混凝土预制柱吊装方案

中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第1页共15页一、编制依据和编制目的本工程图纸和实际情况，本方案旨在指导重庆越盛机械轧辊厂房钢筋混凝土预制柱吊装。二、工程概况本工程位于重庆市涪陵区李渡工业园区，由一期炼钢电渣车间厂房和锻造车间厂房组成，排架结构。所有柱子均为钢筋混凝土预制柱，炼钢车间约146根柱子，最高预制柱高度为31.2米，最大柱重量约为72.49吨（柱子体积为28.42574m³，每立方取重量为2.55吨计算）。设计上柱子支撑采用剪刀撑，剪刀撑位于○2-○3轴、○10-○11轴、○17-○18轴。幢号层数层高（m）建筑高度炼钢电渣车间地上1层14.41——29.2036.32米锻造车间地上1层2323三、施工部署根据现场的实际场地条件，柱间距远小于柱高度，预制场地不足，所以采用叠层法进行预制混凝土柱施工，叠层为二层。本工程按厂房长向安排吊车走机路线，根据吊装机械操作要求，预留施工道路≥11m，具体平面布置详附图。四、施工工艺（一）、施工准备1、确定吊装方法：本工程最大柱高度为31.2米，柱自重最大为72.49吨，所以采用一台260吨履带吊，一台150吨吊车吊装施工。2、承台四角预埋缆风绳地锚。3、人员准备：吊装人员具备专业资质，并且吊装指挥。4、施工机具、材料：260吨履带吊车1部、150吨汽车吊一部、缆风绳、千斤顶、撬棍、钢板调节片、C40混凝土垫块、木楔、轨道木、钢管、切割不同厚度钢板成40*40小垫块等。5、场地准备：场地检查包括比如起重机开行道路是否平整坚实，构件堆放场地是否平整坚实，起重机回转范围内无障碍物，电源是否接通等等。6、基础准备：杯形基础已浇筑完成，在吊装前要在基础杯口面上弹出建筑物的纵、中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第2页共15页横定位线和柱的吊装准线，作为柱对位、校正的依据。如吊装时发生有不便于下道工序的较大误差，应进行纠正。基础杯底标高，在吊装前应根据柱子制作的实际长度（从牛腿面或柱顶至柱脚尺寸），进行一次调整。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点），再量出柱的实际长度，结合柱脚底面制的误差情况，计算出标底标高调整值，并在杯口内标出，然后用不同厚度钢板组成的垫块焊到杯底钢板（调整值大于20mm）将杯底垫平至标志处。7、柱子养护应满足吊装强度要求，一般要求养护28天后进行吊装。8、吊装人员经过详细的方案交底，做好安全措施保障。（二）、钢筋混凝土柱子吊装验算2.1钢筋混凝土柱子的吊点位置和吊装验算在设计计算钢筋混凝土柱子时一般都已确定和验算过，施工吊装时，不必重复验算。只在情况变化时，为保证吊装安全与柱子的质量，才需在吊装前进行吊装验算。吊装验算包括两个内容：(1)确定吊点位置；(2)验算柱子在吊装时的强度和裂缝宽度是否符合要求。设计吊点、吊环位置如下图设置：2.1.1确定吊点位置本工程预制柱翻身时采用三点起吊，吊点位置及吊环尺寸由设计院进行深化设计所得，高大柱吊环大样如下：本工程预制柱吊装采用一点直吊，柱上预埋内径为7.5cm钢管，钢管位置严格按图纸设计埋设。钢筋混凝土柱子是按轴心受压或偏心受压构件设计的，一般均为对称配筋。在运输和中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第3页共15页吊装过程中，柱子处于受弯状态，为此，需确定合理的吊点位置，即柱子在此吊点吊装时，由自重力产生的最大弯矩等于最大负弯矩。对整根柱子说来，这种情况下产生的弯矩绝对值最小。经推导可知，对等截面柱，当一点起吊的吊点至柱顶距离为0.239l（l为柱子长度）时，柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩，即柱子的起吊弯矩最小，当两点起吊或平移时，此距离为0.207l。柱子吊装由自重产生的弯矩柱子的长度换算(a)一点直吊时；(b)两点起吊或平移时；(a)柱子原有长度；(b)柱子换算后长度；对于非等截面柱，换算方法如下:2l=式中a—柱子换算断面的截面面积（㎡）A—柱子标准断面的截面面积（㎡）l1—柱子标准断面的长度（m）l2—柱子换算断面的长度（m）l2/—柱子换算断面的换算长度（m）K—考虑换算后力臂变化的系数当Aa＜1时，K取1.10～1.30；当Aa＞1，K取0.90～0.70。