某廠房大型預(yù)制柱吊裝施工方案

大型預(yù)制柱的吊裝起重吊裝工藝屬于危險(xiǎn)性較大工程，起重吊裝包括結(jié)構(gòu)吊裝和設(shè)備吊裝，其作業(yè)屬高處危險(xiǎn)作業(yè)，作業(yè)條件多變，施工技術(shù)也比較復(fù)雜，施工前應(yīng)按照工程特點(diǎn)及作業(yè)環(huán)境編制專項(xiàng)方案，并經(jīng)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批，其內(nèi)容包括：現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及措施、工程概況及施工工藝、起重機(jī)械的選型依據(jù)、起重扒桿的設(shè)計(jì)計(jì)算、地錨設(shè)計(jì)、鋼絲繩信索具的設(shè)計(jì)選用、地耐力及道路的要求、構(gòu)件堆放就位圖以及吊裝過程中的各種防護(hù)措施等。經(jīng)統(tǒng)一指揮，周密的布署，采用可行的技術(shù)方法，順利的完成了這項(xiàng)任務(wù)。一、工程概況：****生產(chǎn)車間工程，位于前****村南,西為****路,南為垃圾處理廠。建筑物工程特征表建筑物名稱建筑輪廓（m）層數(shù)（m）結(jié)構(gòu)形式跨度（m）面積（m2）生產(chǎn)車間234×1021輕鋼（排架）2723868辦公區(qū)234×123輕鋼（框架）128424預(yù)制柱網(wǎng)尺寸為6m*27m，預(yù)制柱共計(jì)204支，其中柱最大截面為900*500，長(zhǎng)17.84m，重量為18.7T；最小的柱子截面800*450，長(zhǎng)12.7米，重量為8.7噸。預(yù)制柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30。預(yù)制柱在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制。二、施工工藝本工程預(yù)制柱采用柱銷綁扎，單機(jī)滑行起吊。施工工藝流程如下準(zhǔn)備工作—吊裝機(jī)械就位—預(yù)制柱翻身—綁扎—吊升—對(duì)位和臨時(shí)固定—校正—最后固定。（一）、準(zhǔn)備工作a、檢查軸線及跨距是否正確。b、預(yù)制柱的平面布置。現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制柱為兩榀疊放的，平面布置應(yīng)按照以下原則：①滿足吊裝順序的要求。②簡(jiǎn)化機(jī)械操作，即構(gòu)件堆放的位置，使起吊安裝時(shí)，起重機(jī)的跑車、回轉(zhuǎn)和起落吊桿等動(dòng)作盡量減少。③保證起重機(jī)的行駛路線暢通和安全回轉(zhuǎn)。預(yù)制柱制作完畢，在柱身上彈出中線，由于現(xiàn)場(chǎng)為疊層制作，因此可以先彈出柱兩側(cè)面的中線及最上面一支柱正面中線，其反面及下面其余柱正反兩面的中線可在柱由平臥翻轉(zhuǎn)90°后現(xiàn)場(chǎng)立即彈出。c、基礎(chǔ)彈線，在基礎(chǔ)杯口的頂面、內(nèi)壁及底面彈出車間設(shè)計(jì)軸線，并在杯口內(nèi)壁彈出杯底找平用的標(biāo)高線。d、根據(jù)柱子牛腿至柱腳的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和上述所彈出的標(biāo)高線用C30細(xì)石混凝土將杯底找平，使柱安裝后牛腿標(biāo)高基本一致。e、將杯口側(cè)壁及柱腳在其安裝后將埋入杯口部分的表面鑿毛，并清除杯底垃圾。f、準(zhǔn)備吊裝用的機(jī)械、測(cè)量用經(jīng)緯儀、柱翻身用枕木、起吊用鐵扁擔(dān)、鋼絲繩、工具（撬杠、溜繩、麻繩、墊鐵）、固定用鐵扎、石片等，吊裝用所有材料設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后由技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)吊裝方案進(jìn)行仔細(xì)檢查驗(yàn)收，確保無誤。g、清理場(chǎng)內(nèi)雜物使汽車起重機(jī)行駛順暢。