广州某大剧院锥形屋面吊装施工方案

东莞****大剧院屋顶钢构架吊装方案广东****钢结构工程有限公司2004年8月28日目录工程概述情况说明主要构件一览表安装工艺安全保证措施质量保证措施工期保证措施工程概述：情况说明：东莞****大剧院屋顶钢结构架系统位于整个建筑的最顶端，标高为37.00~59.00米，呈锥形螺旋体状，主要构件由为径向斜柱XZ系列、支撑柱ZZ系列、环向横梁HL系列、压顶环梁YL系列、柱间支撑ZC系列组成。设计图纸最大长度为25M，最大重量为3.4吨，总重量为200吨左右。本分项工程的特点为：安装高度高、构件长、施工条件差、工期紧、安全作业是第一要素。另外，施工时间在九月份，正是广东地区的多雨、多台风季节，关于这一点在《安全保证措施》中进行详细阐述。主要构件参数一览表：序号构件名称构件编号设计长度（M）重量（T）数量起吊长度起吊重量备注1径向斜柱XZ125.093.42216.62.3分为两段:上段长长度16.66,下段长度8.32径向斜柱XZ224.43.32216.22.23径向斜柱XZ323.73.23215.82.164径向斜柱XZ4233.14215.42.15径向斜柱XZ522.43.05214.826径向斜柱XZ621.72.96214.21.97径向斜柱XZ7212.872141.898径向斜柱XZ820.42.78213.61.89径向斜柱XZ919.72.692131.710径向斜柱XZ10192.6212.51.6511径向斜柱XZ1118.42.52121.612径向斜柱XZ121.772.42111.513径向斜柱XZ131.72.3210.51.4514径向斜柱XZ141.652.262101.415径向斜柱XZ151.62.2291.3516径向斜柱XZ16-3815~52.1~0.7117支撑柱ZZ114.730.94314.730.9418支撑柱ZZ211.730.748911.730.74819支撑柱ZZ35.730.36595.730.36520环向横梁HL13.850.4221821环向横梁HL22.540.2781822环向横梁HL33.230.3531823环向横梁HL4-102.910.3196924压顶环梁YL1~373.880.6353725柱间支撑ZC1~485.460.289483．施工依据：3.1《钢结构设计说明》浙江精工设计图纸3.2设计院提供有关本工程的文件、图纸等有关资料；3.3中国现行的钢结构施工规范和标准：《工程测量规范》GB50026-93《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98《钢结构制作安装施工规程》YB9254—95《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-914、影响施工进展主要因素：⑴与土建及钢构安装交叉作业；⑵构件各种累积误差、设计变更及材料采购；⑶制作场地到安装现场的运输、卸车、堆放；⑷气候条件（台风、大风、雨水）；⑸自然灾害等不可抗拒的影响因素；⑹法定的节假日；安装工艺：安装准备工作埋件检查：埋件上表面标高均为37.00，共分为：M138件、M235件，总重量约为7吨，材质为Q345B。根据设计图纸（JY-D-031）以及其他技术参数，对埋件的标高、平面坐标、圆心轴线等进行复测，并做好记录。如有不符合设计数据之处，及时整改。施工工具准备：电焊机、卷扬机以及动力照明、电源箱等起重工机具提前运到屋顶，及时提前安装完毕。3）与生产部商议确定构件在生产厂的分段长度。吊装工艺根据本方案中所列的主要构件表，将构件用1#塔吊垂直运输到屋顶，并按照安装顺序分类堆放好。要求设计部门提供屋顶混凝土梁的荷载，构件的堆放尽量沿圆周外圈。