混凝土预制柱吊装方案.pdf

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1、. . 一、编制依据和编制目的 本工程图纸和实际情况，本方案旨在指导20 万吨铝板带箔锭项目钢筋混凝土预制柱 吊装。 二、工程概况 本工程位于濉溪经济开发区白杨西路北侧，由铸轧厂房和合金锭车间组成， 单层排架 结构。所有柱子均为钢筋混凝土预制柱， 铸轧车间约 97根柱子，最高预制柱高度为16.512 米，最大柱重量约为15 吨（柱子体积为 5.867725m3，每立方取重量为2.55 吨计算） 。建 筑面积为 9088 。设计上柱子支撑采用剪刀撑，剪刀撑位于6-7 轴、12-13 轴、14-15 轴、20-21 轴、26-27 轴。合金锭车间约 60 根柱子，最高预制柱高度为16.392 米，

2、最大 柱重量约为 72.49 吨（柱子体积为 28.42574m3，每立方取重量为2.55 吨计算） 。建筑面 积为 4403 。设计上柱子支撑采用剪刀撑，剪刀撑位于1-2 轴、8-9 轴、 15-16 轴。 幢 号层 数层高（m ）建筑高度 铸轧车间地上 1层12.9 及 9.9 15.35 米 合金锭车间地上 1层11.9 14.15 三、施工部署 根据现场的实际场地条件， 柱间距远小于柱高度， 预制场地不足， 所以采用叠层法进 行预制混凝土柱施工， 叠层为三层 。本工程按厂房长向安排吊车走机路线，根据吊装机械 操作要求，预留施工道路11m ，具体平面布置详附图。 四、施工工艺 （一） 、

3、施工准备 1、 确定吊装方法：（1）铸轧车间工程最大柱高度为14.4 米，柱自重最大为15 吨， 所以采用一台 260 吨履带吊，一台 150 吨吊车吊装施工。 2、 承台四角预埋缆风绳地锚。 3、人员准备：吊装人员具备专业资质，并且吊装指挥。 4、 施工机具、材料： 260吨履带吊车 1 部、 150吨汽车吊一部、 缆风绳 、千斤顶、 . . 撬棍、钢板调节片、 C40混凝土垫块、木楔、轨道木、钢管、切割不同厚度钢板成40*40 小垫块等。 5、 场地准备： 场地检查包括比如起重机开行道路是否平整坚实，构件堆放场地是否 平整坚实，起重机回转范围内无障碍物，电源是否接通等等。 6、基础准备：杯

4、形基础已浇筑完成，在吊装前要在基础杯口面上弹出建筑物的纵、 横定位线和柱的吊装准线， 作为柱对位、 校正的依据。 如吊装时发生有不便于下道工序的 较大误差，应进行纠正。 基础杯底标高，在吊装前应根据柱子制作的实际长度（从牛腿面 或柱顶至柱脚尺寸），进行一次调整。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点， 大柱测四个角点），再量出柱的实际长度，结合柱脚底面制的误差情况，计算出标底标高 调整值，并在杯口内标出， 然后用细石混凝做找（调整值只能为负差）将杯底垫平至标志 处。 7、柱子养护应满足吊装强度要求，一般要求养护28 天后进行吊装。 8、吊装人员经过详细的方案交底，做好安全措施保障。 （二）

5、 、钢筋混凝土柱子吊装验算 2.1 钢筋混凝土柱子的吊点位置和吊装验算在设计计算钢筋混凝土柱子时一般都已确 定和验算过，施工吊装时， 不必重复验算。只在情况变化时， 为保证吊装安全与柱子的质 量，才需在吊装前进行吊装验算。吊装验算包括两个内容： (1) 确定吊点位置； (2) 验 算柱子在吊装时的强度和裂缝宽度是否符合要求。设计吊点、吊环位置如下图设置： 2.1.1 确定吊点位置 本工程预制柱翻身时采用两点起吊，吊点位置及吊环尺寸由设计院进行深化设计所 得，高大柱吊环大样如下： . . 本工程预制柱吊装采用一点直吊， 柱上预埋内径为7.5cm钢管，钢管位置严格按图纸 设计埋设。 钢筋混凝土柱子

