09.11.26钢结构吊装专项方案.doc

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1、目 录第一章 工程概况11:工程简介12:结构特点2第二章 施工准备41:方案编制依据42:施工准备计划52.1 现场技术准备52.2 现场劳动力投入计划52.3 现场施工机具、设备投入计划6第三章 安装总体思路81:安装整体规划81.1 地下通廊及地铁一号线施工总体思路81.2 高架候车厅及屋盖钢结构施工总体思路102:场地布置及吊机行走路线122.1 地下通廊及地铁一号线施工阶段场地布置及吊车行走路线122.2 高架候车厅及屋盖钢结构施工阶段场地布置及吊车行走路线132.3 需要土建协调配合的条件143:基坑保护措施14第四章 吊装分析161:构件分段161.1 钢柱分段162: 地下通廊

2、及地铁一号线施工起吊能力分析及吊机选择162.1 吊机站位162.2 起吊能力要求192.3 吊机选择202.4 吊点设置及钢丝绳的选用223: 高架候车厅及屋盖施工起吊性能分析及吊机选择243.1 高架候车室区域钢结构构件重量统计243.2 起吊工况分析及吊机选择253.3 桁架拼装起吊能力分析283.4 吊点设置293.5 钢丝绳及卡环选择31第五章 计算分析321:地下室底板承载力验算321.1 150t履带吊车参数321.2 履带压力分析331.3 底板混凝土结构验算342:+5.35平台承载力验算及加固措施372.1 150t吊机行走工况372.2 履带压力分析382.3 路基箱截面

3、设计382.4 框架结构承载力验算:402.5 混凝土楼板承载力验算433:钢柱侧移及稳定验算433.1 屋盖施工阶段分析433.2 主桁架安装临时胎架设计50第六章 钢结构施工技术措施521: 预埋件施工521.1 预埋件安装情况介绍521.2 预埋件埋设技术措施521.3 地脚螺栓预埋的质量保证措施532:钢柱安装542.1一节柱的安装542.2 二节柱的安装562.3 钢柱临时固定措施572.4 钢柱安装允许偏差583:钢梁安装583.1 安装技术措施583.2 框架梁安装允许偏差594:桁架现场拼装技术604.1 桁架拼装质量保证措施614.2 桁架拼装检查验收流程624.3 主桁架吊

4、装验算625:冬季吊装措施64第六章 安全保证体系及措施661:安全施工保证体系661.1 组织保证体系662:安全施工保证措施662.1 建立应急救援体系662.2 安全教育培训672.2 个人安全防护措施682.3 高空作业防护措施682.4 防止高空坠落的措施692.5 防坠物伤人措施692.6 夜间施工的安全措施692.7 登高爬梯的设置702.8 操作平台的设置702.9 特殊气候条件下施工措施71114第一章 工程概况1:工程简介济南西客站是京沪高速铁路5个始发终到站之一,站房总建筑面积99786平方米,雨棚65326平方米,位于济南市西部,腊山新区的西客站片区,规划建设用地26.

5、1平方公里,距市中心10公里。西客站主要可分为区和区两部分,区为主站房;区主要包括高架候车厅、地下通廊及地铁一号线、无站台柱雨棚、商业平台四部分。本工程已达到特大型旅客站房的建筑规模,计划2011年4月底竣工,竣工后将与地下通廊、地铁、车站广场、长途汽车站、公交、出租及社会车辆组成一个大型综合交通枢纽。西客站钢结构工程分区图本方案针对高架候车厅范围内钢结构吊装施工编制。整体功能布置情况见下面剖面图示意:剖面图2:结构特点整个施工范围长201.85m,宽107米,边跨柱底标高为-8.6m,一号线内柱底标高约为-15m,屋盖顶标高约+42m。钢结构包括地下通廊劲性钢柱,站台层劲性钢结构,17.5m

