教育中心屋盖钢桁架吊装施工方案400吨履带吊.docx

武汉教育电视台
教育教学演播楼项目

钢结构吊装专项方案

编制单位： 湖北福鑫重型钢结构工程有限公司

编制时间： 2013年04月05日
武汉教育电视台
教育教学演播楼项目

吊

装

专

项

方

案

编 制：

审 核：

批 准：

目 录
1、工程概况 4
2、现场基本情况及吊装方案的选择 4
3、吊装的难点和重点 5
3.1、吊装难点 6
3.2、吊装重点 6
4、吊装前的准备 6
4.1、场地准备 6
4.2、构件和放线准备 7
4.3、吊机、工具、人员准备 7
4.4、临时安全设施的准备 7
5、吊装人员组织机构图 11
6、吊装方案 11
6.2、临时支架的布置、数量统计及验算 14
6.3、构件吊装 15
6.3.1、吊车的选取 15
考虑到现场施工场地狭小，部分区域还有地下室，而办公楼11轴线和演播厅10轴线外侧为带状实地，适合大型吊车行走，但此带状场地最宽只有16.5米（详见现场吊装平面图），故而利用履带吊的灵活性，完成此次吊装。 15
15
根据所使用QUY400履带吊的性能表：起重半径为28米，臂长为72米的额定起重量为47.5吨，而依据现场实际情况，当吊车起重半径为28米时，臂长为62米，构件的重量27吨（详见单榀桁架吊装示意图），满足吊装要求。 15
6.3.2、吊装顺序 16
6.3.2、构件的吊装 16
6.3.7、绳索、葫芦、卸扣等的选取 17
7、安全及文明施工 19
7.1、现场安全 19
7.2、防坠落和打击措施 20
7.3、安全技术交底 21
7.4、吊装安全 22
7.5、防止吊装结构失稳和起重机倾覆措施 24
7.6、文明施工 25
1、工程概况
武汉教育电视台教育教学演播楼项目位于位于武汉市东西湖区规划奥园中路南面，姑李西路东面，紧邻武汉市常青一中，建设用地为4900.0平方米。演播大厅顶部为钢结构，结构高度为23.70m; 演播大厅顶部检修层、设备层为普通花纹钢板楼盖，屋面为压型钢板钢-混凝土组合楼盖.。
屋架WJ-1共5榀，跨度约为33米，下弦通过预埋螺栓与混凝土牛腿连接。上弦檐口标高为22.900米，下弦结构标高为19.400米，屋架檐口高度为3.50米，跨中高度为4.30米。钢屋架上下弦杆规格为H500X500X20X25，支座处腹杆为HW400X400X13X21，其余腹杆为双角钢。屋架间次梁主要有3种规格构件，分别为HN500X200X10X16、HN400X200X8X13、HN450X200X9X14；屋架间还布置有水平支撑、垂直支撑及水平系杆，保证结构的整体稳定。
设备层和检修层的楼面钢梁通过HW100X100X6X8的吊杆与屋架下弦连接。最外围楼面钢梁与混凝土墙面的预埋件固定。楼面钢梁的规格为I18、I16、I14、I20a、I12.6。设备层梁顶面标高均为17.350米，检修层梁顶面标高均为14.800米。设备层和检修层设备等物件应随吊随安装,不允许集中堆载。设备层楼面钢梁底部连接有轨道钢梁，检修层楼面钢梁上连接有提升机支撑。
演播室大厅在在6.000米、12.000米标高处布置有马道，马道宽1.6米。主悬挑支架间距4米，上面连平台钢梁，平台钢梁的规格为I16，I12.6，[10。
2、现场基本情况及吊装方案的选择
现演播室大厅周围混凝土结构已基本完工，预埋件已按图纸要求做好预埋，且在离柱边5m处布置有土建的塔吊和地下室。汽车吊根本无法进入建筑内部吊装，只能在建筑物外部进行吊装。

本项目跨外吊装有两种方案：即跨外整体吊装和跨外散件吊装。
跨外整体吊装采用400吨的履带吊，吊装方便安全、且能克服现场场地狭小的因素；跨外散件吊装可采用覆盖范围大的塔吊及满堂脚手架。两种方案对比如下：
方案对比
对比项
履带吊
满堂脚手架
备注
工期
吊装速度快，15天的工期。
安装速度较慢，需60天的工期。
满堂脚手架的搭设和拆除也需要较长时间。

