避免视差，还应在工字形截面的翼缘部位弹出一条与中心线平行的线，柱顶和牛腿面也应弹出屋架及吊车梁的安装中心线。
3、装配跨柱子采用两点绑扎
4、装配跨厂房柱子起吊采用滑行法，柱预制布置时绑扎点靠近基础，绑扎点与杯口中心均位于起重机的回转半径的圆弧上；大小件加工段跨厂房柱子起吊采用旋转法，柱预制布置时柱基中心、柱脚中线和柱绑扎点均位于起重机的同一起重半径的圆弧上。
5、柱子在接近杯底时，应进行对位，即从柱四周向杯口放入8个楔块，并用橇棍拔动柱脚，使柱的吊装中心线对准杯口上的吊装准线，并使柱基本保持垂直。
柱对位后，应先把楔块略为打紧，再放松吊钩，检查柱沉至杯底后的对中情况，若符合要求，即可将楔块打紧作柱的临时固定，然后起重钩即可脱钩。
6、柱子校正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：
柱高H≤5m时为5mm；柱高H＞5mm时为10mm；当柱高≥10m时为1／1000柱高，且不大于20mm。
当垂直度偏差较小时，可用敲打楔块纠正，当垂直度偏差较大时，可用千斤顶进行校正。
7、柱子校正后，立即进行最后固定，即在柱脚与杯口的空隙中浇筑C30细石混凝土，混凝土分两次浇筑，第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达到25％时拔去楔块，再将混凝土浇满杯口，待第二次浇筑的混凝土达70％后，方能吊装上部构件。
二、吊车梁吊装
1、柱子最后固定好，接头混凝土达到70％设计强度以后即可进行吊车梁的吊装。
2、吊车梁吊装时应两点绑扎对称起吊，吊车梁起吊应保持构件水平，就位时应缓缓落下，吊钩应对准重心使起吊后保持水平。
吊车梁的校正在屋盖结构构件校正和最后固定后进行，校正的内容主要有：
中心线对定位轴线的位移、标高、垂直度。
3、吊车梁平面位置的校正应采用通线法，即根据柱的定位轴线用经纬仪和钢尺先校正厂房两端的四根吊车梁位置，再依据校正好的端部吊车梁沿其轴线拉上钢丝通线，逐根拔正。
4、吊车梁校正后应立即焊接固定，并在吊车梁与柱的空隙处浇筑细石混凝土。
三、屋架吊装
屋架的吊装顺序按绑扎→扶直与就位→吊升→对位→临时固定→校正和最后固定施工过程进行。
1、绑扎
屋架绑扎点应选在上弦节点处，左右对称于屋架的重心。
本工程屋架跨度等于18m采用两点帮扎法，并事先对吊装应力进行验算。
帮扎时吊索与水平线的夹角不宜小于45°，以免屋架上弦承受过大压力
2、屋架扶直本方案决定采用正向扶直，即起重机位于屋架下弦一边，吊钩对准上弦中点，收紧吊钩并略起臂使屋架脱模，然后升钩并起臂使屋架以上弦为轴旋转为直立状况
3、吊升、对位、临时固定
吊升：
、屋架采用悬吊法吊升，先将屋架吊离地面约300mm，然后将屋架转至吊装位置下方，再将屋架提升超过柱顶约300mm，然后将屋架缓慢降至柱顶，进行对位。
对位：
应以建筑物的定位轴线为准，因此在屋架吊装之前，应用经纬仪或其它工具在柱顶放出建筑物的定位轴线。
临时固定：
屋架对位后应立即进行临时固定，第一榀屋架的固定一般是在其两侧设置两道缆风绳，用缆风绳来临时固定屋架，并用来校正垂直度；第二榀和以后各榀屋架可以用屋架校正器撑牢在前一榀屋架上。
4、屋架校正可用经纬仪或锤球检查屋架的垂直度，并用工具式撑杆纠正屋架的垂直偏差，使屋架上弦中部对通过两个支座中心的垂直面编差不得大于h／250（h为屋架高度）。
屋架校正完毕应立即按设计规定用螺母或电焊固定，屋架固定后方可松吊钩。
四、屋面板吊装
可采用叠吊的方法，应由屋架两边檐口左右对称的逐块吊向屋脊以避免屋架半边受荷，屋面板就位校正后应立即与屋架电焊固定。
每块板至少焊三点，最后一块只能焊两点。
七、技术组织安全措施
1.人的不安全行为的控制
人的不安全行为是人的生理和心理特点的反映，主要表现在身体缺陷、错误行为和违纪违章三方面。
（1）加强安全教育、安全培训、安全检查、安全监督。
（2）起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号。
操作人员在作业前必须对工作现场环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布情况进行全面了解。
（3）现场施工负责人应为起重机作业提供足够的工作场地，清除或避开起重臂起落或回转半径内的障碍物。
（4）在露天有六级及以上大风、大雨、大雪或大雾等恶劣天气时，应停止起重吊装作业。
2.起重吊装机械的控制
（1）各类起重机应装有音响清晰的喇叭、电铃或汽笛等信号装置。
（2）起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置，应完好齐全、灵敏可靠，不得随意调整或拆除。
（3）操作人员应按规定的起重性能作业，不得超载。
（4）严禁使用起重机进行斜拉、斜吊和起吊地下埋设或凝固在地面上的重物以及其他不明重量的物体。
（5）重物起升和下降的速度应平稳、均匀，不得突然制动。
（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。
（7）起重机不得靠近架空输电线路作业。
（8）起重机使用的钢丝绳，应有钢丝绳制造厂签发的产品技术性能和质量证明文件。
（9）履带式起重机如需带载行驶时，载荷不得超过允许起重量的70%，行走道路应坚实平整，并应拴好拉绳，缓慢行驶。
3．安全设施
（1）吊装现场的周围，应设置栏杆，禁止非工作人员进入。
（2）在屋架吊装时，沿屋架上弦系一根钢丝绳，并用钢筋钩环托起供挂钩安全带使用。
也可在屋架上弦用钢管吧钢丝绳架高1m左右，供挂钩安全带使用，并兼做扶手使用。
在安装和校正吊车梁时，在柱间吊车梁上平面约1m高处拉一根钢丝绳或白棕绳，供挂安全带使用，同时兼做扶手使用。
（3）安装屋架和梁类构件等的工人高空作业时，必须搭设牢固可靠的操作平台，工人在梁上行走时应设置护栏横杆或绳索。
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