由于現(xiàn)有場(chǎng)地均為后期回填，因此場(chǎng)地土必須夯實(shí)平整，以免起重機(jī)行駛、吊裝過程中支架下沉。H、檢查各種構(gòu)件有無損傷、變形；混凝土有無異常，預(yù)埋件是否正確，各種預(yù)留孔是否阻塞；構(gòu)件的型號(hào)、數(shù)量、截面尺寸、長(zhǎng)度等是否正確，各種預(yù)埋件的型號(hào)、位置是否與設(shè)計(jì)相符并清除鐵件上的灰漿。I、對(duì)于牛腿柱應(yīng)事先在柱的側(cè)面標(biāo)明其朝向，以免放反。J、確定吊裝開行路線。以上準(zhǔn)備工作完成后，正式吊裝前，由本次吊裝領(lǐng)導(dǎo)小組組織全體吊裝人員召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議，進(jìn)行安全技術(shù)交底，明確各自的責(zé)任及操作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，做到每個(gè)吊裝人員心中有數(shù)。（二）、吊裝機(jī)械就位選用起重量選用QY50T汽車吊一臺(tái)，臂長(zhǎng)為24.8米，工作幅度8米內(nèi)，起重重量19噸，最大提升高度25米，滿足使用要求。吊裝準(zhǔn)備工作完畢后，吊裝機(jī)械即可駛?cè)氍F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行就位，汽車吊的側(cè)面及后方應(yīng)盡可能靠近杯口，使汽車吊有足夠的起重量。（三）、預(yù)制柱翻身其中汽車就位后，即可進(jìn)行牛腿柱的翻身。1、柱的翻身應(yīng)朝著杯口的方向進(jìn)行，以便柱翻身后靠近杯口。2、柱翻身前事先在其側(cè)面擺放兩摞枕木，枕木放于翻身用吊環(huán)的對(duì)面，高度應(yīng)保證柱翻身后兩摞枕木分別成為柱身的兩個(gè)支點(diǎn)，若枕木的高度恰好不能和柱底面相平，可以鋪設(shè)60*80的木方進(jìn)行調(diào)整。柱翻身后隨即撕去底面的塑料薄膜隔離層，將底面四周漏漿凝固部位用手錘輕輕敲掉，底面彈上中線并將插銷孔內(nèi)的泥土清理干凈。（四）、綁扎1、以上工作完成之后稍稍落鉤，觀察柱翻身后是否平穩(wěn)，確保無誤后完全落鉤，摘掉卡環(huán)和翻身用鋼絲繩；2、將事先準(zhǔn)備好的柱銷套上鋼絲繩，然后穿入預(yù)留孔，柱銷穿好后另一端也套上鋼絲繩，然后再上墊圈，兩根鋼絲繩的另一端通過卡環(huán)掛在鐵扁擔(dān)上，最后在柱銷端部插銷孔內(nèi)插入插銷，插銷上帶有白棕繩，以備柱就位臨時(shí)固定后拉出插銷。（五）、起吊吊繩綁扎好后即可起吊，采用滑行法起吊。塔吊司機(jī)收到起吊信號(hào)后緩慢起鉤，柱腳沿地面滑行，在綁扎點(diǎn)位置柱身呈直立狀態(tài)，然后吊離地面，旋轉(zhuǎn)起重臂，將柱放入基礎(chǔ)杯口。（六）、就位和臨時(shí)固定1、操作人員在柱吊至杯口上空后，各自站好位置，將柱牛腿的朝向按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)轉(zhuǎn)正，然后穩(wěn)住柱腳并將其插入杯口；2、當(dāng)柱腳距杯底3-5CM時(shí)，觀察柱三面的軸線是否和杯口底對(duì)齊，對(duì)齊后剎住車，在柱每個(gè)面插入兩個(gè)鋼鍥，鋼鍥表面和柱表面、杯口表面剛剛接觸即可，不能打緊，然后技術(shù)人員用靠尺檢查柱身兩面的垂直度，起重指揮人員指揮吊車駕駛司機(jī)通過回轉(zhuǎn)吊柱使柱大致垂直；3、對(duì)于柱身中線沒有和杯底、側(cè)壁中線對(duì)齊的情況，可用撬杠撬動(dòng)柱腳使柱中線對(duì)齊；4、落鉤將柱腳放在杯底，并檢查中線是否仍對(duì)齊；5、檢查無誤后，兩人同時(shí)在柱的兩側(cè)面打緊鋼鍥；6、隨即往柱腳和杯口的空隙內(nèi)扔入石片，石片的薄厚根據(jù)空隙的大小確定，保證石塊卡到杯底，不可卡在杯口中部，四面每面兩塊；(七)、校正①平面位置校正如果在校正垂直度時(shí)產(chǎn)生位移，應(yīng)對(duì)預(yù)支柱進(jìn)行平面位置的校正。