瑞佳花园井架施工方法

2020-05-22 10:01:36

目录

一、编制依据…………………………………………………………1 二、工程概况…………………………………………………………1 三、井架安装…………………………………………………………1 四、井架安装计算书…………………………………………………5 五、井架基础施工…………………………………………………16 第六节施工组织及部署……………………………………………17 七、机械运行及验收………………………………………………17 八、井架拆卸………………………………………………………18 九、安全保障措施…………………………………………………19 十、文明施工………………………………………………………20 十一、卸料平台安全性计算………………………………………21

瑞佳花园一期工程井架施工方案

第一节 编制依据

(1)《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-1992 中国建筑工业出版社; (2)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99 中国建筑工业出版社;

第二节 工程概况

本工程由海南南光瑞佳房地产开发有限公司兴建,位于澄迈新开发区 环城西路 大道 西侧。瑞佳花园位于澄迈县环城西路千秋文化体育广场旁,占地面积 17323.46 平方米, 建筑面积 33777.59 平方米。由 5 栋 7 层住宅组成, 共有 168 户人家。

瑞佳花园最大特点是户型设计人性化、每个房间都有很好的采光、通风性,客厅与阳 台是大推拉门,房间采用的是外飘窗式设计,房型动线合理,面积实用。

该工程共设有 5 部井架供施工中作垂直运输和构件吊装之用井架高为 32.5M,井架截 面的尺寸为 1.7×1.7M,主肢角钢用 L75×8,缀条用 L60×6,每节高 1.7M;井架设一道 缆风绳,缆风绳与井架夹角为 45°;摇臂杆设在距井架顶部 3.4M 处,杆长 3.6M,井架 吊篮起重量(包括自重)Q=1.0t,摇臂杆起重量为 0.7t。

第三节 井架安装

1、施工前的准备工作: ①井架安装前应对安装人员进行安全技术的培训。对质量及安全防护要求详细交底。 ②安装班组人员要有明确的分工,确定指挥人员,设置安全警戒区,挂设安全标志, 并派监护人员排除作业障碍。 ③根据设计建筑物高度核对安装高度。 ④安装作业前检查的内容包括: a、钢结构的成套性和完好性; b、提升机构是否完整良好; c、电气设备是否安全可靠;

d、基础位置和做法是否符合要求; e、附墙架连接埋件的位置是否正确和埋设牢靠; f、必备的各种安全装置是否具备和性能是否可靠。 2、井字架安装: ①安装顺序:基础处理→底座安装→立杆→横杆→斜杆→标准杆、连墙件→顶部结构; ②安装井架地基要水平,按井架基础图要求施工; ③安装井架底架栓结,置于基础平面上,较正水平及方框四角90o,将底架与基础钢件 焊牢; ④安装架体前,检查底架及基础的牢固。钢井架首节安装,将各条立杆连接在底座上, 横杆、斜杆、道轨继而连接好,所有连接螺栓暂不拧紧,校正立杆垂直度,框架平面90o 角校正,边校正边紧固连接螺栓,每个杆件螺栓应采用矩板手纽紧牢固、可靠,不得松动; ⑤设置作业人员上下爬梯,操作前,应先铺好木枋,不得铺设探头板; ⑥第二节按第一节方法安装; ⑦架设前应在一定高高验收一次垂直度和四角90o,并填写验收表,垂直偏差控制在 全高的1.5/1000以内; ⑧顶节安装要注意顶架滑轮与底架滑轮方向相同,注意上部的自由限定高度; ⑨在杆件向上安装时应及时安装好缆风绳,缆风绳对地角度一般以45o为宜,不应大 于60o; ⑩安装过程安全技术设施: a、装作业下方10m范围内应设置警戒和危险标志,禁止行人通过。 b、安装作业人员和指挥人员,必须持架设登高井架安装专项作业上岗,每天早上应 量血压,自体不适高处作业人员不准登高作业。 c、作业人员必须戴安全帽,穿防滑鞋,系安全带,配工具袋。 d、五级大风及其以上或大雨雷雨,必须停止高处作业。 e、前应先检查杆件,配件是否符合质量要求,虚焊或脱焊、裂缝、变形等,不准使 用。

