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1、大型钢结构安装风险控制一、 大型钢结构施工过程分析计算及监测1、对原结构进行计算分析当钢结构工程施工方法或施工顺序对整体结构或局部构件的内力、变形和稳定产生较大影响（与设计状态有较大差别）或设计文件对施工有特殊要求时，应进行施工过程结构计算分析。对施工过程不同阶段结构及构件的强度、刚度和稳定性进行验算，对临时连接节点也应进行强度、稳定性验算，其验算结果应满足设计要求，并提交原设计单位确认。2、对临时支撑结构（含基础）进行分析当钢结构工程施工方案中考虑使用临时支撑时，对支撑结构的强度、刚度和稳定性也要进行分析计算，满足规范要求。1） 分析软件临时支承结构分析软件通常采用含中国现行规范的通用有限元
2、分析与设计软件如MIDAS、SAP或ANSYS等。2）荷载及荷载工况（1） 荷载工况支撑结构分析及设计所涉及的荷载工况主要包括以下几种类型，见表下。临时支承计算考虑荷载工况序号符号名称说明1DD结构自重钢结构自重，程序自动计算（理论重量，即不包括节点重量，也无节点重复扣除）2DL附加恒载上部钢结构安装及卸载过程中产生的临时支承竖向反力，是临时支承的主要荷载。3W风荷载临时支承结构的实际工作时间在2年以内，设计中按10年一遇基本风压考虑。（2） 荷载说明（a）恒荷载DD：结构自重：程序自动计算。（b）恒荷载DL：为临时支承结构顶部反力。为考虑施工过程安全，各支撑架取所有施工工况（阶段）反力的最大
3、值作为竖向设计荷载。3）支撑基础设计（1）对于支撑架直接与基础伐板、承台或结构连接，可采用在混凝土中埋设埋件，安装时支撑胎架立柱直接与埋件板焊接的形式。对原结构的承载力要进行复核。（2）对于支撑架无法利用原结构或原结构基础的，可考虑采用独立基础或桩基础，对独立基础和桩基础要进行计算。3、对支承起重设备的地面或楼面进行分析1）履带吊作业和行走时，要铺设路基箱，如果路基箱铺设在地面上，要对地面的承载力进行计算复核；如果路基箱铺设在楼面上，要对楼面的承载能力进行计算复核，确保安全后，方可使用。2）汽车吊作业时，要打开支腿，并且支腿要完全伸展，支腿下面要放置垫块或枕木。垫块和枕木可能是放在地面上，也可
4、能是放置在楼面上，除了要求地面或楼面平整外，也要根据汽车吊自重、起重构件的重量，以及吊装工况进行计算，计算出每个支腿的反力，然后复核地面或楼面承载力是否满足要求。4、当起重机械临近边坡作业时，应进行边坡稳定分析起重机械在沟坑、边坡作业时，应与沟坑、边坡保持一定的安全距离（一般为沟坑、边坡深度的1.11.2倍），以防塌方倾翻。5、对吊耳、钢丝绳、缆风绳、地锚及配套机具等应计算确定钢结构吊装方案中对吊耳要进行设计和计算，根据起重构件重量计算出单个吊耳需要承载的力，然后复核吊耳最薄弱部位的强度和焊缝的强度。对重要构件要求吊耳焊缝为部分融透或全融透，并对焊缝进行无损检测。常见吊装用吊耳吊装中常用的钢丝
5、绳有619、637两种。619钢丝绳可作缆风和吊索；637钢丝绳用于穿滑轮车组和作吊索。钢丝绳允许拉力按下列公式计算：Fg=式中Fg钢丝绳的允许拉力（kN）；Fg 钢丝绳的钢丝破坏拉力总和（kN）；=换算系数；K=钢丝绳的安全系数。钢丝绳破断拉力换算系数表 钢丝绳的安全系数表钢丝绳结构换算系数用途安全系数用途安全系数6190.85作缆风3.5作吊索、无弯曲时676370.82用于手动起重设备4.5作捆绑吊索8106610.80用于电动起重设备56用于载人的升降机14除了吊耳和钢丝绳之外，安装过程中使用的缆风绳、地锚也要进行分析计算，导链、卡环等等机具要根据其额定起重量进行选取。6、施工监测对于
6、大型复杂钢结构的施工过程要进行实时监测，包含原结构和重要的临时支撑结构，监测的内容主要包括各个施工阶段的应力和变形。1) 应力监测 在钢结构施工的过程中，结合施工模拟计算结果，应对结构和支撑架关键点的应力进行监测，以保证钢结构施工期间结构和施工支撑架的安全。钢结构应力监测可采用振弦应变计，BGK4000应变计用于安装在钢结构及其它建筑物表面，测量结构的应变。仪器与待测钢结构的温度膨胀系数相同，与混凝土的温度膨胀系数也非常接近。所以很少需要温度校正，需要时，内置的温度传感器可以同时监测安装位置的温度。采用不锈钢制造的振弦式应变计，具有很高的精度和灵敏度、卓越的放水性能、耐腐蚀性和长期稳定性。由专