②垂直度的校正垂直度的校正需要在柱的相鄰兩個(gè)面的正前方架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀，由于柱距為6M，如果儀器架設(shè)在柱正面的正前方，望遠(yuǎn)鏡的仰角過大，不利于觀察，可將儀器移至側(cè)面，但夾角應(yīng)盡可能靠近90°；柱垂直度的校正采用敲打鋼鍥法，通過經(jīng)緯儀觀察柱向某一方向偏移，則敲打該面的兩個(gè)鋼鍥，敲打之前可適當(dāng)松動(dòng)對(duì)面的鋼鍥，通過敲打鋼鍥給柱身施加一個(gè)水平力，使柱身繞柱腳轉(zhuǎn)動(dòng)而垂直；(八)、最后固定柱校正完畢之后，應(yīng)立即進(jìn)行灌縫工作。灌縫采用C30細(xì)石砼，灌縫前應(yīng)將杯口空隙內(nèi)的雜物清理干凈，并用水潤(rùn)濕柱身和杯口側(cè)壁。灌縫工作一般分兩次進(jìn)行。第一次灌至楔子底面，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%后，拔出楔子，全部灌滿。搗混凝土?xí)r，不要碰動(dòng)楔子。倘若灌搗細(xì)石混凝土?xí)r發(fā)現(xiàn)碰動(dòng)了楔子，可能影響柱子的垂直，必須及時(shí)對(duì)柱的垂直度進(jìn)行復(fù)查。三、受力分析及校核計(jì)算。預(yù)制柱吊裝采用先翻身后一點(diǎn)起吊的方法，翻身吊環(huán)采用I級(jí)鋼制作。Ｚ-5e柱最重，長(zhǎng)17.84米，下柱斷面900×500，上柱斷面600×500，只需演算Ｚ-5e柱即可，1、翻身吊點(diǎn)位置確定預(yù)制柱翻身需兩點(diǎn)起吊，故按兩點(diǎn)計(jì)算翻身吊點(diǎn)位置變截面柱吊點(diǎn)位置的近似計(jì)算。柱長(zhǎng)度換算：牛腿以上部分：L2=a/A*L2*K（公式1—1）式中a—柱子換算斷面的截面積（m2）;柱子標(biāo)準(zhǔn)斷面的截面積（m2）;L1—柱子標(biāo)準(zhǔn)斷面的長(zhǎng)度（m）;L2—柱子換算斷面的長(zhǎng)度（m）;L2—柱子換算斷面的換算長(zhǎng)度（m）;因?yàn)?，a/A=（600×500）/（900×500）<1所以，取K=1.1L2=（600×500）/（900×500）×9140×1.1=6702.7mmL=6702.7+8700=15402.7=15.4M計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：變截面部分的換算長(zhǎng)度柱翻身平移按兩點(diǎn)起吊上吊點(diǎn)至柱頂（等截面）的距離為：15.4*0.207=3.19M換算到柱頂距離：=A/a*L*1/K=（900×500）/（600×500）*3.19*1/1.1=4.35mm上吊點(diǎn)至柱腳的距離為：4.35M下吊點(diǎn)至柱腳的距離為：15.4*0.207=3.19M根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)及后續(xù)一點(diǎn)起吊驗(yàn)算，可知翻身吊可滿足強(qiáng)度及裂縫要求，不作驗(yàn)算。2、確定柱子吊點(diǎn)的位置等截面柱一點(diǎn)吊裝可視為一端懸臂的簡(jiǎn)支梁，查施工計(jì)算手冊(cè)，吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在距柱頂0.293倍柱身長(zhǎng)度處，即施工時(shí)應(yīng)在該處留設(shè)吊裝預(yù)留孔，采用φ100PVC管預(yù)留。變截面柱（KFZ）吊點(diǎn)位置計(jì)算。(根據(jù)換算長(zhǎng)度近似法求解)Ｚ-5e柱最重，長(zhǎng)17.84米，下柱斷面900×500，上柱斷面600×500，只需演算Ｚ-5e柱即可，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：變截面部分的換算長(zhǎng)度L2=a/A*L2*K（公式1—1）因?yàn)?，a/A=（600×500）/（900×500）<1所以，取K=1.1L2=（600×500）/（900×500）×9140×1.1=6702.7mmL=6702.7+8700=15402.7柱子換算斷面的吊點(diǎn)位置：L3=0.293*15402.7=4513mm因?yàn)橹訐Q算斷面的吊點(diǎn)位置在換算斷面上。