6、平台钢梁,商业夹层钢结构,屋盖主次桁架、檩条等内容,以正线高架桥及I-C轴线分为A/B/C三个区,A/B区结构类型相同,自地铁一号线基坑起(-14.91米标高),到17米高候车室,设计有劲性钢管柱,劲性H型钢梁,钢管柱截面从PIPE2000*65、 PIPE1800*35到PIPE1000*35变径,型钢梁最大跨度达22米,存在翼缘板、腹板变宽变厚情况,最大一段钢梁截面为H3550*1000*70*70。从17米往上到柱顶,在24.9米高有商业平台夹层,为圆管柱,H型钢梁框架结构,钢柱截面为PIPE1000X35,PIPE900X35。全部钢框架结构总量在1.5万吨左右。屋盖设计为弧形圆管三角

7、桁架,主桁架宽2.5m,高从2.5米到4.5米渐变,长116米,重约95吨,共9榀。屋盖桁架包括连梁,檩条等结构多采用了弧形杆件,加工、安装难度大。屋盖钢结构重约3000余吨。C区下部结构形式与A/B区雷同,而屋盖则采用平面圆管桁架,跨度分别为24米、59米,上部钢梁,系杆、支撑采用的截面有H型钢,方管和圆管。本工程高架候车厅以下钢材材质主要为Q345GJC,商业夹层及钢屋盖结构钢材材质主要为Q345B。工程中所用钢板最大板厚70mm,对于板厚大于40mm钢板,需满足Z15向性能要求,大于60mm,则需要满足Z25性能要求。II区整体轴测图如下:高架候车厅三维轴测图第二章 施工准备1:方案编制

8、依据本吊装专项方案根据现有建筑、结构图纸编制,除满足图纸要求外,还严格按照国家现行的有关标准、规范、规程、规定执行,具体如下:序号标准名称标准编号1建设工程项目管理规范 GB/T50306-20062钢结构设计规范GB50017-20033建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20014钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20015建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20026高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-987钢桁架质量检验及验收标准JGJ-19998型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-20019矩形钢管混凝土结构技术规程CECS209-200410钢管混凝土结构设计与

9、施工规程JCJ01-8911钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-9112钢结构防火涂料应用技术规范GECS24-9013涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T892314碳钢焊条GB/T5117-199515低合金钢焊条GB/T5118-199516焊接用钢丝GB1300-7717气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB/T985-198818钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB/T11345-200719钢结构超声波探伤及质量分级法 JG/T 203-200720低合金高强度结构钢GB/T1591-199421厚度方向性能钢板GB 5313-852

10、2建筑结构用钢板GB/T19879-200523直缝电焊钢管GB/T13793200824钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件GB/T1231-200625钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T3633-199526工程测量规范 GB50026-200727建筑工程冬期施工规程JGJ104-9728建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-9129施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-200530建设工程施工现场供电安全规范GB50194-9331建筑机械使用安全技术规程JGJ33-200132新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定铁建设(2007)49号33中华人

11、民共和国固体废物污染环境防治法34中华人民共和国清洁生产促进法2:施工准备计划2.1 现场技术准备钢结构施工准备阶段应注意与土建进行现场交底,如原材料、零部件及设备的堆放场地,安排好行车通道、水、电、食宿,协调并确定施工日期和各工序施工计划。对施工前道工序(基础埋件及相关设施)进行复核,确保预埋件质量、标高、中心轴线、几何尺寸、平整度等合格,并做好交接手续。做好机具及设备的准备工作,针对本工程特点选择相应吊机,焊机等设备,相关机具设备报验,储备一定数量的特殊岗位工人及技术人员。熟悉合同、图纸及规范,根据深化图纸做好专项施工方案,做好专项安全、技术、质量交底工作。2.2 现场劳动力投入计划现场安

12、装劳动力投入计划表(单位:人)时间段12月1月2月3月4月5月6月起重工101010101066焊工60606060606060铆工515151515155测量工6666662涂装工10303030303030电工2222220技术人员3333333机械维修工2222222无损探伤4444444普工40404040404040合计:142172172172172168162各工种人员根据施工工序和进展情况陆续进场,退场或调整施工作业任务。2.3 现场施工机具、设备投入计划现场安装拟投入机具、设备表序号设备名称规格型号数量额定功率(kw)备注1150吨履带吊71502270吨履带吊CCH7002

