内蒙古创鲁班奖体育馆钢结构安装施工方案 28页

目录一、钢结构吊装及技术措施21.1总体安装思路...............................................................21.2安装总体流程................................................................31.3安装流程图.................................................................41.4桁架的施工吊装方法.........................................................91.4.1安装支撑架的设置91.4.2桁架吊装方法总述101.4.3吊装构件分段101.4.4吊机选择111.4.5吊点位置的选择121.4.6桁架安装的顺序12二.巨拱提升方案152.1、吊装条件分析.............................................................152.2、液压提升吊装大拱说明.....................................................162.3、方案优越性...............................................................162.4液压同步提升技术简介172.5巨拱吊装施工182.5.1巨拱吊装概述182.5.2提升塔架192.5.3塔架施工192.5.4塔架基础202.5.5塔架缆风系统212.6提升下吊点222.7.提升所需设备一览表22三安全措施233．1．安装、焊接吊篮233．2气瓶、整装材料吊笼233．3爬梯243．4.桁架施工安全要点253．5．钢丝绳、吊点、吊耳选择及注意事项263．6．其他注意事项27-17- 一、钢结构吊装及技术措施1.1总体安装思路固定屋盖：一台400t履带吊与一台500t履带吊在体育场内进行分段吊装。◆在桁架分段处下方搭设临时高空支撑并设平台，来满足分段安装的要求，同时也解决分段拱架的高空定位拼装要求。◆主桁架的吊装选择一台400t与一台500t履带吊双机抬吊，并在体育场内进行吊装。◆环桁架与次桁架和吊装选择400t与500t履带吊进行吊装。巨拱安装：南北两侧各5段选择一台400t履带吊与一台500t履带吊在体育场内与体育场外进行分段吊装。巨拱中间段水平长度190米，选择门式塔吊进行整体提升。活动屋盖：利用500t履带吊机进行吊装◆巨拱提升完，其拉索张拉至50%的初始预张力，然后开始安装活动屋盖。◆根据活动结构特点，屋盖可分成二分块单元，每个单元块由4榀横向主拱架、2榀纵向主拱架及纵向两侧边拱架组成。◆利用500t履带吊机依次进行吊装。◆固定屋盖安装与巨拱提升完，其拉索张拉至50%的初始预张力，然后进行临时支撑拆除。商场与飘带的安装：◆根据商场与飘带布置，商场与飘带吊装从中间往两侧进行安装。-17- 1.2安装总体流程1.环、次拱架与轨道拱从北向南安装到体育场中心，同时南向北装到中心合拢。2.巨拱南北两侧各安装5段,中间水平长190米长进行整体提升。3.活动屋架两侧向中间安装,商场与飘带从中间向两侧安装。-17- 1.3安装流程图环、次拱架与轨道拱吊装（流程一）环、次拱架与轨道拱吊装（流程二）环、次拱架与轨道拱吊装（流程三）环、次拱架与轨道拱吊装（流程四）环、次拱架与轨道拱吊装（流程五）环、次拱架与轨道拱吊装（流程六）-17- 环、次拱架与轨道拱吊装（流程七）环、次拱架与轨道拱吊装（流程八）环、次拱架与轨道拱吊装（流程九）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十一）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十二）-17- 