(11)、安装注意事项

1)架体各节点必须连接牢固,不得漏装螺栓或用铅丝临时绑扎,螺栓应与孔径匹配, 严禁随意打孔。

2)升钢丝绳的尾端不得缠绕在有棱角的型钢上,防止受力时割断钢丝绳。 3)用绳卡固定钢丝绳端部时,绳卡的规格应与钢丝绳的直径相匹配,绳卡数量不应少 于 3 个,间距不小于钢丝绳直径的 6 倍,最后一个绳卡距离绳头不小于 150mm,绳卡滑 鞍应在受力绳的一侧,不得正反交错设置绳卡。 4)检查附墙杆确实与建筑物联结牢靠后方可继续接高架体。附墙杆严禁直接与井架焊 接。 5)架体最后一道附墙的以上部分为自由端,其高度应视具体情况而定,但最大不能超 过 6m。 6)架体组装的垂直度偏差不得大于 0.1%。。随着井架的接高应进行中间分段验收,每 接高 10m 应进行一次检查,防止偏差积累。

3、卷扬机的安装: ①卷扬机应安装在混凝土墩上,要求混凝土墩的最小体积不小于1.1m3,确保其重要在 2600公斤以上,防止被向上拔起。 ②卷扬机安装好后,应搭设防护栅保护,防止雨水淋湿电机及砂石掉入绳槽内造成钢 绳拖槽。 ③安装卷扬机应校正水平,保证卷扬机轮两侧面的垂直度误差在2mm内。 ④制动器抱闸各转销转动灵活,以确保制动可靠,制动时制动瓦应能紧贴在制动轮工 作表面上;松闸时,两侧闸瓦应能同时离开制动轮表面,并确保其间隙控制在0.1-0.7mm 范围内。 4、控制电箱的安装: ①控制电箱应垂直安装在牢固的支柱上,并注意防水,用不小于6mm2 三线电缆接上 电源,用控制按纽的三个接头接到箱内的三个相应的接线号码柱上。

②在多层同时送料时,控制按钮可移动到便于观察的地方操纵,在捣制楼层砼要 用吊斗大量送砼时,控制按钮应设在正在施工的楼层上操纵,上下再用电铃或闪灯、对讲 机联系。高层施工建议选用电脑自动选层器。

③控制箱及卷扬机均应接地,接地电阻不大于4欧。 5、钢丝绳的安装与调试: 钢塔架全部安装完毕,检查顶轮安装无误后,在地面安好吊篮,吊篮内暂不装门及地 板,减轻吊篮重量,以便于下一步的安装。 平衡块机型先在地面把平衡架套入外导轨,并装上四块平衡块。

吊斗机型先在地面把吊斗套入外导轨,吊斗上方应装卸扣及张力调节器。 接上电源,试运行主机。 这些工作做完后,方能安装四条钢丝绳,其步骤如下: ①将四条钢丝绳中的其中一条,绳头从曳引轮的上方绕过曳引轮后拉上架顶,跨两个 顶滑轮后拉至地面的平衡架(吊斗)上方,绳头固定的张力螺栓上。请注意:钢绳跨过两 个顶轮和固定在张力螺栓时,均要放在同一侧面上,不能错槽,以便第2、3、4条绳与之 平行铺设。 ②点动卷扬机确认其转动方向,两人接紧钢丝绳后点动卷扬机,将平衡架(吊斗)提 升到距架顶2米时,固定好人拉的钢丝绳头在机架座或架身上。 ③平行铺设另三条钢丝绳,力争三条钢丝绳拉紧程度一致,绳端分别靠三个绳锁定好 吊笼的分绳器和平衡架(吊斗)张力螺丝上。 ④松开第一根原固定在机架上的钢丝绳,与后三根一样固定在吊篮顶上,拉紧程度尽 量与前三根一致。 四根钢丝绳铺好后,应互相平行,不交叉。 ⑤开动卷扬机使平衡架(吊斗)下降至地面,平衡架内装上全部平衡块。 ⑥反开吊篮下降至地面,装好未装的门及地板等。 ⑦全部装好后进行钢丝绳张力的调整。在钢塔架内、外导轨涂上润滑黄油,试运行2-3 次后,将平衡架(吊斗)开至离地面约0.3米检查四根张力螺丝的弹簧压缩是否一致, 不一致时,调整张力螺丝的螺母,确保四根钢丝绳的张力平衡。 ⑧钢丝绳调整完毕,取下安装工艺销,断绳保护才能起作用。 塔架分多次安装时,剩余的钢丝绳暂放在吊篮顶固定,以便下次放高时放长。平衡架或吊 斗落地处,要自行搭高2米的防护围栏,以防伤人或砂石落入坑内。

