超大型游乐设备埋件分段施工方案

长影海南生态文化产业园项目中国区工程 速降机及战船设备预埋件安装施工方案长影海南生态文化产业园项目中国区速降机及战船设备预埋件安装施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 中铁建设集团有限公司海南分公司第四项目部2016年4月26日1 前言楼兰双塔跳楼机设备（速降塔）的立柱塔基础和卷扬机基础超大型预埋件多用于重要结构或结构的重要部位及大型设备的基座部位等，预埋件水平度、轴线位置等安装精度要求较高，由于尺寸大、重量重、锚件多、钢筋密集、安装空间狭小等特点，使铁件加工、安装都比较困难。中国中铁建设集团有限公司在长影海南“环球100”项目中国区10#楼的起重机工程施工过程中，因塔座顶板预埋件尺寸超大并需高位安装（立柱塔最大单块铁板3220 mm2900 mm3210mm，含锚件重8.9吨，垂直度要求0.5/1000mm以内，卷扬机最大单块铁板8358mmX3000mmX45mm，含锚件重8.8吨，垂直度要求0.5/1000mm以内），整套设备是意大利进口的，安装精度和安装间隙很小，在室内安装空间受到限制，常规整体吊装及安装难以满足施工的需要。为此，中铁建成立课题组，经广泛调研，反复论证并结合施工实际，总结出一套超大型预埋件高精度安装施工工法，即分块加工、分块吊装、高位合理施焊、分层浇筑，成功地控制了预埋件的安装精度，该工程于2016年5月8日通过竣工验收并已经投入使用，取得了明显的经济效益和社会效益。2 工法特点2.0.1 超大型预埋件由于重量较重，尺寸较大，若考虑采用预埋件整体吊装的方法将会大幅度增加施工成本，同时吊装过程中铁件容易变形，铁件就位后移动困难且难以控制安装精度。本工法采用分块加工、预埋件钢板和锚件分开安装的方法，能利用现场现有垂直运输机械起重能力，避免投入大型专业吊装设备。2.0.2 将预埋件的锚件与钢板分开安装，先安装定位锚件，采用26#钢筋加长双面搭焊，将每件锚螺栓固定在承台结构钢筋网格上，分层浇筑,将8根740mm*M24锚件按尺寸固定于混凝土中，预留低于锚螺栓上部250300mm先进行一次灌浆承台，等待硬度达到75%后，再安装预埋件钢板基础底座，采用4个4吨的液压千斤顶支撑调整机座水平和垂直度达到安装要求，加强基础底座焊接加固，最后浇筑钢板下混凝土。这种工艺能够在施工中逐步调整误差，在每个环节中不断进行测量和矫正，从而较大程度地提高安装精度，保证高精度安装的要求。2.0.3 应用数值模拟技术，采用有限元分析方法，选取合理的分块方案和焊接顺序，可以控制焊接变形，保证预埋件的平整度及轴线位移符合设计要求。2.0.4 本工法采用了分块加工、分块吊装、合理施焊、不断纠偏的施工工艺，在高空环境下，有效地保证了超大型预埋件的安装精度，并加快了施工进度，降低了施工成本，使用效果良好。 3 适用范围本工法适用于工业与民用建筑中超大型预埋件高精度安装，如屋面钢结构预埋件、大型构筑物高位预埋件、大型设备基础预埋件等对铁件安装精度要求较高的工程，尤其适用于吊装高度较大的超大型预埋件高精度安装工程。 4 工艺原理 基于“分块吊装”、“预埋件钢板和锚件分开安装”、“合理施焊”理念相结合的超大型预埋件高精度安装施工工艺，先将超大型预埋件钢板进行分块加工，并预留相关锚件安装及混凝土浇筑的孔洞；将锚件分别吊装到工作面，再用样板进行定位后浇筑混凝土固定；然后将分块后的钢板吊装就位，通过数值方法分析后，采用合理的顺序进行分块钢板之间的焊接以及钢板与锚件之间的焊接作业，并在焊接过程中不断纠偏；最后通过浇筑孔进行钢板下的混凝土浇筑。