大剧院扇形屋面吊装施工方案.docx
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1、大剧院扇形屋面吊装施工方案 建筑外沿7米,加上吊点内侧主桁架长度的1/2 (24. 4米),主桁架 已向建筑物内伸31. 4米,距离混凝土支座还有17. 4米。在主桁架外 侧一端用50吨汽车吊住,使180吨履带吊得以松钩,移到主桁架外 侧一端。此时50吨汽车吊工作半径6米,起吊高度18. 5米,吊车安 全荷载28吨,可以承载主桁架ZHJ3二分之一的重量。ZHJ3暂时落下的7轴处是标高为+15米的平台,7轴下共有五根 基础延伸到地基的混凝土柱,柱截面尺寸为800 * 800,柱间距依次 为7000/7000/5500/5500,柱间混凝土梁为400 * 500o混凝土柱和 梁的荷载计算见附件。为
2、避免对混凝土楼面造成损伤,主桁架的受力主要由混凝土柱传 递承担,在楼面的每个柱端面处垫800*800*25厚钢板一块,钢板上 密排4根工字钢作为滑移轨道支座,支座上面沿7轴轴线方向铺设工 字钢梁,力学模型为简支连续梁受力,桁架宽1200mm,柱截面宽 800*800mm,主桁架有1/2的载荷直接传递到混凝土柱,有1/2传递到 混凝土柱梁连接处,混凝土柱的荷载计算见附件。工字钢梁的受力计 算如下:计算参数分析:(参见图1)荷载重量:在两支点中部瞬间最大承载为主桁架重量的1/2,即22吨。随着主桁架向前滑移,重量逐渐平均分担,计 算时取瞬间最大荷载22吨。两支点间距:取最大间距7. 00米。1)
3、.计算作用在工字钢梁C点上的受力:由于主桁架外侧一端由吊车承担,则另一端的载荷P为ZHJ3 重量的1/2即22吨,主桁架滑移到工字钢梁上面C点时,分 析认为主桁架前后两端被工字钢梁支承着,此两支点的作用力 为:Pi = P2 = P/2 = Q * Ki * 儿Ki-动载系数,取1. 1K2超载系数,取1.1代入式中:Pi = P2 二 P/2 = 44 * 1. 1 * 1. 1 / 2=26620 kg2) .计算最大弯矩:M = P*L/4= 2* Pi * L/ 4二 kg. cm.计算工字钢梁所需根数:选用25b工字钢,其截面系数为422 cm3n = M / W * 。:式中:n工
4、字钢所需数量W25b工字钢截面系数,取422 cm3。Q235钢材的许用应力,取1700kg/cm2代入上式:n = / 422 * 1700 = 6. 4选用25号工字钢六根并排铺设,25号工字钢截面宽度为118mm,六根 的上平面宽度为708mm,各条之间留有一定的间隙,总宽度约为3600mm。在主桁架与工字钢之间铺设一组8根滚杠,滚杠选用直径为中20mni圆钢, 滚杠上布8 25排脚板。主桁架前端用卷扬机水平牵引,向前缓慢移动至混凝 土牛腿支座前。首先进行ZHJ4的吊装。在主桁架向前滚动的过程中,主要由向前的水平牵引力为主,180吨吊 车仅仅随着趴杆,为防止向前移动的过程中所发生桁架向外
5、倾倒或滑出平 台之外,在桁架的中部附设两根钢丝绳和手拉葫芦,与牵引力方向呈45夹 角,固定在侧面的建筑物上。同时,向前的牵引力点设置在主桁架断面的 中部,这样可以使桁架的重心下移。当主桁架ZHJ4移动到牛腿支座附近时, 将主桁架ZHJ4顶起,下面的滚杠旋转90 o预先在P7P9轴间铺设好25b 工字钢四条,上面铺设八根滚杠,一端用卷扬机水平牵引,另一端仍由180 吨履带吊跟随行走,摆杆到位。P7P9轴下混凝土柱为两根,截面尺寸为 1200*1000,柱间距为6500,轴线两边各有一段剪力墙,截面尺寸为 4000*800,与柱间距2500,其强度足以承受主桁架的水平滑移。为防止主桁架在滚动中有倾