质量
绝大部分为地面拼装和焊接，质量容易保证。
全部为高空拼装和焊接，质量较难保证。

安全
地面拼装危险性较小。
局部高空拼装和履带吊吊装存在较大危险性。
全部为高空散拼，满堂脚手架满铺50木板也存在一定的危险性。

经济
400吨履带吊进出场费和租赁费较高，但仅用于5榀较重的屋架的吊装，故使用时间短。
脚手架的租赁和搭设费用为35万；50木板和安全网购买费为12万元；120吨汽车吊的进出场费和2个月租赁为分别为15万和24万，共计86万元。

综上所述采用一台大型吊车吊装工期短，屋架的拼装基本都在地面进行，这样既加快了拼装和焊接速度也提高了拼装和焊接质量，所以我司选择采用两台汽车吊进行屋架的整体吊装。
3、吊装的难点和重点
3.1、吊装难点
1、演播室大厅屋盖结构复杂，构件数量和种类繁多。
2、屋架重量大，单榀总量约为27吨。
3、由于演播厅屋盖系统属于混凝土内包结构，吊车只能在跨外吊装，这样吊装幅度就相当大，最大达到33.2米。
4、屋盖四周与混凝土结构相连，故对屋架的拼装和安装精度要求高，拼装和安装还必须考虑现场混凝土结构的实际情况和误差。
5、屋架主要以焊接形式连接，整个屋盖系统主要以螺栓形式连接，则整个工程的地面焊接和高空安装量相当大。
6、在吊装前要求土建施工单位将10轴线20M以上的混凝土柱和屋面梁不要施工，待我司将屋架吊装完毕后在行施工。
3.2、吊装重点
1、本工程工期特别紧，如何快速的完成演播厅屋盖的吊装是本工程的工期重点。
2、吊装工作都是高空作业，采取有限的保护措施保证施工安全是吊装的安全重点。
3、安全有效的保证大型汽车吊的正常吊装工作也本吊装工程的重点。
4、吊装前的准备
4.1、场地准备
本工程的钢梁是在工厂制作完成的，屋架弦杆在工厂分段制作，然后再拉到现场拼装。我司准备钢梁的拼装大部分在办公楼11轴线外进行，采用120吨汽车吊配合施工，这样拼装的速度和质量都很好保证。钢梁拼装完成后就可直接用400吨的履带吊进行吊装，由于履带吊的灵活性，从而免去了构件的二次搬运。大型汽车吊对吊装和行走的场地要求较高，所以在吊装前供汽车吊行走的道路一定要回填、平整、压实；压实后土体承载力强度不小于0.115MP。考虑到吊装需要的空间和吊装安全，总包单位应演播厅10轴外的脚手架和部分原有临建（钢筋棚、部分院墙及配电室）进行拆除，保证吊装的顺利进行。
4.2、构件和放线准备
4.2.1、吊装前钢屋架已在地面拼装完成，所有弦杆拼接的高强螺栓都安装完毕且二次紧固也完成。
4.2.2、钢屋架对接处焊缝检查合格且探伤也合格。
4.2.3、工地焊接处和拼装处的油漆都已修补完毕。
4.2.4、钢屋架拼装完成后的尺寸都已复核完成且与设计尺寸相同。
4.2.5、钢屋架已报监理验收，且验收合格。
4.2.6、钢屋架安装时的轴线和混凝土柱牛腿预埋件十字线放线完毕。
4.3、吊机、工具、人员准备
4.3.1、吊装用汽车吊的组装已完成，吊车的报验资料监理已审查合格。
4.3.2、屋架地面拼装的120吨汽车吊到场，安装连梁和支撑由验收合格的塔吊负责。
4.3.3、吊装用的葫芦、卸扣、钢绳等吊具都已准备到位。
4.3.4、起重工、吊车驾驶员和吊车指挥员都已到位，其操作证和上岗证都报监理审核合格。
4.4、临时安全设施的准备
4.4.1、所有混凝土柱周围的外脚手架搭设。

脚手架的受力与立杆柱距l1,排拒l2,水平杆步距h有关。

计算模型图

外脚手架布置平面图

外脚手架布置立面图

4.4.2、工人搭设平台梁安装使用时的临时支架。

临时支架布置立面图

4.4.3、工人的劳保用品和灭火器都已配备到位。
4.4.5、吊装劳动力安排计划表：
序
号
工种
工作内容
合计
备注
现场拼装
吊装
1
铆工
6
6
12

2
焊工
8
8
16

3
起重工
2
2
4

4
测量员
1
1
2

5
起重指挥员
1
2
3

6
吊车司机
1
2
3

4.4.6、设备投入计划：
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
中联400吨履带吊
QUY400
1台