目 录1、编制依据12、工程概况13、施工准备33.1人员准备33.2施工设备与主要资源准备43.3施工现场条件准备54、 地脚螺栓安装工艺84.1地脚螺栓安装工艺流程84.2地脚螺栓规格84.3地脚螺栓施工流程114.4卷扬机地脚螺栓施工说明164.511#楼战船地脚螺栓施工说明175、速降机埋件安装185.1埋件吊点选择185.2临时固定和测量校正185.3埋件地脚螺栓焊接固定205.4焊接固定后的复验215.5二次灌浆215.6埋件钢筋绑扎和混凝土浇筑225.7混凝土浇筑后第三次复测236、质量标准及控制236.1质量标准236.2质量控制257、成品保护258、安全文明施工261、编制依据序号名 称编 号1钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20012工程测量规范GB50026-20073建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20114型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-20015钢结构设计规范GB50017-20036钢结构工程施工规范GB50755-20127建筑工程施工技术管理规程DBJ01-80-20038混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20159本工程施工图纸及相关文件2、工程概况长影海南生态文化产业园“环球100”中国区项目位于海南省海口市秀英区，项目将打造成集影视制作、娱乐、商务、演艺、教育、传媒、科技等多功能于一体的超大型国家及国际化电影产业园区。中国区拟建设18栋地上1层建筑，建筑面积约25529平方米，其中最高建筑高度140米，最大单体建筑面积17147平方米。本方案主要针对10#楼速降机底部的设备预埋件和11#楼战船预埋地脚螺栓所编制的专项施工方案。 卷扬机地脚螺栓速降机预埋件10#楼速降机设备及埋件立面和俯视图战船地脚螺栓11#楼战船设备预埋地脚螺栓示意图效果图3、施工准备3.1人员准备3.1.1人员配置一览表序号工种人数备注1信号工2人2安装工5人3电焊工3人4普工5人合计19人3.1.2对参加本工程施工人员的要求 （1）参与施工的特种作业人员均持证上岗。必要时施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业人员的培训与考核。（2）施工人员均参加过多层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。（3）管理人员参加过多项大工程的施工，并具有丰富的实践经验。3.2施工设备与主要资源准备序号名 称型 号 与 规 格单位数量备 注1钢 丝 绳637+1286m根4吊 埋 件2卸 扣6.8# M42个5适用于28钢丝绳3活动扳手把44对 讲 机对45撬 棍1.5m根46安 全 带根127安 全 帽顶128激 光 经 纬 仪DTG-J2E台29水 准 仪自动安平台110钢 卷 尺50m把311墨 斗台212记 号 笔白色或红色只513铝合金塔尺5m个114交流焊机BX1-200-2台2附件配套15射吸式割炬套216氧气、乙炔气瓶个各217配 电 箱配电箱个218橡套电缆软线325+210m100设备电源线19千斤顶4吨个420160吨汽车吊台13.3施工现场条件准备3.3.1现场平面图10#楼平面布置图11#楼平面布置图10#楼速降机设备埋件安装包括两个卷扬机埋件和两个速降机埋件 ，分别位于两个塔楼的中心位置其中速降机埋件顶标高约1.870m、卷扬机埋件标高为-0.903m。11#楼战船地脚螺栓共计两处，分别位于10#楼船体中部，预埋件标高为+1.600m。