桁架吊裝施工工法

1、 項(xiàng)目名稱：高大跨度鋼結(jié)構(gòu)棧橋整體吊裝的實(shí)施與應(yīng)用第一章 課題產(chǎn)生背景隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人們對(duì)能源的需求也就越來越大，這就促使能源企業(yè)必須增加能源的產(chǎn)量來滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)能源需求，同時(shí)在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，各個(gè)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，要想在在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就必須在有限的資金條件下縮短建設(shè)周期，讓投資盡快的出效益。傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雖然施工工藝也比較成熟，但是由于其施工周期較長(zhǎng)，尤其是高大跨度的棧橋、通廊等結(jié)構(gòu)，還會(huì)造成成本的大幅度增加。而鋼結(jié)構(gòu)的施工速度快，施工比較靈活等的特點(diǎn)恰好彌補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)這方面的不足。但是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工難點(diǎn)主要在于構(gòu)件的吊裝與就位，如果在吊裝前

2、沒有進(jìn)行精心的組織，科學(xué)的計(jì)算，不僅會(huì)造成施工成本的巨大浪費(fèi)，還很有可能出現(xiàn)質(zhì)量和安全事故。由我項(xiàng)目負(fù)責(zé)施工山西王家?guī)X煤礦洗煤廠高大跨度鋼結(jié)構(gòu)棧橋整體吊裝經(jīng)過精心的組織安排，科學(xué)的計(jì)算，采用整體吊裝方案，一次吊裝就位，這樣不僅保證了鋼結(jié)構(gòu)棧橋的質(zhì)量，節(jié)約了一大筆施工成本，而且為今后此類工程的施工積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。第二章 課題主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、高大跨度鋼結(jié)構(gòu)棧橋整體吊裝方案的選擇和確定、吊裝計(jì)算、吊裝程序工藝以及安全保證措施。2、主要技術(shù)指標(biāo)：1）、減少吊車進(jìn)場(chǎng)次數(shù)，節(jié)約施工成本2）、縮短施工工期，加快施工進(jìn)度。3）、減少高空作業(yè)的安全隱患。4）、減少施工現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量，保證工作

3、質(zhì)量。1、作業(yè)面多，施工工期緊。本工程需要整體吊裝的棧橋有13榀，加上還有5榀鋼結(jié)構(gòu)棧橋支架，需吊裝的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有18榀之多。2、現(xiàn)場(chǎng)施工條件復(fù)雜，施工場(chǎng)地狹小，溫度低且多大風(fēng)天氣，施工環(huán)境差。王家?guī)X選煤廠位于一山溝當(dāng)中，所有場(chǎng)地都是經(jīng)過挖山回填而成。施工場(chǎng)地十分狹小，而且有部分棧橋位于山坡之上。給吊裝帶來了很大的難度。3、整體棧橋跨度大，且要穿過原有棧橋交叉施工，需要多臺(tái)吊車配合施工。由于現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地的限制，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程進(jìn)度分批次安排棧橋進(jìn)行吊裝，這樣就造成了后期需要進(jìn)行吊裝的棧橋必須穿過原有棧橋進(jìn)行施工。4、現(xiàn)場(chǎng)建筑物多，視野不好，指揮吊車具有難度。棧橋吊裝時(shí)土建工程主體部分大部分

4、已經(jīng)施工完成，阻擋了吊裝的視線，給吊裝工作帶來了很大的難度。5、棧橋安裝精度高，吊裝需要一次完成，有夜間施工。鋼結(jié)構(gòu)工程要求的精度很高，加上工期期限的限制，為了按照工期完成施工任務(wù)，就需要夜間施工。給安裝工作帶來了不小的挑戰(zhàn)。第三章 工程施工范圍一、工程概況山西王家?guī)X煤業(yè)有限公司選煤廠工程，位于山西省忻州市保德縣孫家溝鄉(xiāng)王家?guī)X工業(yè)園區(qū)，屬于省重點(diǎn)工業(yè)園項(xiàng)目，典型的黃土高原地形，山路崎嶇，距保德縣城大約40公里，且沒有公路與之直接相通，交通十分不便，加上施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，而且與土建施工相互交叉，給桁架組裝以及后期吊裝帶來了很大的難度。 王家?guī)X選煤廠棧橋主要以鋼結(jié)構(gòu)為主，其工程及相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表