2
徐工120吨汽车吊
QY120
1台

3
逆变直流焊机
ZX7-400IGBT
6台

4
3-10吨葫芦

6件

5
苏州一光经纬仪
DJD5-1
1台

6
水准仪

1台

7
角磨机

5台

8
碳弧气刨

1台

5、吊装人员组织机构图
为了保证吊装的顺利进行和吊装安全，特成立吊装专项机构如下图：

6、吊装方案
由于吊装幅度大且吊装吨位较大，本工程吊装主要选用的吊装设备为400吨履带吊。本工程的吊装是三种吊装方法相结合，主要为现场拼装后整体吊装。
6.1、现场拼装
由于本工程桁架跨度大，达33.2米，整榀无法从加工厂直接运输，故而将一榀桁架分成3段，加工好后运抵现场进行拼装。分段详见下图所示：
为了保证拼装的质量，以防止桁架的侧向变形，我们将采用立拼的方法，具体拼装流程如下图所示：
拼装时，我们使用立体且式钢桁架拼装支撑架（见下图）

解决现有支撑架不稳定、工程用钢量大、施工安全性差的技术问题，其特征在于：
1）该支撑架呈立体且字形结构，包括前后两对立杆、分别连接于两对立柱根部的两根平行而置的下弦胎架杆、分别连接于两对立柱顶部的两根平行而置的上弦托梁、连接于两根上弦托梁之间的操作平台和连接于在前后两对立杆之间的拉杆，所述操作平台中部开有定位孔，定位孔的边缘连接有用于控制钢桁架轴线位置的定位块。
2)上述定位块可位于上弦托梁的中部，两上弦托梁上有四块对称的定位块。
3)上述操作平台可分为左右两个，两操作平台分别横向连接在立柱外侧。
4)上述前后两对立杆之间的中部及顶部可各有一根拉杆。
5)下弦胎架杆、上弦托梁、立杆和拉杆可为 H 型钢或工字钢，满足
工程要求。
本工程拼装由中心向四周扩展安装，要求对桁架节点预起拱值进行复核，保证后续的安装精度，拼装示意图如下图所示：

拼装完成以后，将5榀桁架侧向叠放在一起，保证足够的场地供吊装时220吨的吊车经过。
6.2、临时支架的布置、数量统计及验算
由于屋架吊装完成后，安装屋架间的钢梁时螺栓安装量非常大，考虑到屋架跨度较大，受力后再连螺栓存在较大安全隐患，所以在屋架下部增加两个临时支架。临时支架布置在纵横轴线相交的位置上，支架四根角柱对称张拉φ14的缆风绳。临时支架也方便了吊杆及设备层和检修层的楼面钢梁的安装。临时支架布置图如下：

临时支架共使用10组，可在场地内灵活布置和调整高度进行安装工作。
6.3、构件吊装
6.3.1、吊车的选取
考虑到现场施工场地狭小，部分区域还有地下室，而办公楼11轴线和演播厅10轴线外侧为带状实地，适合大型吊车行走，但此带状场地最宽只有16.5米（详见现场吊装平面图），故而利用履带吊的灵活性，完成此次吊装。
根据所使用QUY400履带吊的性能表：起重半径为28米，臂长为72米的额定起重量为47.5吨，而依据现场实际情况，当吊车起重半径为28米时，臂长为62米，构件的重量27吨（详见单榀桁架吊装示意图），满足吊装要求。

6.3.2、吊装顺序
E轴屋架吊装
G~F轴SC、CC安装
F轴屋架吊装
G轴屋架吊装

D轴屋架吊装
C轴屋架吊装

D~C轴SC、CC安装

屋架间连梁和系杆的安裝
校正轴线和垂直度等

6.3.2、构件的吊装
屋架采用室外地面整体拼装后整体吊装。屋架间的连梁和支撑采用塔吊高空散装法。
待屋架安装到位且轴线、垂直度校正完毕后，屋架的支撑点和牛腿支座上的十字线重合，用塔吊吊装钢连梁和支撑，螺栓连接完毕使钢屋架侧向支撑也稳定后并对称张拉2组φ14的缆风绳才松钩。
缆风绳一端与钢屋架捆绑并用绳卡锁死，另一端捆绑在混凝土柱上或楼板上，植筋如下图所示：

