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金华市人民广场标志塔安装工程吊装施工方案

金华市人民广场标志塔安装工程

二OO三年11月28日

1.1、工程名称：金华市区人民广场景观标志塔工程

1.2、建设单位：金华市城建开发有限公司

JC／T2507-2019 釉料用钾长石粉1.3、工程地点：金华市区人民广场

1.4、建设投资：约180万元

1.5、建设规模：约40米高钢结构标志塔

1.6、设计单位：中国联合工程公司

1.7、监理单位：华城监理工程公司

1.8、质监单位：金华市建设工程质量监督站

2.1、本标志塔的最重部件为标高0至11.1米高度的四块斜支撑柱，其准确重量为10.5吨，构件长度为11.1米。除了此四块构件，其它构件重量大大减轻，因此，本塔的吊装工况应在满足塔身所有构件吊装高度要求的基础上重点以底部这四块支撑柱的吊装为出发点进行设计。

2.2、本标志塔位于人民广场地下停车场的上方，塔身重量大，受停车场结构能承受的载荷所限(限重30吨)，本工程不能使用大型吊车进行机械化吊装，只能使用自重较轻的桅杆进行吊装，因此，本吊装工程的吊装难度较大，吊装机械化程度受到很大程度限制。

2.3、从塔本身的结构来看，由于塔身的艺术造型复杂，要求预制构件吊装过程中，能根据构件对接要求进行较准确的定位，从而便于构件连接面的对口及螺栓安装，这从吊装位置精度上对吊装提出了很高要求。

2.4、在吊装载荷方面，塔身结构对吊装工作较为有利，塔身结构的分段构件重量呈现下部重，上部轻的布局，这就表明，吊装的最困难情况出现在吊装高度较低的时候，从而大大提高了吊装的安全性。

2.5、从安全的角度出发，考虑到地下停车场的安全，吊装过程要求安全稳妥，不得出现吊装构件猛力撞击地下停车场楼面的情况，要求构件的卸排、起吊、滑移直到就位都必须十分平稳，不得出现冲击。

2.6、由于塔身预制构件均为细长构件，对运输要求较高，应采取可靠措施来确保构件在运输过程中不因为承受不合理的外力而产生变形，如果如果出现变形，将为构件的对接带来难度。

3.1、本塔的吊装根据塔身高度采用不同的吊装方法。

3.2、塔身24米标高以下部分采用半腰动臂桅杆进行吊装：具体布置如下：树立半腰动臂桅杆，采用Ф325×10mm无缝钢管作为主桅杆，高度24米，桅杆底脚位置在标志塔东侧3米处。桅杆动臂采用Ф219×10mm无缝钢管，外包L70×70×7角钢加固，动臂长度为18米。桅杆动臂底部采用定臂桅杆顶部的滑车组悬挂固定，动臂底部高度调整为0.5米至6米高度，在吊装11.1米标高以下重件时，动臂底部高度为0.5米；吊装11.1米至24米标高构件时，动臂底部高度根据需要调整为6米以内的合适数值。动臂桅杆的树立使用25吨吊机进行，25吨吊机自重约为25吨，加上桅杆重量3吨，总重量不超过30吨，故不影响地下停车场楼面强度。

3.3、塔身24米标高以上部分采用升降式小摇臂扒杆进行吊装，在塔身安装至24米高度后，拆除吊装24米高度以下构件所使用的半腰动臂桅杆，在塔身中部设升降式摇臂扒杆一付，采用长度14米Ф325×10mm无缝钢管作主桅杆，在主桅杆上安装长度9米的Ф159×6无缝钢管(外加角铁加固)作为动臂桅杆，组成小动臂桅杆，进行上部吊装工作。小动臂桅杆的树立同样使用25吨吊机进行，25吨吊机自重约为25吨，加上小桅杆重量1吨，总重量不超过30吨，不影响地下停车场楼面强度。主桅杆梱扎在塔身上，塔身安装高度上升到一定高度后，同步提高主桅杆的绑扎高度以吊装更高高度的塔身构件。

3.4、在塔身四周50米以外(地下停车场主体结构以外)设8只地锚，地锚采用普通埋设地锚，地锚锚坑深2米，长2.5米，宽1.5米，每个地锚用二根2.5米，长0.20米，宽0.16米厚方木二根，加20＃槽钢一根，用地垅扣捆扎，卧埋在坑内，地垅前用二根同规格方木树立，在树立方木前，再横卧一根2.5米同规格方木，然后回土填埋，填埋时，应分层回填夯实，分层高度为300毫米。地锚设置好以后，主地锚应以约10吨力进行试拉以确定其稳定性。

3.5、为平衡动臂桅杆底脚所受到的水平力，要求卷扬机以桅杆底脚位置为中心对称进行设置，卷扬机采用5吨卷扬机慢速卷扬机，数量为2台，其中一台为起吊用，另外一台为动臂变幅使用。