6、倒的可能,在主桁架立面两侧临时焊接三 角支撑架,平均每十米左右安装对称一组,三角支撑的水平直角边长度为 800mm,斜边为1600mm。详见图5。此时主桁架的一端由180吨履带吊承担,另一端由钢制门式桅杆承担。同时垂直起吊,将主桁架吊装到位。在主桁架另一端混凝土牛腿旁,利用建筑结构组立一根钢制门式桅杆,(见图2)作为与180吊合抬ZHJ4之用,桅杆的受力计算如下:1) .计算荷重P二 Q. Ki. K2 = 44*1. 1*1. 1/2 = 26620kg2) .吊杆一侧滑轮组受力PPi = P/2cos yY夺吊角为10 0Pi 26620/2*0. 98 = 13581kg3) 滑轮组出绳
7、端拉力Si = Pi . Ko/m式中m滑轮组组数取1Ko 载荷系数 取0. 149Si = 13581*0. 149/ = 2024kg选用两台3T卷扬机,两套44滑轮组。4) o滑轮组上部吊具受力PdPd = /Pi2 + (mSi)2 + 2Pi mSi cos y135812+ (1*2024) 2+ 2*13581*2024*0.99二 15568. 6 kg.主缆风绳所受拉力Pt = (Pd+Pi) sin y /cosPt =(15568.6 + 13581) * 0. 1/0. 965=2991. 9kg缆风绳可用刚性钢梁(14号工字钢)代替,详见8)的说明。5) .桅杆所受正
8、压力Pz = P/z + m Si + G + t + Pt sin a=26620/2 + 2*1001 + 300 + 175 + 2991.9 * 0. 2588二 13310 + 2002 + 475 +774=16561 kg6) .门式桅杆的应力校核门式桅杆的柱子校核:初选无缝钢管219 * 6O - Pz / 3 * F式中:。实际应力F截面面积,取403-稳定系数,与长细比入,偏心率&有关,计算公式如下:入=L/y= 1100/7. 5 = 146查表得:e = 0.29代入式中:。=16561/0. 29 * 40=1427. 6 8= 1700 kg/cm2结论:合格横梁校
9、核初选工字钢20a力学模型为:集中载荷简支梁。 见图3:M =Pi * b+c/L + P2 * C/L . * a=13444 * 2300/2500 + 13444 * 200/1500 * 200二 13444 * 20 * (2300 + 200/2500)二 268880 kg. cm。=M/W = 268880/250 = 1075. 5kg/cm2结论:门式桅杆强度验算合格。7) .门式桅杆与配合柱以工字钢刚性连接,主缆风绳受力将大为改善。 (见图4:)ZHJ4吊装完毕后,用同样方法顺序吊装直接吊装ZHJ3。8) .ZHJ5的吊装:ZHJ5用吊车吊起到轴10的混凝土平台(标高+1
10、7. 00)上移动,方法同 ZHJ4、ZHJ3相同。滑到位时,即已到起吊点,由门式桅杆吊起一端,另一 端由180吨吊车起吊,其他不再赘述。9) 桁架ZHJ6的吊装主要参数:安装高度24米ZHJ6:重量45. 82 吨单片重量19. 356 *2长度54. 53米(1)组装:ZHJ6采用将主桁架沿轴向分为两片,解体后单片重量19. 35吨可利用分片起吊直接吊装到位的方法。主桁架分为四段运到现场,用50吨吊车卸车,吊运到组装场地进行拼装,组装现场在三号组装场地进行,详见吊装平面布置图。(2)斜支撑柱的吊装吊装方法与Zia相同(3) 主桁架的吊装180T履带吊将单片桁架吊起,缓慢转杆放置在一端斜支撑