第四节 井架安装计算书

一、荷载计算 (一)摇臂杆荷载

1、吊重及索具重G1 摇臂杆吊重(包括索具等)Q1 =3 kN; G1=KQ1=1×3=3kN; 2、摇臂杆自重G2 摇臂杆自重为q1= 0.25 kN/m; G2=0.25×3.6=0.9kN; 3、起重滑轮组引出索拉力 引出绳拉力计算系数,f0=1.02; S1=f0G1=1.02×3=3.06kN; 4、摇臂杆变幅滑轮组钢丝绳的张力T1 变幅滑轮组钢丝绳与水平面的夹角β=30o; 摇臂杆与水平面的夹角α=45o; 起重滑轮组引出索与摇臂杆轴线间的距离e1 取10cm,对O 点取矩,ΣMO=0 得: T1=[G1×3.6×cosα+G2×0.5×3.6×cosα+S1×e1]÷(3.6×sin(45+30)o)= [3×3.6×cos45o+0.9×0.5×3.6×cos45o+3.06×0.1]÷(3.6×sin(45+30)o)=2.614 kN; 5、求摇臂杆轴力 顶部截面:N顶=G1×sinα+T1×cos(α+β)+S1= 3×sin45o+2.614×cos(45+30) o+3.06= 5.858 kN;

中部截面:N中=N顶+0.5×G2×sinα= 5.858+0.5×0.9×sin45o=6.176 kN; 底部截面:N底=N顶+G2×sinα =5.858+0.9×sin45o = 6.494 kN; (二)井架荷载 1.起吊物和吊盘重力(包括索具等)G

其中 K ── 动力系数,K= 1.00 ; Q ── 起吊物体重力,Q= 10.000 kN; q ── 吊盘(包括索具等)自重力,q= 1.000 kN;

经过计算得到 G=K×(Q+q) =1.00×(10.000+1.000)= 11.000 kN。 2.提升重物的滑轮组引起的缆风绳拉力S

其中 f0 ── 引出绳拉力计算系数,取1.02 ; 经过计算得到 S= f0×[K×(Q+q)] =1.020×[1.00×(10.000+1.000)]=11.220 kN ; 3.井架自重力 井架自重力1.5kN/m; 井架的总自重Nq=1.5×32.5=48.75 kN; 缆风绳以上部分自重: Nq1=1.5×(32.5-15)= 26.25kN; Nq2=1.5×(32.5-30)= 3.75kN; 摇臂杆支座处以上部分自重Nq0=1.5×3.4=5.1 kN; 4.风荷载为 q = 0.719 kN/m; 风荷载标准值应按照以下公式计算:

Wk=W0×μz×μs×βz = 0.45×1.42×0.48×0.70 = 0.215 kN/m2; 其中 W0── 基本风压(kN/m2),按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定; 采用:W0 = 0.45 kN2;

μz── 风压高度变化系数,按照《建筑结构荷载规范》(GBJ9)的规定; 采用:μz = 1.42 ;

μs── 风荷载体型系数:μs = 0.48 ; βz── 高度Z处的风振系数,βz = 0.70 ;

风荷载的水平作用力: q = Wk×B=0.215×3.35= 0.719 kN/m;

其中 Wk── 风荷载水平压力,Wk= 0.215 kN/m2; B── 风荷载作用宽度,架截面的对角线长度,B= 3.35 m;