6、是按轴心受压或偏心受压构件设计的，一般均为对称配筋。 在运输和 吊装过程中，柱子处于受弯状态， 为此，需确定合理的吊点位置， 即柱子在此吊点吊装时， 由自重力产生的最大弯矩等于最大负弯矩。对整根柱子说来， 这种情况下产生的弯矩绝对 值最小。 经推导可知，对等截面柱，当一点起吊的吊点至柱顶距离为0.239l （l 为柱子长度） 时，柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩，即柱子的起吊弯矩最小，当两点起吊或平移时， 此距离为 0.207l 。 柱子吊装由自重产生的弯矩柱子的长度换算 (a) 一点直吊时； (b) 两点起吊或平移时； (a) 柱子原有长度； (b) 柱子换算后 长度； 对于非等截面柱，换算方

7、法如下: 2 l = 式中 a柱子换算断面的截面面积（） Kl A a 2 . . A柱子标准断面的截面面积（） l1 柱子标准断面的长度（m ） l2 柱子换算断面的长度（m ） l2/ 柱子换算断面的换算长度（m ） K考虑换算后力臂变化的系数 当 A a 1 时，K取 1.10 1.30 ；当 A a 1，K取 0.90 0.70 。 （ A a 比值大时取较小值） 2.1.2 强度验算 吊点确定后，按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度，控制截面取弯矩最大及 柱子断面改变处的截面。荷载为柱子自重力，并设吊装动力系数为1.5 。强度验算近似按 下式进行。 / 0 / 01 2 ssyc

8、K ahAf x hbxfMM 式中 K M 吊装时柱子承受的弯矩（N.） M弯矩设计值（ N.） 1系数，当混凝土强度等级不超过 C50时， 1 =1.0，当混凝土强度等级为C80时， 1 =0.94，其间按线性内插法确定 fc 混凝土轴心抗压强度设计值（N/ 2） b柱子截面宽度（） x混凝土受压区高度，近似取x =2 as/ h0柱子截面有效高度（） fy/ 钢筋的抗压强度设计值（N/ 2） AS/受压区纵向钢筋截面面积（2） as/ 受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（） 应当注意，当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装时，则平卧柱子的截面及 . . 宽面内的配筋均要满足吊装

9、要求。 2.1.3 裂缝宽度验算 柱子吊装中的裂缝宽度应控制在0.2 内。柱子吊装时裂缝宽度的验算， 可按下式计 算柱内纵向受拉钢筋的应力 sk （N/ 2） ，并由此近似判断其是否满足要求。 sk = 式中 AS受拉区钢筋的截面面积（2） 按上式计算的钢筋应力 160 sk N/ 2（光圆钢筋），或 200 N/ 2（带肋钢筋） 时，可认为满足裂缝宽度要求。否则，应按混凝土结构设计规范GB50010 2002的规 定详细计算裂缝宽度， 或采取措施， 如改变吊点，增加吊点数量等， 以减少吊装时柱子承 受的弯矩（ MK ） 。 2.2 吊车的选择 首先确认吊车中心点至柱子吊装孔或柱对应承台最大水

10、平距离为20.163m，如下图所 示： 取预制柱重为 73 吨，吊车应选择水平距离在14 米内，撑杆升高38 米，能起吊 80 吨的吊车，所以选择260 吨履带吊和 150 吨汽车吊吊车抬吊为宜。 S K Ah M 0 87.0 . . 2.3 缆风绳选择验算 以 31.2m 柱吊装为例， 柱子为双支座柱， 以计算柱短方向倾覆为主。 缆风绳加固如下 图： 柱箍采用槽钢焊接，并且在四角焊接翼板，翼板上开孔穿钢丝绳。 本工程 31.2m 柱重取 70T 计算，求出单根缆风绳的拉力T=178.017 KN，查表（表附 后）可选用选用 16 纤维芯钢丝绳 619-155，其破断拉力为 179KN ，可