环、次拱架与轨道拱吊装（流程十三）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十四）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十五）环、次拱架与轨道拱吊装（流程十六）（流程十七）（流程十八）-17- （流程十九）（流程二十）（流程二十一）（流程二十二）（流程二十三）（流程二十四）-17- （流程二十五）（流程二十六）（流程二十七）（流程二十八）（流程二十九）（流程三十）-17- 1.4桁架的施工吊装方法1.4.1安装支撑架的设置桁架分段吊装方案的实施，必须要有大量的支撑胎架来保证，在拱架每一个分段处下方搭设临时高空支撑平台，来满足分段安装的要求，同时也解决分段拱架的高空定位拼装要求。本工程施工中要设置大量的临时支撑，支撑的设置位置如图“过楼面支撑设置图、高空地面支撑架设置图”所示。支撑胎架采用格构式钢塔架结构，上部设有操作平台、支撑胎架、微调用千斤顶。高空地面支撑架承重后需要在四周设置缆风绳增加其稳定性，缆风固定于混凝土看台上或地面锚固；过楼面支撑设置在楼面设置缆风绳，同时加固梁、柱或楼板。过楼面支撑设置-17- 千斤顶高空对接拼装架设置支撑胎架1.4.2桁架吊装方法总述主要吊装思路：主桁架分为十六段，采用400t与500t大型履带吊场内双机抬吊，次桁架与环桁架选择400t与500t履带吊进行吊装。1.4.3吊装构件分段环桁架：根据本工程的特点与现场实际情况将环桁架分为30吊装单元，其中最大重量51.5吨，最小重量23.8吨。次桁架：共有46吊装单元,其中最大重量87吨,最小重量7.1吨。主桁架：共有10吊装单元,其中最大重量270吨采用400t与500t大型履带吊场内双机抬吊,最小重量21吨。-17- 桁架吊装分段图1.4.4吊机选择根据主体结构构件的分段及重量情况，以及桁架吊装要求的工作半径，选用一台400t与一台500t履带式起重机与作为吊装的主要机械，场内先两台吊装、然后一台400t移到场外。两台吊机的机械配置情况如下：二台吊机主臂84m，超起配重250t。所有吊装工作中，吊机的最大工作半径约30m。400t履带式起重机性能表主吊臂长/m超级配重/t工作半径/m182022242628303438482502602302101921761631491361205425025222820818917416014513411860250227226206186172158143132116662502042042041761701561421301147225017717416616315414012811312484250137134131128125122118109101-17- 500t履带式起重机性能表主吊臂长/m超级配重/t工作半径/m1820222426283034385425029126223821219017616714212360250290262237211189175165141122662502692612332101981791641401207225023623623120919217516013611878250206205205203193177162137118842501771741691621601541501341171.4.5吊点位置的选择由于桁架截面为三角形、矩形和梯形等，为了保证分段桁架在吊装过程中的稳定形，空中姿态的可调节性，并防止分段桁架发生变形，采用四个吊点，分别位于距离分段桁架两端1/3处。1.4.6桁架安装的顺序第一步—环桁架的安装根据土建及场地情况首先进行西侧CTa1、CTa2、CTa3的施工。施工中采用一台400t履带式起重机，同时从场地南侧CTb1、CTb2、CTb3的施工。吊机一周后完成整个第一阶段的安装任务。