预应力混凝土屋架吊装技术方案编制人:审核人:审批人:河南一建预制构件施工分公司编制依据1.安徽省阜南县粮库施工图纸;2.国标图集:《预应力混凝土折线形屋架》04G415-1;《1.50m×6.0m预应力钢筋混凝土屋面板》04G410-1~2;3.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;4.《施工手册》第四版(缩印本);5.本工程的建筑特点和施工现场状况。
目录一、工程概况 (3)1.1设计概况 (3)1.2主要安装工程实物情况 (3)二、施工部署 (3)2.1施工顺序 (3)2.2人员组织 (3)三、预应力屋架吊装 (4)3.1吊点及钢丝绳选择 (4)3.2起重机性能确定 (5)3.3施工准备 (6)3.4屋架起模 (7)3.5起吊 (8)四、屋面板吊装 (8)4.1吊装准备 (8)4.2安装、固定 (9)五、屋架、屋面板吊装质量要求 (9)5.1一般规定 (9)5. 2预制构件施工 (9)六、安全技术措施 (11)6.1防止起重机事故措施 (11)6.2防止高处坠落措施 (11)6.3防止高处落物伤人措施 (11)6.4防止触电措施 (12)预应力混凝土屋架及屋面板吊装技术方案一、工程概况1.1设计概况本工程屋面结构采用预应力钢筋混凝土屋架,上铺预制混凝土槽形屋面板。
该预应力混凝土屋架轴线跨度21.0m、屋架轴线间距6.0m、共有39榀,设计选用《预应力混凝土折线形屋架》(04G415-1);预应力混凝土屋架两端与柱顶预埋钢板焊接固定。
预应力屋架上部屋面板共有616块,选自标准图集04G410-1~2《1.50m×6.0m 预应力钢筋混凝土屋面板》,两端与屋架上弦焊接固定。
1.2主要安装工程实物情况二、施工部署2.1施工顺序预应力屋架的总体施工顺序为:屋架张拉→屋架(支撑柱)弹线、标记→翻身(起台、扶直)→转运至吊装现场→安装屋架连接件→吊装→临时固定及安装屋架支撑→安装屋面板→安装天沟板2.2人员组织预应力屋架及屋面板吊装工作程序复杂,需要由多工种人员密切协调配合,方能顺利完成施工作业;因此,项目部根据吊装工作实际情况,专门成立吊装工作施工管理体系,明确责任分工,以使屋架吊装按计划、保质量完成,并防止吊装过程中发生重大安全事故。
总体指挥与协调:负责物价、屋面板吊装各有关人员的组织、协调与配合;技术总负责:负责制定吊装技术方案,并进行交底和现场技术指导与复核;測量:负责屋架、屋面板的弹线,吊装过程中的测量观测;质量负责:负责屋架、屋面板等构件的检验,吊装过程的质量控制;安全负责:负责吊装全过程的安全技术交底及现场监控工作;吊装指挥:负责屋架、屋面板等构件的翻身、移位、吊装等机械的统一指挥与协调;三、预应力屋架吊装3.1吊点及钢丝绳选择本工程预应力混凝土屋架选用图集《预应力混凝土折线形屋架》(04G415-1),屋架轴线跨度21.0m。
根据图集说明,屋架采用四点进行翻身扶起和起吊,吊点位置在上弦两侧中部的结点上(如下图),吊点采用Φ25钢筋制作,已在屋架浇筑混凝土时进行预埋。
根据已选定的预应力屋架吊点位置,预应力屋架在翻身或吊起时,钢丝绳与水平线的最小夹角初步按45°进行考虑,由以上吊点布置示意图可知,钢丝绳捆绑绳长=11.40m+7.80m=19.2m(取钢丝绳绳长为20.0m)。