3.3.2吊车使用分析安装构件中最重的是速降机埋件重量约9吨，吊车工作位置距离埋件安装中心位置约30米，据此考虑160吨汽车吊作业，完全满足性能要求。160吨吊车性能见下表：3.3.3作业条件准备（1）为保证施工质量和最大缩短工期，拿到图纸后要认真审核，确定每个部位所需要的锚栓型号。检查锚栓的位置与基础中的钢筋是否交叉及有无其它施工矛盾。 （2）定购、加工锚栓和定位钢板，做完前期准备工作；确定锚栓相对位置、标高。浇注混凝土等工序安排专人操作，并有专人监督，对出现移位的锚栓要及时校正。并在每道工序完工后进行认真检查。 （3）定位钢板进场后要逐一检查定位钢板的孔位、孔径，不满足要求的，一律不得使用。 （4） 安排夜间施工时，应有足够的照明设施，并要合理安排安装顺序，已进入场地的锚栓做好保护工作。 （5） 埋件进场后进行进场验收，验收要点： 检查构件、配套件的出厂合格证、材质证明和材料的复试报告，焊缝外观质量与无损检测报告，焊接工艺评定、施工试验报告以及该检验批交验的施工技术资料。 检查进场构件的外观质量、构件的挠曲变形，牛腿的标高与方向节点板表面损坏与变形、焊缝外观质量、有摩擦面抗滑移系数要求的表面喷砂（丸）质量。 检查构件的几何尺寸、特别是两端要求平直时，构件长度（应将焊接收缩值和压缩变形值计入构件的长度内）以及平面度、垂直度。 4、 地脚螺栓安装工艺4.1地脚螺栓安装工艺流程 确定预埋锚栓型号 锚栓定位 轴线、标高确定预下锚栓放置定位钢板、固定锚栓放置螺栓组地脚螺栓固定浇筑前复核浇筑混凝土最终位置复核 锚栓防护 4.2地脚螺栓规格 地脚螺栓共计安装6组，安装10#楼卷扬机的地脚螺栓2组，2组规格相同，具体规格为M24*900，每个卷扬机安装38根地脚螺栓，两处共计76根；安装10#楼速降机埋件的地脚螺栓2组，2组规格相同，具体规格为M24*800，因上部速降机埋件过重,为增加锚固的稳定性，故现场需要把原定螺杆加长500mm，呈正八边形对称布置，每个埋件地脚螺栓为8根，两处埋件，共计16根地脚螺栓；安装11#楼战船的地脚螺栓2组，2组规格相同，具体规格为M33*1600，呈圆形均布，每个战船安装60根地脚螺栓，两处埋件，共计120根地脚螺栓，全部合计212根地脚螺栓，如下图示： 速降机地脚螺栓规格和布置图楼兰塔双塔速降机立柱塔底座基础预埋件楼兰塔双塔速降机立柱塔底座基础预埋件制作步骤卷扬机地脚螺栓示意图战船地脚螺栓示意图4.3地脚螺栓施工流程 六组地脚螺栓的安装方法相同，为便于说明，以速降机地脚螺栓安装为例说明安装流程及方法。 4.3.1测量放线根据甲方提供的控制点，架设仪器，将轴线和标高控制点投测到埋件位置，用墨线弹出地脚螺栓定位板的横向和纵向中心十字线，安装时只要将定位板中心和放好的控制线重合即可保证地脚螺栓的水平位置。标高控制用塔尺和水准仪，以甲方控制点标高为基准，测量锚栓顶部标高，调整锚栓高度，调整时用螺母上下调整，保证标高在允许偏差范围内即可，标高控制必须至少复核甲方的2个控制点以上，尽可能降低误差。整个地脚螺栓安装过程中，需要四次测量，第一次为地脚螺栓安装时，测量调整标高和垂直度；第二次为地脚螺栓浇筑砼前，需要复验地脚螺栓标高和垂直度，保证在允许误差内才可以浇筑，否则立即进行调整；第三次测量为混凝土浇筑后初凝前，进行第三次测量，如有偏差，立即调整，直到达到符合规范要求。第四次测量为混凝土终凝后，测量最终地脚螺栓的偏差，以此作为最终上部设备和埋件安装的数据，如有无法消化的偏差，可按照此数据调整设备和埋件底板的孔位来修正偏差。十字线埋件中心线示意图4.3.2地脚螺栓的固定地脚螺栓的固定采用两种措施，第一种在上部安装定位架，钢筋绑扎完成后，在钢筋上部放置固定架，固定架由定位板和角钢支架组成，如下图示。