13、325吨汽车吊QY2534直流电焊机ZX7-400705半自动保护焊机NB-400206碳刨机ZX5-63027电焊条烘箱YGCH-X-40048电热焊条保温筒TRB系列60950t千斤顶QF50-5101010t手拉葫芦HSZ-1020115t手拉葫芦HSZ-53012卷扬机513定滑轮1014砂轮切割机616热处理器ZWK-2401240KW17加热片70033010505KW18角向砂轮机JB1193-711019空气压缩机XF200220温度控制仪4第三章 安装总体思路1:安装整体规划 根据济南西客站项目结构特点以及工程总体实施规划,地下通廊及地铁一号线钢结构施工与高架候车厅及屋盖钢结

14、构施工可分为先后两个阶段,一阶段以+5.35米站台层以下劲性钢柱、钢梁的安装为主,安装作业面在-4.3米地下室底板上;二阶段安装站台层以上结构,除劲性钢柱、钢梁外,还包括屋盖空间桁架,以站台层为安装作业面。1.1 地下通廊及地铁一号线施工总体思路地下通廊与地铁一号线施工同时展开,但由于地铁基坑工程量大,进度滞后于边跨部分地下通廊桩基承台施工,为利用工作面,争抢工期,故边跨在桩基施工完后即交由上部结构施工。在土建完成边跨筏板施工,混凝土养护一定程度后,以-4.3m筏板作为施工作业面,每侧布置一台150吨履带吊先在II-9、II-10轴线间以及II-13、II-14轴线间跨内行走吊装。根据土建施工

15、进展,自东向西依次吊装站台层以下钢柱、连接钢梁。见下图示意:吊装边跨时吊车站位示意图等到中间跨两个边跨回填后,II-10,II-11,II-12,II-13间筏板施工完,养护完成后,吊车行走在II-10,II-11轴线,II-12,II-13轴线间,开始吊装地铁一号线内钢柱以及地下通廊中间跨联系梁。见下图示意:吊装中间跨钢结构时吊机站位示意图由于正线桥施工影响,部分II-9、II-10轴线以及II-13、II-14轴线间钢柱钢梁需要待地铁一号线与正线桥交汇处钢柱吊装完毕后才能进行吊装。边跨先行施工完后示意图如下:边跨吊装完成示意图地铁一号线及中间跨施工示意图如下:地铁一号线及中间跨施工示意图1

16、.2 高架候车厅及屋盖钢结构施工总体思路高架候车厅及屋盖系统钢结构安装以5.35m站台层作为施工平台。当土建专业施工完5.35m站台层后,2台150t履带吊在平台上自东往西依次吊装5.35米上型钢结构、商业平台夹层钢结构,屋盖桁架。高架候车厅屋盖主桁架安装与钢柱、平台梁同步安装。吊机行走站位图:履带吊行走措施示意图屋盖主桁架长约116m,采用地面拼装,分段吊装的方式,跨中段长度约为59m,重约52t,另外两端各28.5m,每段约21.5t。由于高架候车厅17.5m平台主要采用的预应力混凝土梁,可能在主桁架吊装到位时土建混凝土结构仍未施工完或养护时间不足,为避免钢柱(内灌混凝土)应力、端头变形过

17、大,安装59m段主桁架时中间设临时支撑架,改善钢柱受力状态。吊装完一榀桁架后立即拉设揽风绳,保证结构稳定,完成两榀桁架后立即吊装中间次桁架以形成稳定体系,次桁架吊装采用地面拼装,整体吊装的方式,分块完成主次桁架后散件吊装檩条、型钢梁、系杆等构件。为避免吊车卡杆,在吊装完59m主桁架中间段后,吊机应站在侧面吊装中间4榀次桁架,最后吊装两端主桁架。桁架分段吊装示意图如下:桁架分段吊装示意图吊装时应该严格按照先后顺序进行,吊机由东往西退出,一次性吊装完一个区域内所有构件,以免先行安装的梁、柱构件影响到后续构件、桁架的吊装。整体屋盖吊装完成后见下图示意:屋盖施工完成示意图2:场地布置及吊机行走路线施工

