某机械加工厂装配式钢筋混凝土单层厂房结构吊装设计

某机械加工厂装配式钢筋混凝土单层厂房结构吊装设计

一、设计资料：

厂房为两跨等高的装配式钢筋混凝土结构，每跨的跨度均为18米，柱距为6米，厂房总长为72米。场地及机械资料：

1、地基土为四类土，

2、吊装构件的索具长度取2~3米，索具重量为20公斤。 3、工期为80天。

4、自然地面标高为：－0.2 m

5、屋架钢筋采用Ш级钢，有六个预应力孔。

施工单位现在有履带式W1-100A、W1-100、W1-200、西北78D型及布尼茶起重机可供选用。5T桥式吊车和5T/3T桥式吊车各一台构件之间的吊装间距取为0.3m；绑扎点至吊钩的距离除屋架外，均取2.5m，混凝土的容重取为25N/m3。

二、施工方案：

1.预制构件的施工方法：

根据施工计划安排，柱和屋架现场预制，其他构件由工厂预制。钢筋混凝土预制柱和屋架模地基要求坚实，地模地基承载力满足要求。柱子底模就近在基础附近布置，预应力屋架布置在本跨内平卧预制。现场预制工程施工工艺流程：场地平整、夯实→放线→绑扎钢筋和安装预埋铁件→支模→浇灌混凝土—>拆模式—>养护。 预制构件平面布置如下：

（1）A列柱布置在A列的南面预制； （2）B列布置在B列的南面预制； （3）C列柱布置在C列的南面预制；

（4）抗风柱布置在1线和13线的厂房外侧预制屋架在各跨跨内预制。

z. .

- -

1.1、混凝土工程：

本工程使用C40混凝土。混凝土在浇筑过程应对混凝土振捣密实，浇筑中使用的振动棒应快插、慢拔，振捣均匀，不得有漏振现象发生。浇筑混凝土时，注意不要使振动棒贴近镀锌钢管，以免造成其损坏或位置偏移，屋架采用平卧叠浇，叠浇3～4榀，当下层屋架达到足够强度后，即可贴聚脂薄膜，浇筑上一榀屋架。屋架制作时要做好防雨措施，以防混凝土浇捣时大雨冲淋。

1.2、钢筋工程：

钢筋进场时应根据规格、直径分类堆放，标识清晰，且应用垫木垫底及有防生锈的措施。钢筋的质量检验应符合国家规范的有关规定，只有合格的钢材才允许投入加工使用。 钢筋在现场加工成型，钢筋的制作、绑扎必须按图纸施工，钢筋的弯钩、锚固长度、搭接长度必须满足图纸及有关规范要求。钢筋绑扎前，应校对成型钢筋的钢种、直径、形状、位置、尺寸和数量，如有错漏应及时改正及增补。

预应力钢筋本工程采用的是碳素钢丝，钢丝直径ФS5 mm，规格为15×5mm，抗拉强度≥1570MPa，屈服强度≥1410 MPa，伸长率≥4%。预应力钢筋X拉前，必须提供混凝土试块的强度报告，施加预应力时的混凝土强度应在图纸上标明，如设计无要求，不应低于设计强度等级的75%。锚具的选用，根据设计和图纸要求和施工条件来确定。本工程选用的是YM型锚具。锚具外环强度为HRC22-32，塞锚硬度为HRC56-65，每孔锚固15根钢丝。X拉设备选用YZ1200型千斤顶，安装的压力表精度不宜小于1.5级。

预应力钢筋X拉前应核对钢筋数量并检查外观质量，合格后方可X拉，预应力钢筋X拉时不得有断丝、滑丝现象发生。预应力筋的X拉顺序，屋架两端同时对称X拉，X拉程序为0—σcon 持荷三分钟。X拉完毕后，进行锚固，预应力钢筋外露长度不小于30mm，超长部位用电锯切断。X拉完毕后应立即灌浆。

施工前应根据图纸要求制作预埋件及外留钢筋，绑扎时要反复校核其位置及尺寸，并加以固定，不得有位移现象。

1.3、基础工程：

施工流程：挖土→浇混凝土垫层→放线→绑扎钢筋和支模→浇注混凝土→拆模→回填基坑并养护→基础分部验收。

- -可修编.