经计算得到风荷载的水平作用力 q = 0.719 kN/m; 5.每根缆风绳的自重力

其中 T ── 每根缆风绳自重力产生的张力(kN); n ── 缆风绳的根数,取4根; q ── 缆风绳单位长度自重力,取0.008kN/m; l ── 每根缆风绳长度,Hi/cosθ 确定(m); H ── 缆风绳所在位置的相对地面高度(m); θ ── 缆风绳与井架的夹角; w ── 缆风绳自重产生的挠度(m),取w=l/300。

经过计算得到由上到下各缆风绳的自重力分别为: H(1)=15.00,T(1)=25.46kN; H(2)=30.00,T(2)=50.91kN; 6、变幅滑轮组张力T1及其产生的垂直和水平分力 前面已算出T1= 2.614 kN; 垂直分力:T1v=T1sinβ= 2.614×sin30o = 1.307 kN; 水平分力:T1H=T1cosβ= 2.614×cos30o = 2.263 kN; 7、摇臂杆轴力N底及起重滑轮组引出索拉力S1对井架引起的垂直分力和水平分力 水平分力NH1=(N底-S1)cosα=(6.494-3.06)×cos45o= 2.428 kN; 垂直分力Nv1=(N底-S1)sinα=(6.494-3.06)×sin45o= 2.428 kN; 8、起重滑轮组引出索拉力S1 经导向滑轮后对井架的垂直压力 NV2=S1= 3.06 kN; 9、起重时缆风绳的张力T2及其产生的垂直分力和水平分力 起重时只考虑最上道缆风绳起作用,在起重时缆风绳的张力: T2=(G1×3.6×cosα)+G2×0.5×3.6×cosα/ (H×sinθ) =(3×3.6×cos45o+0.9

×0.5×3.6×cos45o)/ (30×sin45o) = 0.414 kN; 垂直分力T2V=T2cosθ=0.414×cos45o= 0.293 kN; 水平分力T2H=T2sinθ=0.414×sin45o= 0.293 kN; 二、摇臂杆计算 摇臂杆的受力情况,与结构型式、节点构造、支承情况等有关,通常按静定体系计

算。为简化计算,根据上述因素作如下一些基本假定: (1)摇臂杆的节点,近似地看作铰接; (2)摇臂杆是空间结构,分解为平面结构进行计算。

1、摇臂杆内力 (1)轴力 顶部截面:N顶=5.858 kN; 中部截面:N中=6.176 kN; 底部截面:N底=6.494 kN; (2)弯矩 顶部截面:起重滑轮组引出索与摇臂杆轴线间的距离e1取10cm,吊重滑轮中心与摇 臂杆轴线间的距离e2取25cm;

M顶=G1×sinα×e2+S1×e1=3×sin45o×0.25+3.06×0.1= 0.836 kN.m; 中部截面:M中=0.125×(q1cosα)×3.62-M顶 /2=0.125×(0.25×cos45)×3.62- 0.836/2 = -0.132 kN.m; 底部截面:M底=0; 2、验算 (1)顶部截面: N顶/An+M顶/(γWn)≤f 5.858×103/2714.336+0.836×106/(1.15×93970.314)=9.897N/mm2 An---钢管摇臂杆顶端的净截面面积,An=π/4×[1502-(150-2×6)2] = 2714.336 mm2 γ---截面发展系数,因直接承受动力荷载,故γ=1.15; Wn---钢管摇臂杆顶端的净截面抵抗矩; Wn=π×[1504-(150-2×6)4]/(32×150)= 93970.314 mm3; 摇臂杆顶部截面计算强度σ=9.897N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求! (2)中部截面:

φχ---弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,根据长细比λχ 确定; λχ=l/i,l=3600 mm,i---摇臂杆截面回转半径; I=π/64×[1504-(150-2×6)4] = 7047773.561 mm4; i=(I / An)1/2 =50.956 mm;