18、场地布置的原则为:切实可行,方便施工,减少周转,各专业相互协调统一。需要考虑到构件进场、构件堆放、桁架拼装、构件吊装等一系列环节对场地条件的要求。由于地下通廊及一号线施工过程与高架候车厅施工过程现场条件存在很大不同,现分两个部分阐述。2.1 地下通廊及地铁一号线施工阶段场地布置及吊车行走路线钢结构施工时,现场场地条件紧张,在吊装地下通廊边跨钢结构部分的时候,为方便吊装,避免二次倒运,构件就近卸车在承台跟前,原位起吊即可。按照项目施工需要,在II-9II-11、II-12II-14轴线之间-4.3m混凝土底板上布置2台7150型150t履带吊,自东往西吊装地下通廊-8.6m至+5.35m框架及地

19、铁一号线-14.91m5.35m钢柱。同时根据施工需要,可配置1台70吨履带吊铺设路基箱,进行构件倒运。由于轴线间空间紧张,构件车与吊车难以错车,现场道路必须形成环路。利用现有道路,平整压实后满足构件车行走要求,见下图:地下通廊及地铁一号线施工阶段场地布置2.2 高架候车厅及屋盖钢结构施工阶段场地布置及吊车行走路线因17.5m候车室楼板为钢承板,施工过程中不需要搭设满堂架,在5.35m平台施工完毕后,平台上空间较为宽裕,构件就近堆放在轴线两侧方便吊装。屋盖桁架拼装需要大面积的场地,主桁架中间段59m桁架必须整体拼装方能保证对接精度。根据屋盖分区,B区主桁架拼装场地设置在II-E,II-F之间,

20、次桁架拼装场地就近布置;A区主桁架拼装场地设置在预留子站房位置,次桁架拼装可在5.35m平台上进行。当吊车吊装完B区后,B区的拼装胎架也同时倒运到A区。见下图:在高架候车楼施工阶段,候车楼室外边坡已经回填,吊车可从II-A,II-C轴线间以及北侧预留子站房位置进出,在5.35平台层上行走吊装。构件运输车辆同样可以沿此路线行驶。吊车在楼面上行走必须采取临时措施,详见下节论述。高架候车楼施工场地布置示意图2.3 需要土建协调配合的条件1、在II-9II-10、II-13II-14轴之间正线桥施工时搭设脚手架必须预留10m宽的通道以便吊机通行;场内吊车行走路线道路必须能满足150吨履带吊行走要求。2

21、、边跨II-9II-10、II-13II-14轴钢柱施工完成后(钢柱插入基础4.3m),及时回填至钢柱地板标高。尤其是II-10、 II-13轴钢柱吊装完成后及时回填,保证不影响地铁一号线钢柱吊装。此回填条件包含正线桥区域的基坑放坡。3、II-10II-11、II-12II-13轴之间的放坡,在地铁一号线侧墙施工完成后进行回填,回填至支护桩边,以保证地下通廊中间跨、边跨预留钢结构和地铁一号线钢柱的安装能按照计划完成。此放坡及回填条件包含正线桥区域的基坑放坡及回填。4、施工现场的临时道路要坚实可靠,要满足大型构件车的循环进入(构件车长23m,总重量60吨,构件长度21m),避免构件车的陷入,特别

22、是转弯区要满足最小转弯距离。3:基坑保护措施在地下通廊以及地铁一号线施工过程中,履带吊行走在基坑边缘,为保证不会对基坑造成破坏,须采取以下措施:(1)必须在基坑支护施工完毕,水平支撑未拆除的情况下,吊车方能行走在地铁一号线II-10,II-11轴线间和II-12,II-13轴线间(2)履带吊吊装边跨时,限定吊车行走范围,只能沿边跨的中心线上行走,不可随意越线行走、吊装;吊装中间跨时必须是在II-10,II-13轴线基础梁施工完,回填后进行,履带边距一号线基坑边缘距离不得小于4米。(3)吊装过程中时刻观测边坡位移变形情况,一有异常,立即停止施工,吊车撤出异常区域,采取有效加固措施。第四章 吊装分