（Aa比值大时取较小值）2.1.2强度验算吊点确定后，按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度，控制截面取弯矩最大及KlAa2中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第4页共15页柱子断面改变处的截面。荷载为柱子自重力，并设吊装动力系数为1.5。强度验算近似按下式进行。/0//012ssycKahAfxhbxfMM式中KM—吊装时柱子承受的弯矩（N.㎜）M—弯矩设计值（N.㎜）1—系数，当混凝土强度等级不超过C50时，1=1.0，当混凝土强度等级为C80时，1=0.94，其间按线性内插法确定fc—混凝土轴心抗压强度设计值（N/㎜2）b—柱子截面宽度（㎜）x—混凝土受压区高度，近似取x=2as/h0—柱子截面有效高度（㎜）fy/—钢筋的抗压强度设计值（N/㎜2）AS/—受压区纵向钢筋截面面积（㎜2）as/—受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（㎜）应当注意，当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装时，则平卧柱子的截面及宽面内的配筋均要满足吊装要求。2.1.3裂缝宽度验算柱子吊装中的裂缝宽度应控制在0.2㎜内。柱子吊装时裂缝宽度的验算，可按下式计算柱内纵向受拉钢筋的应力sk（N/㎜2），并由此近似判断其是否满足要求。sk=式中AS—受拉区钢筋的截面面积（㎜2）按上式计算的钢筋应力160skN/㎜2（光圆钢筋），或200N/㎜2（带肋钢筋）时，可认为满足裂缝宽度要求。否则，应按《混凝土结构设计规范》GB50010—2002的规定详细计算裂缝宽度，或采取措施，如改变吊点，增加吊点数量等，以减少吊装时柱子承受的弯矩（MK）。SKAhM087.0中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第5页共15页2.2吊车的选择首先确认吊车中心点至柱子吊装孔或柱对应承台最大水平距离为20.163m，如下图所示：取预制柱重为73吨，吊车应选择水平距离在14米内，撑杆升高38米，能起吊80吨的吊车，所以选择260吨履带吊和150吨汽车吊吊车抬吊为宜。2.3缆风绳选择验算以31.2m柱吊装为例，柱子为双支座柱，以计算柱短方向倾覆为主。缆风绳加固如下图：柱箍采用槽钢焊接，并且在四角焊接翼板，翼板上开孔穿钢丝绳。本工程31.2m柱重取70T计算，求出单根缆风绳的拉力T=178.017KN，查表（表附后）可选用选用Φ16纤维芯钢丝绳6×19-155，其破断拉力为179KN，可满足要求。中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第6页共15页（三）吊装工艺钢筋混凝土预制柱吊装前应进行试吊。3.1柱起吊翻身a.用于柱翻身的钢丝绳应穿在柱身吊环上，并保证绑扎牢固可靠，扣上丝扣。b.柱翻身过程重要保证起吊的两根钢丝绳受力均匀，缓慢起吊，吊车司机必须服从指挥，如遇情况应缓慢将柱放下，重新调整钢丝绳。c.柱翻起后，由工人将轨道枕木垫于柱身下，特别是与吊点处在一条直线上的轨道枕木应垫牢靠，并做好柱身支撑后方可松开钢丝绳。d.柱翻身后应立即进行吊装作业，钢丝绳穿过吊装孔并固定好，在柱子牛腿上固定好柱箍和缆风绳。3.2柱吊装方法本工程采用旋转法起吊(起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转而逐渐吊起的方法称为旋转法)。其要点是保持柱脚位置不动，并使柱的吊点，柱脚中心和杯口中心三点共圆。其特点是柱吊升中所受振动较小，但构件布置要求高，占地较大，对起重机的机动性要求高，要求能同时进行起升与回转两个动作，一般常采用自行式起重机，本工程采用300吨履带吊。