塔吊的臂长与起吊能力的参数列表如下：65米臂长R2.5~15171921232527293135373941ma=4108.667.616.786.095.515.034.614.253.653.403.182.98ta=255555554.664.33,73.453.233.03tR43454951535558606365ma=42.802.632.482.352.222.101.991.841.751.63ta=22.852.682.532.402.272.041.891.81.681.60t2)吊装顺序以柱间支撑位安装单元，首先拼装支撑柱zz系列，再安装径向斜柱xz系列，组成一个整体单元，然后向两端延伸。例如：xz2与xz3、xz4组成一个有柱间支撑的单元，有牢固的支撑后再向xz1以及xz5延伸。每个单元里的安装顺序为：zz系列→xz系列→HL系列→yl系列→zc系列吊装工艺：xz系列：以z1为例。长度为25米、重量为3.4吨。如果采用塔吊吊装，目前现场吨•米比最大的是1#塔吊，高度为52米，有效起吊高度为48米，由于****大剧院的建筑结构特点，无法附着杆件。因此，52米时最终高度，无法顶升加长高度，可将XZ1分为两段，下端一段长度为16米，重量约为2.2吨。此时，1#塔吊距XZ直线距离约为35米，查表知：其起吊能力为3.7t，xz此时长度为16米，其标高为37+16=53米，高于塔吊臂，但捆绑点可以在xz1的1/3处，可以满足高度的要求。由于xz1的安装位置有个倾斜角，可以通过两条绳扣的长短及角度来调整。待xz1下端与zz系列、HL系列、YL系列等形成一个整体单元，安装焊接牢固后，再进行上端构件的吊装。上部构件长度8.3米、重量为1.1吨。以37.00标高为重点，长度大于等于16米的xz系例共有15根。从xz1~xz15,此段的有关参数列表如下：序号构件名称编号长度(M)单重(T)数量备注1径向斜柱上段xz19.31.2671下段顶标高为522.6Ｍ2径向斜柱上段xz29.11.2371下段顶标高为522.2Ｍ3径向斜柱上段xz38.91.2071下段顶标高为511.8Ｍ4径向斜柱上段xz48.61.1671下段顶标高为511.2Ｍ5径向斜柱上段xz58.41.1471下段顶标高为500.8Ｍ6径向斜柱上段xz68.21.111下段顶标高为500.41Ｍ7径向斜柱上段xz781.0871下段顶标高为500.02Ｍ8径向斜柱上段xz87.81.0271下段顶标高为499.６Ｍ9径向斜柱上段xz97.51.021下段顶标高为499.０Ｍ10径向斜柱上段xz107.30.991下段顶标高为488.６Ｍ11径向斜柱上段xz117.10.961下段顶标高为488.２Ｍ12径向斜柱上段xz126.90.931下段顶标高为477.８Ｍ13径向斜柱上段xz136.70.911下段顶标高为477.４Ｍ14径向斜柱上段xz146.50.881下段顶标高为477.０Ｍ15径向斜柱上段xz156.30.851下段顶标高为466.６Ｍ径向斜柱XZ系列上段的吊装，采用在已吊装完毕形成牢固支撑单元的构件群环向横梁上（标高49.00）上立一根独脚桅杆，桅杆的受力计算如下：A.1桅杆长度L=1000cm初选无缝钢管ф=219*6以xz1上段为分析对象￠=1130kg截面面积：A=40.1惯性力矩：I=2274截面系数：W=208惯性半径：R=7.53A.2计算细长比λ=L/R=1000/7.53=132A.3计算正压力Pz=(P+G+t)cosθ+Tsin(a+θ)+∑S1式中：计算载荷P=Q•k1•k2=1130*1.1*1.1=1573桅杆自重G=315kg缆风绳予拉力垂直分力之和t=0.7T(n0–2)sina=0.7*250*4*0.5=350kg∑S1=M•S1=P•K0=1573*0.5=786.5kg代入式中：Pz=（1573+157+350））*cos20+250*sin(320)=2080*0.99+250*0.53=2191kgA.4稳定性计算：．