4.1、桅杆设立必须严格参照本吊装方案所附的吊装受力分析示意图的控制尺寸进行设置，重点保证动臂底脚高度、动臂幅度、缆风绳与地平面夹角三项数据。此外，要求主地锚应设在桅杆与塔身中心连线上，桅杆底脚应严格按照桅杆的设计要求进行设置，重点是确保桅杆底脚接触可靠均匀以确保桅杆不承受附加弯距，桅杆连接措施严格执行桅杆设计规定以保证桅杆强度。动臂桅杆的悬挂应进行严格检查以确保悬挂牢固。桅杆所配备的各种索具在安装前应进行严格的解体检查，确保索具无安全或质量隐患，经过检查确认后对所有需要润滑部位进行充分润滑。对所使用的钢丝绳进行全长度的检查，要求不得有超过规范要求数量的断丝及锈蚀。索具安装过程中，对所安装的绳夹、绳扣、滑车组、连接螺栓等零部件的安装情况全部进行换人复查。卷扬机等机具要求进行受力部位安全检查及电气控制性能检查，确保使用控制可靠。卷扬机锚可设在非主地锚以外的其它地锚上，但应进行试拉检查。

4.2、在确认所有吊装准备工作完成后，才可以进行吊装。吊装过程控制如下：首先，将动臂底脚高度调整好，对于11.1米以下重件，要求尽可能低以改善定臂桅杆的受力情况，将动臂桅杆调整至合适的吊装幅度，幅度以起吊滑车组下端在自由状态下大致对准构件吊点为准，吊装幅度的控制应以吊装过程中不从小变大为准。因此，要求构件在运输至塔身底脚位置后，其吊点位置应尽可能靠近塔身重心，并确保动臂最大幅度不超过5米。

4.3、构件的吊点利用构件本身所具有的耳孔设置，一般选用重心以上最靠近顶部法兰的耳孔作为吊点。

4.4、由于构件本身不对称，在自重作用下的状态不是其就位状态，要求在构件下部设调整拉绳，以便就位后进行法兰对接时调整其方位及法兰水平。

4.5、构件开始吊装前，应在后部与地面接触面设置移动拖排，当构件前部在吊装力作用下离地以后，应及时水平移动桅杆以保持吊装滑车组大致垂直，直到构件基本垂直后，可不再移动。

4.6、第一个预制构件的吊装过程中，必须设专人看护动臂桅杆的主地锚，观察地锚的受力状态，发现意外，及时向吊装指挥报告。

4.7、由于不能完全平衡桅杆底脚受到的水平力，为限保证桅杆吊装过程中底脚不发生水平位移，要求桅杆底脚应有可靠的固定措施。

4.8、安装塔身底板及11.1米以下的构件中，一定要找平底脚，严格底部数据，不能出差错。

4.9、在圆柱中心底脚板打好中心点，然后在11米高程处，用5kg线锤纠正塔身垂直度，并在每节塔身安装时，每次都必须测试中心垂直度。

4.10、在每层法兰处的螺丝必须拧紧螺帽，达到应设的标准为止，在外围连接板的螺丝也按标准拧紧，以达到设计规范要求。

5.受力分析、强度核算及主要机索具选择

根据桅杆的受力情况，对桅杆各主要工况的受力进行全面分析，并针对分析结果对桅杆进行强度核算。根据核算，桅杆最不利的吊装工况为吊装0至11.1米斜支撑柱的工况，本方案将此工况的分析及核算情况说明如下，本核算使用《助手吊装方案设计系统》计算机软件进行。

受力分析主要原始数据：

吊装设备质量： 10.5 吨

定臂桅杆质量： 1.95 吨

动臂桅杆质量： 1.4 吨

吊具自身质量： 0.5 吨

定臂指定截面： 11 米

动臂指定截面： 9 米

缆风绳总根数： 8

缆风绳预张力： 0.5 吨力

定臂桅杆高度：24 米

动臂桅杆长度：18 米

(其他输入数据与设定参见示意图)