λχ=l/i= 3600/50.956 =71; 据《钢结构设计规范》附录C得,取φχ=0.745。 βmχ---等效弯矩系数,βmχ=1.0; γχ---截面塑性发展系数,γχ=1.15; NEχ ---欧拉临界力,NEχ=π2EAn/(1.1λχ2) ; NEχ= π2×2.06 ×105×2714.336/(1.1×712) = 995224.82 N ; N中/(φχ×An)+(βmχ×M中)/[γχ×Wn×(1-0.8×N中/NEX)]= 6.176×103/(0.745× 2714.336)+(1.0×-0.132×106)/[1.15×93970.314×(1-0.8×6.176× 103/995224.82)]= 1.829 N/mm2 . 摇臂杆顶部截面计算强度σ=1.829N/mm2允许强度≤215N/mm2,满足要求! 三、井架计算

井架简图 1、基本假定: 为简化井架的计算,作如下一些基本假定: (1)井架的节点近似地看作铰接; (2)吊装时,与起吊重物同一侧的缆风绳都看作不受力; (3)井架空间结构分解为平面结构进行计算。

2、风荷载作用下井架的约束力计算 缆风绳或附墙架对井架产生的水平力起到稳定井架的作用,在风荷载作用下,井架 的计算简图如下:

弯矩图(缆风绳)

剪力图(缆风绳) 各缆风绳由下到上的内力分别为:R(1)=12.335 kN , M(1)=17.336kN.m; 各缆风绳由下到上的内力分别为:R(2)=8.477 kN , M(2)=2.25kN.m; Rmax=12.335kN; 摇臂杆处界面弯矩为M0= 3.468kN.m; 3、井架轴力计算 各缆风绳或附墙架与型钢井架连接点截面的轴向力计算: 经过计算得到由下到上各缆风绳或附墙架与井架接点处截面的轴向力分别为:

第1道H1=15 m; N1= G + Nq1 +S+∑T(1)+T1V+T2V+NV1+NV2+∑R(1)ctgθ=11 + 26.25 +11.22+ 76.368+1.307+0.293+2.428+3.06+20.812 ×ctg45o=152.737 kN; 第2道H2=30 m; N2= G + Nq2 +S+∑T(2)+T1V+T2V+NV1+NV2+∑R(2)ctgθ=11 + 3.75 +11.22+50.912 +1.307+0.293+2.428+3.06+8.477 ×ctg45o=92.446 kN; N0= G + Nq0 +S+T(3)+T1V+T2V+NV1+NV2+R(n)ctgθ=11 + 5.1 +11.22+12.728+ 1.307+0.293+2.428+3.06+ 8.477×ctg45o= 93.796 kN; 4.截面验算 (1)井架截面的力学特性: 井架的截面尺寸为1.7×1.7m; 主肢型钢采用4L75X8; 一个主肢的截面力学参数为:zo=21.5 cm,Ixo = Iyo = 59.96 cm4,Ao=11.5 cm2 , i1 = 95.07 cm; 缀条型钢采用L63X6;

格构式型钢井架截面示意图 井架的y-y轴截面总惯性矩:

井架的x-x轴截面总惯性矩:

井架的y1-y1轴和x1-x1轴截面总惯性矩:

经过计算得到: Ix= 4×(59.96+ 11.5×(170/2- 21.5)2)= 185723.34 cm4; Iy= 4×(59.96+ 11.5×(170/2- 21.5)2)= 185723.34 cm4; Iy=Ix=1/2×(185723.34+185723.34)= 185723.34cm4; 计算中取井架的惯性矩为其中的最小值185723.34 cm4。 2.井架的长细比计算: 井架的长细比计算公式:

其中 H -- 井架的总高度,取32.5m; I -- 井架的截面最小惯性矩,取185723.34cm4; A0 -- 一个主肢的截面面积,取11.5cm4。

经过计算得到λ=51.148。 换算长细比计算公式:

其中 A -- 井架横截面的毛截面面积,取4×11.5 cm2; A1-- 井架横截面所截垂直于x-x轴或y-y轴的毛截面面积,取2×7.29cm2;

经过计算得到 λ0= 52。 查表得φ=0.847 。 3. 井架的整体稳定性计算: 井架在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式:

其中 N -- 轴心压力的计算值(kN); A -- 井架横截面的毛截面面积,取46 cm2; φ-- 轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数,取φ =0.847;

βmx -- 等效弯矩系数, 取1.0; M -- 计算范围段最大偏心弯矩值(kN.m); W1 -- 弯矩作用平面内,较大受压纤维的毛截面抵抗矩, W1 = I/(a/2) = 185723.34/(170/2) = 2184.98 cm3; NEX ---欧拉临界力,NEX =π2EA/(1.1×λ2) ; NEX= π2×2.06 ×105×46×102/(1.1×51.1482) = 3249930.278 N; 经过计算得到由上到下各缆风绳与井架接点处截面的强度分别为 第1道H1=15 m, N1= 152.737 kN ,M1=17.336 kN.m; σ=152.737×103/(0.847×46×102)+(1.0×17.336×106)/[2184.98×103 ×(1- 0.847×152.737×103/3249930.278)] = 47N/mm2; 第1道缆风绳处截面计算强度σ=47N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求! 第2道H2=30 m, N2= 92.446 kN ,M2=2.25 kN.m; σ=92.446×103/(0.847×46×102)+(1.0×2.25×106)/[2184.98×103 ×(1-0.847 ×92.446×103/3249930.278)] = 25N/mm2; 第2道缆风绳处截面计算强度σ=25N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求! 摇臂杆的支点截面处 H0=29.1m,N0= 93.796 kN ,M0= 3.468 kN.m; σ=93.796×103/(0.847×46×102)+(1.0×1×106)/[2184.98×103 ×(1-0.847× 93.796×103/3249930.278)] = 25N/mm2 摇臂杆处截面计算强度σ=25N/mm2≤允许强度215N/mm2,满足要求! 四、缆风绳的计算 缆风绳的最大拉力F= Rmax / sinθ =12.335/0.707= 17.444 kN; 缆风绳的容许拉力按照下式计算:

其中[Fg] ── 缆风绳的容许拉力(kN); Fg ── 缆风绳的钢丝破断拉力总和(kN); 计算中可以近似计算Fg=0.5d2 ,d为缆风绳直径(mm); α── 缆风绳之间的荷载不均匀系数,对6×19、6×37、6×61; 缆风绳分别可取0.85、0.82和0.8; K ── 缆风绳使用安全系数,根据《龙门架及井架物料提升机安全技

术规范》,k=5.5; 由于缆风绳在架体四角有横向缀件的同一水平面上对称布置,计算中取: [Fg]= 最大拉力17.444 kN,α=0.80 ,K= 5.5,得到: d =( 2×K×[Fg] /α )0.5 =( 2×5.5×17.444 / 0.80 )0.5 = 15.5 mm ;

缆风绳最小直径必须大于15.5 mm才能满足要求! 五、井架基础验算 1、井架基础所承受的轴向力N计算 N= G + Nq +S+∑T(i)+T1V+T2V+NV1+NV2+∑R(i)ctgθ=11 + 3.75 +11.22+19.092 +1.307+0.293+2.428+3.06+15.831 ×ctg45o=112.981 kN; 井架单肢型钢所传递的集中力为 :F=N/4 = 28.245 kN ; 2、井架单肢型钢与基础的连接钢板计算 由于混凝土抗压强度远没有钢材强,故单肢型钢与混凝土连接处需扩大型钢与混凝 土的接触面积,用钢板预埋,同时预埋钢板必须有一定的厚度,以满足抗冲切要求。预埋 钢板的面积A0计算如下: A0=F/fc=28.245×103/7.200= 3922.938 mm2; 3、井架基础计算 单肢型钢所需混凝土基础面积A计算如下: A=F/fa=28.245×103/(100.0×10-3)= 282451.558 mm2; 单肢型钢混凝土基础边长:a=282451.5581/ 2= 531.462 mm; 4.配筋计算 井架单肢型钢混凝土基础计算简图相当于一个倒梯梁,其板底最大弯矩按下式计算:

式中:M --- 井架单肢型钢混

推荐文章
返回顶部小火箭