混凝土預制柱吊裝 (1)

1、烏魯木齊軌道交通一號線18A標段百園路車輛基地預制混凝土柱吊裝施工方案 編制人： 審核人： 審批人：中鐵武漢電氣化局集團有限公司1、 編制依據(jù)：1、 移動式起重機吊裝作業(yè)安全管理規(guī)范：Q/SY1248-20092、 起重機械安全規(guī)程GB/T6067-19853、 建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范JGJ80-914、 工作前安全分析管理規(guī)范GZ24/ZA A/O5、 本工程圖紙和實際情況，本方案旨在指導烏魯木齊軌道交通一號線18A百園路車輛基地車間鋼筋混凝土預制排架柱的吊裝任務。二、工程概況本工程位于烏魯木齊新市區(qū)北京路東側，城北主干道北側，明珠路南側，百園路穿插中間，排架結構。所有柱子均為鋼筋混凝

2、土預制柱，各單體名稱、數(shù)據(jù)見下表：幢 號層 數(shù)柱身長度(m)±0.00以上標高(m)單根重量(t)根數(shù)(根)建筑高度（m）物資總庫地上1層(輔跨二層)10.43516.0869.03514.6867.6899.8254216.007工建料棚地上1層9.958.605.912612.172聯(lián)合車庫地上1層5.8510.0504.508.703.515.8564213.992運用庫地上1層(輔跨二層)8.7511.06.609.06.1371259.46檢修庫地上1層(輔跨二層) 8.7511.556.609.40711.08523212.81三、施工部署根據(jù)現(xiàn)場的實際場地條件，柱間距遠

3、小于柱高度，預制場地不足，所以采用外加工預制混凝土柱、梁。本工程按各庫房長向兩邊安排吊車走機路線和吊裝作業(yè)。四、施工工藝（一）、施工準備1、 確定吊裝方法：本工程最大柱高度為16.086米，柱自重最大為11.085噸，所以采用一臺5070噸履帶吊，一臺50噸汽車吊吊裝施工。2、 承臺四角預埋纜風繩地錨。3、人員準備：吊裝人員具備專業(yè)資質，并且吊裝指揮。4、 施工機具、材料：5070噸履帶吊車1臺、50噸汽車吊一臺、纜風繩、千斤頂、撬棍、鋼板調節(jié)片、C40混凝土墊塊、木楔、軌道木、鋼管、切割不同厚度鋼板成40*40小墊塊等。5、 場地準備：場地檢查包括比如起重機開行道路是否平整堅實，構件堆放場地

4、是否平整堅實，起重機回轉范圍內(nèi)無障礙物，電源是否接通等等。6、基礎準備：杯形基礎已澆筑完成，在吊裝前要在基礎杯口面上彈出建筑物的縱、橫定位線和柱的吊裝準線，作為柱對位、校正的依據(jù)。如吊裝時發(fā)生有不便于下道工序的較大誤差，應進行糾正?；A杯底標高，在吊裝前應根據(jù)柱子制作的實際長度（從牛腿面或柱頂至柱腳尺寸），進行一次調整。調整方法是測出杯底原有標高（小柱測中間一點，大柱測四個角點），再量出柱的實際長度，結合柱腳底面制的誤差情況，計算出標底標高調整值，并在杯口內(nèi)標出，然后用不同厚度鋼板組成的墊塊焊到杯底（調整值大于20mm）將杯底墊平至標志處。7、柱子養(yǎng)護應滿足吊裝強度要求，一般要求養(yǎng)護28天后進

5、行吊裝。8、吊裝人員經(jīng)過詳細的方案交底，做好安全措施保障。（二）、鋼筋混凝土柱子吊裝2.1 鋼筋混凝土柱子的吊點位置和吊裝驗算在設計計算鋼筋混凝土柱子時一般都已確定和驗算過，施工吊裝時，不必重復驗算。只在情況變化時，為保證吊裝安全與柱子的質量，才需在吊裝前進行吊裝驗算。吊裝驗算包括兩個內(nèi)容： (1) 確定吊點位置； (2) 驗算柱子在吊裝時的強度和裂縫寬度是否符合要求。 設計吊點、吊環(huán)位置如下圖設置：2.1.1 確定吊點位置 本工程預制柱(建議)吊裝采用一點直吊，柱上預埋內(nèi)徑為7.5cm鋼管。鋼筋混凝土柱子是按軸心受壓或偏心受壓構件設計的，一般均為對稱配筋。在運輸和吊裝過程中，柱子處于受彎狀態(tài)