11、柱、一 端混凝土支座上,利用塔吊将次桁架与ZHJ5相连数点,然后履带吊松 钩,再将另一片桁架吊起就位后,两片之间迅速用临时连接杆件以普 通螺栓联结,以便吊车能及早松钩。之后,按顺序进行中间短杆件的 正式焊接,.主桁架ZHJ7的吊装ZHJ7: 重量46. 27 吨长度55. 99米ZHJ7的吊装,使用180履带吊起吊到C11轴的+23. 00平台上,(观众厅右 侧)吊车桅杆长度更换为52米,起吊高度30米.主桁架吊到+23. 00平台上后, 沿柱轴线向前滚动到13柱轴附近(滑移轨道的布置及计算方法同ZHJ3、 ZHJ4),距离ZHJ7的混凝土支座约2米左右,利用此处安装的门式桅杆与180 吨履带
12、吊配合垂直起吊到位.门式桅杆的受力计算参见ZHJ4.7 .主桁架ZHJ8吊装:主要参数:ZHJ8: 长度:49. 288 米重量:41. 83吨安装高度:25.5主桁架ZHJ8的吊装与ZHJ7大致相同,参照ZHJ7的方法进行。8 .主桁架ZHJ9、ZHJ10、ZHJ11的吊装ZHJ9:长度:49. 84 米重量:42. 96吨安装高度:25.5ZHJ10: 长度:48. 76 米重量:40. 88吨安装高度:28.5ZHJ11:长度:46. 53 米重量:36. 6吨安装高度:30米(1)组装:分为两段运到现场,用50吨吊车卸车,吊运到组装场地进行拼装, 组装现场在五号组装场地进行,详见吊装平
13、面布置图。(2)斜支撑柱的吊装吊装方法与Zia相同(3)主桁架的吊装因为主桁架ZHJ9ZHJ11的吊装如仍采用整体起吊,则由于180T 履带吊的工作半径在30米,杆长51米时,其额定载荷仅有17.7T,无法满 足吊装要求,因此,拟将主桁架沿其长度方向分为两个单片杆件,分片起 吊就位,再在高空进行短杆件的连接。详述如下:主要参数:桁架 编号两单片 重量中间 杆件 重量合重长度附车 工作 半径吊车 额定 载荷衡重平Iff量总重ZHJ917.849*27.26642.96549.8452818.50.618.4ZHJ1017.3*26.2540.8848.762818.50.618.4ZHJ1115
14、.14*26.3836.6746.532818.50.618.4以ZHJ9为分析单元。180T履带吊将单片桁架吊起,缓慢转杆放置在一端斜支撑柱、一端 混凝土支座上,利用塔吊将次桁架与ZHJ8相连数点,然后履带吊松 钩,再将另一片桁架吊起就位后,两片之间迅速用临时连接杆件以普 通螺栓联结,以便吊车能及早松钩。之后,按顺序进行中间短杆件的 正式焊接,在使用上述工艺吊装时必须注意以下几个关键问题所在: A:沿建筑物外缘的基础沟必须预先填平、分层夯实。必要时在沟里砌筑挡 土墙,以便能承载履带吊的载荷。B:由于主桁架分为两个单片起吊,每个单片长度为49.84米,为防止起吊 过程中构件发生刚性侧弯,必须采
15、取如下措施:*起吊时,吊车起吊速度必须均匀慢速,以防止产生共振,造成构件颤抖 失稳。*增加吊具平衡杆,详见平衡杆制作示意图(附图8)。平衡杆选用DN273*8的无缝钢管,其强度较核如下:截面面积F=66.6 cm2截面系数 W = 429 cm3回转半径r = 9.37cm杆长L= 1500 cm ,每米平均重量52.3 kg 平衡杆属于两端受压杆件,由吊索的水平分力:Pi = P * COS450 = 28280kg长细比:入二 L/r= 1500/9. 37= 160查表得稳定系数川=0.27强度较核:6 二 P/co*F o 6 二 28280 / 0.27 * 66. 6=1572 k