根據(jù)公式1-1柱子的吊點(diǎn)位置：L3=A/a*L3*1/K=（900×500）/（600×500）*4513*1/1.1=6154mm吊點(diǎn)至牛腿位置的距離：=9140-6154=2986mm.3、吊環(huán)計(jì)算（Ｚ-5e重量最大，可只驗(yàn)算Ｚ-5e）預(yù)制柱翻身用吊環(huán)采用HPB235級(jí)鋼筋制作，吊環(huán)埋入砼的深度不小于30d,并綁扎在鋼筋骨架上。吊環(huán)計(jì)算：由σ=9800G/（n.A）≤[σ]得A≥9800G/(n*[σ])其中：G—構(gòu)件重量（t）n—吊環(huán)截面?zhèn)€數(shù)，兩個(gè)吊環(huán)為4；A—1個(gè)吊環(huán)的鋼筋面積（mm2）A≥9800*18.7/(4*50)=916.3mm2選用35mm的鋼筋吊環(huán)：A=961.6≥916.3mm2（滿足要求）4、柱子1個(gè)吊點(diǎn)起吊時(shí)的吊裝驗(yàn)算1）、強(qiáng)度驗(yàn)算下柱的截面面積為：0.45m2，上柱的柱的截面面積為0.3m2，自重力的動(dòng)力系數(shù)取1.5所以下柱的均布荷載q1=0.45×25×1.5=16.88KN/m上柱的均布荷載q2=0.3×25×1.5=11.25KN/m吊裝彎矩：由∑Mc=0，得：RA=[q1l１（l1/2+l2）+q2l22/2-q2l32/2]÷(l1+l2)l2=2986mm≈3ml3=6154mm≈6.15m=[16.88*8.7*（8.7/2+3）+11.25*32/2-11.25*6.152/2]÷(8.7+3)=78.4KNx=RA/q1=78.4/16.88=4.64m所以ＭＢ＝RAx－1/2q1x2=78.4×4.64-1/2×16.88×4.642Ｍc＝1/2q2l32＝1/2×11.25×6.152ＭD＝RAl1-q1l12/2=78.4×8.7-16.88*8.72/2=43.26KN.m在下柱中，下柱只演算B截面即可，上柱驗(yàn)算C截面。柱子翻身后起吊的B截面的強(qiáng)度驗(yàn)算：αs=1.2ＭB/bh0fcm=1.2×182070000/500×8652×11=0.0531查得：γs＝0.973As=1.2Ｍc/γsh0fY=1.2×182070000/0.973×865×310=837.4mm2柱子翻身后起吊窄面實(shí)際配筋有６Ф２５（2944mm2）>837.4mm2,所以，柱子翻身后１點(diǎn)起吊是安全的．柱子翻身后起吊時(shí)，C截面的強(qiáng)度驗(yàn)算：αs=1.2ＭC/bh0fcm=1.2×212750000/500×5652×11=0.145查得：γs＝0.921As=1.2ＭD/γsh0fY=1.2×212750000/0.921×565×310=1583mm2上柱翻身后實(shí)際配筋有６Ф２５（2944mm2）>1583mm2,所以，可滿足吊裝要求．２）、裂縫寬度計(jì)計(jì)算Ｂ截面：бs=MB/0.877h0As0.877×865××2944=822N/mm22<200NN/mm2C截面：бs=MMC/0.877h0As=21277500000/0.877×565××2944=147NN/mm2<200NN/mm2所以該柱在翻身起起吊時(shí)，裂縫縫寬度方面亦亦可滿足吊裝裝要求．5、吊裝柱銷的計(jì)算柱銷計(jì)劃長(zhǎng)柱選用用d1=85mm，用45號(hào)鉻鋼經(jīng)調(diào)調(diào)質(zhì)處理后制制成的柱銷，簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如下：柱銷驗(yàn)算柱銷只考慮其抗剪剪強(qiáng)度，抗剪剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值為fv=185NN/mm2，考慮兩個(gè)個(gè)抗剪面，安安全系數(shù)K=10抗剪承載力N=22×3.144×852×185/（4×10）=2098850N>11870000N滿足要求⑸鋼絲繩選擇：①預(yù)制柱吊裝就位用用鋼絲繩選擇擇仍以Z5e為例例，預(yù)制柱吊吊裝時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖如下：鋼絲繩內(nèi)力計(jì)算：：鋼絲繩的容許拉力力按下式計(jì)算算：[Fg]