安装时均采取由低拱向高拱施工的吊装顺序，中间合拢口安排在中心线交接处进行，见下图：第二步—主桁架的安装主桁架MTa1与MTa2的安装由一台400t与一台500t履带吊抬吊完成。在吊-17- 装过程中，吊机从场地西开始进行吊装，在完成主桁架MTa1与MTa2吊装，然后主桁架MTb1与MTb2的吊装，完成后续次桁架的吊装。见下图：第三步—次桁架的安装次桁架共有46吊装单元，其中T5a-2、T4a-2、T3a-2用400t履带吊吊装，T5b-2、T4b-2、T3b-2用500t履带吊吊装。完成后续环桁架、主桁架、次桁架的吊装，从北向中间，从南向中间合拢。见下图：-17- 吊装单元的分段重量表1序号构件名称重量（吨）作业半径（米）1MTa1146.34302MTa2120.22303CTa118.084384CTa217.95405CTa317.424426T5a-212.583327T4a-222.296248T3a-234.151209CTa417.724510CTa516.1394711CTa620.94812MTa3107.7882413MTa454.8052414T2a-230.5372215T1a-233.6722216T0a-236.0122吊装单元的分段重量表2序号构件名称最大重量（吨）作业半径（米）1MTb1169.875302CTb118.711383T5b-212.53324CT130.302385CT218.81386CT325.261387CTb215.62408CTb317.505429MTb284.0712010T4b-221.32411T3b-231.82212CTb417.9264513CTb517.3784714MTb31102015T2b-231.442016T1b-233.5692217CTb521.6594918MTb454.5132019T0b37.23822-17- 二.巨拱提升方案2.1、吊装条件分析巨拱顶面标高为+128.752m，跨度330m，结构自重较大，且杆件众多。若采用常规的分件高空散装方案，需要搭设大量的高空脚手架，不但高空组装、焊接工作量巨大，而且存在较大的质量、安全风险。施工的难度也可想而知，并且对整个工程的施工工期会有很大的影响。方案的技术经济性指标较差。根据以往类似工程的成功经验，将大拱钢结构分为五个单元，其中两个边分单元采用支撑架使用吊车进行组装，中间五个单元采用液压同步提升进行吊装，为减少支撑胎架高度，将五个提升单元均在地面进行组装，待将中间第四单元拼装完成后，提升至一定高度，将中间第三单元及第五单元结构与第三单元进行连接接，然后将三个单元进行整体提升，将其提升至一定高度后，然后将第二单元和第六单元进行对接，再进行提升单元的整体提升，提升至预定设计标高后，再与第一单元和第七单元进行对接及预留后装杆件的安装，此种方法将大大降低安装施工难度，并于质量、安全和工期等均有利。大拱钢结构安装平面布置图-17- 大拱钢结构安装立面布置图2.2、液压提升吊装大拱说明采用液压同步提升技术吊装大拱，需在大拱两侧设置提升塔架，在塔架顶部设置提升大梁平台，在提升平台上配置相应的液压提升器及相关设备，待地面大拱钢结构拼装完成后，即可对大拱钢结构进行液压提升。结合本工程现场条件，在如图所示位置布置提升2副自升式塔架，每副塔架上布置2个提升吊点，共4个提升吊点，每个吊点均采用500吨液压提升器。提升器吊点布置如图所示：为防止提升过程中大拱各个单元连系杆件相碰，地面拼装大拱钢结构时，部分杆件先不安装，待大拱提升至设计标高处后再安装。