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1、西宁海湖新区体育中心钢结构工程西宁海湖新区体育中心钢结构工程体育场钢结构吊装专项方案体育场钢结构吊装专项方案编制人：编制人：审核人：审核人：批准人：批准人：长江精工钢结构集团股份有限公司长江精工钢结构集团股份有限公司西宁海湖体育中心项目部西宁海湖体育中心项目部20102010 年年 8 8 月月目目录录1。吊装方案的总体思路.11。1 施工分区.11.2 构件的分段与起吊.11。3 吊装的总体顺序.42。吊装机械的准备.52。1 吊装机械的选择.52。2 钢结构吊装分析.102。3 吊装顺序和机械行走路线.123.吊装方案的详细流程.133.1 吊装详细步骤.133。2 埋件的安装与复测.21
2、3。3 主桁架构件的吊装.213.3。1 第一单元的吊装与固定.213.2。2 第二单元的吊装与固定.233。4 立面网壳的吊装.243。5 边桁架构件的吊装.253。6 局部构件的散装.254.吊装注意事项.265.吊装单元受力分析.285.1 主桁架的受力分析.285。2 网壳单元的受力分析.3521.1.吊装方案的总体思路吊装方案的总体思路1.11.1 施工分区施工分区体育场钢结构根据施工不同阶段，钢结构施工合拢缝设置位置,划分为四个区域，如下图所示:D 区合拢缝A 区合拢缝合拢缝C 区合拢缝B 区体育场钢结构施工分区平面示意图1.21.2 构件的分段与起吊构件的分段与起吊体育场钢结构主
3、桁架分两段吊装，分段位置为主桁架铸钢件节点处;立面折板网壳部分钢结构落地部分采用分片吊装，其余部分采用散件安装,钢结构吊装单元划分如下图所示：1主桁架吊装单元 01主桁架吊装单元 02主桁架吊装分段主桁架分段吊装单元 ZHJ1-01吊装单元 ZHJ102长度（m)51。620。2立面网壳散件安装部分重量(T)63.69。7立面网壳落地部分吊装单元立面网壳吊装分段立面网壳吊装单元落地段吊装单元2长度(m)21。4重量(T)12.9体育场钢结构工程主桁架吊装单元编号、重量及长度统计汇总:体育场主桁架吊装分段编号主桁架各分段吊装编号、重量和长度信息统计：吊装单元编号ZHJ101ZHJ1-02ZHJ2
4、01ZHJ2-02ZHJ3-01ZHJ3-02ZHJ401ZHJ4-02ZHJ5-01ZHJ5-02ZHJ6-01ZHJ6-02重量（t）长度(m)吊装单元编号重量(t）长度（m)63.79.762.29。757。69.754.19。750。99.7509.751。620.251。320。250。420.248。920.246.920.244.320。2ZHJ7-01ZHJ702ZHJ8-01ZHJ802ZHJ901ZHJ9-02ZHJ10-01ZHJ1002ZHJ1101ZHJ1102499。7459.741.89。740.99.739。69.74120.237.720.235。320.23
5、3。820.233。320。231 1。3 3 吊装的总体顺序吊装的总体顺序体育场钢结构安装顺序:A 区B 区C 区D 区施工区域间的合拢缝杆件安装钢结构整体卸载（具体的顺序根据土建施工情况可做调整）。体育场钢结构场内吊机及材料主要出入口为 1-45 轴线1-46 轴线间、1-123轴线1-124 轴线间体育场通道；辅助出入口为 1-78 轴线1-79 轴线间、1156轴线1-157 轴线间体育场通道.体育场通道柱间净宽度为 6。8m,运输机械可以顺利通过，设置如下图所示：主通道次通道次通道主通道体育场通道设置示意图体育场钢结构安装通道42 2。吊装机械的准备吊装机械的准备体育场钢结构安装时,
