产业园三期钢结构连廊工程:空间桁架设计与施工挑战

   日期:2024-09-26     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:240    
核心提示:1.1本工程**产业园三期钢结构1、2#连廊工程。本工程为F2、F6两栋单体之间的1、2#钢结构连廊。连廊主桁架只能采用大型汽车吊进行吊装。钢连廊安装准备工作

第一章 项目概况 第一节 项目概况

1.项目概况:

1.1本项目为**工业园三期钢结构1、2#连廊项目。

本工程为F2、F6两栋楼之间的1#、2#钢结构连廊。1#钢连廊在底部,牛腿标高13.2米,2#钢连廊在顶部,牛腿标高26.4米。钢连廊单体结构采用空间桁架,采用桁架弦杆支撑受力,支撑稳定放置在牛腿上的橡胶支撑上,橡胶支撑与牛腿采用粘结连接。桁架长29.6m,高6.3m,钢连廊宽8m,单件吊装最大总重量27t;最高吊装高度30米。

钢连廊安装位置下方为车库,车库顶板标高213米为结构正负零点,车库顶板厚度180mm,柱子规格为800*800mm,间距为8*8m。

钢廊道吊装时,因高低层钢廊道高差仅有6米,影响吊车臂架,故先吊装1#低层钢廊道,吊装完成后再吊装2#高层钢廊道。

1.2现场情况:现场道路畅通,能满足大件物品进出现场运输要求。起重机进出全程采用现场消防通道。由于起重机重量较大,虽然计算承载力满足起重机行驶和吊装要求,但为了防止车库顶板开裂,避免造成不必要的损失,我们在起重机行驶路径上的车轮位置铺设钢板,对车库顶板进行保护。

1.3要点:通廊桁架单件最大重量27吨,长29.6米;单体构件重量大,现场连接处主焊缝母材最大厚度为20厚钢板,下翼缘现场对接位置焊缝全部为拉伸焊缝,必须100%保证焊缝质量,确保结构安全。

1.4难度:由于受施工现场条件限制,只能保证钢构件进场所必需的施工通道,常规起重机械(汽车吊)只能满足钢构件的二次运输及平面布置,采用起重机进行吊装,吊装作业难度大,增加了施工成本,也相应延长了施工安装工期。

2.参与人员及建设目标(略)

第二节 施工规划布置

根据现场实际情况,现场施工区域布置以两通廊立面为界,向两侧延伸10m,施工面积940m2,拼装场地、堆放场地各占300m2,需提前预留吊车进场路线,两处场地不得占用轴线、柱位。

由于现场条件特殊,两座桁架总重量54吨,均匀分布在整个拼装现场。地面荷载为:

地面荷载=(桁架净重/装配面积*1.2)/1000

第二章 编制依据 第一节 规范、标准的使用

重型设备起重手册

建筑结构荷载规范

建筑结构静力计算手册

《混凝土结构计算手册》第3版

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《重要用途钢丝绳》GB/T8918-2006

《起重机钢丝绳的保养、维护、安装、检验与报废》GB/T5972-2009

《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2008

《起重机试验规范和规程》GB/T5905-2011

地面载荷 = (54000/(8*29.6)*1.2)/1000 = 0.274 kn/m2

第二节 相关规范性文件

1.《建设工程防治高空坠落事故若干规定》和《建设工程防治坍塌事故若干规定》(建置[2003]82号)

2.《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程施工现场文明施工标准》(渝建发[2008]169号)

3.建筑施工作业劳动防护用品配备与使用标准JGJ184-2009

4.高风险子项目安全管理措施(建置[2009]87号)

5.重庆市城乡建设委员会印发《重庆市高风险子项目安全管理实施细则》(渝建发[2014]16号)