2.3、方案优越性本工程中大拱结构采用超大型构件液压同步提升施工技术进行安装，具有如下的优点：²大拱结构在地面分单元整体拼装；有利于专业交叉施工，对土建专业施工影响较小；²大拱结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，施工效率高，施工质量易于保证；²可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短安装施工周期；²采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装钢结构，技术成熟，有-17- 大量类似工程成功经验可供借鉴，吊装过程的安全性有充分的保障；²通过大拱钢结构的分单元整体液压提升吊装，将高空作业量降至最少，加之液压整体提升作业绝对时间较短，能够有效保证大拱钢结构的安装工期；²液压同步提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便；²采用自爬升式提升塔架，可减少吊车作业时间，待大拱结构安装完成后，拆卸不受场地影响；液压同步提升动荷载极小的优点，使得临时设施用量降至最小，有利于施工成本的控制。2.4液压同步提升技术简介本工程中的关键技术及设备我司已有过多次采用液压同步提升技术进行大跨度钢结构吊装的成功经验。在本工程中采用了液压同步整体提升的新型吊装工艺。配合本工艺的先进性和创新性，我司主要使用如下关键技术和设备：²超大型构件液压同步提升施工技术；²TJJ-3800型液压提升器；²TJD-30型变频液压泵源系统；²TJD-15型比例液压泵源系统；²YT-2型计算机同步控制系统。²，通用性强。液压提升原理“液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。液压提升过程见如下框图所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向前移动。-17- 液压提升主要设备本工程中液压提升承重设备主要采用穿芯式液压提升器，如下图所示：穿芯式液压提升器计算机控制系统液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。2.5巨拱吊装施工2.5.1巨拱吊装概述根据大拱结构形式布置位置，在如图所示位置布置自爬式塔架，一副自爬式塔架上部布置了一台20吨吊车，塔架门架的塔架中心距14m，塔架截面尺寸（主肢中心距）4m×4m，主肢截面为H428×407×20×35，材质Q345，门架高度约130m28 。该塔架广泛用于造船厂大型龙门吊的安装，安装重量达到5000吨，提升高度为102米，该塔架的组装采用自爬式安装，不需大型吊车安装，可实现自升自降。在两副塔架上各布置2个500吨液压提升器。2.5.2提升塔架对现场场地基础、地锚等条件验收合格后，进行提升塔架的安装施工。在提升塔架安装完毕经检验合格后，进行塔架的吊装。塔架安装高度为126米（除去大梁及回转吊高度）。在塔架顶升完毕后，拉设永久缆风绳，并将提升短梁等吊至大梁。塔架立面图塔架截面尺寸（主肢中心距）4m×4m，主肢截面为H428×407×20×35，材质Q345。2.5.3塔架施工1）塔架安装施工步骤安装塔架底节→2、安装套架环梁→3、安装塔架标准节→4、安装套架→5、安装顶升油缸→6、安装塔架顶节→7、安装托梁→8、安装提升大梁→9、安装门座→10、安装回转吊→11、塔架组装完成并验收→12、确认上下环梁销轴固定→13对顶升油缸等设备进行检查→14、标准节起吊至合适高度→15、标准节挂至28 引进梁→16、牵引小车拖拉标准节→17、拔出上环梁销轴顶1.5m→18、环梁销轴固定下环梁销轴拔出收缩1.5m→19、重复上述两个过程直至顶升6m→20、再顶升300mm→21、用小车拖拉标准节就位→22、收缩300mm标准节连接→23、重复上述过程将一边17节安装完毕→24、在顶升到第六节（60m）标准节时，顶部安装硬支撑及临时缆风→25、拉设永久缆风→26、油缸吊装2）施工前准备工作安装场地清理并隔离。对塔架基础、螺栓、地锚进行复测，并测试合格。塔架底座水平度调整并测量，单组塔架四个底座水平度误差不得大于±1mm，对角线误差不得大于±1mm。塔架组装完成并验收合格，工作平台、围护绳等安全设施安装齐全并验收合格。3）施工过程图示塔架采用150t履带吊安装到上图所示的初始阶段高度。