11、满足要求。 （三） 吊装工艺 钢筋混凝土预制柱吊装前应进行试吊。 3.1 柱起吊翻身 a. 用于柱翻身的钢丝绳应穿在柱身吊环上，并保证绑扎牢固可靠，扣上丝扣。 b. 柱翻身过程重要保证起吊的两根钢丝绳受力均匀，缓慢起吊，吊车司机必须服从 指挥，如遇情况应缓慢将柱放下，重新调整钢丝绳。 c. 柱翻起后，由工人将轨道枕木垫于柱身下， 特别是与吊点处在一条直线上的轨道枕 木应垫牢靠，并做好柱身支撑后方可松开钢丝绳。 d. 柱翻身后应立即进行吊装作业， 钢丝绳穿过吊装孔并固定好， 在柱子牛腿上固定好 柱箍和缆风绳。 3.2 柱吊装方法 本工程采用旋转法起吊 ( 起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转而

12、逐渐吊起的方 . . 法称为旋转法 ) 。其要点是保持柱脚位置不动，并使柱的吊点，柱脚中心和杯口中心三点 共圆。其特点是柱吊升中所受振动较小，但构件布置要求高，占地较大，对起重机的机动 性要求高， 要求能同时进行起升与回转两个动作，一般常采用自行式起重机， 本工程采用 300吨履带吊。 旋转法吊柱 a）旋转过程； b）平面布置 1柱子平卧时； 2 起吊中途； 3直立 根据本工程预制柱比较重又是双支座的特点，为保证吊装过程中柱脚部位不破损，在 柱子直立过程中采用一台150 吨吊车作为副机将柱脚抬起， 钢丝绳捆绑于柱脚横撑处， 示 意图如下： a)滑行过程b）平面布置 1 2 3 4 1 2 4

13、3 1-主机 2-副机 3-基础 4-钢柱 . . 起吊柱时副机可配合主机起钩， 随着主机的起吊， 副机要行走或回转， 在递送过程中， 副机承担了一部分荷重， 将预制柱脚递送到柱基础上面，副机摘钩，卸掉荷载，此刻主机 满载，将预制柱就位。 3.3 对位与临时固定 柱脚插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在离杯底3050mm 处进行对位，对位的 方法，使用八只木楔或钢楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍或千斤顶撬动柱脚， 使柱的安 装中心线对准杯基口上的安装中心线，并使柱基本保持垂直。 对位后将八只楔块略打紧， 放松吊钩， 让柱靠自重沉至杯底， 再检查一下安装中心线 对准的情况，若已符合要求，即将楔块

14、打紧，将柱临时固定。 当柱较高，杯口深度与柱长之比小于1/20时，或柱有较大的牛腿时， 除采用八只楔块 临时固定外，必要时应增设缆风绳拉锚或用斜撑来加强临时固定。 3.4 校正 柱的校正包括三方面的内容： 即平面位置、 标高及垂直度。 柱的标高校正在杯基杯底 抄平时已经完成，而柱平面位置的校正则在柱对位时也已完成。因此，在柱临时固定后， 仅需对柱进行垂直度的校正。 对柱垂直偏差的检验方法， 是用两架经纬仪从柱相邻的两边 （视线应基本与柱面垂直） 去检查柱吊装准线的垂直度， 在没有经纬仪的情况下， 也可用垂球进行检查。 如偏差超过 规定值则应对柱的垂直度进行校正。校正除常用的楔子配合钢纤校正法外

15、，还可采用撑杆 校正法和螺旋千斤顶校正法。 3.5 最后固定 柱校正后，应立即进行最后固定。 最后固定的方法， 是在柱脚与杯口的空隙中灌注细 柱 . . 石混凝土。所用混凝土的强度等级可比原构件的混凝土强度等级提高一级。 混凝土的灌注分两次进行。 第一次：灌注混凝土至楔块下端。 第二次：当第一次灌注的混凝土达到设计强度等级的25% 时，即可拔除楔块，将杯口 灌满混凝土。 第一次灌注后， 柱可能出现新的偏差， 其原因可能是捣混凝土时碰动了楔块，或木楔 因受潮变形膨胀程度不同引起的，故在第二次灌注前，必须对柱的垂直度进行复查。 3.6 缆风绳的拆除 柱最后固定完成后应进行吊车梁、 柱间支撑的吊装，