稳定性验算D=PZ/U*A=2191/0.18*40.1=340kg/cm2A.5结论：选用无缝钢管ф219*6做桅杆是安全的。A．6其他参数计算：①滑轮组出绳端拉力：S1=P/m*k0=786.5kg②主缆风绳受力Pt=（P+G+t）sinθ/cos(a+θ)=2080*sin20/cos320=2080*0.035/0.848=72.8/0.848=85桅杆底部座在环形横梁HJ5的根部，环形横梁为500*250*10*16工字钢，桅杆正压力Pz为2080kg,环形横梁所受到的弯矩及压力可以满足其自身的强度要求。此处不再计算。B．支撑柱ZZ系列吊装采用塔吊及轻型卷扬机、手拉葫芦进行吊装。C．环形横梁HL系列吊装采用塔吊及轻型卷扬机、手拉葫芦进行吊装。3．安装工艺1）安装精度及安装尺寸要求详见设计图纸2）焊接工艺焊接工作在整个安装中占有举足轻重的位置，焊接质量的好坏直接影响钢结构的质量。首先，所有合格焊工在施焊前均要进行试焊工作，以确定合适的焊接方法，焊后24小时进行超声波探伤，探伤面为100%。焊工考试方框图：更换NO修理更换NO修理NO试件准备外观检查焊工考试外观检查OKOKNONO试件准备外观检查焊工考试外观检查OKOKNO更更换更换OKOKOKOK通过发证机械弯曲试验NO超声波探伤通过发证机械弯曲试验NO超声波探伤焊接工序方框图：NONO修理NO修理NOOK准备工作现场试焊待焊构件检查修补焊条烘干外观检查焊接加热返修NOOKNOOKOK准备工作现场试焊待焊构件检查修补焊条烘干外观检查焊接加热返修NOOKNOOK装配引、熄弧板装配引、熄弧板完成OK做报告完成OK做报告超声波探伤超声波探伤2.1钢结构安装焊接工艺编制依据及标准编制依据浙江精工施工设计图依据标准及参考文件钢制压力容器焊接工艺评定（JB4708-92）建筑钢结构焊接规程（JGJ81-91）GB50205-95钢结构工程施工及验收规范GB50211-95钢结构工程质量检验评定标准钢结构工程质量检验评定手册JB3323-83焊条质量管理规程压力容器无损检测（JB4730-94）焊接工艺人员手册2.2对焊工的要求和焊接时的一般规定：2.2.1焊工必须熟悉焊接工艺要求，了解所使用焊机的性能，正确使用焊接材料，严格按工艺规范执行。2.2.2上岗焊工必须由有经验的并经劳动部门考试合格的焊工担任焊接工作，焊接工艺应与工艺焊接相同，引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上进行。2.2.3高空作业时，焊工必须带好安全带，使用固定的扶梯或吊篮，并要防滑，防坠落。焊接电缆应固定在支架上，防止火花、飞溅物烫伤作业人员和引起火灾。2.2.4焊条应由专人管理，并按焊条说明书和标准要求进行烘焙，（酸性焊条一般为150—200℃，碱性焊条一般为350—400℃，烘焙后放入100—120℃的烘箱内保温，随用随取。焊工配备的保温桶应放置可靠牢固，取出的焊条超过4小时后，应重新烘干，焊条不应超过两次。2.2.5焊工焊接前要严格检查焊缝坡口型式、尺寸及组对间隙是否符合图纸要求和工艺要求。坡口表面及两侧20mm范围内，应将水、铁锈、油污、焊渣和其它有害杂质清理干净，并能使之呈现金属光泽。焊工施焊前应报经安装技术人员批准，并且须严格按照工艺顺序执行。2.2.6钢板边缘加工面和焊接坡口应平滑，不得有夹渣，分层，裂纹及熔渣等缺陷。焊工如发现以上问题请及时上报技术人员，听从技术人员安排。2.2.7在露天焊接时，凡下雨及风速≥10米/秒的天气,不得进行焊接。2.3高空焊接脚手架和吊栏的制作。2.4.1焊接斜柱时，焊接时采用脚手架，脚手架要牢固，可靠，并应有护栏。要能容纳两人通过。并应设置砂轮机及保温筒位置。2.3.2柱与梁焊缝焊接时，应采用吊栏，吊栏制作要安全、牢固、可靠，能容纳1人，并应有放置保温筒，砂轮机等位置。