5、：工程名稱桁架編號(hào)桁架總量桁架支座標(biāo)高跨度桁架寬度桁架高度AB主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋（一平臺(tái)）GHJ135T-3.892m5.595m34.45m4.4m3mGHJ232T5.703m12.718m28.125m4.4m3mGHJ370T14.347m22.36149.6m4.4m3mGHJ470T23.232m31.312m49.6m4.4m3mGHJ575T32.117m40.164m56.464m4.4m3m篩分破碎車間至主廠房棧橋（二平臺(tái)）GHJ132T8.486m16.796m27.5m4.4m3mGHJ268T19.171m27.305m48.342m4.4m3m1#轉(zhuǎn)載點(diǎn)至篩分破

6、碎車間棧橋（二平臺(tái)）GHJ184T12.448m21.180m48.128m4.4m3m主廠房至矸石倉(cāng)、產(chǎn)品倉(cāng)棧橋（GHJ1、GHJ2二平臺(tái)GHJ3、GHJ4、GHJ5一平臺(tái)）GHJ142T4.8m11.117m34.45m3.8m3mGHJ231T12.118m16.5m28.62m3.8m3mGHJ352T4.832m13.749m34.98m6.1m3mGHJ482T15.184m27.223m48.08m6.1m3mGHJ582T27.429m38.386m43.76m6.1m3m原煤倉(cāng)至產(chǎn)品倉(cāng)棧橋GHJ135T36.075m37.779m31.61m4.1m3m注：一平臺(tái)地面標(biāo)高為-

7、13.5m、二平臺(tái)地面標(biāo)高-0.300m。二、工程施工范圍工程施工范圍包括：王家?guī)X所有鋼桁架棧橋的加工及吊裝。包含主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋桁架5榀，1#轉(zhuǎn)載點(diǎn)至篩分破碎車間棧橋1榀，篩分破碎車間至主廠房棧橋2榀，主廠房至矸石倉(cāng)、產(chǎn)品倉(cāng)棧橋5榀，原煤倉(cāng)至產(chǎn)品倉(cāng)棧橋1榀，共計(jì)13榀。具體參數(shù)見上表。三、吊裝方案的選擇吊裝布局示意圖根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際條件，經(jīng)過幾種方案相互比選，最終確定才用構(gòu)件在工廠加工完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼接組裝，最后進(jìn)行整體吊裝施工，吊裝與土建施工相結(jié)合，在達(dá)到吊裝條件后，根據(jù)施工進(jìn)度分批次進(jìn)行，這樣既保證了構(gòu)件焊接質(zhì)量，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)焊接的工作量，加快了施工進(jìn)度，同時(shí)還減少了吊

8、車進(jìn)場(chǎng)次數(shù)，降低了施工成本。最后制定的吊裝方案如下：第一次吊裝主廠房至矸石倉(cāng)產(chǎn)品倉(cāng)棧橋GHJ1、GHJ2、GHJ3，篩分破碎車間至主廠房GHJ1、GHJ2，主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋GHJ1、GHJ2，進(jìn)場(chǎng)吊機(jī)100T及160噸各一輛，第二次待土建施工完成后一次性吊裝剩余所有鋼桁架。進(jìn)場(chǎng)吊機(jī)300T及500T各一輛。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件分析，主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋GHJ5吊裝場(chǎng)地最小，施工高度最高，桁架重量大，吊裝難度最大，下面就以主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋GHJ-5為例進(jìn)行吊裝驗(yàn)算。 吊裝布局示意圖 桁架立面示意圖四、吊裝計(jì)算: 雙機(jī)吊裝計(jì)算（因?yàn)橹骶诜恐猎簜}(cāng)棧橋GHJ-5重量大，吊裝高度最高，施