16、 待这部分工作完成后方可拆除缆 风绳。 （四） 安全技术要求 4.1 吊装作业人员必须持有特殊工种作业证。 4.2 各种吊装作业前，应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护，非施工人员 禁止入内。 4.3 吊装作业中，夜间应有足够的照明，室外作业遇到大雪、暴雨、大雾及六级以上大风 时，应停止作业。 4.4 吊装作业人员必须佩带安全帽，安全帽应符合GB 2811的规定，高处作业时必须遵守 HG 23014的规定。 4.5 吊装作业前， 应对起重吊装设备、 钢丝绳、揽风绳、链条、吊钩等各种机具进行检查， 必须保证安全可靠，不准带病使用。 4.6 吊装作业时，必须分工明确、坚守岗位，并按GB 5

17、082规定的联络信号，统一指挥。 4.7 严禁利用管道、 管架、电杆、机电设备等做吊装锚点。 未经机动、 建筑部门审查核算， 不得将建筑物、构筑物做为锚点。 . . 4.8 吊装作业前必须对各种起重吊装机械的运行部位、安全装置以及吊具、索具进行详细 的安全检查，吊装设备的安全装置要灵敏可靠。吊装前必须试吊，确认无误方可作业。 4.9 任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下，必须随之升降的，应采取 可靠的安全措施，并经过现场指挥人员批准。 4.10 吊装作业现场如须动火， 应遵守 HG 23011的规定。吊装作业现场的吊绳索、 揽风绳、 拖拉绳等要避免同带电线路接触，并保持安全距离。

18、 4.11 用定型起重吊装机械（履带吊车、轮胎吊车、桥式吊车等）进行吊装作业时，除遵 守本标准外，还应遵守该定型机械的操作规程。 4.12 吊装作业时，必须按规定负荷进行吊装，吊具、索具经计算选择使用，严禁超负荷 运行。所吊重物接近或达到额定起重吊装能力时，应检查制动器，用低高度、 短行程试吊 后，再平稳吊起。 4.13 悬吊重物下方严禁站人、通行和工作。 4.14 在吊装作业中，有下列情况之一者不准吊装： a. 指挥信号不明； b. 超负荷或物体重量不明； c. 斜拉重物； d. 光线不足、看不清重物； e. 重物下站人； f. 重物埋在地下； g. 重物紧固不牢，绳打结、绳不齐； h. 棱

19、刃物体没有衬垫措施； i.重物越人头； j.安全装置失灵。 . . 4.16 必须按吊装安全作业证上填报的内容进行作业，严禁涂改、转借吊装安全作 业证，变更作业内容，扩大作业范围或转移作业部位。 4.17 对吊装作业审批手续不全，安全措施不落实，作业环境不符合安全要求的，作业人 员有权拒绝作业。 五、吊装工程安全应急预案 （一）、应急处理原则 1、发生重大事故后，抢救受伤人员是第一位的任务，现场指挥人员要冷静沉着地对事故 和周围环境作出判断， 并有效地指挥所有人员在第一时间内积极抢救伤员，安定人心，消 除人员恐惧心理。 2、事故发生地要快速地采取一切措施防止事故蔓延和二次事故发生。 3、要按照

20、不同的事故类型，采取不同的抢救方法，针对事故的性质，迅速作出判断，切 断危险源头再进行积极抢救。 4、事故发生后，要尽最大努力保护好事故现场，使事故现场处于原始状态，为以后查找 原因提供依据，这是现场应急处置的所有人员必须明白并严格遵守的重要原则。 5、发生事故单位要严格按照事故的性质及严重程度，遵循事故报告原则，用快速方法向 有关部门报告。 （二）、应急反应组织机构 成立应急预案的独立领导小组，领导小组及其人员组成 组 长：刘元良 副组长：袁师恒 组 员：杨本洪、谭伟、金东、薛张豪 （三）、危险源的确定 . . 3.1. 吊装作业中突然安全限位装置失控，发生撞击或坠物， 或违反安全规程操作，