- -

基础施工流水分段按A列、B列、C列（含8线抗风柱基）分为三个施工流水段。

2、起重机的选择：

序号 1 2 3 4 5 6 9 10 11 12 梯形屋架 屋面板 屋架支撑 名称 编号 YWB—18—3Ⅱ YWB—3Ⅱ HX—1 DL-5Z YZ—1 YZ—2 YZ—3 J—1 J—2 J—3 下柱ZC—1 数量 26 288 36 48 26 13 8 26 13 8 6 标准图集 CG4170(—) G410(—) G117 本图 本图 本图 本图 本图 本图 本图 体积 2.55 0.467 0.03 1.13T 1.46 2.05 2.7 预制钢筋混凝土吊车梁 预制钢筋混凝土柱 预制钢筋混凝土柱 预制钢筋混凝土柱 钢筋混凝土基础 钢筋混凝土基础 钢筋混凝土基础 柱间支撑 选用履带式起重机进行构件吊装，由主要构件一览表，折算成的构件重量均小于50吨，安装高度均小于25米，因此将起重机型号定为布尼茶起。

3、吊装方法：

结构吊装方法对于柱和梁采用分件吊装法，对于屋盖采用综合吊装方法。 3.1、柱的吊装:

柱采用斜吊绑扎法吊装。 （1）YZ1柱

起吊荷载：QQ1Q24.10.024.12(t)

起吊高度：Hh1h2h3h400.3(51.70.85)1.77.85(m) （2）YZ2柱

起吊荷载：QQ1Q25.1250.025.145(t)

起吊高度：Hh1h2h3h400.3(51.70.85)1.77.85(m) （3）YZ3 柱

起吊荷载： QQ1Q26.750.026.79(t)

起吊高度：Hh1h2h3h400.3(7.91.70.85)1.710.75(m)

起重机臂长30m，当Q=12.1t时相应的起重半径R=12m，起重高度H=25.4m>10.75m，

- -可修编.

- -

满足吊装柱子的要求。由此选用W1-200型履带式起重机。 3.2、屋架的吊装：

屋架采用两点绑扎吊装安装。

起吊荷载:QQ1Q22.5520.025.12(t)

起吊高度：Hh1h2h3h4(80.3)0.300.213.575315.385m)

起重机臂长30m，当Q=12.1t时相应的起重半径R=12m，起重高度H=25.4m>15.385m，满足吊装屋架的要求。由此选用W1-200型履带式起重机。 3.3、屋面板：

起吊荷载:QQ1Q20.46720.020.954(t)

起吊高度：Hh1h2h3h4(11.5750.210.3)0.30.242.515.125(m) 起重机吊装跨中屋面板时，起重钩需伸过已吊装好的屋架上弦中线a=3m,且起重臂中心线与已安装好的屋架中心线至少保持g=1m的距离.初选W1-200,E=2.1m。h=h1-E=（11.575+0.3+0.21）-2.1=9.985m

选W1-200型履带式起重机吊装屋面板，F=1.6m,起重臂长L取30米，起重仰角α=54°,则实际起重半径为：R=F+Lcosα=1.6+30×cos54°=19.23m

查W1-200型30m起重臂的性能曲线或性能表知,R=19.23m时，Q=6.9t>0.487t,H=21.7m>15.125m,所以选择W1-200型30m起重臂符合吊装跨中屋面板的要求。

4.构件平面布置：

采用本吊装方案，在场地平整及杯形基础混凝土浇注完成后，即可进行柱和屋架的预制。根据上述预制构件平面布置情况，A、B列柱在跨内预制； C列柱在跨外预制。高跨和底跨的屋架，则分别安排在跨内靠A和B轴线一边预制。柱的预制位置既是吊装前的就位位置，吊装A列柱、B列柱、C列柱和屋架时最大工作幅度均大于L/2=18m/2=9m，由于C列柱在跨外预制，采用跨边开行，其余的沿跨中开行。 4.1、A、B列柱的预制位置：

柱脚至绑扎点的距离为5.85m。A、B列柱安排在跨内预制，采用每2根柱叠浇制作。柱采用旋转法起吊，每一停机点位置吊装4根柱子。要求起重机的开行路线必须在AB跨

- -可修编.