6、场内配备一台400吨履带吊和一台150吨履带吊;场外配备一台 150 吨履带吊和一台 80 吨汽车吊；履带吊行走于体育场内部,并避开防暴沟；场外吊车行走于+6.30m 标高平台外侧.2 2。1 1 吊装机械的选择吊装机械的选择西宁海湖中心体育场钢结构工程主吊装机械采用 1 台 400 吨履带吊(84m 主臂长，SSL 工况)、1 台 150 吨履带吊（场内 79。25m 臂长,主臂吊装工况）、1 台80 吨汽车吊和 1 台 150 吨履带吊（场外 60。95m 臂长，主臂吊装工况）.主吊装机械的起重性能如下：（1）、400 吨履带吊（84m 主臂长，SSL 工况）型号：CC24001 德马格,
7、吊机的外观尺寸、起重性能参数等参数如下图表所示:400 吨履带吊起重性能表5（2)、150 吨履带吊 2 台（场内 79。25m 臂长，场外 60。95m 臂长主臂吊装工况)型号:SC1500，吊机的外观尺寸、起重性能参数等参数如下图表所示：150 吨履带吊外观尺寸图及动力参数6150 吨履带吊起重性能表7（3）、80 吨汽车吊型号：AC802,吊机的外观尺寸、起重性能参数等参数如下图表所示：80 吨汽车吊外观尺寸图880 吨汽车吊起重性能表92 2。2 2 钢结构吊装分析钢结构吊装分析体育场钢结构各吊装单元具有一定的相似性，因此，对本工程中选用的吊装机械的吊装能力分析时,可选取本工程中具有代
8、表性的钢结构吊装单元进行分析.具体分析如下：（1）、主桁架吊装单元 ZHJ101名称主桁架吊装单元 ZHJ1-01重量（t）70。0(含吊索具重量）构件说明长度(m)51.8安装高度(m）42.0型号CC24001 型 400t 履带吊臂长（m）84.0作业半径(m）53。0吊装机械及性能提升高度（m)52。0吊钩重量（t)2。0t额定吊重（t）79.5允许吊重（t）77.5结论:吊机性能满足吊装要求(2）、环桁架 HHJ01名称环桁架 HHJ01重量（t)5.0t（含吊索具重量）构件说明长度(m)13。1安装高度(m）42.0型号CC1500 型 150t 履带吊臂长(m)79.25吊装机械
9、作业半径（m)21。0及性能提升高度(m)58。0吊钩重量(t)1.0t额定吊重（t）2110允许吊重(t）20结论：吊机性能满足吊装要求（3）、主桁架吊装分段 ZHJ102名称主桁架吊装分段 ZHJ102构件说明重量(t）9。9(含吊索具重量）长度(m）20。2安装高度(m)34.5型号CC1500 型 150t 履带吊臂长(m）60.95m作业半径(m）30m吊装机械及性能提升高度（m)48.9吊钩重量(t)1。1t（25 吨级）额定吊重（t)18.4允许吊重（t)17。3结论:吊机性能满足吊装要求（4）、落地网壳吊装单元名称落地网壳吊装单元重量(t）12.9（含吊索具重量）构件说明长度(
10、m)21。4安装高度（m）24。35型号CC1500 型 150t 履带吊臂长(m)60。95m作业半径(m)30吊装机械及性能提升高度(m）40。8吊钩重量（t)1。1t（25 吨级）额定吊重（t)18.4允许吊重（t)17。3结论:吊机性能满足吊装要求11(5)折板网壳散件安装折板网壳散件最大重量不超过 1 吨，采用80 吨汽车吊进行吊装，80 吨汽车吊 50m 主臂+9.2m 副臂、在工作半径 32 米的工作范围起重量为 2。0 吨,为此能满足吊装要求。2 2。3 3 吊装顺序和机械行走路线吊装顺序和机械行走路线体育场钢结构根据施工分区，施工顺序：体育场钢结构安装顺序：A 区B区C 区D
11、 区施工区域间的合拢缝杆件安装钢结构整体卸载。吊机行走路线及吊装顺序如下图所示：吊机行走路线及吊装顺序123 3。吊装方案的详细流程吊装方案的详细流程3.13.1 吊装详细步骤吊装详细步骤步骤1。施工前准备，主吊装机械(400 吨履带吊、150 吨履 带 吊(场内)、150 吨履带吊（场外）和 80 吨汽 车 吊)进场；25 吨汽车吊拼装主桁架吊装单元；150 吨履带吊安装临时支撑架.150 吨履带吊80 吨汽车吊150 吨履带吊400 吨履带吊体育场安装流程图132。400 吨履带吊吊装 A区（西侧）142 轴线上主桁架吊装分段 ZHJ601;吊装分段单元下部设置临时支撑架；3。150 吨履
