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德阳某钢结构厂房安装施工方案

第二节 工程特点及难点

第二章 施工方案和施工工艺

第二节钢结构安装施工方案

GB∕T 3098.25-2020 紧固件机械性能 不锈钢和镍合金紧固件选用指南.pdf第四章安全施工保证措施

第一节安全管理保证体系

第二节施工安全管理保证措施

第五章文明施工保证措施

2．核电厂房吊车行走路线图

****汽轮机有限公司核电厂房工程由中国****工程公司进行施工图设计，为单层重型钢结构工程，其建筑平面形式为矩形；本工程生产类别为丁戊类厂房，建筑耐火等级为二级，按8度抗震设防，屋面防水等级为Ⅲ级，设计正常使用年限为50年。核电厂房工程的建筑面积为15586m2。

核电厂房工程建筑物长216.48m，宽69.48m，建筑高度为35.87m；核电厂房柱距为12.0m，跨度为30.0m+36.0m，共19列。

核电厂房内设上下两层起重行车：30m、36m跨上层起重行车起重量为300t/80t各1台，下层起重机起重量为100t/20t各2台。

核电厂房工程结构安全等级为二级，抗震设防烈度为8度，辅房框架抗震等级为四级。

柱下基础预埋8M85（8M60）地脚螺栓，抗风柱下基础预埋6M36螺栓。柱脚连接为刚接。

核电厂房工程的结构形式为重型钢结构，单层双跨，彩钢板围护结构工业厂房。

厂房为全钢排架结构，排架柱基本柱距为12m。排架柱系统为格构式钢柱，钢柱间支撑；

吊车梁系统：吊车梁采用焊接实腹式工字型梁，钢制动桁架等；

屋盖系统：梯形钢屋架、钢支撑，双层彩钢板加保温棉；山墙抗风柱采用下端固定，顶端与屋架铰接相连。

核电厂房工程钢结构材料：钢柱、吊车梁为Q345B，抗风柱、屋盖及支撑、桁架为Q235B。

核电厂房工程位于德阳市****路与****南路交汇处西南侧的****公司德阳生产区内，地势平坦，交通条件便利。

1、钢构件较重，主要部件都是超长、超宽、超重构件。在厂房钢柱中，最重的柱子长35.615m，宽5.2m，柱子重量约39.78t；吊车梁截面最高2.35m，长11.95m，重约7.85t。因而在施工中要求的起吊设备起重量必须大，同时也需要比较大的存放场地。

2、厂房跨度大、柱距长、高度高。厂房跨度为30m、36m各一跨；柱距为12m。构件繁多，施工困难，质量要求高，工艺复杂。

3、钢构件运输困难。厂房大都是超长、超宽、超重构件，其运输将十分困难，是本工程施工中的重点，也是难点。

4、工期短、任务重，钢结构中钢柱、吊车梁制作以及其它构件、配件制作工作要求在103天内完成。

6、由于厂房跨度大、构件重、工期紧，所以在施工中必须选用和配备多台特大型号的主导吊装用机械和较大型号的辅助机械。

1．熟读图纸，作好图纸会审。

2．根据图纸提出材料计划，并上报有关部门速购。

3．组织作业人员学习本工程的施工规范、标准及设计要求。

4．编制施工方案，并向作业人员技术交底。

5．应在设计单位进行设计交底，了解设计意图的基础上，组织有关人员对设计图纸进行学习和会审工作，使参予施工的人员掌握施工图的内容、要求和特点，同时审查和发现施工图中的问题，以便能正确无误地组织施工。