为保障安装精度，建议定位板在工厂加工制作。第二种措施，当锚栓的标高和垂直度调整好后，和周围的钢筋框架固定焊接，焊接时不能和主筋搭接，应该与箍筋焊接固定，必要时加焊短钢筋以固定成稳固的体系，保证浇筑混凝土的过程中地脚螺栓不会产生偏移。当地脚螺栓与钢筋冲突时，尽量调整钢筋位置，保证预埋螺栓的定位。通过这两种措施能够有效地保证地脚螺栓的定位精度，也能保证其稳固，不会受到浇筑混凝土的影响。为避免与钢筋绑扎产生冲突，上部的定位架在浇筑砼后需要拆除。考虑埋件重量达到9吨，临时固定时仅靠8根螺杆支撑，会破坏地脚螺杆螺纹丝扣，所以在预埋地脚螺栓时，在埋件底板下侧位置预埋8根L=1000mm均布的25钢筋，用于支撑埋件，预埋时钢筋上标高和地脚螺栓一致。当首次混凝土浇筑并终凝后，按照埋件底标高将钢筋切割，保证钢筋上部和埋件底部标高一致，埋件安装时直接落在钢筋上起到临时支撑加固的作用。（后附图）角钢支架定位板上部定位架（由定位板和角钢支架组成）加焊钢筋加固预埋8根支撑埋件钢筋上部定位架下部与基础钢筋笼焊接固定地脚螺栓定位体系图示支撑钢筋呈八边形对称布置预埋支撑钢筋布置图4.3.3第一次混凝土浇筑 进行首次混凝土浇筑施工，考虑校正上部埋件时需要在底部放置千斤顶，故首次浇筑面标高为-1.650m。地脚螺栓在混凝土浇筑施工时，应随时检查，必须保证支架的定位轴线不产生偏移。为防止混凝土浇灌完成之后螺栓被污染，在混凝土浇灌之前，应将螺栓丝扣部分打油后用塑料薄膜包扎好。 经过测量复核，当螺栓组满足尺寸精度要求后，即可浇灌混凝土。在螺栓组附近浇灌振捣混凝土时要特别注意，既要捣实混凝土又不要碰撞螺栓，要精心施工，以免引起螺栓移位变形。 混凝土浇注时跟踪测量地脚螺栓移动偏差。一旦发现偏差超标的立刻进行校正，直至符合规范要求。 在混凝土浇灌完成之后混凝土初凝之前应派专人进行螺栓的再次校核、调整，直到螺栓位置满足规范要求。 混凝土施工完后，要拆除定位架，应立即派人用层板制成的盖子盖在螺帽上面进行保护，防止螺栓丝口被破坏。支撑钢筋和地脚螺栓标高相同锚栓浇筑混凝土示意图混凝土浇筑后图示 拆除定位架后图示第一次浇筑混凝土完成后待混凝土上强度后对混凝土水平施工缝位置进行处理，墙体施工缝保护层外围切割打磨，严格按照施工缝处理要求进行剔凿处理，要求施工缝水平，保证千斤顶安放时的水平度，用水冲洗，同时满足下一次混凝土浇筑时的混凝土连接。剔凿时不得对已经预埋好的地脚螺栓造成破坏，剔凿地脚螺栓周围10cm时需人工进行剔凿，不得使用电镐/风炮等进行剔凿。施工缝处理效果图4.3.4地脚螺栓的复测混凝土浇筑完成后，对地脚螺栓的位置、标高等进行复测，主要检查混凝土浇筑过程对地脚螺栓影响的大小。对弯曲变形的地脚螺栓，要进行校正；已损伤的丝扣用钣牙进行修理，并对所有的螺栓予以保护，如发现地脚螺栓出现无法调整的偏移，及时联系厂家，将埋件底板孔位按照现场的实际偏移进行调整，保证到现场后孔位能和现场实际锚栓位置吻合，成功安装。 测量示意图4.3.5切割支撑钢筋 利用水准仪将底板下沿标高（-1.340）标示在支撑钢筋上，按照标示的标高平整地将钢筋以底板下沿标高切割，保证切割后的支撑面和柱底板下沿面基本一致。25支撑钢筋支撑钢筋切割标高示意图4.4卷扬机地脚螺栓施工说明卷扬机底部距离混凝土基础面有80mm缝隙，所以底板节点不需要顶紧，混凝土浇筑可一次性完成，浇筑面标高为-0.983m，除了地脚螺栓外，还有两根H型钢及DN200电管需要预埋，方法同地脚螺栓预埋方法相同。