某维修车间结构吊装施工组织设计.doc

土木工程施工课程设计
――(某维修车间结构吊装施工组织设计）
指导教师:
班 级:
学生姓名：
设计时间：2010.01
＊*大学建筑工程学院土木系
《土木工程施工》
课 程 设 计 任 务 书
（单层工业厂房结构吊装）
**＊＊大学土木系
2010年1月
设计题目：某维修车间结构安装工程施工组织设计
一、 设计原始资料
(一）建筑地点： 市郊
（二）工程概况
1、 本维修车间为某厂增建工程，车间的总平面布置如图1所示.
.‘； 图1 建筑总平面图
2、 该车间为装配式钢筋砼结构三跨(18米+24米+18米）单层厂房.因厂房长度较长，中间设伸缩缝一道.车间平面图及剖面见图2、图3,车间主要指标见表—1.
表—1 车间主要指标
方
案
项
目

方案Ⅱ
围护结构
370厚砖墙
车间长度（m）
15×6＋2×0.37
＝90。74
车间宽度（m）
18＋24＋18＋
2×0。37＝60。74
建筑面积（m2)
5511。55
3、 主要承重结构形式
(1) 现浇钢筋砼杯形基础，大部分基础埋深标高为－2。00米，杯口顶部标高为－1.35米，杯口顶部标高－0。50米,杯口壁厚300毫米。
(2) 预制钢筋砼工字型柱，、列柱上柱截面尺寸为400×400,下柱为400×900×100（腹壁厚）；、列柱上柱截面尺寸为400×400,下柱为400×1000×100；抗风柱上截面尺寸为400×400，下柱为400×600(矩形截面）。
(3) 后张法预应力钢筋砼折线型屋架,其中24米跨屋架（除两端和伸缩缝处屋架外）有跨度为9米的钢筋砼天窗架。
(4) T形预应力钢筋砼吊车梁，梁高为1米。
(5) 大型预应力钢筋砼屋面板，长×宽＝6米×1.5米，肋高240，并配有檐口板、天沟板、嵌缝板等。
4、维修车间主要结构构件一览表,维修车间施工平面图见附图1
表—2
项
次
方案Ⅱ
构件名称
单位
数量
重量(t）
1
A、D列工字型柱
根
32
6。40
2
B、C列工字型柱
根
32
8。70
3
抗风柱
根
12
7。80
4
吊车梁
根
90
1。93
5
18米预应力砼屋架
榀
34
6。05
6
24米预应力砼屋架
榀
17
8。80
7
钢筋砼天窗架
榀
17
2。26
8
天窗侧板
块
23
1.20
9
屋面板、天沟板等
块
563
≤1.2
10
轻砼墙板
块
529
1.80
二、施工条件
1、该厂位于市郊，有公路直达.本车间四周已有厂区永久性道路，并有永久性电源、水源可供施工中使用，场地已经平整。
2、距厂址5公里内有预制构件厂。除柱子屋架需在现场就地预制外,其它构件均可在预制厂制作,然后用汽车或拖车运往工地，经就位后安装，或者组织随吊随运。
3、 承建公司机械施工设备有常用起重机械可供选择，其技术性能及费用参阅附录一、二。
4、工期要求：结构吊装工程要在2个月(按25个工作天计)内完成,并应包括必要的准备（试吊）及扫尾时间
三、施工方案
（一）起重机的选择
（1）类型选择:根据跨度、构件质量及安装高度，本单层工业厂房属中型工业厂房，故选择履带式起重机进行吊装.由于吊装工程量不太大，工期无特殊要求，根据施工经验选择一台起重机即能满足使用要求.
（2）型号选择:
A．柱：柱起重高度计算简图见附图3
a．选择A、D列工字型柱,根据结构计算，采用直吊绑扎法，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处，采用横吊梁。
起重量：Q=Q1+Q2=6。4+0.2=6。6t
上式中取横吊梁Q2=0。2t。
起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0。3+6。95+5.1=12。35m
因横吊梁要超过柱顶,故取h4=5。1m。
b．选择B、C列工字型柱，根据结构计算，采用直吊绑扎法，一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处,采用横吊梁。
起重量：Q=Q1+Q2=8。7+0.2=8。9t
上式中取横吊梁Q2=0.2t.
起重高度:H=h1+h2+h3+h4=0+0。3+8。95+5.3=14。55m
因横吊梁要超过柱顶,故取h4=5.3m。
c．选择抗风柱,根据结构计算，采用直吊绑扎法,一点绑扎，绑扎点设在牛腿下200mm处，采用横吊梁。
起重量:Q=Q1+Q2=7.8+0。2=8.0t
上式中取横吊梁Q2=0。2t。
起重高度：H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+8。95+5.3=14.55m
因横吊梁要超过柱顶,故取h4=5。3m。
B．屋架：屋架起重高度计算简图见附图4
a．选择18米预应力砼屋架，因为L=18m，故采取4点绑扎.
起重量：Q=Q1+Q2=6。05+0。2=6。25t
起重高度：H=h1+h2+h3+h4=10。5+0.3+1。8+9=21。6m
b．选择24米预应力砼屋架，因为L=24m>18m，故采取4点绑扎.
起重量：Q=Q1+Q2=8。8+0。2=9。0t
起重高度：H=h1+h2+h3+h4=12。7+0。3+1.9+9=23。9m
C．屋面板：选择有天窗架的一跨、最高一块屋面板。吊装屋面板示意图见附图5
起重量:Q=Q1+Q2=1。2+0.2=1。4t
起重高度:H=h1+h2+h3+h4=19.05+0。3+0。24+2.5=22.09m
计算所需最小臂长：
1/3 1/3 。
a=arctan h/（f+g） =arctan［19。05/（3+1)］ =58。13
. 。
Lmin=h/sina+（f+g）/cosa=19.05/sina58。13 +（3+1）/cos58。13= 27.8m
综合柱，屋架,屋面板，选用W1—200型履带式起重机，臂长30m，
。 .
仰角58。13。所需起重半径:R=F+Lcosa=1。6+30＊cos58.13=17。44m
查起重机工作性能曲线图：当L=30m，R=17。44时,得Q=6。5t〉1。4t,H=23.5m>22.09m，表明所选起重机可以满足跨中屋面板要求.
验算最边上一块屋面板，在吊最边上一块屋面板时，f=3.6m，g=1m,h=12+1。9—2。1=11.8m
1/3 .
a=arctan[11.8/（3。6+1）］ =53。85
. 。
Lmin=11。8/sin53.85+4。6/cos53。85=22。4m
因L=30m〉22。4m，故所选起重机满足屋面板的要求.
D．吊车梁:起重量Q=2。13t，H=8。3m。查特性曲线表，当臂长L=30m时，H=20m〉8。3m，R=20。5m。当臂长L=15m时,H=9。5m〉8.3m,R=14m。故无论选择哪一种臂长，起吊吊车梁时，起重机均可在跨中开行。
最后确定的各构件吊装参数如表—3所示:
表—3 各种构件吊装参数
构件名称
A、D列工字型柱
24米预应力砼屋架
屋面板
吊车梁
工作参数
Q（t)
H(m）
R（m）
Q(t)
H（m）
R（m)
Q（t）
H（m）
R（m）
Q（t)
H（m)
R（m)
计算值
6.6
12.35