按近似超静定结构对钢丝绳吊点进行分解,则4个吊点的承重分别为(见下图):由以上吊点承重进行分析,则钢丝绳承受拉力分别为:根据《建筑施工手册》(第四版)14-2公式:[]KF F gg α=[]gF —钢丝绳的允许拉力(KN );F g —钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN ),钢丝绳公称抗拉强度按1700N/mm 2; α—换算系数,查《建筑施工手册》(第四版)表14-4“钢丝绳破断拉力换算系数”得α=0.82;K —钢丝绳的安全系数,查表14-5“钢丝绳的安全系数”,得K=8;现拟初选两根6×37、直径为24mm 、公称抗拉强度为1700N/mm 2、绳长为20.0m 的钢丝绳,则钢丝绳允许承受拉力为:[]KF F ggα==85.42682.0⨯=36.695KN ≈3.74t >3.3t ,满足要求; 3.2起重机性能确定根据目前吊装场地状况,其起重机站位按设计标高-0.50m 考虑,则起重机的起吊高度为:H ≥h 1+h 2+h 3+h 4+h 5 H —起重机的起重高度;h—安装支座表面高度,为6.0m;1—安装间隙,取0.5m;h2—吊装构件的高度;h3h—吊索高度;4—吊索至起重机壁杆的高度,初选时按1.0m考虑;h5GL-1起吊高度分别为:H≥6.0+0.5+3.3+6.8+1.0=17.60m根据建筑物外型及安装构件特点,结合现场已预制成型的预应力混凝土屋架,应首先将屋架扶起,并转移至起重机吊装区域;经查阅相关起重机吊装技术资料,预应力屋架起模和转移时应采用一台QY50型轮胎式起重机。
屋架在进行吊装时,需实际工作幅度较小,可采用同一台QY50型起重机完成全部吊装作业。
3.3施工准备3.3.1材料、半成品及主要机具(1)预应力混凝土屋架:预应力混凝土屋架在进行起模和吊装前,其混凝土的强度等级应达到100%设计强度,并按设计和图集要求进行张拉、灌浆,且其灌浆强度达到30N/mm2;按照《混凝土结构施工质量验收规范》(GB50204-2002)及有关标准的要求,报请建设(监理)单位进行验收,合格后方可进行吊装。
(2)连接材料:预应力混凝土屋架间下弦支撑、竖向支撑、上弦支撑均为钢结构材料;在进行屋架吊装前,该连接材料应经验收合格,涂刷两道防腐漆,存放在现场吊装区域。
(3)主要机具:按吊装工作技术要求,主要需要配备吊装机械、吊装索具、钢丝绳、临时支撑、缆风绳、撬杠、电焊机、扳手、垫木、经纬仪、水准仪、线坠等,如下表:3.3.2作业条件(1)技术人员编制专项吊装技术方案,经相关部门审批后,向操作班组进行交底。
(2)在构件起模前应对屋架的外形几何尺寸、留孔、预埋件进行检查、复核其标高、轴线,报监理单位验收。
(3)剔除屋架预埋件、预留孔表面上的混凝土浮浆,如屋架表面外观局部存在缺陷,应进行修补、处理,对屋架进行打号、标记。
(4)预应力屋架及屋面板在吊装施工前,应对吊装施工场地进行平整、压实,在起重机吊装站位场地按起重机吊装工作参数要求垫30cm厚砂砾石、并进行压实,做好临时排水设施。
(5)为便于吊装屋架时操作人员上下框架柱顶部,应于吊装前在框架柱外侧四周搭设脚手架,顶部满铺脚手架板,并搭设安全防护栏杆。
(6)检查吊装所用的起重设备,配套机具,工具和绳索等是否齐全、完整,运转是否灵活,并维修好。
3.4屋架起模预应力屋架起模时,起重机站于预制场地南侧,由于屋架平面刚度较差,起模过程中易发生损坏;为此,在翻身时应采取以下措施:屋架起模时先将加固木杆加固在下弦上方约50cm处,起重机停在屋架平面中心与翻起后搁置位置的中间。
