某高层建筑加层改造工程钢结构构件吊装方案

某高层建筑加层改造工程钢结构构件吊装方案摘要：高层钢结构特种吊装及垂直运输关键词：自制提升设备特种吊装计算书一、工程概况某写字楼工程中屋面造型部分采用钢结构框架的结构形式。目前，该写字楼主体工程已经全部施工完毕（20层），20层屋面绝对标高为80.4m。主体施工期间的垂直运输设备（塔吊）已经撤场，现场除在核心筒处有施工电梯外，无其他垂直运输设备。受现场条件限制，屋顶造型部分的钢构件垂直运输只能采取260t以上汽车吊吊装或自制提升架土法运输两种方式。经原设计核算，地下室顶板承载力不能满足260t吊车的自重荷载（260t汽车吊整车自重约80t）要求，而现场又不具备吊车行走及停放场地条件，如用260t吊车运输构件，只能对场区东侧马路采取临时封闭措施，将吊车停放在马路上进行吊装作业，此举势必对城市交通造成较大影响。对两中方案综合比较，决定采用在屋顶安装自制提升支架，利用屋面卷扬机进行构件垂直运输的方案。二、吊装方案1、垂直运输：本工程采用在屋面设置提升支架，利用卷扬机将构件由地面运输至屋顶的方法。钢结构构件单根最大重量不大于1.5t。提升支架布置在屋面北侧。利用现有屋面钢结构柱（1.8m高）作为固定点，悬臂向外挑出楼边500mm。支架悬臂部分采用h200*200型钢制作，与屋面现有1.8m短柱焊接，悬臂下方设2根h200*200型钢斜撑，并用2跟φ14钢丝绳做为缆风绳将悬臂支架与相临轴线的屋面短柱可靠固定防止其水平晃动。自屋面向下设置2根φ14钢丝绳作为滑道用于控制提升过程中钢构件与玻璃幕墙距离及防止构件翻转。钢丝绳在地面距离玻璃幕墙（楼边）约7米处锚固与砼地面上，并在锚固点打入长度不小于1m的脚手管作为附加地锚。屋顶女儿墙处用外挑300mm支架配合导向滑轮锚固于屋面楼板砼内。钢丝绳滑道安装间距为5m，安装时将钢丝绳绷紧。每根滑道钢丝绳上安装一组带卡具的滑轮组，将钢构件用卡具固定在滑轮组上（如卡具固定在钢梁上翼缘）沿钢丝绳平稳上升，且不对钢丝绳造成磨损。钢丝绳在构件上升过程中会随之有一定变形，但始终保持钢构件水平位置距玻璃幕墙300mm以上。屋顶设置3t卷扬机用来提升构件。卷扬机用φ20膨胀螺栓固定在屋面砼楼板上，利用屋面现有短柱用钢丝绳做备用固定点。2、构件安装吊装施工：屋顶造型钢结构安装过程采用自制桅杆进行钢柱吊装。钢梁采用自制小拔杆进行吊装。钢柱安装用自制桅杆做法见下图：活动支架上的配重为600kg。3、配合水电安装进行构件垂直运输本工程中b、c座有均有部分水电专业构件需运至屋面，且c座屋面有冷却塔机组。水电专业构件及机组构件运输采用与钢结构构件相同的方法运至屋顶。运输时单个构件重不大于1.5t，超重构件应先分解成小构件后再提升。机组构件外形不规则，将构件通过钢丝绳与吊钩及滑道上的滑轮组可靠连接后再起吊。三、计算书1、提升支架构件承载力计算：按最不利条件考虑，将计算简图中倾斜的悬臂修正为水平悬臂后进行受力分析。支架整体受竖向集中力p=13kn。内力分析简图如下：整体稳定控制的单向弯矩承载力设计值（绕x-x轴）：mx2=1.00×f×b×wx/1000.=1.00×215.00×0.959×477.00/1000.=98.35kn·m综上，若该构件只承受与腹板平行的剪力时，可承受的剪力设计值为185.91kn，mx1mx2，整体稳定起控制作用，构件受弯承载设计值为mx2=98.35kn·m。由此可见，悬臂杆弯矩值m=11.7kn.m设计值mx2=98.35kn·m，构件承载力满足要求。2、钢丝绳容许拉力验算：本吊装工程选用的提升用钢丝绳为d=14mm，6*19+1纤维丝钢丝绳。所选用的钢丝绳的最小破断拉力为124kn。用作机械起重设备时，钢丝绳安全系数k=5～6，根据容许拉力公式：p=p破*φ修/k其中φ修取值为0.85求得d=14mm，6*19+1钢丝绳容许拉力p=17.6kn～21.1kn。本工程中最大构件单重约为1.3t，折合成竖向拉力为13kn。