23、析1:构件分段1.1 钢柱分段构件分段需综合考虑吊机起吊能力、运输条件、现场场地情况、吊装难易程度等因素后决定。本工程构件体量庞大,钢柱截面至2000mm直径,钢梁高度最高达3550mm,对构件的运输、吊装都提出了很高的要求。钢柱决定采用以下分段原则:II-9、II-14/II-10、II-13轴II-11、 II-12轴II-10、II-13轴与II-E/2、II-F、II-H、II-H/1交叉处钢柱分段标高长度(m)分段标高长度(m)分段标高长度(m)第一段-8.66.214.8-14.91-4.310.61-8.6-3.94.7第二段6.218.812.6-4.36.210.5-3.96

24、.210.1第三段18.831.41018.832.012.61/13.26.218.812.66.218.812.6第四段桁架下弦节点下500mm到柱顶25 /518.832.013.2桁架下弦节点下500mm到柱顶5注:由于正线桥处一号线基坑宽度较大,无法满足吊机回转半径要求,考虑将II-10、II-13轴与II-E/2、II-F、II-H、II-H/1交叉处的8根钢柱多分一段。2: 地下通廊及地铁一号线施工起吊能力分析及吊机选择2.1 吊机站位 如上所述,在吊装地下通廊及地铁一号线钢结构时,吊机分别站位在II-9与II-10,II-13与II-14间以及II-10与II-11,II-12

25、与I-13间 ,构件重量各不相同,作业半径也存在较大差异,特针对重量较大及作业半径较大等多种吊装工况进行分析,见下面工况示意图: 吊装示意图一(吊装地下通廊边跨最重钢柱)待地铁一号线基坑边坡回填后,筏板施工完,具备吊装II-11,II-12轴线钢柱条件,最重钢柱位于正线桥位置,基坑宽度较大,吊机站位图如下:吊装示意图二(吊装地铁一号线及地下通廊中间跨最重钢柱GGZ4)吊装示意图三(吊装地铁一号线JGZ2钢柱的作业工况)地下通廊及地铁一号线范围内最重构件为II-11,II-12轴线上变截面梁,梁高3550mm,重量约40吨。吊装示意图四(吊装地下通廊中间跨最重框架梁)吊装示意图五(吊装地下通廊最

26、远框架梁)2.2 起吊能力要求在不同吊装工况下,起吊物重量及吊机作业半径如下:A:图一为吊装地下通廊边跨最重钢柱(JGZ1)的作业工况:吊物重量:47t,作业半径12米。B:图二为吊装地铁一号线及地下通廊中间跨最重钢柱GGZ4的作业工况:吊物重量:40t,作业半径14米。C:图三为吊装地铁一号线JGZ2钢柱的作业工况:吊物重量:38t,作业半径12米。D:图四吊装地下通廊中间跨最重框架梁的作业工况:(变截面)吊物重量:42t,作业半径12米。E:图五为吊装地下通廊最远框架梁的作业工况:吊物重量:28t,采用双机抬吊,最大作业半径22米,考虑75%有效荷载量,则单机起吊能力要求为:28/75%/

27、2=18.5吨2.3 吊机选择 根据以上吊装工况分析,我们选择型号为7150的150吨履带吊两台,分别在一号线两侧行走吊装,吊机性能参数如下:选择36.58米长主臂,额定起重量表如下:吊装能力比较统计表:序号工况构件重量作业半径吊机额定起重量是否满足1地下通廊边跨最重钢柱471253.5满足要求2地铁一号线最重钢柱及较大作业半径401443.23地铁一号线JGZ2钢柱381253.54地下通廊中间跨最重框架梁421253.55地下通廊最远框架梁18.51830.8结论:由此可以得出,我们选用的7150型履带吊可以满足地下通廊及地铁一号线钢结构施工全过程的吊装要求。2.4 吊点设置及钢丝绳的选用