- -

在中心线上。因此，停机点位置在4柱基之间的中心点处，其起吊柱A、B列柱的工作幅度为R=a2(b/2)2=92(6/2)2=9.5m

4.2、C列柱的预制位置：

柱脚至绑扎点的距离为5.85m。C列柱安排在跨外预制，为节约模板，采用每2根柱叠浇制作。柱采用旋转法起吊，每一停机点位置吊装2根柱子。因此起重机应停在2根柱子之间，且使2根柱基具有相同的工作幅度R。因此，停机点位置在2柱基之间，且其起吊C列柱的的最大工作幅度为： Rmax=a2(b/2)2=92(6/2)2=9.5m。其中，8mR9.5取R=9m。

4.3、屋架的预制位置：

屋架以3～4榀为一叠，安排在跨内预制，每跨内分4叠共计为8叠进行制作。为使起重机回转时其尾部不致与跨中预置的屋架相碰，屋架预制的位置必须沿跨中线后退3.3m-2.8m=0.5m。其次要考虑各屋架就位位置，采用异侧就位。

5.起重机开行路线：

根据上述预制构件的布置方案，起重机开行路线及构件的吊装次序，按以下3次开行吊装：

5.1、第一次开行吊装。吊完全部柱并就位屋架、吊车梁等构件。

起重机A、B轴线跨中进场，接30m长起重臂，沿A、B跨中1～13轴线吊装A、B列柱，沿13轴线吊装4根抗风柱，沿C轴13～1轴线吊装，C列柱，沿 1轴外吊装1轴上4根抗风柱。

5.2、第二次开行吊装。吊装各种预制梁。

自1～13轴线吊装B、C跨的吊车梁及柱间支撑，自13～1轴线吊装A、B跨的吊车梁及柱间支撑。

5.3、第三次开行吊装。吊完屋盖各种构件。

自1～13轴线吊装A、B跨屋架、屋面支撑及屋面板，自13～1轴线吊装B、C跨屋

- -可修编.

- -

架、屋面支撑及屋面板、退场并卸去30m长起重臂。

三、施工进度计划：

1.基础工程：

1.1基础工程施工分项及工程量：

1.1.1挖土方的计算：

垫层及底阶需支模时，每边各增30cm计算。地基土为四类土，边坡坡度为1:0.3。 （1）J—1坑

侧边边坡放坡宽度为：（2.1-0.2）×0.3=0.57m

基坑中集面面积：F0=（1.4+0.05+1.4+0.05+0.3×2+0.57）×（1.2+1.2+0.3×2+0.57

=14.5299m2

基坑底面积为：F1=（1.4+0.05+1.4+0.05+0.3×2）×（1.2+1.2+0.3×2）

=10.5m2

坑口面积： F2=（1.4+0.05+1.4+0.05+0.3×2+0.57×2）×（1.2+

1.2+0.3×2+0.57×2）=19.2096m2

挖土方量：v1（2）J—2坑

侧边边坡放坡宽度为：（2.1-0.2）×0.3=0.57m

2 基坑中集面面积：F0=（1.5+0.05+1.5+0.05+0.3×2+0.57）×（1.2+1.2+0.3×2+0.57）=15.24m

H(F14F0F3)1.9(10.5414.529919.2096)27.81m3

66基坑底面积为：F1=（1.5+0.05+1.5+0.05+0.3×2）×（1.2+1.2+0.3×2）=11.1m2 坑口面积：F2=（1.5+0.05+1.5+0.05+0.3×2+0.57×2）×（1.2+

1.2+0.3×2+0.57×2）=20.04m2

- -可修编.