第三节 相关资料

1.重庆报业集团重庆文化创意产业园三期施工图

2.重庆报业集团文化创意产业园三期工程施工组织设计

第三章 施工计划 第一节 施工进度计划

第二节 主要材料计划

第三节 工具和设备规划

钢结构连廊设计_钢结构连廊施工流程_钢结构连廊施工图

第四章 施工技术 第一节 钢管廊安装准备

1. 检查小腿

1.1钢廊道桁架的柱脚牢固固定在橡胶支座上,安装前应检查混凝土牛腿面标高,划出中心线,检查中心偏差。

2 钢走廊进场施工道路要求及运输

2.1钢结构通廊进场前,总包方应清理施工现场,保证钢结构运输车辆的正常通行。

2.2 要求有良好的构件料场和组装场地,现场铺设砂石、浇筑混凝土,减少土壤对钢构件的污染。

2.3运输前应提前检查现场道路是否符合运输车辆的要求,并提前规划道路,方便货车进入。现场设有消防通道,设计荷载为35KN/m2,吊车、货车必须按要求在消防通道上行驶。经计算,吊装、行驶均符合要求,但为慎重起见,在车库顶板的行驶路线上铺设钢板,保护车库顶板(见下图)。

2.4构件运输及进场:部分构件较长、较重,所有构件只能在深夜(公交车完全停止服务后)运至现场。运输车辆将临时停放在施工现场的临时空地上。吨吊车卸货。构件平面可布置在构件安装位置的正下方。

3 安装前准备

3.1 仔细阅读本工程图纸,熟悉业主及设计要求。

3.2根据本项目工程量,编制施工工期计划及资源配置计划。

3.3 复核安装定位用的轴线控制点和测量高程的水准点。

3.4 放开高程控制线及辅助挂线。

3.5 复查牛腿的轴线、标高、水平线、水平度、中心位置等,如偏差超过允许偏差,应采取技术措施。

3.6钢尺应使用钢结构制造用钢尺进行校准钢结构连廊设计,并取得法定计量单位的校准证明。

3.7划定施工现场边界,设立警戒线,派专人巡视、监视,发现问题及时采取相应的安全措施。

4. 元件出厂验收及元件堆放

4.1钢走廊加工厂家应按照施工图纸和有关验收标准对完成的构件进行检验,不合格产品不得出厂。

4.2钢走廊竣工验收合格并发货时,提供相应的交货单据。

4.3组织协调构件运输与吊装。钢廊道桁架、箱型钢梁等大型构件尽量在拼装点附近运输堆放,直接吊装,减少至现场堆场的二次运输。

4.4 构件堆放时,应将枕木(轨枕)放在地面上,构件间应用木板隔离,场院应做好防水处理。

5. 部件现场组装

5.1构件现场组装应提前准备好组装平台,组装平台需找平,台面应处于同一平面标高。

5.2现场拼装时应按设计要求拼装拱高,对于构件在吊装过程中的侧弯,应在吊装前对吊装部位进行加固,并用矩形管固定吊装部位,形成稳定的小空间结构,避免翻身吊装时产生扰动变形。

第二节 钢廊道吊装

1.工艺流程:

2 安装示意图

2.1 桁架自编号图

2.2 连廊A、B轴示意图

2.5 升降临时作业平台

现场牛腿平面尺寸为1100*1200mm,中央放置600*700mm橡胶支座,橡胶支座距墙面及边缘250mm,其上设置脚手架操作平台,方便安装工人吊装时操作,设置安全绳,操作人员操作时必须佩戴背部安全带。

操作平台尺寸为4000*900mm,四周设有稳固的牛腿,外侧设有斜支撑。(详情见附图)

操作台采用φ48*3.5mm脚手架钢管搭建,主梁管为两根4米管,在牛腿位置与梁平行铺设,牛腿在底部扎紧,两侧采用斜撑加固稳定,0.9m钢管铺设间距200mm。由于操作台在桁架定位时仅用于站立作业,因此在F2、F6栋均设置了救生索,作业人员安全带均挂在室内救生索上,桁架固定后,立即拆除(本次桁架固定不涉及焊接)。

3、起重钢丝绳的选择

采用4根φ36mm×14m钢丝绳,每个吊点采用2根钢丝绳,通过2个12t卸扣钩挂在桁架节点上,共计4根钢丝绳受力。(详见第七章钢丝绳选型与计算)