最重的为顶部回转吊，下图为安装回转吊示意图。表3.2.QCY150A吊机性能表回转半径伸臂长度起重量12米51.82米42.9吨14米51.82米40.8吨16米51.82米33.6吨18米51.82米28.6吨20米51.82米24.7吨安装回转吊示意图2.5.4塔架基础塔架基础承受较大的垂直荷载，每个基础采用4根桩，桩距4000mm，桩长L由持力层深度决定，使之作用在持力层上。塔架基础承台为5m×5m×1.5m（厚），承台内预设锚筋，通过螺栓与塔架底节连接。塔架基础图如下。28 2.5.5塔架缆风系统塔架间距为14m，缆风如图示位置布置，考虑主、副缆风均拉设在其边上的两个小拱上。由于考虑其小拱自身也需要拉索，并且其受力达到1000KN以上，所以考虑不需要再另设拉索。同时在提升过程中，需要抗风缆风，故抗风缆风也将采用此拉索。具体需要多少根据设计院计算结果，定需要抗风的根数。塔架缆风受力如下所示。28 2.6提升下吊点提升下吊点对应与上吊点而设置，提升下吊点内安装提升专用地锚，提升地锚通过钢绞线与提升器连接。提升下吊点的设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。下吊点设置在被提升构件上弦杆节点上，通过节点可靠传力。提升下吊点立面图2.7.提升所需设备一览表序号名称规格型号设备单重数量1液压泵源系统30KWTJD-302吨4台2液压提升器3800KNTJJ-38002吨8台3标准油管标准油管箱20箱4计算机控制系统32通道YT-21套5传感器位移4套28 6传感器锚具、行程4套7专用钢绞线φ18mm1860MPa15KM8激光测距仪Destopro3台9对讲机Kenwood15台三安全措施3．1．安装、焊接吊篮1.吊篮必须用φ12圆钢（Ⅰ级钢）制作。2.吊篮制作时，尽量采用通长钢筋煨弯，减少焊接接头。3.L按钢梁上翼缘宽度设定，且比钢梁翼缘宽2-5cm。4.底板钢筋格栅间距为100mm，同时应放置在主筋上焊接。5.焊接处搭接长度不小于4cm，严禁点焊。3．2气瓶、整装材料吊笼1.吊笼四周主龙骨必须用L80×80×6的角钢焊接牢固。2.吊笼顶面用δ＝10mm厚的钢板焊接作为吊耳，且吊耳采用双面焊，每边焊缝长度不小于5mm。3.吊笼竖向格栅用Φ16mm钢筋焊接，格栅间距小于150mm，底部格栅采用φ12圆钢双向钢筋焊接布置，间距小于150mm。28 4.吊笼底部用12mm竹夹板满铺。5.吊笼立面一面应制作格栅门,门上加锁。6.焊接处搭接长度不小于4cm，严禁点焊。3．3爬梯1.所有钢爬梯均用φ12圆钢制作。2.钢爬梯宽宜为400mm。3.钢爬梯横档间距为300mm。4.爬梯横档与纵向立杆严禁点焊连接，应在横档两端各弯5cm立杆绑焊牢固，焊缝应双面焊，焊缝长度部小于3cm。5.爬梯应每隔1.5m高度与钢柱捆绑牢固。6.爬梯用φ12铅丝双股与牛腿进行捆绑，并铅丝绑扎牢固。7.爬梯最上端应煨弯成钩，与钢柱牛腿挂接绑扎。28 3．4.桁架施工安全要点1．采用直径65mm，6×37+1的钢丝绳作吊绳，吊绳必须正确绑扎。2.采用吊耳焊接，吊耳必须全熔透与桁架焊接，焊缝处外观应饱满。3.吊装前必须认真检查钢丝绳的使用情况及吊耳焊接质量，确认安全后方可吊装。吊耳必须安排责任心强的专业焊工施焊。4.采用40t（25t以上桁架），30t（25t以下桁架）卸扣锁绳。5.吊装前必须认真检查钢丝绳的使用情况及吊耳焊接质量，卸扣的使用情况，确认安全后方可起吊。28 3．5．钢丝绳、吊点、吊耳选择及注意事项1.选择序号构件重量范围吊点吊耳钢丝绳直径1桁架250以上（含250t）8个捆绑65mm2桁架40～60t4个捆绑47.5mm3桁架40t以下（含40t）4个捆绑39mm4桁架1600t4个专用设计吊耳专用钢绞线18mm28 2.注意事项：（1）必须确保吊耳焊接质量，即吊耳与构件全熔透焊接。（2）必须确保钢丝绳使用状态符合要求，钢丝绳断丝数在捻节距内不超过总丝数的１０％，绳径磨损不超过４０％。