内蒙古某酒店钢结构安装施工方案(有计算).doc

内蒙古某酒店钢结构安装施工方案（有计算）
呼和浩特****国际****大酒店钢结构原施工方案中，有部分构件拟用300吨或160吨大型吊机进行吊装，但是此方案有以下几个不利因素：
1) 呼和浩特当地没有160吨以上的大型吊机，必须从外地调入 。
2) 现场场地狭窄，不利于大型吊机作业。
3) 现场安装条件很难保证300吨连续作业，这样势必增加工作台班。
4) 原方案中的钢柱钢梁均整体吊装，但考虑到长途运输超长构件非常困难。
5) 现场个别构件距离基坑边沿超过32米，现场条件给吊机站位造成很大障碍。
综合考虑了以上因素，为取得最大的经济效益，又能够顺利按期完成吊装，对此部分构件拟采用小吊机分段吊装和整体提升法安装。
1. 吊装构件统计表
序号
柱编号
截面尺寸(mm)
轴线/位置
设计尺寸（mm）
单根重(t)
吊装机械
构件数量(根)
备注
1
GZ4
2000×600×16×30
Q
18930
19.6
25t吊车
3
分两段
2
GZ5
2650×1650×16×30
Q
18930
30.8
50t吊车
1
分两段
3
H型梁
2610×700×20×60
游泳池底
20600
37.95
整体提升
3
分三段
4
H型梁
2000×700×20×60
游泳池底
20600
35.3
整体提升
1
分三段
5
GL203
1000×450×16×40
游泳池顶
21600
9.9
整体提升
1
分三段
6
GL205
1000×450×16×40
游泳池顶
21600
10.5
整体提升
3
分三段
7
GL206
1000×450×16×40
游泳池顶
21600
10.4
整体提升
2
分三段
8
GL305
2050×300×32×20
S
20650
13.9
整体提升
1
分三段
9
GL315
2050×600×32×60
13
23505
25.7
整体提升
1
分三段
10
GL327
2050×600×32×40
18
27555
25.4
整体提升
1
分三段
11
GL302
2050×300×32×20
Q
18250
12.2
整体提升
1
分两段
12
GL333
2050×300×32×20
21
28405
18.4
整体提升
1
分三段
13
GL332
2050×600×32×40
20
29614
27.3
整体提升
1
分三段
2. 主要安装方法
2.1 GZ4和GZ5安装方法
GZ4为保证长途运输及现场安装需要，分为两段进行安装，其中下段长12米，重约12.1吨，上段长6.9米，重约7.2吨，柱脚底板单独进行安装，重约0.3吨。安装采用25吨吊机进行，现场人防楼板板厚为300mm，设计承载力为70KN/m2，满足吊机自重承载力要求。在25吨吊机行走区域，混凝土模板暂不拆除，并在吊机站位的支腿位置进行重点加固支撑，在吊机支腿处用枕木进行支撑。下段采用工况为16.5米主臂，7米作业半径；上段采用23.5米主臂，10米作业半径。
GZ5分为两段，采用50吨汽车吊进行吊装，下段长11米，重约17吨，吊装工况为16米主臂，8米作业半径；上段长约8米，重约13.5吨，吊装工况为22.3米主臂，8米作业半径。
GZ4离基坑边较远，通过滑轨将其运输到柱基处，再用25吨吊机进行回直吊装就位。

钢柱分段表：

序号
柱编号
截面尺寸(mm)
下段
上段
长度(mm)
重量（吨）
长度(mm)
重量（吨）
1
GZ4
2000×600×16×30
12000
12.1
6900
7.2
2
GZ5
2650×1650×16×30
11000
17
8000
13.5
2.1.1 吊机站位

10、13/Q轴吊机站位如上图所示，吊机后支腿支撑在混凝土梁上，前支腿位置处楼板进行重点加密支撑，以使楼板满足吊装受力要求。
这两根钢柱通过滑移轨道运送到图中位置，然后用25吨吊机进行回直吊装就位。