现场搭设脚手架及制作吊栏时，应听取操作工人的建议，按良好的安全和良好的操作位置进行，既要轻便又实用。2.3定位焊接工艺定位焊应由合格项目的焊工进行焊接:点焊的位置应尽量避开构件的端部边角等应力集中的地方，点焊用的焊条应与构件正式焊接的焊条相一致；2.4现场组装单元的焊接工艺2.4.1现场组装单元的焊接工艺的一般要求检查焊缝坡口间隙，清除坡口内外杂质，检查垫板与坡口的紧密情况，确认合格，并包技术人员批准后方可施焊。根据东莞市多风雨的特点，施工时应预先考虑防风措施，原则上雨天不施焊，若必须施焊时，要设置防雨措施，并要保证施工人员的安全。在任何时候焊工应听从技术人员及完全员的安排，切实做到质量第一，安全第一。每个焊工应做好当天焊条领用、施焊参数、施焊位置、退还焊条数等记录。在施焊过程中，如发现缺陷应进行砂轮打磨并及时修补。在施焊过程中，每道焊缝要做到一次焊完。施焊完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。检查后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。2.4.2梁和柱的焊接缝：先焊工字梁的下翼缘板，再焊工字梁的上翼缘板，一根梁达到两个接头先焊一个端接头，等其冷却至常温后，再焊另一个端接头。柱子和梁的连接间隙过小的处理典型的柱+梁连接焊缝间隙间隙过小的处理示意图35°梁翼柱垫板6~9mm2.4.3施焊工艺要点在柱及梁焊接时，首首先要进行垫垫板与柱、梁梁的分列焊接接，保证垫板板与母材贴紧紧，然后再进进行施焊。多层宜连续施焊，每每一层焊道焊焊完后应及时时清理检查，清清除缺陷后再再焊。严格按照焊接工艺艺评定所确定定的规范参数数施焊，不得得自由施焊及及在焊道外的的母材上引弧弧。在起弧和收弧时要要注意弧坑要要填满。施焊前焊工应反复复检查焊接接接头质量和焊焊区的处理情情况，如遇坡坡口间隙过小小时，需用割割刀切制坡口口，并用角向向砂轮机除去去渗碳层，然然后在进行焊焊接。焊接时不得使用药药皮脱落或焊焊芯生锈的焊焊条。低氢型型焊条经烘焙焙后防入保温温同内随用随随取。2.5焊接检验及焊缝返返修工艺2.5.1焊接检查一般般规定质量检查人员的主主要职责为：：对所用钢材及焊接接材料的规格格、型号、材材质以及外观观检查，保证证符合设计图图纸及规程要要求，并做好好记录。监督检查焊工严格格按焊接工艺艺及技术操作作规程施焊，发发现违反者，质质检员有权制制止其工作。监督检查焊工合格格证及施焊资资格，禁止无无证人员上岗岗施焊。2.5.2外观检查普通碳素结构钢应应在焊接冷却却到工作环境境温度，低合合金结构钢应应在焊接244小时后方可可进行外观检检查。焊缝外外观检验质量量标准见下表表1的规定，常常用接头焊缝缝外形尺寸允允许偏差见表表2，表3焊缝外观检验质量量标准表1对接焊缝外形尺寸寸允许偏差表表2贴角焊缝外形尺寸寸允许偏差表表32.6.2焊缝返修焊缝出现裂纹时，焊焊工不得擅自自处理，应检检查原因，订订出修补工艺艺后方可处理理。焊缝同一部位的返返修次数不宜宜超过两次，当当超过两次时时，应按返修修工艺进行。焊缝内部缺陷处理理方法：采用碳弧气刨或砂砂轮机进行缺缺陷清理，清清理完后用砂砂轮机打磨渗渗碳层后，按按正常焊接工工艺进行补焊焊。三，安全保证体系系1、安全管理目标1）伤亡事故控制为为0目标;2）杜绝重大经济损损失事故和火火灾事故。2、安全管理双轨控控制为确保安全目标的的实现，对本本工号实行全全员安全管理理。开展全员员安全教育，以以提高全员安安全技术素质质，强化安全全意识为中心心，抓好施工工全过程的安安全管理基础础工作，从项项目经理部到到施工生产班班组，层层签签定《安全生生产责任书》，将将各项事故指指标、控制对对策、安全措措施横向展开开层层落实，并并根据施工过过程中的变化化，针对薄弱弱环节，选择择课题开展群群众性的QC活动，以达达到控制和预预防事故的目目的。