28、2.4.1 钢柱吊装工具根据构件分段可知,钢柱最重构件有47t。现以此构件作为基准来选择吊装工具,重量较小钢柱可相应减小。(1) 吊耳的选择钢柱安装吊点采用安装临时吊耳的形式,材质选用Q345B,板厚25mm,具体见下图。 吊耳构造图(2)吊耳的验算一根吊装钢柱总重47t。吊耳选用材质为Q345Ba翻身验算吊耳板净截面撕裂验算:吊耳板净截面可承担的吊耳面内拉力:N=29525(300-37.5)=1935KN1.35470=620KNb起吊验算起吊后四只吊耳共同受力,认为均匀受力,则每只吊耳均承受面内切力,其设计值为1.35*470/4=165kN。吊耳板净截面可承担的吊耳面内切向力:T=17

29、025(120-37.5)=350KN165KN(3) 钢丝绳的选择本工程中钢柱采用4点吊装的方式进行,根据钢柱重量为47t,根据钢绳性能选用4根40(型号为637+FC,纤维芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa,钢丝绳最小破坏力为829KN)吊装。受力验算:吊装过程中,钢丝绳按60来考虑则K=82.941.732247=6.26因此,选用4根40钢丝绳(型号为637+FC,纤维芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa)满足吊装。2.4.2 钢梁吊装工具的选择本工程中,钢梁最重约为40t,现以此构件作为基准来选择吊装工具,其他重量钢梁以此参考进行选择。(1)吊耳的选择由于框架采用大

30、截面梁,因此,安装过程中选用安装临时吊耳的方式,吊耳材质选用Q345B,具体见下图。吊耳布置图吊耳详图(2)吊耳验算钢梁总重40t,吊耳选用的材质为Q345B; 起吊后两只吊耳共同受力,认为均匀受力,则每只吊耳均承受面内切向力,其设计值为1.35*400/2=270kN。吊耳板净截面可承担的吊耳面内切向力:N=17025(120-37.5)=350KN270KN (满足)(3)钢丝绳的选择钢梁吊装选用2个吊点,根据钢梁的重量为40t选择 2根规格为52,6*37+FC的纤维芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa,钢丝绳最小破坏力为1400KN。受力验算:吊装过程中钢丝绳夹角按60来考虑K

31、=14001021.732240=6.16 (满足)因此,选用2根52,6*37+FC(纤维芯钢丝绳,钢丝绳公称抗拉强度为1570MPa,钢丝绳最小破坏力为1400KN),满足吊装要求。3: 高架候车厅及屋盖施工起吊性能分析及吊机选择3.1 高架候车室区域钢结构构件重量统计 A、第二段钢柱自+6.2米到18.8米标高位置,最大重量约15吨;B、第三段钢柱自+18.8米到桁架下弦支座节点下0.5m处,最大重量约13吨。C、框架钢梁长22米,最大重量约为40吨,有两根。其余钢梁单根重量在22吨左右。D、主桁架ZHJ-1重量约为95吨,跨中59米重52吨,两侧分别重为21吨,总长116米;E、次桁架

32、CHJ-1重量约为12.6吨,19米长;可以看出,重量最大的为I-9I-10轴,I-13I-14轴17.5平台梁H2700*650*50*70为41.2t;1013轴屋面主桁架长约59m,重约52t,采用双机抬吊。3.2 起吊工况分析及吊机选择a、当吊装I-11轴,I-12轴钢梁H2700*650*50*70 时:吊装总重43t吊装选作业半径R=12m。b、当2台吊车双机抬吊59m主桁架时:吊装总重Q1=52+21.1(吊钩重量)+21.5(钢丝绳等)=57.2t吊装选作业半径R=14m,双机抬吊按75进行折减,单台吊机起重能力要求达到Q2=57.2/75/2=38.1td、吊装次桁架时作业半

33、径25.2米,吊装重量约11吨选择7150型150吨履带吊,臂长48.77米,吊装主桁架时采用主臂工况,吊装次桁架及系杆、檩条时采用副臂工况,副臂长度12.19米。吊装工况见下图示意:主桁架吊装工况图次桁架及檩条吊装工况图主桁架分段位置见下图示意:主桁架分段示意图其中中间59m段桁架示意图如下:59m段主桁架效果图150吨履带吊7150性能参数见下表:150吨履带吊7150性能参数表一150吨履带吊7150性能参数表二起吊能力分析表:序号工况起重量作业半径吊机额定起重量是否满足1最重钢梁431249.6满足要求2钢柱171442.63主桁架38.11442.64次桁架112613(副臂)可以看