7、用的四芯屏蔽电缆传输频率和温度电阻信号，频率信号不受电缆长度的影响。适合在恶劣的环境下长期监测建筑物的应变变化。BGK4000型已带有安装块，可直接做为钢板应力计使用。结构示意图如下： BGK4000应变计结构示意图在钢结构上安装时，通常采用粘贴安装块的方式，安装块是成对提供的，其中带有锥尖固定螺钉，粘贴表面应清理干净。在安装时，可以先确定安装杆的长度后，在钢结构上粘贴安装快，等到张拉之前将安装杆装上即可。下图为实际安装后的示意图： 振弦应变计2）变形监测在钢结构施工过程中，结合施工模拟计算结果，应对结构的整体变形进行监测，以保证钢结构施工期间结构和措施的安全。对施工过程中的变形的监测采用全站
8、仪进行，对于长期使用过程中的位移监测采用静力水准仪。结构施工过程选定测点的变形观测需要得到选定点三个方向的位移数据，重点是竖向位移，进行静态观测。可采用徕卡TPS1000高精度精密全站仪观测，该仪器极为坚固可靠，内置优秀的测距头、PC卡存储数据、智能化的应用程序使得该全站仪得以胜任各种复杂的测绘工作。主要技术参数如下：测角精度1测距精度1mm + 2ppm单次测量时间3 s机载程序方向与高程传递、后方交会、对边测量、放样测程(平均大气条件)2.5 km(单棱镜)/ 3.5 km(三棱镜)数据记录PC卡/RS232输出望远镜放大倍率30 x电源NiCd电池 / 外接电源ATR功能1000m(单棱
9、镜) / 600m(360棱镜) 徕卡TPS1000高精度精密全站仪GTS332型全站仪是拓普康公司推出的，机身小、画面大、全中文显示，是世界上首创采用蓝牙无线通讯技术的全站仪，最适合野外作业的要求。其特点有：1）水准器轴与竖轴的垂直度：；2）照准部旋转的正确性：；3）照准差：；4）横轴与竖轴的垂直度：；5）指标差：；6）视轴相对与横轴的垂直度：；7）指标自动补偿器补偿误差：；8）一测回水平方向标准偏差：；9）一测回垂直角标准偏差：；10）望远镜竖丝对横轴的垂直度：11）光学对电器轴与竖轴的垂直度：0.4mm12）发射，接收，照准三轴的同轴性：同轴；13）反射棱镜常数的一致性：14）周期误差：
10、15）测量的重复性：0.41mm16）测距综合标准差：a1.47mm 二、 吊装从业人员的资质及职责 特种作业操作资格证书: 起重机司机 起重工 起重指挥人员 持证上岗 定期复审 ： 任何单位不得强调“生产需要，客观困难” 而冒险指派， 强令没有取得特种作业操作证的人员从事特种作业。 起重机司机的职责及其要求 必须只服从指挥人员指挥，当指挥信号不明时，司机应发出“重复”信号询问，明确指挥意图后，方可开车。 须熟练掌握标准规定的通用手势信号和有关的各种指挥信号，并与指挥人员密切配合。 当指挥人员发出信号违反标准的规定时，司机有权拒绝执行。 在开车前必须鸣铃示警，必要时，在吊运中也要鸣铃，通知负载
11、威胁的地面人员撤离。 在吊运过程中，司机对任何人发出的“紧急停止”信号都应服从 。 起重工的职责 能够区分合格的及不能使用的起重工具。 定期进行起重工具的检查。 能够安全可靠地进行被吊物体的绑扎。 可以正确地布置起重机并进行吊装作业的指挥工作。 指挥人员的职责及其要求 指挥人员应佩戴鲜明的标志 应根据标准的信号与司机进行联系。 应站安全位置上. 负载降落前，必须确认降落区域安全时，方可发出降落信号。 同时用两台起重机吊运同一负载时，指挥人员应双手分别指挥各台起重机，以确保同步吊运。 三、 起重设备及机具的检查 起重设备的检查 未登记，擅自将其投入使用的 。 未建立特种设备安全技术档案的 。 未
12、按照安全技术规范的定期检验要求 。 使用未经定期检验或者检验不合格 。 未配备专职、兼职的安全管理人员的 。 未进行特种设备安全教育和培训 。处2000-2万元以下罚款；情节严重的，责令停止使用或者停产停业整顿。起重机械安装拆除单位与委托单位要签订合同，与总包签订安全协议。施工单位持“起重设备安装工程专业承包资质”和“安全生产许可证”，并编制专项方案，经本单位总工签字。安装完后，出具自检合格证明，相关单位验收合格后，方可使用。塔吊、升降机安装验收合格30日内，使用单位到当地区县建委办理使用登记。 建立特种设备安全技术档案 特种设备的设计文件、制造单位、产品质量合格证明、使用维护说明等文件以及安
13、装技术文件和资料。 特种设备定期检验和定期自行检查记录。 特种设备的日常使用状况记录。 特种设备及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录。 特种设备运行故障和事故记录。 吊具、索具的通用安全规定 专业厂家按国家标准规定生产、检验、具有合格证和维护、保养说明书的产品。 具有额定起重量、生产编号、制造日期、生产厂名 。 使用单位编制安全使用规程和维护保养制度 。 材料及外购零部件，必须具有材质单、生产制造厂合格证等技术证明文件，否则应进行检验，查明性能后方可使用。 吊钩 吊钩应有制造单位的合格证等技术证明文件，方可投入使用。检验合格的吊钩，应在低应力区作出不易磨