安装完成端部两榀屋架后，立即将两榀屋架间的连梁及支撑安装上，使其形成一个稳定的结构。如下图所示：

待所有钢梁全部安装完毕，所有构件轴线偏移，标高误差都符合规范和设计要求后，才能拆卸临时支架和脚手架。
6.3.7、绳索、葫芦、卸扣等的选取

吊钩距屋架上弦高度为3.4m，则钢丝绳夹角为90度。吊点设置如下：

所有吊装均选用一套索具，根据吊装重量计算得钢绳的最大受力为270*0.5*0.707=95KN。
钢绳初步选取φ43 6×37
此规格的钢绳许用拉力

C为钢丝换算系数取0.82，t为钢丝破断拉力总和取975.5KN
K为钢丝绳安全系数取6。
则P=0.82*975.5/6
=133.3KN＞95KN
钢绳可满足要求。
葫芦和卸扣均选用10吨的。
（注：钢丝绳夹角越小越安全。）

7、安全及文明施工
7.1、现场安全
7.1.1、要在职工中牢牢树立起‘安全第一’的思想，认识到安全生产，文明施工的重要性，做到每天班前教育，班后总结，严格执行安全生产三级教育。
7.1.2、进入施工现场必须戴安全帽，2米以上高空作业必须佩带安全带。
7.1.3、施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险性，以防失火。
7.1.5、施工用电设施应专人维护，定期保养，严格遵循用电规程，保证安全用电，节约用电。
7.1.6、油漆、氧气、乙炔等易爆、易燃物品，应妥善分类保管，严禁在附近明火作业。并张贴醒目的告示牌并配备足够数量的灭火器。

易燃易爆物品存放及标识

7.1.7、焊接平台上应作好防火措施，防止火花飞溅。
7.1.8、所有临边操作平台和洞口均应搭设临边维护。

7.2、防坠落和打击措施
7.2.1、有高血压、心脏病、贫血、癫痫病的工人禁止从事高空作业。
7.2.2、做好临边维护，不能随便拆除防护措施。
7.2.3、脚手板应满铺，不能出现探头板，即超出架杆20cm。
7.2.4、尽量避免上下交叉施工，如需在下层施工必须做好防护措施。
7.2.5、脚手架上的材料、物体要摆放平稳。
7.2.6、施工现场在相应的位置有针对性的张挂安全警示标志。
7.2.7、禁止在高空抛掷任何物件，传递物件用绳拴牢。高处作业中的螺杆、螺帽、手动工具、焊条、切割块等必须放在完好的工具袋内，并将工具袋系好固定，不得随意放置，以免物件发生坠落造成打击、伤害人和物。
所有构件吊装时钢绳必须做保护，用脚手管对剖开点焊在构件棱角处，如下图所示：

在脚手架和临时支架上搭设临时爬梯，便于工人上下，如下图

7.3、安全技术交底
7.3.1、吊装作业前必须进行专项吊装和施工安全技术交底，未经技术交底不得实施吊装。
7.3.2每个月举行一次安全教育培训
我单位拟采取专家集中授课、播放幻灯片、张挂宣传图片三种形式，如下图所示。

安全教育培训的内容包括《建筑施工安全检查标准》、《专业工种安全要求》。
建筑施工安全小常识、用电安全知识、应急救援、特种作业人员的上岗培训等。
7.3.2、施工班组每天早晨由班组长主持开展班前安全活动并作详细记录，活动内容是：学习作业安全交底的内容、措施；了解将进行作业的环节和危险度；熟悉操作规程；检查劳保用品是否完好并正确使用。班前安全活动如下图所示。