6、，為此，需確定合理的吊點位置，即柱子在此吊點吊裝時，由自重力產(chǎn)生的最大彎矩等于最大負彎矩。對整根柱子說來，這種情況下產(chǎn)生的彎矩絕對值最小。經(jīng)推導可知，對等截面柱，當一點起吊的吊點至柱頂距離為0.239l（l為柱子長度）時，柱身的最大正彎矩等于最大負彎矩，即柱子的起吊彎矩最小，當兩點起吊或平移時，此距離為0.207l。柱子吊裝由自重產(chǎn)生的彎矩 柱子的長度換算 (a) 一點直吊時； (b) 兩點起吊或平移時； (a) 柱子原有長度； (b) 柱子換算后長度； 對于非等截面柱，換算方法如下: =式中 a柱子換算斷面的截面面積（）A柱子標準斷面的截面面積（）l1柱子標準斷面的長度（m）l2柱子換算斷面

7、的長度（m）l2/柱子換算斷面的換算長度（m）K考慮換算后力臂變化的系數(shù)當1時，K取1.101.30；當1，K取0.900.70。（比值大時取較小值）2.1.2強度驗算吊點確定后，按受彎構件的計算方法驗算各控制截面的強度，控制截面取彎矩最大及柱子斷面改變處的截面。荷載為柱子自重力，并設吊裝動力系數(shù)為1.5。強度驗算近似按下式進行。式中 吊裝時柱子承受的彎矩（N.）彎矩設計值（N.）系數(shù)，當混凝土強度等級不超過C50時，=1.0，當混凝土強度等級為C60時，=0.96，其間按線性內(nèi)插法確定fc混凝土軸心抗壓強度設計值（N/2）b柱子截面寬度（）x混凝土受壓區(qū)高度，近似取x =2 as/h0柱子截

8、面有效高度（）fy/鋼筋的抗壓強度設計值（N/2）AS/受壓區(qū)縱向鋼筋截面面積（2）as/受壓區(qū)縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離（）應當注意，當柱子從預制時的平臥位置不經(jīng)翻身而直接吊裝時，則平臥柱子的截面及寬面內(nèi)的配筋均要滿足吊裝要求。2.1.3 裂縫寬度驗算柱子吊裝中的裂縫寬度應控制在0.2內(nèi)。柱子吊裝時裂縫寬度的驗算，可按下式計算柱內(nèi)縱向受拉鋼筋的應力（N/2），并由此近似判斷其是否滿足要求。=式中 AS受拉區(qū)鋼筋的截面面積（2）按上式計算的鋼筋應力 N/2（光圓鋼筋），或 N/2（帶肋鋼筋）時，可認為滿足裂縫寬度要求。否則，應按混凝土結構設計規(guī)范GB500102002的規(guī)定詳細計算裂縫

9、寬度，或采取措施，如改變吊點，增加吊點數(shù)量等，以減少吊裝時柱子承受的彎矩（MK）。2.2 吊車的選擇首先確認吊車中心點至柱子吊裝孔或柱對應承臺最大水平距離為12m，如下圖所示： 取預制柱重為11.085噸，吊車應選擇水平距離在12米內(nèi)，撐桿升高22米，能起吊20噸的吊車，所以選擇5070噸履帶吊和50噸汽車吊吊車抬吊為宜。2.3 纜風繩：以16.086m柱吊裝為例，柱子為承插座柱，防止柱子左右搖擺，必須加纜風繩加固，纜風繩應系在牛腿的上方，四個方向都要設置，主要是校正柱子。 （三） 吊裝工藝鋼筋混凝土預制柱吊裝前應進行試吊。3.1 柱起吊a. 用于吊柱的鋼絲繩應穿在柱身吊環(huán)上，并保證綁扎牢固可

10、靠，扣上絲扣。b. 柱起吊過程重要保證起吊的兩根鋼絲繩受力均勻，緩慢起吊，吊車司機必須服從指揮，如遇情況應緩慢將柱放下，重新調整鋼絲繩。c.柱吊起后，由工人將軌道枕木墊于柱身下，特別是與吊點處在一條直線上的軌道枕木應墊牢靠，并做好柱身支撐后方可松開鋼絲繩。d.柱試吊無問題后應立即進行吊裝作業(yè)，鋼絲繩穿過吊裝孔并固定好，在柱子牛腿上固定好柱箍和纜風繩。3.2 柱吊裝方法本工程采用旋轉法起吊(起重機邊起鉤、邊旋轉，使柱身繞柱腳旋轉而逐漸吊起的方法稱為旋轉法)。其要點是保持柱腳位置不動，并使柱的吊點，柱腳中心和杯口中心三點共圓。其特點是柱吊升中所受振動較小，但構件布置要求高，占地較大，對起重機的機動