12、带吊（场外）吊装 A 区（西侧）142 轴线上主桁架吊装分段 ZHJ602；吊装分段单元下部设置临时支撑架；144。400 吨履带吊吊装 A 区（西侧）1-40轴线上主桁架吊装分段 ZHJ501；吊装分段单元下部设置 临 时 支 撑架;5.150 吨履带吊(场外）A区(西侧）140 轴线上主桁 架 吊 装 分段 ZHJ502；吊 装 分 段 单元 下 部 设 置临时支撑架；156。150 吨履带吊（场外）吊 装 立 面 网壳 落 地 部 分分 片 吊 装 单元；同时，150吨履带吊（场内）吊装主桁架ZHJ5 ZHJ6 间的系杆 和 次 桁 架吊装单元；7.80 吨汽车吊 散 件 安 装立 面
13、网 壳 分片 吊 装 单 元与 主 桁 架 间的网壳单元；168。继续散件安 装 立 面 网壳 分 片 吊 装单 元 与 主 桁架 间 的 网 壳单元;9。依照上述步 骤，吊 装ZHJ4 及桁架间系杆、次桁架 及 落 地 网壳单元；1710.A 区（西侧)钢结构吊装完毕；11、B 区（南侧）钢结构吊装完毕；1812.C 区(东侧）钢结构吊装完毕;13.D 区（北侧）钢结构吊装完毕；1914。补装各分区钢结构间的合拢缝处钢结构构件；15。完成钢结构分步分级卸载,拆除钢结构下部支撑架，主吊装机械退场。体育场钢结构完成安装。203.23.2 埋件的安装与复测埋件的安装与复测混凝土柱子顶部埋件 MJ2
14、，是主桁架的支点，也是其确定位置的关键点，MJ2 共 40 个，设计标高24。5 米;MJ1 是落地网壳锚固点，也是确定网壳位置的控制点,MJ1 共 40 个，设计标高 7.1 米。安装步骤:按设计图提供的坐标运用全站仪进行测量定位柱顶位置，埋件由塔吊吊装落位，核定标高,焊接固定,等土建混凝土浇筑后用全站仪复测位置及标高，形成最终结果资料报监理单位。3 3。3 3 主桁架构件的吊装主桁架构件的吊装3.3.13.3.1 第一单元的吊装与固定第一单元的吊装与固定主桁架第一单元吊装剖面图各榀主桁架1单元按照编号分别与顶部铸钢件ZG110、底部铸钢件ZG11-13配套对应，地面焊接后再进行吊装。起吊到
15、设计高度之后,两端分别放置于场内、场外的临时支撑上,经过测量定位之后，在支撑顶部桁架下弦杆件两侧焊接卡板21进行临时固定。相邻主桁架吊装到位之后，第二榀主桁架与第一榀主桁架在外侧公用支撑架上（标高 35 米)通过铸钢件焊接形成联系。主桁架底部与混凝土柱顶埋件支座通过杆件进行焊接。另外，针对本工程钢结构在恒荷载+1/2 活荷载作用下的变形特征，确定钢结构预起拱方案：对 A、C 区(东、西侧）主桁架 ZHJ1ZHJ7 的吊装单元进行安装起拱；恒荷载+1/2 活荷载作用下，A、C 区典型榀主桁架(ZHJ01）变形图（最大挠度为127mm）。建立模型进行结构恒载+1/2 活荷载作用下的位移计算。将结构
16、在恒载+1/2活荷载作用下的变形值，反向施加到原结构上，即为结构的预拱值。钢结构安装起拱值：恒载+1/2 活荷载时结构变形主桁架第一单元吊装起拱示意图223 3。2.22.2 第二单元的吊装与固定第二单元的吊装与固定主桁架第二单元吊装剖面图主桁架 2 单元起吊至设计高度之后，底部放置于外围标高 24.5 米的支撑架上，经过测量定位之后，底部杆件两侧设置卡板临时固定，上部三根主杆件端头分别与主桁架 1 单元相应杆件铸钢件焊接形成整体。233 3。4 4 立面网壳的吊装立面网壳的吊装落地网壳单元吊装剖面图落地立面网壳经过吊车起吊立起，底部与地面埋件支座联接形成锚固，顶部折板两顶端分别与两侧相邻主桁