交底执行会签制度，交底结束交底人与被交底人双方应在交底文件上签字。
7.3.3、施工人员应按交底要求进行吊装作业，不得擅自变更吊装方法。
7.4、吊装安全
7.4.1、汽车吊司机必须持证上岗，起重作业前应检查钢丝绳端头的连接是否松动或移位，绳卡的数量、安装方向和相间距离应符合规定，钢绳损伤、保养状况。
7.4.2、吊装前应向汽车吊司机、起重工进行吊装专项方案交底。
7.4.3、汽车吊司机应做到“十不吊”原则即：○1、超过额定荷载不吊；○2、多人指挥，信号不明或光线暗淡看不清不吊；○3、散物装得太满或捆扎不牢不吊；○4、挂吊重物直接进行加工不吊；○5、歪拉斜挂不吊；○6、工件上站人或工件上浮放活动物件不吊；○7、带棱角快口物件尚未垫好不吊；○8、易燃易爆等危险品无安全措施不吊；○9、埋在地下的物体未采取措施不吊；○10、露天工作的起重机在超过六级以上的风不吊。且构件起吊前应鸣笛示警。
7.4.4、作业前应检查起重机的回转范围内有无障碍物，启动后分别检查各部操作装置工作情况，制动器和限位、限载装置应灵敏可靠。
7.4.5、提升重物时，提升速度应均匀平稳，落下重物时应低速轻放；不得忽快忽慢突然制动。当重物吊离地面10cm~30cm时，检查起重机的稳定性、制动可靠性和构件的平稳性，确认安全后方能继续起吊。
7.4.6、工作时驾驶员应集中精力，不得与他人闲谈。起吊重物未放下前，驾驶员不得离开工作岗位。
7.4.7、所有起重工应经安全技术培训，取得特种作业操作证后方能上岗作业。
7.4.8、吊装工作区域应有明显标志，并设专人境界；吊装过程中严禁重物上站人，重物下严禁人员停留或穿行。
7.4.9、起吊用的绳索与构件棱角接触部分，应加垫麻布、橡胶或木块等材料以防绳索被磨损或割断。
7.4.10、已吊起的重物做水平方向移动时，应使重物高出最高障碍物不小于0.5米。
7.4.11、汽车吊行走时必须配备一名观察员、随时观察吊车及周边情况。
7.4.12、构件起吊前应清理起吊点和运行通道上的障碍物，通知无关人员避让。
7.4.13、起重指挥员是唯一的现场吊装指挥员，应站在能看到的地方用指挥旗、标准手势（指挥信号统一按《GB5082-1985起重吊运指挥信号》执行）或对讲机进行指挥。
7.4.14、当钢绳出现绳股断裂，钢丝腐蚀、松弛，表面起毛刺严重等现象时应及时更换钢绳。
7.4.15、吊钩表面应光洁，无剥裂、尖角、毛刺、裂纹等，吊钩出现裂纹、断面磨损达原尺寸的10℅或开口度比原尺寸增加15℅时，应予报废。
7.4.16、严格按滑轮与滑轮组铭牌的起重量进行使用，严禁超载。
7.4.17、滑轮使用前应检查滑轮的转动是否正常，各部位之间的间隙是否合适。滑轮受力后检查各转动部件的工作情况，有无卡绳磨绳情
7.5、防止吊装结构失稳和起重机倾覆措施
7.5.1、作业时，机械操作人员必须按设备性能，起重量大小进行试吊。确定吊点中心，保证平衡起吊就为。对不明重量的物体应查清重量再进行起吊，严禁超重吊装。
7.5.2、起吊物品应绑扎牢固，吊钩悬挂点应与吊物的重心在同一垂直线上，吊钩钢丝绳应保持垂直，严禁偏拉斜吊。落钩时应防止吊物局部着地引起起吊绳偏斜，吊物未固定时严禁松钩。
7.5.3、起重机行驶的道路必须平整、坚实、可靠、停放地点必须平坦。
7.5.4、起重机不得停放在斜坡道上工作，不允许起重机两条汽车停留部位一高一低。
7.5.5、起吊构件时，吊索要保持垂直，不得超出起重机回转半径斜向拖拉，以免超负荷和钢丝绳滑脱或拉断绳索而使起重机失稳。
7.5.6、起重机应避免满负荷行驶，在满负荷或接近满负荷时，严禁同时进行提升和回转动作。
7.6、文明施工
7.6.1、建立文明施工责任制，划分区域，明确管理负责人，实行挂牌制，做到现场清洁整齐。
7.6.2、进场构件和材料必须分类集中堆放，堆放是底部应采用方木衬垫，并悬挂醒目的名称、品种、规格等标牌。
7.6.3、现场材料应根据其性能采取防雨、防潮、防晒、防冻、防火、防损坏等措施。贵重物品、易燃、易爆和有毒品应及时入库，专库专管，加设明显标志，并建立严格的领退料手续。
7.6.4、垃圾和边角余料必须分类集中堆放，高空操作所产生的垃圾严禁向下抛洒，应用小桶堆放待下班时带到指定位置倾倒。施工现场严禁焚烧各类垃圾及有毒有害物质。
7.6.5、现场使用的机械设备，要按平面固定点存放，遵守机械安全规程，保持机身等周围环境的清洁。机械的标记、编号明显，安全装置可靠。
7.6.6建立严格的成品保护措施，严禁污染或损坏成品。
7.6.7夜间强光照明灯具必须配有防眩光罩，防止强光射入住宅区。照明光束必须俯射施工作业面，严禁仰射设置。
7.6.8、严禁施工现场及施工的建筑物内外随地大小便，现场内设置厕所，并设专人保洁