（定臂桅杆受力分析结果）

主滑车受力(×9.8kN)： 5.11

后扳滑车受力(×9.8kN)： 3.12

主吊索受力(×9.8kN)： 6.45

起吊跑绳受力(×9.8kN)： 1.52主滑车与垂线偏角(度)： 33

桅杆中部截面正压力(×9.8kN)： 23.92

桅杆2/3截面正压力(×9.8kN)： 9.61

桅杆任意截面正压力(×9.8kN)： 9.79

桅杆中部截面弯距(×9.8kN.m)： 4.41

桅杆2/3截面弯距(×9.8kN.m)： 1.31

桅杆任意截面弯距(×9.8kN.m)： 1.53

桅杆底脚承受垂直压力(×9.8kN)： 18.8

（动臂桅杆受力分析结果）

主滑车受力(×9.8kN)： 12.1

后扳滑车受力(×9.8kN)： 5.11

主吊索受力(×9.8kN)： 15.62 起吊跑绳受力(×9.8kN)： 3.61主滑车与垂线偏角(度)： 0

桅杆中部截面正压力(×9.8kN)： 12.8

桅杆2/3截面正压力(×9.8kN)： 12.49桅杆任意截面正压力(×9.8kN)： 12.8桅杆中部截面弯距(×9.8kN.m)： 2.53

桅杆2/3截面弯距(×9.8kN.m)： 3.93

桅杆任意截面弯距(×9.8kN.m)： 2.53

桅杆底脚承受垂直压力(×9.8kN)： 13.28

桅杆底脚承受水平推力(×9.8kN)： 3.53

根据受力分析结果，定臂桅杆的最不利受力截面为动臂支撑点下方截面，对此截面进行强度及稳定性验算：

定臂桅杆验算原始数据(受力分析数值取自前述受力分析)：

桅杆等效高度（米）： 6

轴向压力（×9.8kN）： 23.92

弯矩（×9.8kN.m）： 4.41

钢管外径（毫米）： 325

钢管厚度（毫米）： 10

桅杆材质： 20#钢

(因此截面位置为桅杆高度6米以下，因此桅杆等效高度取6米)

定臂桅杆强度及稳定性验算结果：

允许应力(MPa): 150

实际应力(MPa): 85

桅杆细长比: 54

桅杆验算结论: 桅杆安全！

根据受力分析结果，确定动臂桅杆的最不利受力截面为动臂桅杆的中部截面，对此截面进行强度及稳定性验算：

动臂桅杆验算原始数据(受力分析数值取自前述受力分析)：桅杆高度（米）： 18

轴向压力（×9.8kN）： 12.8

弯矩（×9.8kN.m）： 2.53

钢管外径（毫米）： 219

钢管厚度（毫米）： 10

桅杆材质： 20#钢

动臂桅杆强度及稳定性验算结果：

允许应力(MPa): 150实际应力(MPa): 134

桅杆细长比: 244

桅杆验算结论: 桅杆安全！

由于吊装塔身上部的不动臂桅杆吊装重量小得多，且主桅杆与下部吊装的大动臂桅杆规格相同，因此强度较为富裕。此处不再列出分析及核算数据。

根据受力分析结果，起吊滑车组跑绳受力3.61吨力，而动臂桅杆变幅滑车组跑绳受力为1.52吨力，可见选用两台5吨卷扬机是可行的。

由受力分析，变幅滑车受力为5.11吨，主起吊滑车组受力为12.1吨，所以统一选用16吨双轮滑车组，有效绳数为4以增加吊装的平稳性。

结合受力分析结果，并考虑至留有足够的安全系数，所有非主缆风绳采用Ф13.5毫米6*19型钢丝绳；主缆风绳采用Ф17.5毫米6*19型钢丝绳；变幅滑车采用Ф17.5毫米6*37型钢丝绳；主起吊滑车组采用Ф19.5毫米6*37型钢丝绳。主起吊滑车组上部固定及下部吊点使用20吨绳扣，变幅滑车组及其它位置采用10吨绳扣。

Ф325*10L=14米

7.1、在吊装安装工作中，必须做到起重施工十不吊的要求，吊装作业人吊要严格按要求配备防护用具，两米以上高度必须系好安全带。

7.2、为了吊装工作安全，塔身外围应搭设脚手架，铺好组对工作平台，塔身管内设升降工作平台，并捆扎牢固。

7.3、起重过程中，随时注意气象条件，不允许在大风条件下吊装作业。

7.4、所有吊装施工人员在吊装作业时，要认真操作，听从指挥，发现隐患或其它意外情况，及时向指挥人员报告。

7.5、不得随吊装构件升降，吊装过程中，塔身除必须的组对作业人员以外，严禁滞留其它非作业人员；吊装构件上升过程中，构件下部严禁人员停留及作业。

7.6、首次吊装时，应先按最重件进行试吊，试吊中，认真检查和受力部位及构件的受力情况，试吊后经检查情况正常才能进行下一步的正式吊装。

7.7、吊装区或以塔中心为圆心，100米范围内为作业区，应设围栏进行围护，防止闲杂人吊进入作业区。各锚点附近也应设警示标志。

7.8、构件运输时，如果要进入地下停车场楼面上，应严格执行重量核查制度，确认进入车辆及所载构件总重不超过30吨的安全限额。

本图由计算机软件生成围堰施工工艺框图，其中构件形状及其它某些部位与本塔吊装的实际情况不完全相同，本图仅作为布置半腰动臂桅杆时作为参考以确定各主要控制尺寸。

1、工程概况……………………………………………1

2、工程吊装特点分析…………………………………1

3、吊装布署……………………………………………2

4、吊装技术要点………………………………………3

安全施工组织设计-15、受力分析、强度核算及主要机索具选择…………4

6、机具计划……………………………………………7

7、安全技术措施………………………………………8