专家论证42米跨钢结构吊装施工方案

中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~1中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目铁路罩棚钢结构工程钢结构安装专项方案编制：审核：审批：中太建设集团股份有限公司2015年5月26日中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~2目录一工程概况-------------------------------------------------------------3二编制依据-------------------------------------------------------------3三工程吊装的重点及难点--------------------------------------------4四主要施工方案选择--------------------------------------------------4五钢结构吊装准备工作-----------------------------------------------5六钢结构吊装方案-----------------------------------------------------8七钢结构吊装质量控制措施----------------------------------------31八钢结构吊装过程的安全技术要求及注意事项---------------38九现场人员及机械配备----------------------------------------------39十安全措施-------------------------------------------------------------41十一应急预案----------------------------------------------------------48中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~3一、工程概况本工程建筑名称：中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目建设单位：中国华粮物流集团富锦粮库；设计单位：国家粮食储备局郑州科学研究设计院中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目铁路罩棚钢结构工程，建于富锦市经济开发区，总建筑面积约为23288平方米，结构使用年限50年，建筑耐火等级为二级，安全等级为二级，抗震等级为二级。结构类型为轻型门式钢架。设计用钢量为930吨。建筑层数：地上1层。建筑高度：檐口高度7米，为单跨式钢架结构，跨度42米，柱距7.5米。工程南北向为横轴1-74轴，东西向为纵轴A、B两轴，工程由西侧1轴，至37轴，做为1个连接整体，37轴-38轴间距为600mm，设置变形缝一道，38轴至74轴，做为1个连接整体组成。分别在A/B两轴上设置两排连梁砼基础。纵横轴线交点处设置H型钢柱，横轴上两个钢柱设置一道钢梁，并由柱撑、系杆和屋面支撑材料共同组成整个稳定的门式钢架结构体系。钢结构材料概况：刚架梁柱及连接节点构件均采用Q345B钢，其它所有构件均采用Q235B钢(注明除外)。本工程屋面檩条、墙梁采用Q235冷弯薄壁型钢，刚系杆、隅撑、柱间支撑材质均采用Q235B，屋面横向水平支撑材质采用HPB300。拉条采用圆钢，撑杆采用圆钢外套圆管，截面形式详见结施。檩条、墙梁均为镀锌构件。屋面即墙面围护结构为单层彩钢板围护。二、编制依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~4《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2011)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《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，要求在中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~5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中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~65.1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：中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~7中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~8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7.021汽车吊242米单跨钢梁4.579单机起吊23﹤7汽车吊3柱撑、系杆及檩条等﹤0.5单机起吊10.5﹤30汽车吊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：集中力中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~9量突破重点及有序分区同时进行安装的方案。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m3转台尾部回转半径m3.065最大起重力矩基本臂kN·m948最长主臂kN·m439最长主臂+副臂kN·m331起升高度基本臂m10.5最长主臂m32.5最长主臂+副臂m40.8起重臂长度基本臂m10.4最长主臂m32最长主臂+副臂m40.15中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~10中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~111.1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：吊装质量=安全系数*（构件质量+吊具质量）=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钢梁吊装立面图中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~12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wItVSτV=(1.3+0.34)*g*1.732=14.2KNS经软件计算得知=1457.9*103mm3I经软件计算得知=94388.63*104mm4Tw=8mm由此wItVSτ=2.74N/mm2180N/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中国华粮物流集团富锦粮库迁建项目（二标段）铁路罩棚钢结构安装施工方案中太建设集团股份有限公司~13xWMσM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）xWMσ=34.385N/mm2