18/Q轴钢柱吊装吊机站位如上图，钢柱首先由50吨吊机在基坑边回直后，递送给25吨吊机进行吊装。
2.1.2 吊机行车路线及砼楼板支撑
钢柱GZ4、GZ5均处在Q轴上，因此为减小吊机在砼楼面上的行走区域，将行车路线沿Q轴分布，处在N轴与Q轴之间，见下图：
根据吊机行车路线，对行车区域进行支撑加固，采用脚手架支撑，加固必须满足吊机行走时的荷载要求。吊机行车区域10~15/N~Q为非人防楼板区，15~21/N~Q为人防楼板区，对这两个区域分别计算支撑体系。
2.1.2.1 人防区域支撑
人防区域根据设计说明楼板承载力为70KN/m2，25吨吊机（QY25E）行驶状态自重为26.4吨，10个轮胎，每个轮胎轮压为2.64吨。一二轴轴距为4025mm，二三轴轴距为1350mm；前轮距为2079mm，后轮距1834mm。

吊机行走区域楼板均为双向板，最大楼板为9000*8100，根据《建筑结构荷载规范》附录B将汽车吊的集中荷载换算为均布荷载。楼板受力最不利条件是纵向和横向受力均处于板跨中心，如图所示：

根据《建筑结构荷载规范》可以将双向板按照两个方向单向板计算。纵向受力计算如下：
楼板纵向受力示意图：

楼板纵向受力计算图：

确定吊机重心：假设重心距中轴距离为x，根据弯矩相等原则有
计算x=265mm，如上图所示，吊机重心处于跨中时楼板受力最大。
将集中荷载转化为均布荷载：
计算得，满足设计要求（人防区楼板设计承载力是70KN/m2，转化为线荷载为70KN/m）
楼板横向受力计算如下：
楼板横向受力示意图：

楼板横向受力计算图：

根据弯矩相等原则将集中荷载转化为均布荷载：
计算得满足要求
虽然楼板满足荷载要求，但为确保万无一失，汽车吊行驶时一侧车轮落在混凝土梁上，同时对行走路线处楼板进行支撑。支撑采用钢管支撑，选用Φ48钢管，壁厚3.5mm，上设可调顶托，顶托上方铺设10×10cm纵向方木（松木），立杆下设100*100钢垫板。纵向立杆纵距0.9m，立杆横距0.9m，纵横向横杆步距0.9m。剪刀撑在地下室顶板梁两侧各设置一道，纵横向间距600mm，同钢管架支撑纵横向间距。剪刀撑按45度角在支撑体系内全高进行设置。
钢管架支撑示意图：
建立突发情况预案：在楼板可能变形较大的位置设置变形观测点，随时观测变形情况；
同时在地下室设专人观察钢管架变形情况。并准备两根8米长热轧普通工字钢20a，如发现局部变形较大，即刻停止作业，进行临时加固。确保安全后方能继续施工。
最重构件重量12吨，计算最不利情况下支腿反力为32吨，吊机自带2平米路基板，承载力为16吨/平米，在支腿处重点加固。加固区域立杆间距0.6米：

2.1.2.2 非人防区域支撑
根据设计说明，非人防区域施工荷载不超过5KN/m2，因此对此区域加固方式与支腿处相同，立杆间距0.6米，纵横向横杆步距0.6米，承载力为25吨/平米。满足行车及吊装要求。
2.1.3 钢柱安装步骤
第一步：吊机站位，并按图中位置铺设滑移轨道；
第二步：钢柱滑移，钢柱卸车后直接放在滑移轨道的小车上，然后将钢柱滑移到吊装区域；
第三步：钢柱回直，用吊机将钢柱从轨道上卸下，在混凝土楼面上回直，回直尽可能选择有混凝土梁的区域；