由此可见，本吊装工程所选用的钢丝绳容许拉力满足要求。3、钢结构安装用自制拔杆承载力验算：自制桅杆集中荷载简化为端点弯矩后对受力体系进行力学分解如下：可见，缆风绳受力3.66kn，约400kg力，钢丝绳满足要求；配重处受力为3.38kn，约350kg力，因此配重600kg满足要求。桅杆受轴向力16.38kn。对桅杆进行轴心受压承载力设计值验算如下：依据规范：gb50017-2003《钢结构设计规范》、gb50011-2001《建筑抗震设计规范》计算方式：计算构件承载力设计值受力状态：轴心受压，强度决定的构件承载力，构件截面的最大厚度为4.50mm，根据表3.4.1-1，f=215.00n/mm2根据gb/t700-1988及gb/t1591-1994，fy=235.00n/mm2根据公式5.1.1-1，4、滑道钢丝绳地面锚固点受力情况分析验算：构件上升过程中，滑道钢丝绳会随钢构件上升而有折点变形，上部近似为垂直、下部与地面大约成45-60度角。受力分解后得出滑道钢丝绳锚固点拉力约为2.6kn（260kg力）。由此可见，地面锚固点拉力较小，利用现有砼路面及钢管锚杆的地锚做法可以满足滑道钢丝绳锚固要求。参考文献：[1]gb50017-2003《钢结构设计规范》[2]gb50011-2001《建筑抗震设计规范》钢结构建筑工程在钢结构加层施工中需注意什么——基准建设为节约土地，提高土地利用率，减少因购地支出的费用，越来越多的人选择在既有房屋基础上进行夹层，通过加层改造，可以直接扩大建筑物使用面积20%～100%，且减少场地土方开挖量，减低环境污染。房屋加层改造往往需要对新增层的荷载进行严格控制，特别是加层的自重。由于钢材具有轻质高强、抗震性能好、施工速度快等优点，因此钢结构成为优先考虑对象，钢结构加层不仅可以显著减小加层结构的自重，降低加层对下部结构及其基础的影响，而且对原有建筑的影响小，综合效益显著。鉴于钢结构加层的特殊材料属性，在施工的时候以下几点是需要特别注意的。1、为确保施工人员的人身安全，进入钢结构加层施工现场的人员一律需要佩戴好安全帽。在高空作业的施工人员，戴好安全帽的同时，还需要穿戴好其他一系列相关的安全保护装置，包括安全带等。严禁早高空时上下抛递工具，应该将工具全部归置与工具袋中随时固定好。2、钢结构加层做各层时，避免不了的会需要使用吊车进行作业。施工人员需要严格按照正规操作流程安排，在专业人员的指挥下进行吊车的开动运行。正式启动之前，需要对其吊具、绳索进行全面仔细的检查，用质量完好的新品替换所有破损的工具。3、现场组织安全查看小组，随时随地对现场施工环境和进度加以查看，对于安全隐患较大环节更是需要严格把关，及时发现隐患并加以处理，杜绝一切可能发生的事故。钢结构建筑，钢结构建筑工程，首选深圳市基准建设工程有限公司！联系我时，请说是在搜了网上看到的，谢谢！怎样做好超高层钢结构工程浏览：3356|更新：2010-10-1217:23一、不同层面工程技术人员应具备的专业技能1、高层工程技术人员①、具备全面的钢结构的设计、制造、安装工程技术技能。在设计上应有多座大型钢结构建筑的作品。还应至少有超过10个以上的复杂钢结构的设计经验。如：大型空间旋转钢梯、8米以上悬臂的玻璃雨蓬结构、高层用观光电梯框架的设计等。应清楚和了解我国颁布的不同时期的三个《钢结构设计规范》的基本内容和其特点。在制作上精通钢结构制作技术。熟悉焊接变形与焊接收缩规律。并能准确的计算出焊接收缩量。精通各类钢结构加工工艺和工装胎具的设计。具有组织和领导钢结构加工技术工作项目50个以上的经验。特别是安装工程技术技能出类拔萃。具有丰富的施工经验和解决问题的超高能力。②、有着丰富的起重吊装技术技能和起重吊装现场施工经验。有从事多座大型工业厂房吊装的工程经验。熟悉了解汽车吊、轮胎吊的机械特性。从事过土法起重技术工作。进行过独角扒杆、灵机扒杆、人字扒杆、龙门架、三脚架的设计和应用。能够不借助任何书籍和资料进行迅速的吊装机索具的设计、计算和选择。