=ααFg/K[Fg]——鋼絲絲繩的容許拉拉力Fg——鋼絲繩的鋼絲破斷斷拉力總和α——考慮鋼絲之之間荷載不均均勻系數(shù)，對(duì)對(duì)6×19、6×37、6×61鋼絲繩，α分別取0.85、0.82、0.80；K——鋼絲繩使用安全系系數(shù)，K取8預(yù)制柱自重Qmaax=18.7**10=1887KN鋼絲繩繩內(nèi)力：p=Q/2=1187/2==93.5KNN容許拉力［Fg］］=αFg/K>p=993.5KNNFg>93.5**8/0.885=8800KN起吊構(gòu)件采用6××19，Φ46極限強(qiáng)度1400NN/MM2的鋼絲繩，其其破斷力總和和為1125KKN>8800KN。鋼絲繩的長(zhǎng)度由計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算算為7.5MM（兩根）。②預(yù)制柱翻身用鋼絲絲繩選擇下柱的截面面積為為：0.455m2，上柱的柱柱的截面面積積為0.3mm2，自重力的動(dòng)力系數(shù)數(shù)取1.5所以下柱的均布荷荷載q1=0..45×255×1.5==16.888KN/m上柱的均布荷載qq2=0..3×25××1.5=111.25KKN/mF1=[16..88*8..7*（8.7/22+4.799）+11.225*4.7792/2-111.25**4.3522/2]÷10.33=132.5133KNF2=16.888*8.7++11.255*9.144-RA=117.1688KN預(yù)制柱翻身時(shí)鋼絲絲繩計(jì)算簡(jiǎn)圖圖如下：α=cos-1[((10.3//2)/7..5]=466.63°鋼絲繩內(nèi)力：p=F1/sinθ=132.5513/siin46.663o=182.33KN采用6×119、Φ46極限強(qiáng)度度為1400nn/mm2，長(zhǎng)度為7..5米的鋼絲繩，其其破斷力總和和為1125KN容許拉力［Fg］］=αFg/K＞p=182..3KN得Fg＞182.33×6/0.855=12866.75KNN破斷力總和為為1125KN<12886.75KKN所以需重新選擇鋼鋼絲繩的長(zhǎng)度度采用6×19、Φ466極限強(qiáng)度為1400nn/mm2，長(zhǎng)度為100米的鋼絲繩，其其破斷力總和和為1125KNα=cos-1[((10.3//2)/100]=59°°鋼絲繩內(nèi)力：pp=F1/sinθ=132.5513/siin59o=154.66KN容許拉力［FFg］=αFg/K＞p=154..6KN得Fg＞154.66×6/0.855=10911.2KN破斷力總和為為1125KN>10991.2KN（滿足要求求）7、卡環(huán)的選擇卡環(huán)擬選用M522卡環(huán)2個(gè)，每個(gè)卡卡環(huán)的安全荷荷重為：Qb=107..8KN>QQ/2=1887/2=993.5KNN，滿足使用用要求。型號(hào)安全荷重DHLdd-1d-2重量（GD）（N）（MM）(KG)11.010780010028521645565212.038橫吊梁（鐵扁擔(dān)）驗(yàn)驗(yàn)算對(duì)A-C截面進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)度驗(yàn)算：M=1/4KQLL=0.25*1..5*18..7*10**0.8=56.1KN..M其中M-鋼板橫吊梁梁彎矩Q—構(gòu)件重量K—?jiǎng)恿ο禂?shù)，取1..5；L—兩掛卡環(huán)孔之間的的距離。②計(jì)算重心：y1=∑AiiYi/A==(100**20*500+80*220*60++250*220*4755+80*220*5000)/(1000*20++80*20+2550*20++20*800)=3300mmI=[1/12**20*10003+20*1100*(3330-500)2]+[1//12*200*803+20*880*(3330-60))2)]+[11/12*220*25003+20*2250*(2270-1225)2]+[1//12*200*803+20*880*(2770-1000)2]=4542199998mm4W=I/y1=44542199998/3330=133764244mm3=M/W=56..1*1066/13766424=440.76NN/mm2τ=KQ/=1..