（3）钢梁严禁采用钢板夹吊装。（4）钢梁捆绑吊装时，必须做好护角，防止破坏钢丝绳。（5）钢丝绳与钢梁、钢桁架的水平夹角应不小于60度。3．6．其他注意事项1.班组进行构件吊装前，一定要结合图纸，明确构件重量，确定选用正确的钢丝绳、吊耳，设置正确的吊点。2.构件吊装前，一定按本方案要求，检查钢丝绳使用状态和绑扎情况，吊耳焊接情况。3.严禁直接用手拉葫芦作吊绳使用，严禁用钢板夹直接吊钢梁。4.所有吊耳焊接必须安排责任心强的熟练专业焊工焊接。5.吊装前一定要根据塔吊性能要求，放置构件，确保起重安全，同时严禁歪拉斜吊。6.吊装时，信号必须正确、明确、果断。7.严禁人物混吊，严禁直接用绳索捆绑吊装各类气瓶。8.钢梁吊装时尽量采用捆绑吊装，并做好护角，10T以上大梁可采用焊接吊耳吊装。9.钢梁吊装前，两端必须按本方案要求焊接搭接板。10.钢梁安装过程中，两端未安装安装螺栓，严禁松钩解绳。11.钢柱吊装前，必须按要求搭好高空对接平台。12.构件主要吊装区域下方，应能拉警戒绳，设立警戒区。13.5级以上大风严禁进行高空安装吊装。14.严禁高空向下抛郑任何铁块，螺栓及手持工具。15.所有零星物件，工具应集中装箱吊运或放置在工具包内。16.高空零星铁块，螺栓、吊耳、夹板应放置在安全位置防止坠落伤人。17.高空作业必须戴安全帽，系好安全带。18.高空安全扶手绳必须绑扎牢固，行走时安全带系在安全绳上。19.高空临边及洞口边必须用安全绳防护。20.高空作业平台上人前，必须进行二次检查，确认安全后方可上人。21.严禁把安全带系在高空作业平台栏杆上。22.所有主梁上方必须张拉安全扶手绳。23.严禁同时在同一竖直面内进行交叉作业。24.严禁向下抛郑钢管扣件。25.严禁在高空开玩笑、嬉戏等非工作行为。26.挂设吊篮前，必须认真检查吊篮使用状态是否完好，确认安全后方可使用。27.攀上挂梯前，事先必经检查是否安全可靠，确认安全后方可攀爬。28 28.上下作业面人员应相互照应，相互提醒，严禁伤害别人或被别人伤害。29.所有构件当天安装吊装后必须随即固定，严禁搁置放置，防止被碰下或大风吹下伤人伤物。30.所有气瓶必须用专用吊篮吊运。31.电焊机进出线口必须安装防护装置并确保完好。32.电焊机必须采取接地接零保护。33.上班开机前，必须认真检查各用电线路使用情况，发生破皮后，应通知本班电工随即绑扎后方可使用。34.严禁一闸多机，乱拉混接。35.严禁将电缆电线与构件随意缠绕固定。36.严禁雨天进行高空焊接，否则必须采取防雨防护措施。37.严禁在高空使用裸露金属架的碘钨灯作为照明工具。38.严禁超负荷安装电器设备及使用电器设备。39.所有电焊机，主要用电设备应随楼承板安装后移至相应的工作面上，严禁超长拉线。40.高空作业，应使用有防雨装置的照明灯具。41.严禁非专业电工私拉私接电源，维修电路等。42.严禁将乙炔氧气瓶放置一起使用存放。43.使用时，乙炔、氧气瓶间距应不小于5M，与明火距离不小于10M。44.所有电焊机必须应有防雨措施。45.所有电箱内应有漏电维护装置，并保持灵敏性。46.严禁将乙炔瓶倒放，同时对乙炔、氧气瓶采取防晒措施，严禁高温曝晒。47.所有乙炔、氧气瓶在高空使用时，应放置在安全可靠位置，并固定好，防止滚动。48.乙炔、氧气瓶应轻拿、轻放，严禁抛郑、推滚移动。49.严禁在寝室内私拉乱接电源，否则应统一规则布线，选用安全的插座、电源线。50.所有乙炔瓶使用时，必须安装回火阀，并保证完好。51.所有乙炔、氧气皮管应使用合格产品，严防破裂、破断造成事故。并保证所有仪表完好。52.现场动火区域，应安排专人看守巡视，以防火灾。53.所有班组下班前，应认真检查作业区域用火后情况，确认安全后方可离开。54.严禁高空超常时间超疲劳作业，合理安排作息时间。55.各施工班组必须保证现场饮用水供应，采取防暑措施。56.各作业班组必须根据现场安全绳、吊绳使用情况，提前申报各类安全用具、用品、防护材料的采购计划，确保安全措施有效、及时落实。28