17、架单元相应构件焊接，形成区域单元.243 3。5 5 边桁架构件的吊装边桁架构件的吊装边桁架吊装剖面图在完成相邻主桁架单元的吊装之后,进行边桁架和联系杆件的跟随安装.边桁架单元通过场内吊车起吊，由事先标注的地面控制点进行定位控制。边桁架和联系杆件经作业人员在挂装在主桁架的吊笼内进行焊接，形成局部桁架体系.3 3。6 6 局部构件的散装局部构件的散装相邻的两榀主桁架 2 单元以及落地网壳安装后,三者之间的局部空隙区域进行人工散装。在地面设置局部脚手架与外围支撑架形成工作面，在工作面上作业人员佩戴安全带进行作业，汽车吊吊运杆件，配合工人完成杆件散装,全过程通过全站仪控制。254.4.吊装注意事项吊
18、装注意事项(1）凡参加施工的全体人员都必须遵守安全生产“安全生产六大纪律、“十个不准的有关安全生产规程。（2）吊装作业人员都必须持有上岗证，有熟练的钢结构安装经验，起重人员持有特种人员上岗证,起重司机应熟悉起重机的性能、使用范围，操作步骤，同时应了解钢结构安装程序、安装方法，起重范围之内的信号指挥和挂钩工人应经过严格的挑选和培训，必须熟知本工程的安全操作规程，司机与指挥人员吊装前应相互熟悉指挥信号,包括手势、旗语、哨声等。(3)在高空作业的人员必须遵守高空作业安全技术规程，戴好安全帽，系好安全带，保证安全帽扣系紧，安全带应高挂低用。（4）拆卸千斤绳时，下方不准站人。(5）使用撬棒等工具，用力要
19、均匀、要慢、支点要稳固，防止撬滑发生事故。（6）吊装作业时必须执行安全技术交底，听从统一指挥。(7)起重机械行走的路基及轨道应坚实平整、无积水。(8）起重机械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊钩必须有保险装置，采用桅杆等自制式吊装装置安装时,应有公司质安处审核批准。（9)应经常检查起重机械的各种部件是否完好，有无变形、裂纹、腐蚀情况，焊缝、螺栓等是否固定可靠。吊装前应对起重机械进行试吊,并进行静荷载及动荷载试验,试吊合格后才能进行吊装作业,起重机械不得带病作业，不准超负荷吊装，不准在吊装中维修,遵守起重机械“十不吊”.（10)在吊装区域内设置安全警戒线，安全警戒线可用红色三角型小旗用绳子
20、穿起，挂在吊装区域四周，并派人监护。（11）在吊装第一榀屋架吊钩松钩之前,必须拉好缆风绳，地锚、缆风绳的设置应编制专项施工方案，经公司质安处审核。(12）在使用过程中应经常检查钢丝绳的各种情况:26a.磨损及断丝情况，锈蚀与润滑情况,根据钢丝绳程度及报废标准进行检查；b。钢丝绳不得扭劲几结扣，绳股不应凸出，各种使用情况安全系数不得小于标准；c.钢丝绳在滑轮与卷筒的位置正确，在卷筒上应固定可靠；（13）吊钩在使用前应检查：a。表面有无裂纹及刻痕；b.吊钩吊环自然磨损不得超过原断面直径的 10；c.钩胫是否有变形；d。是否存在各种变形和钢材疲劳裂纹；e.严禁在吊钩上补焊、打孔.吊钩表面必须保持光滑
21、.（14)检查绳卡、卡环、花篮螺丝、铁扁担等是否有变形、裂纹、磨损等异常情况；（15）吊物起吊悬空后应注意以下几点：a.出现不安全异常情况时，指挥人员应指挥危险部位人员撤离，而后指挥吊车下落吊物，排除险情后再起吊。b。吊装过程中突然停电或发生机械故障，应指挥吊车将重物慢慢的落在地面或楼面适当的位置，不准长时间悬在空中。（16）使用手拉葫芦提升重物时，拉动链条时只许一人操作,严禁二人及二人以上一起拉动,操作时严禁站在葫芦的正下方。（17)在使用多台千斤顶时，应尽量选择同种型号的千斤顶,各台千斤顶顶升的速度尽量保持一致。275 5。吊装单元受力分析吊装单元受力分析桁架在吊装过程中其结构受力特性和设
22、计状态不一致，因此为保证屋盖桁架或网壳分片吊装单元在吊装过程中结构的安全性，需要对桁架在吊装过程中的受力特点进行分析，对于屋盖桁架分段特点，取其中分段重量较大受力特点较具代表性的单元进行受力分析.5 5。1 1 主桁架的受力分析主桁架的受力分析（1）主桁架 ZHJ101 受力分析主桁架受力结构形式均一致,因此取其中分段较长吊装单元:主桁架 ZHJ101 分段，进行吊装分析，由于端部有杆件悬挑（未带铸钢件节点的一段），为保证结构不会再吊装搬运过程中出现变形,影响桁架高空对接精度，设置临时杆件（圆管 P121X4）进行加固：吊装单元加固示意图28进行吊装分析，模型定义为 XZ 向模型：吊装计算模型