以上人员配置数量根据不同的工作阶段适时地进行增减。

三、施工机械的选用和准备：

1.钢结构吊装起重机的选择

⑴主要钢构件吊装参数表

36.72x5.2x1.44

36.72x4.1x1.44

36.92x0.92x0.58

12x2.38x0.56

12x1.83x0.52

26x2.66x0.42

34x2.66x0.42

①柱子长为35.61m，断面为850×（2500+275）mm，重为38.5t，安装高度为37.00m；

②钢吊车梁长12m，断面为H550×235mm，重为7t，安装高度为25.2m；

③钢屋架长36m，屋架脊高3800mm，重为6.7t，安装高度为36.8m；

①．第一次吊装机械的选择计算

柱子考虑其回转半径R≥12m，

柱子：Q=Q1+Q2=38.5+1.25=39.75t

柱子的吊装高度为37m

查履带式起重机性能表，选择QU150型履带式起重机，臂长45m,回转半径R≥12m,吊装高度达42m时，吊重量达48t,能满足使用要求。

②．钢吊车梁安装机械的选择计算

上层钢吊车梁考虑其回转半径R≥8m，

H=h1+h2+h3+h4+h5=25.2+3.5=28.7m

钢吊车梁重：Q=Q1+Q2=7+0.1=7.1t

查汽车式起重机性能表，选择QU50型履带式起重机，臂长35m时回转半径R≥10m,吊装高度达32m时，吊重量达7.8t,能满足使用要求。

③．钢屋架吊装机械的选择计算

钢屋架考虑其回转半径R≥12m，

H=h1+h2+h3+h4+h5=36.8+4.50+1.5=42.8m

钢屋架重：Q=Q1+Q2=6.71+1.01=6.72t

查汽车式起重机性能表，选择QU50型履带式起重机，臂长46m时回转半径R≥12m,吊装高度达43m时，吊重量达8.6t,能满足使用要求。

根据上述构件的已知条件，经计算起重机的选择为：格构式钢柱采用QU150型履带式起重机吊装，吊车梁及屋架（托架）采用QU50型履带式起重机吊装，围护结构采用QY20型汽车式起重机配合安装。

1）钢柱用吊索，按最重柱算

主绳：P=（38.5t+1.5t(绳索吊具重)）×K1×K2=50.4t

K1:动载系数,取1.2

K2:不均匀荷载系数,取1.05

吊点选择在上吊车梁牛腿处，采用双绳对称两点吊装，绑扎方法见绑扎图，则每根钢绳吊重按最大钢柱重量为25.2吨。钢丝绳安全系数K取8，查6×37钢绳的主要数据表,选择Ф65，公称抗拉强度=1700N/mm²，破断力总和=266.5t,[P]=266.5x0.82/8=27.316t。

故选择Ф65，6X37钢丝绳。满足要求。

按实际情况选择每根绳长度为19m,共两根。翻身转运钢柱用钢绳选择18m，共两根。

主绳：P=6.7t+1.3t(绳索吊具重)=8.0t

L按最长拼接梁计算L=36m,4钢绳4吊点

故sinα=0.86392sinβ=0.55436

P1=P/4sinα=2.32tP2=P/4sinβ=3.61t

钢丝绳安全系数K取8，查6×37钢绳的主要数据表,故选择Ф26,6x37钢丝绳。公称抗拉强度=170kg/mm²破断力总和=35.8t。[P]=42.65x0.82/8=4.37t。

选择Ф26,6x37钢丝绳。满足要求。

主绳：P=7t+0.3t(绳索吊具重)=7.3t

L按最长梁计算L=12m，梁重为：7t，4钢绳2吊点

吊索点设在钢吊车梁两端1/4位置处；

故sinα=0.835P1=P/4sinα=2.186t

钢丝绳安全系数K取8，查6×37钢绳的主要数据表,故选择Ф21.5，6X37钢丝绳。公称抗拉强度=170kg/mm²破断力总和=29.6t。[P]=29.6x0.82/8=3.034t。

选择Ф21.5，6X37钢丝绳。满足要求。

查普通碳素钢卸扣主要数据表，M80卸扣许用负荷为63吨，适用钢绳最大直径为85mm，用于钢柱吊装。M52卸扣许用负荷为10.78吨，适用钢绳最大直径为34mm。用于钢梁吊装。