9。0
23。9

1。4
22.09
17。1
2.13
8。3

W—200型
L=30m时工作参数
6.6
22
17。0
9。0
24.0

1。4
23。5
17.1
2。13
10。0
31.0
实际取值
6。6
26.0
10.0
9.0
24。5
12。0
1。4
23.5
17。1
2。13
10。0
31。0
四、其他施工
砌筑墙体:
V墙体=0.37＊（90。74＊12＊2+18。37＊12＊2+14.3*24＊2）=1222.9m3
五、施工进度计划
（一）结构吊装
结构吊装阶段每日工作班数和每班工作人数的选择以及持续时间的计算见表—4
表-4 结构吊装工程量、劳动量及持续时间汇总表
序号
分部分
项工程
工程量
时间
定额
（工日)
劳动量
机械
每日工
作班数
每班工
作人数
持续时间
（d）
单位
数量
W1-200
1
1
柱吊装
根
76
0.75
57
W1—200
1
1
18
4
2
吊车梁吊装
根
90
0.31
27.9
W1-200
1
1
13
4
3
屋架扶直就位
榀
51
0.082
4.2
W1—200
1
1
2
2
4
18米预应力砼屋架吊装
榀
34
0.642
21。8
W1—200
1
1
18
2
24米预应力砼屋架
榀
17
0.782
13。3
W1—200
1
1
18
1
天窗架吊装
榀
17
1。01
17.2
W1-200
1
1
10
2
屋面板吊装
块
563
0。174
98
W1-200
1
1
10
13
5
砌筑工程
m3
1222。9
0.083
101。5
W1-200
1
1
20
7
六、施工平面图设计
应考虑构件吊装前的堆放位置及起重机的开行路线。
构件擦用分件吊装法。考虑到要同时将柱和屋架都布置在跨内很困难.因此,将轴柱布置在轴外侧的空地上,其他柱和屋架布置在跨内。
（1） 柱的预制位置:根据结构计算，边柱和中柱均需翻身起吊，因此采用直吊绑扎法、旋转法吊升,每一点吊一根柱.
考虑到屋架预制、堆放场地拥挤，同时考虑起重机尽量不要在回填土（柱基）上开行。因此起重机开行路线到柱的轴线距离为10m，即在跨边开行,起重机尾部回转半径再加安全距离0.5m，保证起重机在吊装柱子时不会碰撞到预制屋架。吊装屋面结构时则在跨中开行.
W1—200型起重机，起重臂长30m，要求的最小起重半径为8m，吊装柱时的工作幅度为14.5m,所以起吊柱的工作幅度R应该是在8和14.5m之间，考虑到场地拥挤，取R=12m。见附图6
（2） 屋架的预制位置：18米预应力砼屋架每跨有34榀,24米预应力砼屋架每跨有17榀,故每叠取17榀一共3叠。屋架的预制和排放不得越过跨中分界线,考虑屋架预制位置紧张，因此将屋架排放位置后退1m。为保证屋架两端留有预应力抽管及穿筋所需场地，屋架排放位置只得伸出跨外。见附图7
（3） 起重机开行路线及构件吊装次序:起重机由轴线跨外开行，然后转入跨内吊装轴柱至号轴线的柱子，再转入跨中从至号轴线吊轴柱,再转入跨中从至号轴线吊轴柱,然后退场，这是第一次开行。
起重机第二次开行从跨间的右端进场，跨边开行，沿吊住的开行路线行驶,同时吊轴的基础梁、吊车梁、柱间支撑等，然后转入跨内，同样沿柱开行路线吊轴的基础梁、吊车梁、柱间支撑等，然后转入跨内，同样沿柱开行路线吊轴的基础梁、吊车梁、柱间支撑等,此时要注意的是两边起吊半径不同，为满足两者,依然选择起重机臂长为30m。
第三次开行,起重机仍然从胯间的右端进入跨内,沿跨中开行将屋架扶直与排放，然后从左端出,转入跨中将屋架扶直与摆放,在胯间右端内吊该跨轴抗风柱,然后从右端出,转入跨中将屋架扶直与摆放，在胯间右端内吊该跨轴抗风柱.