9、工難度最大，故以主井井口房至原煤倉(cāng)棧橋GHJ-5為例進(jìn)行計(jì)算）（一）計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)重心位置 1. 桁架形狀圖形左右上下對(duì)稱,重心位置在結(jié)構(gòu)幾何位置,如下圖.2.桁架計(jì)算吊裝載荷P P=(Q+q)K1K2=(75+1)×1.1×1.1=91.96T F1=F2=1/2P=45.98TP:吊裝載荷Q:吊裝鋼結(jié)構(gòu)重量為75Tq:吊索和鉤頭重量為 1T;K1: 動(dòng)載系數(shù),一般取1.1;K2: 不平衡系數(shù),一般取1.1;QAY300吊車10米工作能力為96T>45.98T,滿足要求。QAY500吊車10米工作能力為200T>45.98T,滿足要求。3計(jì)算起升高度HA端：HA=

10、H1+ H2+ H3=47.66mB端：HB=H1+ H2+ H3=60.5m吊帶長(zhǎng)8m,去掉捆扎長(zhǎng)度1m,實(shí)際吊帶長(zhǎng)度7m,鋼結(jié)構(gòu)寬3m,即H1=7*sin(cos-1(2.2/7)=6.64mH2=鋼結(jié)構(gòu)就位時(shí)與基礎(chǔ)間操作空間,一般取0.2m;H3=牛腿高度距地面高度A端40.82m，B端53.66m；4計(jì)算吊臂長(zhǎng)度LLA=(H-h+B)2+(R+r)2)1/2 =(52.46-3.75+4)2+(10+1)2)1/2=49.2mLB=(60.5-2.8+4)2+(10+1.3)2)1/2=62.7mh:吊車回轉(zhuǎn)中心高度B:吊車滑輪組的作業(yè)余量,一般取35m,R:吊車回轉(zhuǎn)半徑,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際

11、情況選取,取10m,r:吊車臂支點(diǎn)與回轉(zhuǎn)中心的水平距離,相對(duì)吊裝方向格構(gòu)臂吊車一般在回轉(zhuǎn)中心的前方,液壓臂吊車一般在回轉(zhuǎn)中心的后方,從吊車性能表查取。5索具選擇的計(jì)算:F2=F1=51.1T單個(gè)吊點(diǎn)的受力F3=F4=F2/2/COS(sin-1(2.2/7)=26.8TSp：鋼絲繩破斷拉力，根據(jù)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)查取，SP=60000F< SP 符合要求第五章 吊裝程序及工藝一、吊裝基本程序1）吊車進(jìn)場(chǎng)就位；按方案要求選取索具，做好吊裝前準(zhǔn)備工作；2）試吊、檢查；3）正式吊裝；二吊裝工藝1、吊車按計(jì)算選用配置的要求和主吊臂臂長(zhǎng)，主配重總量，將主吊車安裝好，吊索按吊裝要求掛設(shè)好；2、式起吊前，檢

12、查吊車站位，接桿是否符合要求，支腿的墊鐵是否牢固，起重索具穿繞掛設(shè)和工具安裝是否符合規(guī)范要求等，全部檢查無誤，報(bào)吊裝總指揮批準(zhǔn)后進(jìn)行試吊；3、吊：拆除臨時(shí)固定索具，指揮吊車緩將鋼結(jié)構(gòu)吊離支撐約200mm，停車檢查吊車的受力情況，吊車支腿處地基沉降情況，工索具受力情況，起重指揮信號(hào)聯(lián)系是否暢通無誤，如無異常情況，將鋼結(jié)構(gòu)緩慢落回原位準(zhǔn)備正式吊裝；4、式起吊：指揮吊車緩慢起吊，鋼結(jié)構(gòu)離支撐物約200mm，停車按試吊要求檢查各部位，如無異常，開始正式起吊，在吊裝過程中，隨時(shí)檢查吊車配合作業(yè)過程中吊車滑輪組是否垂直受力，吊車支腿的墊設(shè)及地基沉降情況等；5、車緩慢將鋼結(jié)構(gòu)就位，就位時(shí)應(yīng)密切關(guān)注吊車掉臂是