4．屋架用扁担的选择及计算

屋面梁吊装用铁扁担采用钢管铁扁担，如下页图所示。

根据以往经验，扁担按φ127×6钢管,长度为6m来计算。

Q:钢结构总重量约7t

K1:动载系数,取1.2

K2:不均匀荷载系数,取1.2

即P=10.08t=T3=T4

T1=T2=T3/sin300

即T1=T2=10.08t

轴心力：N=T3Cos300=5.82t

受压杆件的安全系数k=1.75—2.5,取k=2.5

则许用压应力[σ]=2350Kg/cm2/2.5=940Kg/cm2

查表得面积：A=22.8cm2,r=4.28cm

本例属a类轴心受压杆件，按初选断面进行刚度计算，查表长度系数u0=1.0,计算长度l=600cm

则λmax=l/r=600/4.28=140.2

σ=N/фA=5820/0.349×22.8=731Kg/cm2＜[σ]=940Kg/cm2

强度满足要求。考虑钢材的新旧程度及生产负偏差。采用φ133×6的无缝钢管。

5．吊装钢柱用钢板扁担如下图

材料选用Q235钢板，厚度见图

（1）中部截面强度验算

中部截面一般只验算受拉区AB部分的强度，BC部分通过取较大尺寸即本工程取BC=0.5l=650mm并用10mm钢板加固来保证安全。

中部截面AB部分的强度验算：

式中σ——AB截面最上边缘的正应力，
，其中，Q为构件重力=40t，K为动力系数（取1.5），l为两卡环孔之间的距离1300mm，W为AB截面的抵抗矩={((14x150^3)/12+14x150x170^2)x2+(40x200^3)/12+400x200x220^2}/320=1857417mm^3

即σ=1.5×400000×1300/4×1857417=105N/mm2

τ＝KQ/A=1.5×400000/8480=71N/mm2，

即1052+712=16066＜[σ]2=19600。

（2）吊钩孔壁局部承压验算

吊钩孔壁局部承压强度按下式验算：

σcd=1.5×400000/100×68=88＜[σcd]=0.9f=184.5

[σcd]——钢材端面承压容许应力，对Q235钢取0.9f（f为钢材的强度设计值取205）；

（3）卡环孔壁局部承压验算

卡环孔壁局部承压强度按下式验算：

[σcd]=1.5×400000/2×85×60=59＜[σcd]=0.9f=184.5

根据此工程的特点，需选用如下设备：

吊装现场的准备工作，是保证建筑工程按计划开工的重要环节，因此必须认真做好下列工作。

（1）吊装现场控制网点的测量，对基础中心线及其间距，基础顶面标高进行复核，符合设计要求后，才可以进行安装工作。

（2）按测量的基础标高及对应钢柱加工的偏差，每根钢柱预置8组钢垫铁调平标高偏差。

（3）在基础顶面弹出轴线中心控制十字线。

（4）配合土建单位作好吊车道路辅平工作。

（5）作好吊装现场构件堆放规划。

（6）吊装柱用的专用铁扁担。

⑴.把每根柱子按轴线位置进行编号，并检查柱子的尺寸，是否符合图纸的尺寸要求，无误后进行弹线。

⑵.在柱身的三面，用墨线弹出柱中心线，每个面在中心线上画出上、中、下三点中心标记。

⑶实测每根钢柱下牛腿面到柱底的尺寸数据，根据偏差调整相应柱基垫铁标高。

2.钢屋架现场拼装准备

钢屋架在工厂是分段制作，运输到现场后拼装为一整体进行吊装。

拼装平台的搭设半成品检验组装焊接检验补漆

⑵.根据现场情况，对拼装场地进行处理，作好基础承载的铺垫，并按照钢柱截面作好拼装用活动支架。

⑶.预拼装检查合格后，应标注行、列中心线、标高控制基准线等标记。

⑷.利用白色油漆在构件的纵横轴线和肩梁标高位置上作好纵横轴线和肩梁标高标记，以利于安装。

3.钢吊车梁安装测量准备

⑴安装要求：保证吊车梁中线位置和梁的标高满足设计要求。

根据厂房控制网在地面上定出吊车梁中心线控制桩，用经纬仪将吊车梁中心线投测在每根柱子牛脚上，并弹以墨线，投点误差为±3mm。吊装时使吊车梁与牛脚上中心线对齐。

吊车梁顶面标高，应符合设计要求。根据+1米标高线，定出牛脚面的设计标高点，作为整平牛脚面及垫板的依据。并修平梁面。梁面整平后，置水准仪于吊车梁上，检测梁面的标高是否符合设计要求，误差应不超过±3～±5mm。

第二节 钢结构吊装方案

一、钢结构吊装方案及顺序选择

本工程采用先吊36m跨厂房，然后吊30m厂房。36m跨厂房吊装从19轴线山墙起向1轴方向分3次单项进行吊装施工。30m跨厂房吊装从1轴线山墙起向19轴方向分3次单项进行吊装施工。第1次在跨内进行钢柱吊装，第2次进行吊车梁系统安装；第3次在跨内进行钢托架、屋盖系统，最后在跨外进行围护结构的安装。钢结构的吊装顺序如下：