14、灭的标记。 标记内容至少应包括： 额定起重量。 厂标或生厂名。 标验标志。 生产编号。 四、 吊装作业过程主要风险控制点1、履带吊作业地面平坦坚实，坡度不大于3度；与沟渠、基坑保持安全距离；达到90%额定起重量时，严禁趴杆；超过70%额定起重量时，不得行走。2、汽车吊作业地面平坦坚实，与沟渠、基坑保持安全距离；作业中严禁调整支腿；达到额定起重量90%时，严禁两个或两个以上动作同时操作。3、双机抬吊时，要根据起重机的额定起重能力进行合理的荷载分配（每台起重机的负荷不得大于其额定起重量的80%），并在操作时进行统一指挥。在整个抬吊过程中，要使两台起重机的吊钩滑车组基本保持铅垂状态。4、塔吊周围排水
15、零良好，接地牢靠（不大于4欧）；高于30米设障碍灯；配重数量、位置符合要求，牢靠；空载时塔吊垂直度偏差不大于4；4级风不能顶升；多塔作业，有防碰撞措施。5、吊装危险区域划为警示区域，用警示绳围护，必须有专人监护，非施工人员不得进入危险区。起吊物下方不得站人。 6、吊装物吊离200300mm时，应进行全面检查，并确认无误后再正式起吊。7、当风速达到10m/s时，宜停止吊装作业；当风速达到15m/s时，不得吊装作业。8、起重机严禁在架空输电线路下面工作，并确保与架空输电线的垂直距离符合规定。 起重机与架空输电线的安全距离9、起重作业十不吊1）超载或被吊物重量不清不吊；2）指挥信号不明确不吊；3）捆
16、绑、吊挂不牢或不平衡，可能引起滑动时不吊；4）被吊物上有人或浮置物时不吊；5）结构或零部件有影响安全工作的缺陷或损伤时不吊； 6）遇有拉力不清的埋置物件时不吊；7）容器内装的物品过满时不吊；8）被吊物棱角处与捆绑钢绳间未加衬垫时不吊；9）歪拉斜吊重物时不吊；10）工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物和指挥信号时不吊。 五、 其他风险控制1、 焊接质量控制焊缝检查焊缝外观按下表要求进行检查：表1 焊缝外观质量要求 单位：mm项 目焊 缝 种 类质 量 标 准气 孔横向及纵向对接焊缝不允许主要角焊缝直径小于1每米不多于3个,间距不小于20其他焊缝直径小于1.5咬 边受拉部件纵向及横向对接焊缝不允许受
17、压部件横向对接焊缝0.3主要角焊缝0.5其他焊缝1.0连续长度小于等于100，且两侧咬边总长小于等于10%焊缝全长焊 脚尺 寸主要角焊缝K其他角焊缝K焊 波角焊缝2.0（任意25mm范围高低差）余 高对接焊缝3.0（焊缝宽b12）4.0（12b25）4b/25(b25)需要铲磨的对接焊缝不高于母材0.5 不低于母材0.3焊缝施焊24小时，经外观检验合格后，再进行无损检验。对于厚度大于30mm的钢板焊接接头应在施焊48小时后进行无损检验。焊缝无损探伤按下表进行检测：表2 焊缝无损检测对照表焊缝名称质量等级探伤方法探伤比例探伤部位横向对接焊缝级UT100%焊缝全长T形接头和角接熔透焊缝部分熔透角焊
18、缝级100%焊缝两端各1m焊脚尺寸12mm的角焊缝横向对接焊缝级RT10%焊缝两端（或加探中间）T形接头和角接熔透焊缝部分熔透角焊缝级焊脚尺寸12mm的角焊缝注：探伤比例指探伤焊缝数量与全部焊缝数量之比。2、 钢结构防火1）焊、割作业不准在油漆、稀释剂等易燃易爆物上方作业。 2）高处焊接作业，应设接火盆，下方应设专人巡视监护并配备灭火器和消防水桶。 3）进入施工现场作业区特别是在易燃易爆物周围，严禁吸烟。4）焊、割作业点与氧气瓶、乙炔瓶等危险品的距离不得少于10m，与易燃易爆物品不得少于30m；乙炔瓶和氧气瓶的使用和存放之间距离不得少于5m。 3、安全防护1)临边作业安全防护钢梁上工作人员行走，柱顶工作平台，拼装平台等处，都必须设置防护栏杆，下部设180mm高的踢脚板。2）攀登作业安全防护柱、梁等构件吊装所需的直爬梯及其他登高用的防坠器，应在构件吊装前挂设好。3）悬空作业安全防护(1)悬空作业处应有牢固的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网、栏杆或其他安全设施。 (2)悬空作业所用的索具、脚手架、吊篮、吊笼、平台等设备，均需经过验收方可使用。