23、杆件轴力（最大轴拉力 244KN，最大轴压力151KN）29Z 向位移-6。379mm30最大应力比出现在桁架斜腹杆上,值为 0.165杆件应力比0.180.160.140.120.10.080.060.040.0201471013161922253235384144475053565962656871应力比值杆件编号74分析：桁架吊装过程中产生的变形较小，Z 向位移-6。379mm,结构最大应力比出现在桁架斜腹杆位置，为0.165，从应力分布图可以看出,应力比均较小,因此吊装安全可行.31（2）主桁架 ZHJ102 受力分析主桁架受力结构形式均一致,因此取其中分段较长吊装单元：主桁架ZHJ1
24、-02分段，进行吊装分析，与吊装分段 ZHJ1-01 相似，吊装验算分析过程与结果如下。进行吊装分析,模型定义为 XZ 向模型：吊装计算模型32杆件轴力(最大轴拉力 23.2KN，最大轴压力50。8KN)Z 向位移-0.254mm33最大应力比出现在桁架斜腹杆上,值为 0。055杆件应力比0.060.05应力比值0.040.030.020.0101234567812131415161718192021杆件编号分析：桁架吊装过程中产生的变形较小，Z 向位移0.254mm，结构最大应力比出现在桁架斜腹杆位置，为0.055,从应力分布图可以看出，应力比均较小，因此吊装安全可行。345.25.2 网壳
25、单元的受力分析网壳单元的受力分析（1）、网壳单元翻身验算立面网壳分片吊装单元地面拼装时，采用卧拼形式。拼装完成后，仅有前面两个吊点起作用，后面仅留一个支点在胎架上时，为拼装翻身过程中的最不利受力状态。此时，网壳的受力状态与设计使用状态下的受力情况存在较大差别。因此，需对翻身状态下网壳吊装单元进行验算分析。在网壳吊装过程中,为加强网壳吊装单元平面外刚度，对网壳局部进行附加杆件（圆管P133X6）加强；另外,对网壳单元悬挑端,采用附加杆件(圆管 P121X4）进行临时固定。临时加强杆件圆管 P133X6临时加强杆件圆管 P121X435网壳吊装单元翻身验算如下：网壳吊装单元翻身验算计算模型杆件轴力
26、（最大轴拉力 175.5KN，最大轴压力-148.0KN)36Z 向位移45。5mm最大应力比出现在网壳临时加强杆件上,值为 0.64737杆件应力比0.70.60.50.40.30.20.10杆件编号应力比值9698100232527303335375153666870727476828494分析:桁架翻身过程中产生的变形较小，Z 向位移-45.5mm,结构最大应力比出现在网壳临时加强杆件部位，为0.647；原设计网壳杆件的应力比均在0.3 以下；从应力分布图可以看出，应力比均较小，因此吊装翻身过程安全可行。（2）、网壳吊装验算本工程中网壳吊装单元结构形式均一致，因此取其中的一个吊装单元：主
27、桁架 ZHJ1 和 ZHJ2 间的落地网壳吊装分段，进行吊装分析，与吊装分段 ZHJ1-01 相似，吊装验算分析过程与结果如下.38进行吊装分析，模型定义为 XZ 向模型：吊装计算模型杆件轴力(最大轴拉力 33.6KN，最大轴压力42.0KN）39Z 向位移-11。2mm最大应力比出现在网壳吊点附件的主杆上，值为 0。1340杆件应力比0.140.120.10.080.060.040.020应力比值79111417192143455557596163657880868890杆件编号分析：桁架吊装过程中产生的变形较小，Z 向位移11。2mm，结构最大应力比出现在网壳吊点附件的主杆上，为 0。13，从应力分布图可以看出，应力比均较小,因此吊装安全可行。9241