本工程柱子采用旋转垂直吊法进行安装。

①绑扎方法：本工程柱子吊装采用两点绑扎起吊，其绑扎位置在钢格构柱上牛腿抬肩处进行绑扎。钢柱绑扎及吊装见附图。

②起吊和临时固定方法：由150T履带吊车安装就位。

a.起重机起钩时，应放松回转刹车，使吊钩滑车组经常保持垂直状态。

b.吊装柱子时，要特别注意在捆绑处采取措施保护吊索，防止吊索被钢柱棱角割断。

c.将柱子吊起后当柱脚接近基础表面时（约30—50mm）刹住车，通过起重机的回转、起落吊杆，首先使柱子两面中心线基本对准基础十字中心线，然后初校柱子垂直度钢柱经初校，待垂直度偏差控制在20mm以内方可起重机脱钩，放松吊索后再进行对中线及测量垂直度，塞紧钢垫板。

d.落钩将柱子放到基础后要复查中线，并特别要检查柱脚是否确实落实在，未落实在的柱子容易倾倒。

e.柱子临时固定后应先落吊钩，待吊索松弛时再落钩，并同时拉出活动卡环。

f.吊装较重柱子时，为防止柱子倾倒，可采用边吊边校法（即在摘钩前将柱子校正好），并在校好后应设缆风绳或固定斜撑。

g.钢柱固定好后应立即将防雷接地线与钢柱脚底板焊接连接。

③柱子垂直度校正方法：

柱子的平面位置在临时固定前大多已校正好，此后主要是校正柱子的垂直度，本工程采用加减钢垫子法进行校正，必要时采用钢管支撑加千斤顶斜顶法进行补充校正。校正柱子垂直度的操作要点：

a.柱子的垂直度一般在纵横两个方向都有偏差。校正时应先校正偏差大的，后校正偏差小的；

b.柱子垂直度校正后，需将垫铁都打紧（如果是多层钢垫铁则相互间必须点焊牢实并要与柱脚底板焊接），松紧程度应基本一致，以防在风力作用下，柱子向垫铁松的方向偏斜，并需注意复查柱子的平面位置。柱子校正好后宜将螺帽拧紧。

c.观测柱子垂直度应同时采用两台经纬仪，一台设在横向轴线上，一台设在与纵向轴线呈15°角的位置上，应使柱子两面所弹中心线从顶部到底部呈垂直线，同时柱子下口两面中心线与杯口上所画十字中心线对准，就是柱子的准确位置。

d.本工程钢柱为重型钢柱，钢柱的垂直度用经纬仪检验，如有偏差，用螺旋千斤顶或油压千斤顶进行校正，钢柱大面垂直度校正可采用螺旋千斤顶加钢管。钢柱复校后再紧固螺栓，并将支承块上下点焊固定，防止松动。

e.在阳光照射下校正柱子时，要考虑温差的影响。柱子垂直度校正完成后应立即按设计要求用细石砼进行二次灌缝。

柱子垂直度是保证上部屋面钢结构符合设计要求的重要参数，因此控制柱子的垂直度便显得尤为重要。在屋面结构施工前，应按下列方法对钢柱进行测量复核、控制。

在两条互相垂直的轴线上(或两条互相垂直的方向上)分别安置

先瞄准柱子下部已标注的中线标志JTG T 3364-02-2019 公路钢桥面铺装设计与施工技术规范.pdf，再扬起望远镜进行观测，如经纬仪的竖丝始终与柱子中心线重合，则说明柱子是垂直的，否则将进行重新定位。

实测柱顶的垂直度偏差，首先仰视柱子顶端的中心点，然后在俯视柱子底部中心点，若不重合，则投设出一点，量取该点至柱底中心标志的距离，即是柱子的垂直偏差值。

柱身垂直允许偏差：根据规范规定，当柱高≤10米时，为±10毫米，当柱高超过10米时，则为柱高的l/1000，但不得大于25毫米。

在对柱子复测结束后，需在柱顶上进行中心定位,作好十字线,标记鲜明，以便于屋架落位时对位。

柱子的标高和中心轴线及垂直度经检查合格后，进行地脚螺栓的紧固。

柱底轴线对定位轴线偏移的允偏值：5.0；

找正后交给下一道工序进行基础的二次灌浆

①钢绳捆扎法：此法简便预应力锚索施工工艺，但在钢绳与钢行车梁的棱角处，须采用护角器作保护以防止钢绳被割伤。（见示意图）