21、 造成重 大事故（如倾倒、断臂）； 3.2. 压力容器受外力作用或违反安全规程发生爆炸及由此引起的连锁反应事故（如火灾）。 3.3. 自然灾害（如雷电、沙尘暴、地震强风、强降雨、暴风雪等）对设施的严重损坏。 3.4. 运行中的电气设备故障或发生严重漏电。 3.5. 食物中毒。 3.6. 吊装作业可能发生的重大事故（高处坠落、物体打击、起重伤害、触电等）造成的人 员伤亡、财产损失、环境破坏。 （四）、应急预案启动程序 4.1. 应急预案的启动和响应 当事故发生时时，由应急总指挥发出启动应急反应预案令，启动应急反应行动组织， 按应急预案的规定和要求以及事故现场的特性，执行应急反应行动. 根据事态的

22、发展需 求，及时启动协议应急救援资源和社会应急救援公共资源，最大限度地降低事故带来的经 济损失和减少人员伤亡。 4.2 应急救援的培训与演练 4.2.1 培训 应急预案和应急计划确立后， 按计划组织施工项目部的全体人员进行有效的培训，从 而具备完成其应急任务所需的知识和技能。 主要培训以下内容： a、灭火器的使用以及灭火步骤的训练； b、施工安全防护、作业区内安全警示设置、个人的防护措施、施工用电常识、在建工程 的交通安全、大型机械的安全使用； c、对危险源的突显特性辩识； . . d、事故报警； e、紧急情况下人员的安全疏散； f 、现场抢救的基本知识。 4.2.2 演练 应急预案和应急计划

23、确立后，经过有效的培训，施工项目部在项目开工后演练一次， 根据工程工期长短不定期举行演练，施工作业人员变动较大时增加演练次数。每次演练结 束，及时作出总结，对存有一定差距的在日后的工作中加以提高。 4.3 应急预案的终止 对事故现场经过应急预案实施之后，引起事故的危险源得到有效控制、消除；所有现 场人员均得到清点； 并确保未授权人员不会进入事故现场；不存在其它影响应急预案终止 的因素；应急救援行动已完全转化为社会公共救援；局面已无法控制和挽救的， 场内相关 人员已经全部撤离； 应急总指挥根据事故的发展状态认为必须终止的，由应急总指挥下达 应急反应终止令或授权事故现场操作副总指挥明确应急预案终止

24、的决定。 （五）、各类事故的处置程序和抢险措施 5.1 处置程序 施工现场一旦发生事故时， 施工现场应急救援小组应根据当时的情况立即采取相应的 应急处置措施或进行现场抢救， 同时要以最快的速度进行报警， 应急指挥领导小组接到报 告后，要立即赶赴事故现场，组织、指挥抢救排险，并根据规定向上级有关部门报告，尽 量把事故控制在最小范围内，并最大限度地减少人员伤亡和财产损失。 项目部制定出本项目的安全消防通道及安全疏散道路路线图，并确保通道的畅通， 遇 突发紧急事故时， 由专人指挥与事故应急救援无关人员的紧急疏散，根据不同的事故， 明 确疏散的方向、距离和集中地点。 5.2 报警和联络方式 . . 一

25、旦发生事故时， 施工现场应急救援小组在进行现场抢救、抢险的同时， 要以最快的 速度通过电话进行报警，如有人员伤亡的，要拨打“120”急救电话和公司报警电话；如 果发生火灾，应拨打“ 119”火警电话和公司报警电话。 . . . . 钢丝绳力学性能 钢丝绳结构：67+FC 67+IWS 69W+FC 6 9W+IWR 钢丝绳 公称直径 钢丝绳近似重量 钢丝绳公称抗拉强度， MPa 1470 1570 1670 1770 1870 钢丝绳最小破断拉力 D 允许偏差天然纤维 芯钢丝绳 合成纤维 芯钢丝绳 钢芯 钢丝绳 纤维芯 钢丝绳 钢芯 钢丝绳 纤维芯 钢丝绳 钢芯 钢丝绳 纤维芯 钢丝绳 钢芯