定位板卷扬机锚栓示意图卷扬机地脚螺栓示意图4.511#楼战船地脚螺栓施工说明战船地脚螺栓的安装和速降机底部地脚螺栓施工方法相同，底部混凝土分两次浇筑，首次浇筑面为+1.500m，预留100mm二次灌浆层如下图示：二次灌浆示意图定位板战船地脚螺栓示意图5、速降机埋件安装5.1埋件吊点选择因埋件重量约9吨，计划设计四个吊点进行吊装，保证吊装平稳。埋件加工时需要在埋件上部均布焊接四个吊耳，如下图示：吊耳设置示意图5.2临时固定和测量校正5.2.1临时固定当埋件吊到就位上方200mm时，停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣，当埋件底板刚刚与支撑钢筋接触后应停止下落，检查埋件四边中心线与基础十字轴线的对准情况（四边要兼顾），如有不符，立即进行调整。（调整时，需三人操作，一人移动钢柱、一人协助稳固，另一人进行检测）经调整，埋件的就位偏差在3mm以内后，再下落埋件，使之落实。拧紧埋件底板地脚螺栓的锁紧螺母。埋件就位图示5.2.2埋件测量校正（1）标高调整 先在埋件上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在埋件底板下设置的千斤顶来调整标高和垂直偏差。因埋件自重过大，直接用螺母调节可能损坏丝扣，故采用埋件底板下设置千斤顶调整标高，能够保护螺杆丝扣，精确调整标高和垂直度。埋件吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到设计要求的标高。放上埋件后，利用底板下的千斤顶进行微调，精度可达1mm以内。埋件底板下预留310mm空隙用于放置千斤顶。4吨千斤顶4个均布于底板四周千斤顶调整示意图（2）位移调整标高调整好后，再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准，四边要兼顾，位移偏差要控制在3mm以内。5.3埋件地脚螺栓焊接固定当标高和位移调整完成，达到设计要求时，将地脚螺栓上的螺母、垫片、和埋件底板按照要求焊接，焊脚高度为10mm。焊接节点图示5.4焊接固定后的复验为防止焊接等工序对埋件造成应变和偏差，在焊接后要对埋件的标高和平整度进行第二次测量，如出现偏差，及时调整。保证偏差在允许范围内才可以下一步工序的施工。 浇筑前复验示意图5.5二次灌浆第二次复验合格后，可以开始（-1,650-1.340）标高底板下二次灌浆，应将底板下的缝隙灌浆填实，具体灌浆要求如下：（1） 灌浆前，应清除预留孔中的杂物、积水。（2）灌浆处的基础表面应在设备安装前凿成麻面，在100100mm面积内有35个麻点为宜；也可在基础混凝土初凝时，对表面进行拉毛处理。（3）地脚螺栓预留孔的灌浆工作；必须在设备初找正、找平后进行，设备底座下二次灌浆应在设备最终找平、找正后24小时内进行。灌浆前应办理中间交接手续，基础上表面二次灌浆必须一次完成，不得分层灌注。（4）灌浆用的细石混凝土的标号至少应比基础混凝土标号提高一级。（5）灌浆料应符合设计的要求，当设计无要求时，应采用微膨胀混凝土或无收缩水泥砂浆的灌浆，施工时应制订严密的施工技术措施。交工时必须有混凝土或砂浆试块的抗压和收缩性试验报告。（6）灌浆完成后，至少两次洒水养护。二次灌浆二次灌浆示意图5.6埋件钢筋绑扎和混凝土浇筑底板二次灌浆完成后，可以开始（-1,340+1.87）标高埋件钢筋绑扎和混凝土浇筑。浇筑前需要将基础表面的杂物和积水清理干净，基础表面应在设备安装前凿成麻面，在100100mm面积内有35个麻点为宜；也可在基础混凝土初凝时，对表面进行拉毛处理。在埋件附近浇灌振捣混凝土时要特别注意，既要捣实混凝土又不要碰撞埋件，要精心施工，以免引起埋件移位变形。混凝土浇注时跟踪测量埋件平整度和移动偏差。一旦发现偏差超标的立刻进行校正，直至符合规范要求。