11、性要求高，要求能同時進行起升與回轉兩個動作，一般常采用自行式起重機，本工程采用5070噸履帶吊。旋轉法吊柱a）旋轉過程；b）平面布置1柱子平臥時； 2起吊中途；3直立根據(jù)本工程預制柱承插支座的特點，為保證吊裝過程中柱腳部位不破損，在柱子直立過程中采用一臺50噸吊車作為副機將柱腳抬起，鋼絲繩捆綁于柱腳處，示意圖如下： 起吊柱時副機可配合主機起鉤，隨著主機的起吊，副機要行走或回轉，在遞送過程中，副機承擔了一部分荷重，將預制柱腳遞送到柱基礎上面，副機摘鉤，卸掉荷載，此刻主機滿載，將預制柱就位。3.3 對位與臨時固定柱腳插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在離杯底3050mm處進行對位，對位的方法，使

12、用八只木楔或鋼楔從柱的四邊放入杯口，并用撬棍或千斤頂撬動柱腳，使柱的安裝中心線對準杯基口上的安裝中心線，并使柱基本保持垂直。對位后將八只楔塊略打緊，放松吊鉤，讓柱靠自重沉至杯底，再檢查一下安裝中心線對準的情況，若已符合要求，即將楔塊打緊，將柱臨時固定。當柱較高，杯口深度與柱長之比小于1/20時，或柱有較大的牛腿時，除采用八只楔塊臨時固定外，必要時應增設纜風繩拉錨或用斜撐來加強臨時固定。3.4 校正柱的校正包括三方面的內(nèi)容：即平面位置、標高及垂直度。柱的標高校正在杯基杯底抄平時已經(jīng)完成，而柱平面位置的校正則在柱對位時也已完成。因此，在柱臨時固定后，僅需對柱進行垂直度的校正。對柱垂直偏差的檢驗方法

13、，是用兩架經(jīng)緯儀從柱相鄰的兩邊（視線應基本與柱面垂直）去檢查柱吊裝準線的垂直度，在沒有經(jīng)緯儀的情況下，也可用垂球進行檢查。如偏差超過規(guī)定值則應對柱的垂直度進行校正。校正除常用的楔子配合鋼纖校正法外，還可采用撐桿校正法和螺旋千斤頂校正法。 3.5 最后固定柱校正后，應立即進行最后固定。最后固定的方法，是在柱腳與杯口的空隙中灌注細石混凝土。所用混凝土的強度等級可比原構件的混凝土強度等級提高一級?；炷恋墓嘧⒎謨纱芜M行。第一次：灌注混凝土至楔塊下端。第二次：當?shù)谝淮喂嘧⒌幕炷吝_到設計強度等級的25%時，即可拔除楔塊，將杯口灌滿混凝土。第一次灌注后，柱可能出現(xiàn)新的偏差，其原因可能是搗混凝土時碰動了楔

14、塊，或木楔因受潮變形膨脹程度不同引起的，故在第二次灌注前，必須對柱的垂直度進行復查。3.6 纜風繩的拆除 柱最后固定完成后應進行吊車梁、柱間支撐的吊裝，待這部分工作完成后方可拆除纜風繩。（四） 安全技術要求4.1 吊裝作業(yè)人員必須持有特殊工種作業(yè)證。4.2 各種吊裝作業(yè)前，應預先在吊裝現(xiàn)場設置安全警戒標志并設專人監(jiān)護，非施工人員禁止入內(nèi)。4.3 吊裝作業(yè)中，夜間應有足夠的照明，室外作業(yè)遇到大雪、暴雨、大霧及六級以上大風時，應停止作業(yè)。4.4吊裝作業(yè)人員必須佩帶安全帽，安全帽應符合GB 2811的規(guī)定，高處作業(yè)時必須遵守HG 23014的規(guī)定。4.5 吊裝作業(yè)前，應對起重吊裝設備、鋼絲

15、繩、攬風繩、鏈條、吊鉤等各種機具進行檢查，必須保證安全可靠，不準帶病使用。4.6 吊裝作業(yè)時，必須分工明確、堅守崗位，并按GB 5082規(guī)定的聯(lián)絡信號，統(tǒng)一指揮。4.7 嚴禁利用管道、管架、電桿、機電設備等做吊裝錨點。未經(jīng)機動、建筑部門審查核算，不得將建筑物、構筑物做為錨點。4.8 吊裝作業(yè)前必須對各種起重吊裝機械的運行部位、安全裝置以及吊具、索具進行詳細的安全檢查，吊裝設備的安全裝置要靈敏可靠。吊裝前必須試吊，確認無誤方可作業(yè)。4.9 任何人不得隨同吊裝重物或吊裝機械升降。在特殊情況下，必須隨之升降的，應采取可靠的安全措施，并經(jīng)過現(xiàn)場指揮人員批準。4.10 吊裝作業(yè)現(xiàn)場如須動火，應遵守HG