旋转法吊柱a）旋转过程；b）平面布置1—柱子平卧时；2—起吊中途；3—直立中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第7页共15页根据本工程预制柱比较重又是双支座的特点，为保证吊装过程中柱脚部位不破损，在柱子直立过程中采用一台150吨吊车作为副机将柱脚抬起，钢丝绳捆绑于柱脚横撑处，示意图如下：起吊柱时副机可配合主机起钩，随着主机的起吊，副机要行走或回转，在递送过程中，副机承担了一部分荷重，将预制柱脚递送到柱基础上面，副机摘钩，卸掉荷载，此刻主机满载，将预制柱就位。3.3对位与临时固定柱脚插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在离杯底30~50mm处进行对位，对位的方法，使用八只木楔或钢楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍或千斤顶撬动柱脚，使柱的安装中心线对准杯基口上的安装中心线，并使柱基本保持垂直。对位后将八只楔块略打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底，再检查一下安装中心线对准的情况，若已符合要求，即将楔块打紧，将柱临时固定。当柱较高，杯口深度与柱长之比小于1/20时，或柱有较大的牛腿时，除采用八只楔块临时固定外，必要时应增设缆风绳拉锚或用斜撑来加强临时固定。3.4校正a)滑行过程b）平面布置123412431-主机2-副机3-基础4-钢柱柱中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第8页共15页柱的校正包括三方面的内容：即平面位置、标高及垂直度。柱的标高校正在杯基杯底抄平时已经完成，而柱平面位置的校正则在柱对位时也已完成。因此，在柱临时固定后，仅需对柱进行垂直度的校正。对柱垂直偏差的检验方法，是用两架经纬仪从柱相邻的两边（视线应基本与柱面垂直）去检查柱吊装准线的垂直度，在没有经纬仪的情况下，也可用垂球进行检查。如偏差超过规定值则应对柱的垂直度进行校正。校正除常用的楔子配合钢纤校正法外，还可采用撑杆校正法和螺旋千斤顶校正法。3.5最后固定柱校正后，应立即进行最后固定。最后固定的方法，是在柱脚与杯口的空隙中灌注细石混凝土。所用混凝土的强度等级可比原构件的混凝土强度等级提高一级。混凝土的灌注分两次进行。第一次：灌注混凝土至楔块下端。第二次：当第一次灌注的混凝土达到设计强度等级的25%时，即可拔除楔块，将杯口灌满混凝土。第一次灌注后，柱可能出现新的偏差，其原因可能是捣混凝土时碰动了楔块，或木楔因受潮变形膨胀程度不同引起的，故在第二次灌注前，必须对柱的垂直度进行复查。3.6缆风绳的拆除柱最后固定完成后应进行吊车梁、柱间支撑的吊装，待这部分工作完成后方可拆除缆风绳。（四）安全技术要求4.1吊装作业人员必须持有特殊工种作业证。4.2各种吊装作业前，应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护，非施工人员禁止入内。4.3吊装作业中，夜间应有足够的照明，室外作业遇到大雪、暴雨、大雾及六级以上大风时，应停止作业。中建七局第三建筑有限公司重庆越盛机械轧辊厂房预制柱制作方案第9页共15页4.4吊装作业人员必须佩带安全帽，安全帽应符合GB2811的规定，高处作业时必须遵守HG23014的规定。4.5吊装作业前，应对起重吊装设备、钢丝绳、揽风绳、链条、吊钩等各种机具进行检查，必须保证安全可靠，不准带病使用。4.6吊装作业时，必须分工明确、坚守岗位，并按GB5082规定的联络信号，统一指挥。4.7严禁利用管道、管架、电杆、机电设备等做吊装锚点。未经机动、建筑部门审查核算，不得将建筑物、构筑物做为锚点。4.8吊装作业前必须对各种起重吊装机械的运行部位、安全装置以及吊具、索具进行详细的安全检查，吊装设备的安全装置要灵敏可靠。吊装前必须试吊，确认无误方可作业。4.9任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下，必须随之升降的，应采取可靠的安全措施，并经过现场指挥人员批准。4.10吊装作业现场如须动火，应遵守HG23011的规定。吊装作业现场的吊绳索、揽风绳、拖拉绳等要避免同带电线路接触，并保持安全距离。4.11用定型起重吊装机械（履带吊车、轮胎吊车、桥式吊车等）进行吊装作业时，除遵守本标准外，还应遵守该定型机械的操作规程。4.12吊装作业时，必须按规定负荷进行吊装，吊具、索具经计算选择使用，严禁超负荷运行。所吊重物接近或达到额定起重吊装能力时，应检查制动器，用低高