2．1安全技术措施安全生产措施1》加强安全管理网网络图的执行行，施工现场场设立安全管管理领导小组组，实行安全全管理监督制制度，施工现现场执行安全全挂牌制度，现现场安全责任任人员不能随随便离开现场场。2》坚持安全生产上上岗制度，每每天做好上岗岗记录，并检检查安全措施施的落实情况况，设立安全全检查制度，安安全措施不落落实的地方，禁禁止操作施工工。3》坚持每星期一次次安全检查，查查安全措施落落实情况，查查上岗安全记记录，查有关关安全方针、政政策落实情况况。4》坚持每周开一次次安全讲评会会，结合现场场情况进行安安全教育，及及时表扬安全全措施做得好好的班组及个个人。安全管理制度1》安全生产组织制制度和安全生生产工作条例例；2》关于加强施工现现场安全生产产管理若干规规定；3》安全生产责任制制度和安全技技术管理制度度；2．2吊装之前，必须编编制安全施工工技术措施，机机工具在使用用前必须经过过检查,确认安全可可靠、合格后后，方可使用用，对吊具、绳绳索、工机具具进行必要的的负荷试验，进进行试吊、试试运转，确认认安全可靠，方方可进行吊装装。每次吊装装，在吊装前前应查清吊物物重量，选好好吊点，严禁禁超负荷起吊吊，起吊时，重重物下面不得得通过和站人人，无关人员员严禁进入吊吊装现场，吊吊装时，应设设有警界线，并并有专人负责责。3、季节性施工的技技术措施1、在雨季、夜间、交交叉作业、带带电作业等场场所作业时，必必须编制可靠靠的安全施工工技术措施。2、在台风到来之前前，采取措施施对成品及半半成品钢构进进行加固。4、消防安全保卫措措施易燃、有毒等危险险物品，设专专库专人保管管建立严格的的保管、领用用制度。易爆爆物品，严禁禁碰撞，应有有防爆安全措措施，单独存存放并设安全全标志，危险险地方应有明明显安全标志志，并配备消消防器材。5、现场文施工与成成品保护的针针对措施1>建立工作场地、生生活场所清洁洁卫生管理制制度，使职工工有一个良好好的工作环境境与生活环境境。2>非生产人员不准进进入施工现场场，进入现场场必须戴安全全帽；高空作作业一律配戴戴安全带。3>跳板必须搭设牢固固，并应经常常检查安全性性，可靠性。4>各种机械严格禁止止非操作人员员操作，作到到专人专机操操作，下班切切断电源，施施工使用的电电线及橡皮绝绝缘线要检查查后才准使用用。5>吊装工作设专门指指挥人员，统统一指挥信号号，统一指挥挥吊装，工作作中必须坚守守岗位，思想想集中，听从从指挥，严禁禁玩忽职守。6>机械设备作业电气开关柜（箱）应应完整带锁，应应装设漏电开开关；机械设设备的安全防防护装置齐全全，灵敏可靠靠；工人应持持证上岗；机机械设备应坚坚持“十字”作业，定机机、定人、定定岗并有操作作安全规程标标牌；机械设设备的机容整整洁，垂直运运输机械应有有验收合格挂挂牌方能投入入使用，严禁禁带“病”运行。并应应有防雨措施施，凡使用非非安全电压手手持式、移动动式电动工具具、电气设备备及临时照明明用具时，都都必须安装自自保式漏电保保护器。四、工程质量保保证体系及措措施1、质量方针针目标方针：精精心安装，保保证质量，科科学管理，优优质服务；目标：杜杜绝一切重大大质量责任事事故，杜绝一一切隐蔽工程程质量潜在隐隐患。主要安安装项目的工工程达到优良良等，让业主主满意。2、质量保证组织在项目经理的直接接领导指挥下下，建立质量量保证组织体体系。3、质量保证主要措施施：1）推行行全面质量管管理，建立之之保证体系，配配备专职质量量检查人员。开开展质量教育育，以优质的的工作质量，保保证质量目标标的实现。2）制定定科学的施工工方案及严格格执行施工技技术文件、质质量管理标准准、规范和工工艺措施，认认真做好技术术交底及施工工准备工作。3）严格格操作人员持持证上岗，组组织各种培训训考核，提高高施工人员的的技术水平和和质量意识，增增强自身素质质。4）严把把零部件、配配件、原材料料的质量，更更改、代用必必须办理规定定的手续。对对进入安装现