考虑钢丝绳应按吊装安全系数6选取,本工程A、B轴面各重27t,主吊钢丝绳采用6×37-1φ36mm钢丝绳,上弦绑扎于吊点。

吊索及接触点都用木板垫好并提前绑好,避免挤压绳索和损坏部件。

4、起重吊车的选择

4.1 Qmax=27吨×1.1=29.7吨,2#高层钢通廊起升高度Hmax=39.1m,因此要求起升高度大于40m;构件本身高度6.3m,挂点位于桁架顶部,牛腿标高26.4m。1#低层钢通廊起升高度Hmax=32.5m,因此要求起升高度大于32.5m。构件本身高度6.3m,挂点位于桁架顶部,牛腿标高19.8m。

最大H=H1+H2+H3

Hmax=26.4+3.2+9.5(19.8+3.2+9.5)

Hmax=39.1m(1#钢廊道提升高度32.5m)

H1 = 牛腿距地面的高度

从桁架中心到悬挂点的距离为 H2 = 6.3-3.1 = 3.2m

H3 = 提升点至吊钩位置

4.2 起重机的选择

根据以上1#、2#高低钢廊道数据,选定260t汽车起重机进行1#、2#高低钢廊道A、B轴桁架的吊装安装,采用260t汽车起重机单吊现场作业,回转半径12m,配重37t,主臂工况49.4m,起重量48t;完全满足吊装要求。(详细计算请参考第七章:起重机综述)

5 提升

5.1桁架吊装:本工程共计2座钢通廊,现场拼装成4座A、B轴桁架,高7米,长29.6米,每座桁架重约27吨,考虑安全系数K1=1.1,每座桁架重量应按29.7吨考虑。

5.2桁架吊装前应对牛腿位置进行定位,在牛腿上弹出定位线,安装橡胶支座;并用矩形管对牛腿相邻的混凝土柱进行内缘定位,并采用刚性限位设置,防止桁架吊装完成后发生位移。

5.3吊点选择:桁架相对较长,吊装前应计算重心位置,以重心两侧腹杆与上弦杆的交点作为吊装钢丝绳的绑扎点,采用顶部两点绑扎方式,将桁架吊装在桁架支撑点处。(见吊点设置图)

5.4 桁架吊装就绪后,启动起重机,缓慢提升,当桁架离地面200mm时停止,停止提升,静置5分钟,检查吊带、吊钩、桁架的稳定性,确认无误后,方可继续提升。

5.5吊装时应将钢管片放在钢丝绳与钢桁架上弦杆的转角处,钢桁架就位前应保证钢桁架最低点高出支架1m左右,当起重机主臂旋转到吊装位置时,起重机主臂向下倾斜,并随主钩向下滑动,当桁架支撑端高度与起升高度基本一致时,用5T葫芦将其拉至橡胶支座处,将桁架固定就位。(见示意图)以此方式逐一吊装。考虑到第一根钢桁架吊装就位后为单根桁架,不能形成整体框架,起重机松开钩后,可能因外力作用而失稳而侧向翻倒。因此,在第一节桁架就位后,拉好缆风绳后方可脱钩(缆风绳采用φ26mm钢丝绳,配4台5t手拉葫芦)(注意:应缓慢均匀地将钩子下放200mm,观察桁架是否拉好、就位牢固,确认无误后方可脱钩)所有水平支撑(PC*)及竖向支撑SC(1、2、3)安装完毕形成整体框架后,方可拆除拉绳,跨中及端部次梁安装到位,确保稳定。

5.6其余次梁体积小、重量轻,采用25t汽车起重机辅助安装,两桁架吊装到预定位置后,先将桁架两端下端、中端、上端次梁固定好,再将桁架中间次梁固定好,待形成稳定的空间结构后,即可脱钩(脱钩时注意观察)。

5.7 桁架防倾覆钢丝绳的主要用途是固定第一桁架的稳定性,以方便起重机移动和吊装下一桁架,它固定在桁架两端,另一端固定在相邻的混凝土柱上(不与混凝土柱相连,而是与另一桁架相连)。

6 起重机站

6.1现场拼装安装区域为产业园三期车库,车库顶面混凝土厚度180mm,消防车道荷载35KN/m2,运行中的260吨起重机自重72t,移动过程中重量均匀分布在6根车轴上(具体参数见下表),行程满足条件。车库立柱间距8米,现场起重机支腿全部支撑在立柱上。(详见第七章承载力计算)