34、出,7150吊机可以满足框架及桁架的吊装要求。3.3 桁架拼装起吊能力分析高架候车楼需要现场拼装的有主桁架9榀,次桁架60榀,2榀平面桁架。主、次桁架为倒三角形,主桁架宽2500mm,高由2500mm到4500mm渐变,长约116m;次桁架高宽贴合主桁架,每段长约21.5m。桁架杆件截面从PIPE1146到PIPE53016不等,单根杆长一般不大于10m,重量均在4吨以内,吊装作业半径可控制在10m以内。根据进度需要,选择三台25吨的QY25汽车吊,性能参数见下图,可以满足吊装能力的要求。QY25性能参数表单根杆件的吊装可采用绑扎法,能避免损坏防腐涂层,设置一个吊点。3.4 吊点设置高架候车厅

35、主桁架吊装分为3段,其中一段约为59m长,另外2段各约为28.5m长;次桁架每段约为21.5m长。主桁架59m段采用双机抬吊,单机采用4点吊装。其他桁架采用单机吊装,设4个吊点。 主桁架吊装钢丝绳主桁架59m段吊点立面布置图吊点(共8个)主桁架上弦杆主桁架59m段吊点平面布置图吊装钢丝绳主桁架主桁架28.5m段吊点立面布置图吊点 (共4个)主桁架上弦杆主桁架28.5m段吊点平面布置图吊装钢丝绳次桁架次桁架吊点立面布置图吊点 (共4个)次桁架上弦杆次桁架吊点平面布置图3.5 钢丝绳及卡环选择(1)单台吊机吊装桁架时都设4根吊绳,钢丝绳与竖直方向成30,则每根钢丝绳拉力选用637+的钢丝绳,钢丝绳

36、作捆绑吊索,安全系数K取6。则选用直径为40.0mm的钢丝绳,其公称抗拉强度为,纤维芯钢丝绳破坏拉力总和为894KN878KN,可满足要求!(2)卡环的选择根据高架候车厅59m段主桁架采用双机抬吊且吊装重量均分,每端设有4个吊点。选用D型14t的卡环。高架候车厅59m段桁架吊装过程中选用8个卡环,其余桁架吊装选用4个卡环。第五章 计算分析1:地下室底板承载力验算地铁一号线及地下通廊施工时,2台150吨履带吊需要在标高-3.5m平台上行走吊装。为了保证吊车行走及吊装过程中的安全性,现对-3.5m平台结构层承受履带吊车的压力荷载能力进行验算。 1.1 150t履带吊车参数150t履带吊车的示意图如

37、下图所示。150t履带吊外形尺寸图吊车尺寸参数吊车采用主臂工况,对应最大吊重时的回转半径为14m。各部分重量如下:吊钩:Q32.2t吊臂: Q27.6t配重:Q154t自重:G167t最大吊重: Q40t回转半径: R14m配重至吊车中心距:L16.04m履带接地长度:L8.155m履带宽度:B1.07m履带中心距:S5.6m1.2 履带压力分析分别对空载和满载两种极限状态,针对不同吊臂角度,对吊车的履带压力进行分析。分析结果是验算楼板承载能力的依据。经过计算分析知道,在空载状态下,配重与履带吊成一定角度情况下,产生局部极值荷载,荷载值如下:荷载布置图载重工况下,当吊臂与履带垂直时,履带压力最

38、不利,荷载值如下图所示:荷载布置图1.3 底板混凝土结构验算混凝土板为C40砼(fc 19.1N/mm,ft 1.71N/mm),厚度500mm;之下垫层为C30砼,厚度为100mm,现场需要在上面行走150t履带吊。a、局部承压计算根据我们对履带吊空载及起重下,不同吊臂角度条件下的计算分析,履带压力可能发生的最大值为339kPa,取1.35的分项系数,则最大压应力为339*1.35=457 kPa,现场施工时混凝土强度考虑折减系数为0.7。即fc 0.7*19.1=13.4MPa0.457 MPa (局部承压满足)b、桩筏验算混凝土板支撑在桩及土层上,现在偏安全的不计入土层的有利作用,取地下