启动吊车使吊臂升至高度约20.0m,吊钩落在所吊屋架垂直重心,指挥吊车缓缓起钩;当起到吊环完全均匀受力时,停住吊钩,检查屋架上弦是否完全分离,如有粘结用钻子将粘结处打开,使屋架上弦完全与底模分离;然后起吊钩使屋架下弦距底模约5cm时停住,随时往下弦与底模中间均匀放上4根Φ20*200圆钢,稍落一点吊钩,使下弦与底模离开,用撬杠轻轻撬动屋架下弦向前移动10~15cm,指挥吊车起钩配合起臂,使吊钩垂直重心起至屋架立直,将加固木杆去掉,工人用溜绳绑在屋架下弦两端,使屋架转到应吊装位置,下弦两端放上垫木,使屋架落稳,上弦靠在柱子上(其间隙夹一木块),检查靠稳后脱钩。
然后吊下一榀屋架,直至将所有屋架翻完排放好。
3.5起吊(1)屋架起吊前,在屋架上弦自两端向中央弹出屋面板安装位置线、钢支撑、屋架中线。
同时,在柱顶上弹出屋架安装中线,屋架安装中线应按厂房的纵横轴线采用经纬仪投上去。
为尽量减少高空作业,在屋架吊装前,连接上下弦支撑用的小型连接件先安装在预应力屋架上,两端螺栓采用扳手拧紧。
屋架两端与支座相接的连接件应先与屋架按图集要求位置焊牢。
因预应力屋架高度超过1.70m,应在屋架侧面加绑3道钢管横杆,用铁丝与屋架杆件捆绑在一起,以加强屋架平面刚度,同时也能使操作人员站在屋架上安装屋面板、支撑与拆除吊点绑扎的卡环等工作。
(2)屋架吊装采用单机吊装法,由西向东进行。
应先将吊钩对准屋架中心,以防屋架吊起后向一侧倾斜,两端各绑一根20m长的溜绳,将屋架吊离地面,尽量稳住屋架防止其摆动。
当屋架稳住后平缓吊起,吊至高过柱顶约50cm时,用溜绳配合吊臂转动,使屋架两端对准柱顶,然后落钩。
当屋架下弦刚接触柱顶时停住吊钩,用撬杠微微撬动,使屋架中心线与柱顶中心线重合,对准后落钩,如屋架倾斜应用2台手动葫芦拉钢丝绳校正垂直。
如屋架下弦与柱顶接触面间有空隙,应用斜铁垫实,然后同时对角施焊。
完全焊好后用S形铁将抗风柱与屋架上弦连接,使屋架垂直稳定,然后脱钩,用同样方法吊第二榀屋架。
第二榀屋架稳好后,安装屋架垂直支撑、下弦支撑和上弦支撑。
第一节间支撑安装完、焊接牢固后移动吊车吊第三榀屋架和屋架水平支撑,为确保屋架稳定,上弦用两根钢管与第二榀屋架临时连接,直至屋架吊完。
四、屋面板、天沟板吊装4.1吊装准备(1)预应力槽形屋面板、天沟板采用加工厂制作成型,运至施工现场内进行吊装。
屋面板、天沟板在吊装前应有预制加工单位的出厂合格证明,并报请建设(监理)单位对屋面板进行验收。
(2)屋面板、天沟板应在屋架吊装前,运至施工现场屋架吊装区域(。
4.2安装、固定(1)在屋架上安装屋面板、天沟板时,应自跨中向两边对称进行。
(2)屋面板、天沟板安装时应按照先一次放好就位,使两端搁置长度均匀,如支撑处有空隙,用铁片垫实,然后脱钩立即施焊。
屋面板、天沟板在屋架上的搁置长度要符合图集和规范要求,四角座实。
屋面板与屋架上弦的固定采用焊接,每块屋面板至少有三个角与屋架焊牢,宜两端同时对称施焊,焊缝厚度为8mm,长度不小于10cm,必须保证焊缝质量和尺寸。
屋面板结构焊接操作工艺按照我公司《钢结构手工电弧焊焊接工艺标准》执行。
(3)安装天沟板时,使各天沟板成一条直线,并座实、垫平。
五、屋架、屋面板吊装质量要求5.1一般规定(1)预制构件应进行结构性能检验。
结构性能检验不合格的预制构件不得用于混凝土结构。
(2)叠合生产的预制构件叠合面应符合设计或图集要求。
(3)预制构件外观质量、尺寸偏差的验收及对缺陷的处理应符合有关标准的规定。
5. 2预制构件施工5.2.1主控项目(1)进入现场的预制构件,其外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合标准图或设计的要求。