26、钢丝绳 纤维芯 钢丝绳 钢芯 钢丝绳 纤维芯 钢丝绳 钢芯 钢丝绳 Mm % Kg/100m KN 2 3 +8 0 1.40 3.16 1.38 3.10 1.55 3.18 1.95 4.39 2.11 4.74 2.08 4.69 2.25 5.07 2.21 4.98 2.39 5.39 2.35 5.28 2.54 5.71 2.48 5.58 2.68 6.04 4 5 +7 0 5.62 8.77 5.50 8.60 6.19 9.68 7.80 12.20 8.44 13.10 8.33 13.00 9.01 14.00 8.87 13.80 9.59 14.90 9.40 1

27、4.60 10.10 15.80 9.93 15.50 10.70 16.70 6 7 8 9 10 11 12 13 14 16 18 20 22 24 26 28 (30) 32 (34) 36 +6 0 12.60 17.20 22.50 28.40 35.10 42.50 50.50 59.30 68.80 89.90 114.00 140.00 170.00 202.00 237.00 275.00 316.00 359.00 406.00 455.00 12.40 16.90 22.00 27.90 34.40 41.60 49.50 58.10 67.40 88.10 111.0

28、0 138.00 166.00 198.00 233.00 270.00 310.00 352.00 398.00 446.00 14.90 19.00 24.80 31.30 38.70 46.80 55.70 65.40 75.90 99.10 125.00 155.00 187.00 223.00 262.00 303.00 348.00 396.00 447.00 502.00 17.50 23.90 31.20 39.50 48.80 59.00 70.20 82.40 95.60 124.00 158.00 195.00 236.00 281.00 329.00 382.00 43

29、9.00 499.00 564.00 632.00 18.90 25.80 33.70 42.70 52.70 63.80 75.90 89.10 103.00 135.00 170.00 211.00 255.00 303.00 356.00 413.00 474.00 540.00 610.00 683.00 18.70 25.50 33.30 42.20 52.10 63.00 75.00 88.00 102.00 133.00 168.00 208.00 252.00 300.00 352.00 408.00 469.00 533.00 602.00 675.00 20.20 27.6

30、0 36.00 45.60 56.30 68.10 81.10 95.20 110.00 144.00 182.00 225.00 272.00 324.00 381.00 441.00 507.00 577.00 651.00 730.00 19.90 27.10 35.40 44.90 55.40 67.00 79.80 93.70 108.00 141.00 179.00 221.00 268.00 319.00 374.00 434.00 498.00 567.00 640.00 718.00 21.50 29.30 38.30 48.50 59.90 72.50 86.30 101.

31、00 117.00 153.00 194.00 239.00 290.00 345.00 405.00 470.00 539.00 613.00 693.00 776.00 21.10 28.70 37.60 47.50 58.70 71.10 84.60 99.30 115.00 150.00 190.00 235.00 284.00 338.00 397.00 460.00 528.00 601.00 679.00 761.00 22.80 31.10 40.60 51.40 63.50 76.80 91.50 107.00 124.00 162.00 205.00 254.00 307.

32、00 366.00 429.00 498.00 571.00 650.00 734.00 823.00 22.30 30.40 39.70 50.20 62.00 75.10 89.40 104.00 121.00 158.00 201.00 248.00 300.00 357.00 419.00 486.00 558.00 635.00 717.00 804.00 24.10 32.80 42.90 54.30 67.10 81.20 96.60 113.00 131.00 171.00 217.00 268.00 324.00 386.00 453.00 526.00 604.00 687.00 776.00 870.00 注：最小钢丝破断拉力总各钢丝绳最小破断拉力1.134( 纤维芯 ) 或 1.214( 钢芯 ) 。新设计设备不得选用括号内的钢丝绳直径。 . .