6.2由于受现场条件限制,吊装时应充分考虑吊车的进出及吊车腿支撑点的位置。现根据现场情况,画出各桁架吊装时汽车吊的位置。

由于先吊装1#低层钢廊道桁架(采用260t汽车起重机),在1#低层钢廊道B轴面吊装完成后,起重机拆除配重,收起吊臂,移至下一位置,吊装1#低层钢廊道A轴面及A、B轴面桁架自重27吨。周边车库柱网偏心,因此起重机参数选择时考虑回转半径12米,位置合适。(见下图1#低层钢廊道吊装工位图)

吊装2#高空钢连廊A轴面时,先按下列位置图完成位置,准备工作完成后钢结构连廊设计,将A轴面桁架从平行于F6建筑的位置缓慢吊装至与1#低空钢连廊B轴面桁架方向平行。由于起重机距1#低空钢连廊B轴面8米,取4米安全距离,起重机在保持安全距离的前提下匀速向上吊装,起重机吊装至高于1#钢连廊的高度后,再匀速向上吊装,进行2#钢连廊的准备工作。(注:260吨起重机起重臂长49.4m,回转半径12m时,起重臂与1#低空钢连廊B轴桁架之间的安全距离为5米)

汽车吊吊装时,吊装第一块钢桁架时,汽车平衡重由平衡重专用运输车运送至现场。吊装第二块钢桁架时,涉及到汽车吊的位移,因此在汽车吊位置图中明确标明汽车吊的位置。平衡重堆放点位于车库混凝土柱点处,其承载力满足堆放要求。(详见汽车吊位置图)

7.吊装注意事项

7.1 必须按照编制的安全吊装专项方案进行作业。方案应充分考虑施工现场的环境、道路、架空电缆等,作业前应进行技术交底。作业过程中,未经技术负责人批准,不得擅自更改。

7.2参加起重吊装作业的人员,必须经过严格的培训,取得培训合格证书,方可上岗上岗。

7.3作业前,应检查起重所用的起重设备、起重钢丝绳、卸扣等,确保其状况良好,符合安全起重要求。

7.4起重作业人员必须穿防滑鞋,戴安全帽,高空作业时,必须佩戴安全带,并系好安全带,严格遵守高挂低用规定。

7.5起重作业区周围应设立明显标志,非作业人员严禁进入。夜间施工必须有充足的照明。

7.6 起重过程中,起重机司机在起重机移动、回转、倾斜臂架、上升或下降吊钩等动作前,应发出信号,每次只能执行一个动作,前一个动作完成后,方可进行下一个动作。

7.7开始起吊时,应将构件吊离200-300mm后方可停止起吊,并检查起重机的稳定性、制动装置的可靠性、构件的平衡性及绑扎的牢固性,确认一切无误后方可继续起吊。起吊。被吊起的构件不得长时间悬空。

7.8 拆除临时固定装置和工具前应严格检查永久固定连接,确保正确。

7.9 吊运、起吊、停止和安装吊物全过程应以旗帜或一般手势指挥,信号不清时不得作业,上下级之间应采用对讲机进行协调。

7.10 起重机操作前,应使支腿充分伸长,支撑牢固。调整支腿时,应在无载时进行,调整前应将吊臂完全缩回,并转向前或后。当支腿下沉或出现其他不正常情况时,应立即将吊物降下,调整后方可继续作业。

7.11起重机的起重臂长度变换应缓慢平稳,严禁突然起升或下降,在起重臂未停止前,严禁换档或同时做两个动作。

7.12 起重机臂的伸缩一般应在起重前进行。如在起重过程中需要伸缩起重机臂时,起重载荷不得大于其额定值的50%。

7.13 吊索具两端绳圈或绳环应采用编织接头,编织接头长度不应小于钢丝绳直径的20倍,8股吊索具两端绳圈可根据工作需要加装桃形环、卸扣或吊钩等吊索具附件。

7.14 吊索与悬挂部件之间的水平夹角应为45°~60°。

7.15 吊钩应有制造厂出具的合格证,表面应光滑,无裂纹、缺口、剥落、锐角等,否则严禁使用。吊钩每年应检查一次,不符合标准者应停止使用。

第五章 施工安全保障措施

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