第四部：吊装就位，钢柱回直后，绑扎好缆风绳；
第五步：校正焊接，钢柱就位后，进行测量校正，然后进行焊接。
2.2 钢梁安装方法
重型钢梁采用整体提升法进行安装，考虑到运输问题，必须将钢梁进行分段。除钢梁GL302分为两段外，其它钢梁均分为三段，分段处在钢梁长度的三分之一处。提升滑轮组采用四轮滑轮，用卷扬机作为提升动力，卷扬机采用电动双筒MT41-82型，额定起重重量为五吨，钢丝绳长度110米，满足提升要求。
钢梁运输到现场后进行整体拼装，然后再进行整体提升。拼装场地就用钢梁安装位置下方的混凝土楼面。重量较轻的钢梁直接用塔吊吊到拼装位置，较重的钢梁用滑轨滑到拼装位置进行拼装。
提升架采用角钢做成格构式抱杆，详见抱杆设计图（附图一二三四）。
游泳池处钢结构先安装顶部的GL203、GL205和GL206，然后再安装游泳池底的四根钢梁，安装时采用已经安装完成的游泳池顶钢梁作为提升架。
2.2.1 独脚抱杆设计
独脚抱杆图纸见附图一、二、三、四，荷载验算见附录。
2.2.2 独脚抱杆现场组装
独脚抱杆分为底部、端部和标准节，底部和端部长6000mm，标准节有1500mm、2000mm、3000mm、3500mm和5000mm。抱杆通过M20的高强螺栓进行连接。
组装在游泳池一层底板楼面上进行，现将各节抱杆吊装到楼面上，然后根据顺序将抱杆用高强螺栓连接起来，调整好垂直度后将高强螺栓拧紧。
组装完成后将风绳锚固盘装到抱杆头部，固定好后将风绳连接上；将抱杆底座安放在15~17/1C轴中间，并用风绳固定死；然后用塔吊缓慢将抱杆头部吊起，使底部落在底座上，起到45度左右将缆风绳收紧，然后通过调节缆风绳使抱杆缓慢调整到要求角度，然后将风绳收紧。
2.2.3 独脚抱杆下加固支撑
独脚抱杆最大支座反力为34吨，楼板承载力不超过5KN/m2，在提升架下支撑路基板（路基板用20mm厚钢板加工而成），路基板面积为2*2平米，加固采用碗扣脚手架支撑，选用Φ48钢管，壁厚3.5mm，杆纵距0.6m，立杆横距0.6m，纵横杆步距0.6m，支撑区域如图：

用脚手架计算软件核算，此支撑可以承受25吨/平米的受力，满足要求。回顶区域见附图。
2.2.4 提升吊点及吊耳设计
2.2.4.1 游泳池顶钢梁吊点及吊耳
游泳池顶钢梁最重的是钢梁GL205，重10.5吨。将独脚抱杆支设在15~17轴中间，并通过缆风绳进行拉接，以保证钢架稳定。
提升示意图：

提升吊耳：吊耳位置设在梁中间两侧2米位置。吊耳设置位置如图：

吊耳尺寸如下图：

吊耳材质为Q345B，板厚20mm，焊缝为双面角焊缝，焊脚高度大于10mm
吊耳验算：
每个吊耳受力
A. 受拉计算：
吊耳最小截面面积
吊耳可承载拉力满足要求
B. 受剪计算

吊耳可承载剪力满足要求
C. 焊缝计算
角焊缝为正面角焊缝
满足要求
D. 梁挠度计算

满足要求
2.2.4.2 游泳池底钢梁吊点及吊耳
游泳池底三根钢梁4A-GL1用钢梁GL205进行吊装，首先验算GL205:
GL205受力简图

取最不利条件，假设吊点设在GL205中间部位，

满足要求

满足要求
最大挠度
不满足要求

将吊耳设置在L/4处，则挠度为
满足要求，吊装时将GL205的受力点设在两端1/4长度外侧，直接将钢丝绳绕在钢梁上。
钢梁4A-GL1吊耳设计：
材质选Q345B，板厚30mm，在孔两侧加焊两个加强环，环厚12mm