- -

基坑的挖土方量：v2 (3)J—3坑

H(F14F0F3)1.9(11.1415.2420.04)29.165m3

66侧边边坡放坡宽度为：（2.1-0.2）×0.3=0.57m

基坑中集面面积：F0=（1 +0.1+1+0.1+0.3×2+0.57）×（0.9+0.9+0.3×2+0.57）=10.0089m基坑底面积为：F1=（1 +0.1+1+0.1+0.3×2）×（0.9+0.9+0.3×2）=6.72m2 坑口面积：F2=（1+0.1+1+0.1+0.3×2+0.57×2）×（0.9+

0.9+0.3×2+0.57×2）=13.95m2

基坑的挖土方量：v3

总挖土方量：

2

H(F14F0F3)1.9(6.72410.008913.95)19.223m3

66v挖26v113v28v32627.811329.165819.2231255.989m3

1.1.2基础体积计算：

(1)J1基础

v1(1.41.40.052)(1.21.20.052)0.1(1.41.4)(1.21.2)0.45(0.6750.2750.6750.2750.050)0.42(1.21.2)0.7253.02420.724.469m3(2)J2基础

v2(1.51.50.052)(1.21.20.052)0.1(1.51.5)(1.21.2)0.45(0.6750.2750.6750.2750.050)0.42(1.21.2)0.7753.2420.724.735m3(3)J3基础

- -可修编.

- -

v3(110.12)(0.90.90.12)0.1(11)(0.90.9)0.45(0.6250.3250.6250.3250.050)0.42(0.90.9)0.441.62

20.3962.456m3 总

的

混

凝

土

用

量

：

v砼26v113v28v3264.469134.73582.456197.397m3

1.1.3插入基础中柱子的体积：

（1.150.4）0.350.50.27mYZ1v柱13

（1.150.4）0.350.50.27m3 YZ2v柱2（1.150.4）0.60.40.372m3 YZ3v柱3总的柱子体积：

v柱26v柱113v柱28v柱3260.27130.2780.37223.023m3

1.1.4、基础工程施工工程量如下： ①第Ⅰ施工段（A轴）工程量

序号 1 2 3 4 工程分项 挖土 混凝土垫层 浇注混凝土 回填土 单位 m3 m3 m3 m3 工程量 361.53 9.425 48.672 299.923+172.8=472.723 - -可修编.

- -

注：其中回填土时，包括1～5轴线场地回填至±0.00的土

②第Ⅱ施工段（B轴）工程量

序号 1 2 3 4 工程分项 挖土 混凝土垫层 浇注混凝土 回填土 单位 m3 m3 m3 m 3工程量 379.145 10.075 51.48 313.69+172.8=486.49 注：其中回填土时，包括5～9轴线场地回填至±0.00的土 ③第Ⅲ施工段（C轴，包括8线防风柱基）工程量

序号 1 2 3 4 工程分项 挖土 混凝土垫层 浇注混凝土 回填土 单位 m3 m3 m3 m3 工程量 361.53+153.864=515.394 9.425+3.52=12.945 48.672+16.128=64.8 299.923+131.24+172.8=617.73 注：其中回填土时，包括9～13轴线场地回填至±0.00的土

1.1.5、现场预制工程工程量

- -可修编.

- -

11 混凝土柱 预制钢筋 12 YZ—3 8 2.7 21.6 预制钢筋 10 混凝土柱 预制钢筋 YZ—2 13 2.05 26.65 YZ—1 26 1.46 37.96 YWB—18—31 梯形屋架 Ⅱ 26 2.55 66.3 体积 序号 名称 编号 数量 一个 合计

混凝土柱

2、各分部分项工程劳动力和工期计算

2.1、基础工程： ⑴确定流水节拍：

序号 施工过程 Ⅰ 1 挖土 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 2 模板 Ⅱ Ⅲ Ⅰ 3 钢筋 Ⅱ Ⅲ 工程量 361.53m3 379.145m3 515.394m3 48.672 m3 51.48 m3 64.8m3 48.672 m3 51.48 m3 64.8m3 施工定额 工日 151 每日每班工作班数 人数 天数 51 1 53 54 13 1 14 17 4 1 4 5 3 3 4 2 2 2 2 2 2 100 m3/41.8工日 159 216 25 10m3/5.09工日 27 33 8 10m3/1.53工日 8 10 - -可修编.