13、否與鋼結(jié)構(gòu)抗桿，檢查確認(rèn)操作半徑6、認(rèn)鋼結(jié)構(gòu)安裝符合要求后，摘除吊索，吊車轉(zhuǎn)場(chǎng)，吊裝結(jié)束。第六章 施工安全保證措施一、安全操作一般要求 1. 吊裝前應(yīng)編制結(jié)構(gòu)吊裝施工組織設(shè)計(jì)或制定施工方案，明確起重吊裝安全技術(shù)要點(diǎn)和保證安全技術(shù)措施。須經(jīng)有關(guān)技術(shù)部門審核、批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行。2.施工隊(duì)負(fù)責(zé)人必須對(duì)工程的高處作業(yè)安全技術(shù)負(fù)責(zé)，并建立相應(yīng)的責(zé)任制。3.所有參加吊裝人員必須先進(jìn)行體格檢查，年老體弱、患有高血壓、心臟病、癲癇病等患者不得從事吊裝工作。4. 在開始吊裝作業(yè)前，必須對(duì)吊裝人員進(jìn)行安全技術(shù)教育和安全技術(shù)交底和培訓(xùn)；配備好安全防護(hù)用品；熟悉吊裝工程內(nèi)容、安裝方法、程序、使用的機(jī)具性能，安全技術(shù)要

14、點(diǎn)和措施；學(xué)習(xí)有關(guān)安全技術(shù)操作規(guī)程和各項(xiàng)安全技術(shù)規(guī)章制度，并嚴(yán)格執(zhí)行。5. 吊裝工作開始前，應(yīng)組織有關(guān)部門，根據(jù)吊裝方案要求，對(duì)運(yùn)輸和吊裝起重設(shè)備以及所用索具、吊環(huán)、夾具、卡具、纜風(fēng)繩等的規(guī)格、技術(shù)性能進(jìn)行仔細(xì)、全面的檢查或試驗(yàn)；起重機(jī)械要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)件轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或有磨損、損壞、松動(dòng)等現(xiàn)象，應(yīng)視情況修理或?qū)σ涯p嚴(yán)重或有隱患的及時(shí)更換；滑輪組和機(jī)械的軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)加潤(rùn)滑油，經(jīng)檢查合格方可吊裝。重要構(gòu)件在正式吊裝前，應(yīng)進(jìn)行試吊，檢查各部受力情況，當(dāng)一切正常，才可進(jìn)行正式吊裝。所有吊裝機(jī)具在吊裝進(jìn)行中還應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)處理。6.高空作業(yè)中的安全標(biāo)志、工具、儀表、電氣設(shè)施必須在施工前

15、加以檢查，確認(rèn)其是否完好，方能投入使用。7. 在施工前和施工過程中，要做好現(xiàn)場(chǎng)清理，清除一切障礙物，以利于吊裝安全操作。8. 吊裝作業(yè)應(yīng)執(zhí)行交接班制度，在交接班時(shí)，應(yīng)進(jìn)行吊裝作業(yè)有關(guān)安全注意事項(xiàng)等內(nèi)容的交接工作。吊裝工具應(yīng)在交接班時(shí)進(jìn)行安全檢查，已磨損或有隱患的必須及時(shí)更換。9. 禁止斜吊，斜吊會(huì)造成超負(fù)荷及鋼絲繩出槽，甚至造成拉斷繩索。斜吊還會(huì)使重物在離開地面后發(fā)生快速擺動(dòng)，可能碰傷人或其他物體。10. 起重機(jī)應(yīng)避免帶載行走，如需要短距離帶載行走時(shí)，載荷不得超過允許起重量的70%，構(gòu)件離地面不得大于50cm，并將構(gòu)件轉(zhuǎn)至正前方，拉好溜繩，控制構(gòu)件擺動(dòng)。11.起吊構(gòu)件時(shí)，提升或下降要平穩(wěn)，避免