第四次起重机在跨中从左向右倒退着吊屋架、屋面板等屋面构件,从跨右端退出,吊跨轴抗风柱.然后转入跨，从右端进入跨内，先吊跨轴抗风柱，接着从右到左退着吊屋架、屋面板等屋面构件，然后转入跨，从左端进入跨内，先吊跨轴抗风柱，从左向右倒退着吊屋架、屋面板等屋面构件，最后从跨右端退场,吊装工程结束.
见附图8
七、结构安装工程的安全措施
安全隐患是指可导致事故发生的“人的不安全行为，物的不安全状态，作业环境的不安全因素和管理缺陷”等.
根据“人—机—环境”系统工程学的观点分析，造成事故隐患的原因分为三类：即“人"的隐患，“机"的隐患，“环境”的隐患。
在结构安装的施工中,控制“人的不安全行为，物的不安全状态,作业环境的不安全因素和管理缺陷”是保证安全的重要措施.
1 人的不安全行为的控制
人的不安全行为是人的生理和心理特点的反映,主要表现在身体缺陷、错误行为和违纪违章三方面。
（1） 有身体缺陷的人不能进行结构安装的作业。
（2） 严禁粗心大意、不懂装懂、侥幸心理、错视、错听、误判断、误动作等错误行为。
（3) 严禁喝酒、吸烟,不正确使用安全带、安全帽及其他防护用品等违章违纪行为。
（4） 加强安全教育、安全培训、安全检查、安全监督。
（5） 起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号.
2 起重吊装机械的控制
① 各类起重机应装有音响清晰的喇叭、电铃或汽笛等信号装置。
② 起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置,应完好齐全、灵敏可靠,不得随意调整或拆除。
③ 操作人员应按规定的起重性能作业，不得超载 。
④ 严禁使用起重机进行斜拉、斜吊和起吊地下埋设或凝固在地面上的重物以及其他不明重量的物体。
⑤ 重物起升和下降的速度应平稳、均匀,不得突然制动.
⑥ 严禁起吊重物长时间悬挂在空中,作业中遇突发故障,应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。
⑦ 起重机不得靠近架空输电线路作业。
⑧ 起重机使用的钢丝绳,应有钢丝绳制造厂签发的产品技术性能和质量证明文件。
⑨ 履带式起重机如需带载行驶时，载荷不得超过允许起重量的70％，行走道路应坚实平整，并应拴好拉绳，缓慢行驶.
3 人的不安全行为的控制
（1）操作人员在作业前必须对工作现场环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布情况进行全面了解。
（2）现场施工负责人应为起重机作业提供足够的工作场地,清除或避开起重臂起落或回转半径内的障碍物。
（3）在露天有六级及以上大风、大雨、大雪或大雾等恶劣天气时,应停止起重吊装作业。
八、 参考文献
1、《建筑施工手册》(上、中、下)，中国建筑工业出版社
2、《建筑机械使用手册》，中国建筑工业出版社
3、《土木工程施工施工》,毛鹤琴主编，武汉理工大学出版社
4、工程施工及验收规范（汇编之7）,中国建筑工业出版社
5、《建筑工程预算定额》
九、附图
附图1：维修车间施工平面图
附图2:维修车间剖面图
附图3：柱的起重高度计算示意图
附图4:屋架的起重高度计算示意图
附图5：吊装屋面板的示意图
附图6：柱子斜向布置图
附图7：屋架斜向布置图
附图8:起重机四次开行路线图
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