16、g/cm2 ZHJ6 f ZHJ7 ZHJ13THJ2-ZHJ12-ZHJ10 ZHJ9 - ZHJ8采取轮休制,分为两班,停人不停机。多利用早晚凉爽天气作业。暴雨、大雨及台风,六级以上的大风天气必须停止作业。连阴雨时,采取在主桁架上搭设防雨棚,以保证焊接工作如期进行。焊接人员的安全防御必须保证,焊接平台应有木板绝缘,焊接人员在作业时必须穿绝缘鞋,高空作业时安全带必须佩带并挂设牢固。10.主桁架ZHJ12、ZHJ13的吊装:(1)主要参数:ZHJ12:长度:42. 958 米重量:41. 42吨安装高度:31. 5米ZHJ13:长度:36. 00 米重量:35. 80吨安装高度:33米(2)
17、组装:分为两段运到现场,用50吨吊车卸车,吊运到组装场地进行拼装,组装现场在六号组装场地进行,详见吊装平面布置图。(2)斜支撑柱的吊装吊装方法与Zia相同(4)主桁架的吊装吊装前,斜支撑柱已基本就位,混凝土牛腿支底的预留螺栓已复核并清理 过。采用180T履带吊,将主桁架从组装场地吊起,此时吊车臂长52米,工作半径14米,额定载荷5L4T,缓慢旋转吊车臂90,使其与安装位置平 行接近,由于吊车载荷较轻,可以吊物行走,调整好吊车站位后,趴杆或 转臂将主桁架就位,一端放在混凝土牛腿支座上,另一端与斜支撑柱联接。11.次桁架、次梁、楝条的吊装次桁架CHJ1-CHJ6为箱形桁架结构,其余均为单片桁架,次
18、桁架最大跨度为42. 468米,最大重量为18吨。其中CHJK CHJ2分为23段运输到现场组装,次桁架在相邻两条主桁架吊装完成后立即进行,以便使其 形成一个整体,增强稳定性。吊装方法同主桁架。楝条的截面为C200 * 80 * 30 *2.5,屋面楝条的吊装采用塔吊集中甩料人工分料就位安装。四、安装质量保证措施1、1、焊接质量控制焊接质量控制项点框图(详见附图5-1)。2、高强度螺栓连接质量控制高强度螺栓连接质量控制项点框图(详见附图5-2)。3、涂装质量控制(1)涂装材料检验1)涂装材料入厂后由质检人员进行取样复验,按照技术规范的要求检验其各项指标。2)复验合格经监理工程师确认,办理入库手
19、续。(2)涂装质量控制项点框图(详见附图5-3)。4、安装过程检验(1)安装过程严格执行“三检制”。各工序自检、互检合格后,分别 填单盖章。质检人员负责全面检验,未经检验合格不准进行下道工序施工。(2)在关键工序(例如焊接、涂装)前设置检查停止点,停止点前的 工作必须经过全面的检查才能进入后工序生产。5、监理工程师的检查监理工程师独立检查的工序和三检合格报监理检查的隐蔽工程,应待 监理工程师检查合格后方可流入下工序。6、质量监督和考核为了保证钢构件的制造质量,加强现场质量管理,检查主管工程师, 负责对生产过程的质量监督和考核,协调处理现场出现的各类质量问题。 7、质量控制点设置根据本项目钢构件
20、的特点,按照技术文件的要求,在钢构件制造过程 中,建立以下质量控制点。(1)构件放样质量控制点。(2)圆管相贯线切割质量控制点:零件控制切割后几何尺寸。(3)组装质量控制点控制外形尺寸尤其是有连接关系的杆件端口尺寸。(4)焊接质量控制点控制焊接质量,尤其要控制重要受力构件的熔透焊缝的焊接质量。(5)制孔质量控制点重点控制弦杆的相对孔群同心度、孔间距及极边孔距,保证栓孔重合 率。(6)涂装质量控制点:控制涂装质量。8、检测试验手段(1)、计量检测在钢构件生产过程中,专职质检人员须经钢构件检验规程的培训考试, 取得检验资格证书并经监理工程师认可方准上岗检验。测量器具主要有: 经纬仪、水准仪、激光测
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