- - 4 混凝土 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 48.672 m3 51.48 m3 64.8m3 472.723 m3 486.49 m3 617.73 m3 100m3/21.8工日 10m3/7.17工日 35 37 47 104 107 135 18 18 16 52 54 45 2 2 3 2 2 3 5 回填土

基础工程的流水节拍

施工段 施工过程 挖土（A） 模板(B) 钢筋(C) 混凝土(D) 回填土(E) Ⅰ 3 2 2 2 2 Ⅱ 3 2 2 2 2 Ⅲ 4 2 2 3 3

⑵确定流水步距和流水工期：

①KA.B=6天 KB.C=2天 KC.D=2天 KD.E=3天

流水周期：Tki,i1tn6223720天 ⑶横道图

无节奏流水施工

施工进度/天 施工过程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A B - -可修编.

- - C D E

2.2、预制钢筋混凝土预应力屋架和预制钢筋混凝土柱工程： ⑴确定流水节拍：

序号 施工过程 工程量 施工定额 每日工日 班数 Ⅰ Ⅱ 1 模板 Ⅲ Ⅳ 2 钢筋 Ⅰ 21.6 m3 66.3 m3 37.96 m3 10m3/12.86工日 10m3/67.50工日 10m3/8.59工日 28 448 33 1 37.96 m3 10m3/17.46工日 26.65 m3 47 1 14 56 17 2 8 2 24 2 67 34 2 每班人数 工作天数 - -可修编.

- - Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ 混凝3 土 Ⅲ Ⅳ 4 X拉 Ⅳ Ⅱ 26.65 m3 21.6 m3 66.3 m3 37.96 m3 10m/8.71工日 323 10m3/7.86工日 10m3/16.74工日 17 111 34 24 1 10m3/7.71工日 10m3/10.30工日 1个孔/0.14

预制工程流水节拍

12 9 37 17 12 9 33 1 8 2 2 3 2 2 2 3 2 26.65 m 21.6 m3 66.3 m3 4×26 17 69 15 施工段 施工过程 模板（A） 钢筋（B） 混凝土(C) Ⅰ 2 2 2 Ⅱ 2 2 2 Ⅲ 2 2 2 Ⅳ 8 3 3

⑵确定流水步距和流水工期

①KA.B=8天 KB.C=3天

流水周期：Tki,i1tn83920天 ⑶横道图

无节奏流水施工

施施工进度/天 - -可修编.

- - 工过1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 程 A B C 所以预制工程的工期为：T1T222天

2.3、吊装工程

本工程构件吊装选择了一台W1—200型履带式起重机，起重机杆长选择30m，可以吊装本工程的全部预制构件。

主要构件安装时间安排

序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 A、C列柱吊装 B列柱吊装 DL—5Z吊车梁吊装 DL—5B吊车梁吊装 屋架翻身扶直 抗风柱吊装 屋盖综合安装 台班 1.092 0.559 1.52 0.304 1.092 0.344 55 工日 21 11 18 4 14 8 997 每日班数 1 1 1 1 1 1 1 每班人数 7 6 9 4 7 4 40 工作天数 3 2 2 1 2 2 25

计算工期：

TT1T2T3T4T5T6T73221222537天

3、施工进度计划

基础工程20天，预制工程22天，吊装工程37天，总计为

- -可修编.

- -

20+22+37=79天

根据相关要求，本工程总工期为80天，所以上述的流水施工计算符合要求。

- -可修编.