16、23011的規(guī)定。吊裝作業(yè)現(xiàn)場的吊繩索、攬風繩、拖拉繩等要避免同帶電線路接觸，并保持安全距離。4.11 用定型起重吊裝機械（履帶吊車、輪胎吊車、橋式吊車等）進行吊裝作業(yè)時，除遵守本標準外，還應遵守該定型機械的操作規(guī)程。4.12 吊裝作業(yè)時，必須按規(guī)定負荷進行吊裝，吊具、索具經(jīng)計算選擇使用，嚴禁超負荷運行。所吊重物接近或達到額定起重吊裝能力時，應檢查制動器，用低高度、短行程試吊后，再平穩(wěn)吊起。4.13 懸吊重物下方嚴禁站人、通行和工作。4.14 在吊裝作業(yè)中，有下列情況之一者不準吊裝：    a.指揮信號不明；    b.超負荷或物體重

17、量不明；    c.斜拉重物；    d.光線不足、看不清重物；    e.重物下站人；    f.重物埋在地下；    g.重物緊固不牢，繩打結、繩不齊；    h.棱刃物體沒有襯墊措施；    i.重物越人頭；    j.安全裝置失靈。4.16 必須按吊裝安全作業(yè)證上填報的內(nèi)容進行作業(yè)，嚴禁涂改、轉借吊裝安全作業(yè)證，變更作業(yè)內(nèi)容，擴大作業(yè)范圍或轉移作業(yè)部

18、位。4.17 對吊裝作業(yè)審批手續(xù)不全，安全措施不落實，作業(yè)環(huán)境不符合安全要求的，作業(yè)人員有權拒絕作業(yè)。五、吊裝工程安全應急預案（一）、應急處理原則 1、發(fā)生重大事故后，搶救受傷人員是第一位的任務，現(xiàn)場指揮人員要冷靜沉著地對事故和周圍環(huán)境作出判斷，并有效地指揮所有人員在第一時間內(nèi)積極搶救傷員，安定人心，消除人員恐懼心理。 2、事故發(fā)生地要快速地采取一切措施防止事故蔓延和二次事故發(fā)生。3、要按照不同的事故類型，采取不同的搶救方法，針對事故的性質，迅速作出判斷，切斷危險源頭再進行積極搶救。4、事故發(fā)生后，要盡最大努力保護好事故現(xiàn)場，使事故現(xiàn)場處于原始狀態(tài)，為以后查找原因提供依據(jù)，這是現(xiàn)場應急處置的所

19、有人員必須明白并嚴格遵守的重要原則。5、發(fā)生事故單位要嚴格按照事故的性質及嚴重程度，遵循事故報告原則，用快速方法向有關部門報告。（二）、應急反應組織機構成立應急預案的獨立領導小組，領導小組及其人員組成 組 長：潘少林副組長：攻端午組 員：張曉飛、田星、戴旭東、涂萬軍（三）、危險源的確定3.1.吊裝作業(yè)中突然安全限位裝置失控，發(fā)生撞擊或墜物，或違反安全規(guī)程操作，造成重大事故（如傾倒、斷臂）； 3.2.壓力容器受外力作用或違反安全規(guī)程發(fā)生爆炸及由此引起的連鎖反應事故（如火災）。 3.3.自然災害（如雷電、沙塵暴、地震強風、強降雨、暴風雪等）對設施的嚴重損壞。3.4.運行中的電氣設備故障或發(fā)生嚴重漏

20、電。3.5.食物中毒。 3.6.吊裝作業(yè)可能發(fā)生的重大事故（高處墜落、物體打擊、起重傷害、觸電等）造成的人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞。 （四）、應急預案啟動程序 4.1.應急預案的啟動和響應 當事故發(fā)生時時，由應急總指揮發(fā)出啟動應急反應預案令，啟動應急反應行動組織， 按應急預案的規(guī)定和要求以及事故現(xiàn)場的特性，執(zhí)行應急反應行動. 根據(jù)事態(tài)的發(fā)展需求，及時啟動協(xié)議應急救援資源和社會應急救援公共資源，最大限度地降低事故帶來的經(jīng)濟損失和減少人員傷亡。4.2應急救援的培訓與演練 4.2.1培訓 應急預案和應急計劃確立后，按計劃組織施工項目部的全體人員進行有效的培訓，從而具備完成其應急任務所需的知識和技能。 主要培訓以下內(nèi)容： a、滅火器的使用以及滅火步驟的訓練； b、對危險源的突顯特性辯識；c、事故報警；d、緊急情況下人員的安全疏散；e現(xiàn)場搶救的基本知識。4.2.2演練 應急預案和應急計劃確立后，經(jīng)過有效的培訓，施工項目部在項