对于现场出现的安装技术问题能够迅速的提出1-3个解决问题的方法和施工要求。③、精通塔式起重机的设计、制造、使用技术。熟悉其它起重机的使用技术。起码针对在高层钢结构工程用的塔式起重机的一种型号进行过全面的了解和掌握其结构特点。熟练的对塔式起重机的大臂、塔身、起升钢丝绳在定点装配时产生的组合位移进行精确计算。包括垂直和水平两个作用面。目的：对钢构件进行精确安装。熟练的对塔式起重机附着锚固工况进行分析计算。根据实际锚固作用力判断钢结构框架的承载力。在安装钢结构时充分考虑该因素对安装工艺的影响。熟练的对塔式起重机内爬工况的作用力进行分析计算。根据实际作用力判断钢结构框架的承载能力。在安装钢结构时充分考虑该因素对安装工艺、安装质量的影响。④、熟悉掌握与钢构工程有关的国家规范、标准。如：钢结构与砼结构设计规范。质量验收规范。钢管脚手架规范、塔式起重机设计规范和有关安全施工方面的规范等。⑤、了解和掌握国际与国内的类似工程的施工技术状况、工艺等。⑥、掌握本单位的施工队伍技术现状。⑦、掌握系列工程技术人员的现状和各自的岗位责任制情况。⑧、掌握现场施工组织设计与方案制定与落实情况。⑨、精通钢结构工程的经济分析技能。熟练的掌握安装工程的费用预算情况。2、中层工程技术人员①、具备钢结构的安装工程技术技能。掌握现场使用的塔式起重机基本性能和技术参数。②、有一定的起重吊装技术技能和起重吊装现场施工经验。③、熟悉掌握《钢结构工程质量验收规范》、《钢结构设计规范》、焊接专业技术、涂层专业技术等。④、掌握自己管理的施工队伍技术现状。⑤、清楚现场施工组织设计与方案的具体内容。并组织贯彻执行。⑥、具有解决现场一般技术事件的能力。⑦、具有很高的钢结构图纸视图、绘图能力。掌握现状钢结构部件与图样的一致性。⑧、能够完成一般的钢构安装工程的经济分析。⑨、能够绘制安装工程进度网络图和相应技术指标分析用图。3、现场工程技术人员①、具有一般的钢结构图纸视图能力。具有一般的现场绘制施工草图的能力。②、掌握一般的钢结构施工计算工作。如：一般的起重吊装用机索具的强度与承载能力的计算。③、能够理解和执行现场施工组织设计与方案。④、能够贯彻执行上级布置的技术工作。⑤、基本掌握现场使用的塔式起重机基本性能和技术参数。⑥、能够编写和办理施工现场施工技术洽商。⑦、能够编写施工现场技术工作日志。⑧、能够编写施工现场各类监理验收报表。如：分步、分项工程记录表、原材料进场报验表、隐蔽工程报验表等。⑨、具备及时沟通与监理、甲方、上级的工程技术信息的能力。二、安装工程前的准备工作工具/原料钢结构中层工程技术人员现场工程技术人员步骤/方法1.11、熟悉了解本工程情况。2.22、掌握本次钢结构的制造情况。3.33、全国同类型钢结构高层安装的现状。4.44、世界同类型钢结构的高层安装现状。5.55、技术资料的准备工作。6.66、安装工程施工组织设计与安全技术方案的起草。7.77、人员的培训与组织。8.88、高层（超高层）钢结构安装工程企业标准的制定。9.99、对制造出厂的钢结构部件的质量进行全面的检查核实。将不合格的钢结构部件进行调整或返工处理。10.1010、工地现场材料的堆放进行准备工作。计算地面的承载能力等。11.1111、起重吊装机索具的准备。信号传递工具的准备。为了保证施工人员的安全。当完成吊装作业后施工人员不用爬到吊点处进行解除绳结的约束。设计与制作出自动卡环工具。当完成吊装作业后。施工人员在下面就能解除绳结的约束。是减少施工人员的高空作业所采取的必要手段。12.1212、钢结构部件现场短途运输车辆的设计、制作。要求满足承载与行走的基本需求和具有连接、解除方便的功能。13.1313、钢结构部件现场短途运输道路的准备。包括在地下室顶板上进行运输的支顶加固措施的实施工作。要有详细的理论计算保证。14.1414、现场实际塔吊吊装不同规格的钢结构部件在吊起和降下这一不同过程中的不同位移量。将计算结果列出表格。用于钢结构部件精确吊装定位。