A. 受拉计算

计算最小截面
满足要求
B. 受剪计算
满足要求
如果算上两侧的加强环
满足要求
C. 焊缝计算
焊缝做双面开坡口全熔透焊缝

D. 挠度计算
满足要求

提升示意图：

吊耳位置设在钢梁4A-GL1两端3米处，提升到牛腿正下方处时，通过两端的调节绳将钢梁扭转一个角度，错过牛腿，然后继续提升，到安装高度后再回正。
侧向扭转示意图：

2.2.5 抱杆的固定
抱杆底座固定在路基板上，并通过缆风绳与混凝土柱固定。抱杆顶设缆风绳固定点，用缆风绳与锚固点拉结。锚固点设置在三层楼顶的混凝土柱和梁上，对于不易拉设缆风绳的位置，可以将缆风绳拉设在混凝土柱上。

2.2.6 几个特殊钢梁的安装方法
2.2.6.1 游泳池底钢梁4A-GL2
此钢梁重35.3吨，顶标高10.370m，采用两个抱杆抬吊的方法安装。吊点设在梁两端六米位置，抱杆设在15轴和17轴上。
2.2.6.2 裙房钢梁GL315和GL327
这两根钢梁标高为+16.350，采用独脚抱杆和25吨吊机抬吊的方式吊装。主吊点为独脚抱杆，25吨吊机为辅助吊点。
2.2.7 滑移轨道
2.2.7.1 滑移轨道设计
滑移轨道采用H350*250*10*14工字钢，根据要滑移的钢梁可以调节宽度，钢梁设计详见附图五。滑移采用Φ89*10的滚杠在钢梁上滚动，用卷扬机进行牵引。轨道用枕木支撑在混凝土梁上。
2.2.7.2 滑移轨道布置
游泳池滑移轨道布置见附图五，裙房滑移轨道布置见附图六。
2.2.8 钢梁安装步骤
第一步：滑移就位
事先将轨道铺设到钢梁安装位置下方的混凝土楼面上，卸车时直接将钢梁卸到轨道上，然后分段滑移到安装位置正下方进行拼装焊接。
第二步：拼装焊接
拼装焊接直接在轨道上进行，如有必要可以在楼面上做拼装平台。
第三步：整体提升
抱杆周围共拉设八根缆风绳，以保证整体稳定。
第四部：就位安装
提升到位后立即将卷扬机锁死，拧紧螺栓。
3. 精品店钢结构安装
3.1 安装方法
精品店区域楼板施工荷载不超过5KN/m2，按照原方案需要25吨吊机开上楼板，因此楼板必须进行加固，工作量太大。因此拟采用80吨汽车吊直接进行吊装。
3.2 吊装前准备工作
吊装前必须将精品店南侧和西侧进行回填，确保80吨汽车吊可以靠近精品店区域站车。

吊装时土建相关作业必须完成，为精品店构件安装提供场地，构件堆放等区域。
3.3 吊装顺序
吊装顺序为先安装内侧钢柱——内侧二层钢梁——内侧三层钢梁——外侧钢柱——外侧钢梁

附录：独脚抱杆计算书
1、 吊装用独脚抱杆采用L100*10角钢，横缀条斜缀条均采用L50*6的角钢，材质为Q235B，总高度为27米，具体尺寸见附图
2、 抱杆承载力计算
2.1 强度验算
最不利条件是抱杆处于垂直状态，处于轴心受力状态：Nmax=379.5KN，自重100KN，抱杆截面面积A=1926*4=7704mm2
满足要求
2.3 连接处强度验算
最不利位置在底端与第二节抱杆连接处，按照提升最大钢梁计算，提升重量为20吨，连接高强螺栓为M22螺栓，力矩计算简图如下：
构件重量为20吨，力矩半径为3.2米；抱杆自重6吨，力矩半径1.6米；三根缆风绳满负荷10吨，力矩半径19米；10个M22高强螺栓，有效面积303mm2，抗拉强度315N/mm2，力矩半径0.7米。根据力矩平衡原理：
正力矩20×3.2+6×1.6=73.6吨米
反力矩10×303×315×0.7/10000+3×10×19=636.8吨米，反力矩大于正力矩，满足要求

2.4 长细比及刚度验算
截面面积
查表得截面回转半径
截面惯性矩
长细比满足要求
2.5 整体稳定性验算
查表得到
满足要求