埋件钢筋绑扎示意图5.7混凝土浇筑后第三次复测混凝土终凝后，及时复核埋件标高和平整度等数据，以此作为最终的后续设备安装的依据，如果超出偏差就进行偏差纠正措施，保证设备安装顺利进行。6、质量标准及控制6.1质量标准6.1.1地脚螺栓偏差控制标准 允许偏差项目，见表1-16.1.2埋件控制偏差标准项 目允许偏差图 例检查方法建筑物定位轴线L/20000，且不应大于3.0经纬仪、钢尺基础上柱的定位轴线1.0经纬仪、钢尺基础上柱底标高2.0水准仪地脚螺栓（锚栓）位移2.0经纬仪、钢尺6.2质量控制（1）埋设工艺和定位措施是影响埋件施工质量的关键环节，施工前应编制详细且具有可操作性工艺标准并对操作工人进行详细交底。（2）搞好工序间协调，加强施工管理，保证预埋件施工与钢筋工序和混凝土工序的合理穿插施工。（3）强化过程检查，加强测量跟踪监督，保证埋件位置精度。 （4）焊工必须持证上岗，焊接时不得焊伤主筋，焊渣要及时清理；所使用钢尺及仪器必须经过校正，并在使用期范围内；在混凝土浇筑过程中，应在基础四周均匀对称下料，避免因下料不均匀混凝土流动造成螺栓位置偏移。随时检查螺栓位置和标高，发现螺栓位置偏移及标高变化应及时调整。 （5）在进行各项施工时必须有专业管理人员在现场进行协调，任务分配。浇筑混凝土过程中必须反复校核，防止混凝土的挤压造成螺栓位置偏移，出现偏移现象要及时调整。 7、成品保护（1）预埋件及预埋螺栓在现场应分类存放，设专人保管，防止雨水侵蚀、挤压变形和丝扣破损。（2）预埋件和预埋螺栓埋设定位后应进行跟踪检查、测量，防止其他工序施工使埋件和螺栓位置发生变化，影响安装精度。（3）预埋螺栓安装定位后应采用不干胶带或塑料套管加以保护，防止丝扣破损或混凝土浇筑时对丝扣造成污染。（4）预埋螺栓安装完成，整个设备基础施工完成后需将整个基础范围内采用全封闭保护措施，派专人一个每天现场看护。在-0.050板面上，离设备基础600mm位置设置一个全封闭的保护罩，四角设置钢柱400mm400mm4.5mm，高度为2.32m，顶部用25mm厚钢板铺设，铺设面积为4.4m4.4m=19.6，四周空洞部分用钢管做龙骨（纵向间距60cm一道，横向为1.2m一道），15mm厚木模板封闭。具体做法详见下图：保护罩钢柱平面布置图保护罩钢柱平面立面图（剖面图）8、安全文明施工（1） 进入施工现场必须戴好安全帽，高空作业穿防滑鞋并系好安全带，安全带必须套在安全稳固的构筑物上或专门设置的安全保险绳中。（2） 进入施工现场区，严禁吸烟，做好防火工作，焊接人员坚持执行用火申请制度，焊割时设专人看火，并备有防火用具。（3）氧乙炔切割必须保证氧气瓶与乙炔瓶在明火点保持10米以上距离，两瓶之间距离要在5米以上。且要保证两瓶的倾斜角度大于三十度。 （4）要及时对施工完毕锚栓进行防护处理，并在有大型机械车辆运行地段设置警示标志，防止伤到锚栓。（5）禁止地面操作人员或与吊装无关的人员在正在进行吊装作业的下方停留或随便通过，也不许在起重机正在吊起重物的起重臂下停留或任意通过。（6）严格按照施工方案、技术交底、作业指导书实施，对这些文件的修改均需经编制人、项目技术负责人或公司技术负责人书面同意。（7）搞好宣传教育，使职工养成保护建筑物品、爱护建筑物品的美德，人人遵守施工秩序，维护社会美德，用实际行动维护总包及有关方的协作关系。（8）施工现场必须做到道路通畅，排水通畅，场地平整、干净。各个作业现场务必整洁、干净，工完场清，临时设施搭设整齐，室外定期打扫。（9）材料、构件、机具堆放整齐，分类码放，安全装置灵敏可靠。（10）禁止乱丢材料、机具、施工垃圾指定专人定时处理。（11）职工穿戴整洁，服装统一，精神饱满，服从指挥，体现良好的精神风貌。第 29 页 共 27页