39、室底板支撑在桩基上来验算板的承载能力,为多跨连续无梁楼盖,计算模型如下图所示。板自重荷载按照均布恒载输入:标准值为12.5N/mm;履带吊局部面荷载参考上节计算结果,按照活载输入,并考虑1.1倍动载系数。履带吊行走时覆盖范围大约为7.1m*6.7m,荷载经筏板传递后,偏安全的取下部15根基础预制管桩及筏板进行分析,见下图示意:吊车下筏板、桩位布置图经pkpm软件计算可得设计配筋,见下图:经软件计算配筋结果为:设计配筋图根据济南西客站结构设计图纸资料,筏板设计配筋为X方向三级筋14100,Y方向三级筋16150,截面面积分别为:1539mm2;1340mm2。均大于计算所需配筋(X向1465 m

40、m2,Y向1292 mm2)。故原设计筏板可以满足承载力要求。吊车行走吊装过程中桩顶反力值见下图:桩顶反力图可以看出,桩顶最大反力为590KN750KN。故管桩承载力可以满足要求!综上所述:现有桩筏基础可以满足150吨吊机在筏板上行走吊装的承载力需要,不会对结构造成破坏。吊车行走过程中遇后浇带要采取铺设路基箱等措施以避免对筏板造成损坏。2:+5.35平台承载力验算及加固措施在高架候车楼框架及屋盖桁架施工过程中,+5.35站台层作为工作平台,需要在上面运输及堆放构件,行走150吨履带吊,行走25吨汽车吊。混凝土承载力能够满足要求是工程顺利实施的前提。针对不同的施工状况,分别进行分析,采取相应措施

41、,保证不会对结构造成破坏。2.1 150t吊机行走工况为了保证150吨履带吊行走及吊装过程中的安全性,对吊车行走的标高+5.35平台结构层上铺设路基箱以承受履带吊车的压力荷载,路基箱放置在混凝土框架梁上,与框梁轴线可成一定角度,以便吊车灵活转向行走。在路基箱和框架梁间垫30mm厚钢板,保证路基箱承载下挠后仍不会与楼板直接接触,可将吊车的压力荷载直接传递给框架梁、柱,见下图示意:履带吊行走措施示意图需要计算的内容包括吊车行走路线下路基箱的计算以及对原结构框架支撑梁进行承载能力及正常使用状态下的结构分析验算,以保证施工过程中已有结构的安全。2.2 履带压力分析 二阶段施工同样采用150吨履带吊,空

42、载以及吊重情况下履带压力值见上节1.2分析。2.3 路基箱截面设计履带压力计算结果统计如下:工作状态配重或臂杆与履带夹角Mmax(kNm)Vmax(kN)空载089562590158486823.11469816满载0124179290161781723.11167824由上表可知,综合考虑吊车的可能行走状态,最大弯矩Mmax1617kNm、最大剪力Vmax868kN。根据上述计算数据进行路基箱设计,由前述分析可知,初选路基箱截面为HBhfhb=250mm15001818mm,Q345B材质焊接制作而成。根据5.3m平台钢梁跨度布置,统一取路基箱长度7.1米,设置一道纵向加劲肋和两端跨中各设置

43、一道横箱加劲板,为方便铺设,每个路基箱上都焊接吊耳。路基梁构造及截面尺寸如下图所示。路基梁截面尺寸(单位:mm)箱型截面参数(单位:mm)A、 在弯矩作用下的正应力计算故在最大弯矩作用下满足!B、 在最大剪力作用下故在最大剪力作用下满足!C、 同时在剪力和弯矩作用下的折算应力计算:D、 挠度计算:履带荷载简化为线荷载输入,计算可得组合跨中最大挠度为12mm,满足要求。综上所述:我们设计的截面为7100150025018的路基箱可以满足使用要求!单块重量在3.8吨左右,方便倒运铺设。2.4 框架结构承载力验算:框架梁最大间距为7米,轴线II-9、II-10间,II-11、II-12间, II-13、II-14间型钢梁截面为H2050*670*30*35/40

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