16、緊急制動(dòng)或沖擊。專人指揮，信號(hào)清楚、響亮、明確，嚴(yán)禁違章作業(yè)。構(gòu)件安裝后必須檢查其質(zhì)量，確實(shí)安全可靠后方可卸扣。每天工作必須達(dá)到安全部位，方可收工。12. 嚴(yán)禁起吊重物長(zhǎng)時(shí)間懸掛在空中，作業(yè)中遇突發(fā)故障應(yīng)采取措施，將重物降落到安全地方，并關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)或切斷電源后進(jìn)行檢修。在突然停電時(shí)應(yīng)立即把所有控制器撥到零位，斷開電源總開關(guān)，并采取措施，使重物降到地面。13. 起重機(jī)的吊鉤和吊環(huán)嚴(yán)禁補(bǔ)焊，當(dāng)?shù)蹉^吊環(huán)表面有裂紋嚴(yán)重磨損或危險(xiǎn)斷面及有永久變形時(shí)必須預(yù)以更換。二、防止高空墜落的控制 1地面和高空作業(yè)人員均應(yīng)戴安全帽，高空作業(yè)人員必須正確使用安全帶，安全帶要高掛低用，并系在安全可靠的地方。 2吊裝工作區(qū)

17、應(yīng)有明顯的標(biāo)志（或設(shè)吊裝禁區(qū)），并設(shè)專人警戒，與吊裝無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)。起重工作時(shí)，起重臂桿下嚴(yán)禁站人，同時(shí)避免在高空作業(yè)的正下方、已起吊構(gòu)件的下面或起重臂旋轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)停留和通過。 3運(yùn)輸、吊裝構(gòu)件時(shí)，嚴(yán)禁在被運(yùn)輸、吊裝的構(gòu)件上站人指揮和放置材料、工具。 4在高處作業(yè)需使用撬杠時(shí)，人要站穩(wěn)，撬杠插進(jìn)深度要適宜，如果撬動(dòng)距離較大則應(yīng)逐步撬動(dòng)，不宜急于求成。三、防止高空落物傷人控制1地面作業(yè)人員必須戴安全帽。2高空操作人員攜帶工具、墊鐵、焊條、螺栓等應(yīng)放入隨身佩帶的工具袋內(nèi)，在高空傳遞時(shí)，應(yīng)有保險(xiǎn)繩，不得隨意上下拋擲工具、物件，防止滑脫傷人或意外事故。3構(gòu)件綁扎必須牢固，起吊點(diǎn)應(yīng)通過構(gòu)件的重心位置

18、，吊升時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，避免振動(dòng)或擺動(dòng)。在構(gòu)件就位固定前，不得解開吊裝索具或拆除臨時(shí)固定工具，以防脫落傷人。4構(gòu)件起吊后，如發(fā)現(xiàn)部分破裂，且有脫落危險(xiǎn)應(yīng)嚴(yán)禁繼續(xù)起吊。5構(gòu)件安裝后，應(yīng)檢查連接牢固和穩(wěn)定情況，如為電焊連接，要做到焊接牢固，不得點(diǎn)焊或漏焊；如為螺栓連接，要緊固必要數(shù)量的螺栓；當(dāng)連接確實(shí)安全可靠，才可松鉤，卸索。6夜間作業(yè)必須有充分的照明，在高溫炎熱天氣吊裝，應(yīng)做好防暑降溫工作。7吊裝過程中，應(yīng)待構(gòu)件就位后再上前操作，解開構(gòu)件的吊索時(shí)應(yīng)將安全帶系在牢固處，防止空中墜落。8.在高處安裝構(gòu)件時(shí)，要經(jīng)常使用撬杠校正構(gòu)件的位置，這樣必須防止因撬杠滑落而引起的高空落物傷人。9.高空操作人員在腳手板上通

19、行時(shí)，應(yīng)該思想集中，防止踏上探頭板而從高空墜落。10.施工中對(duì)高處作業(yè)的安全技術(shù)設(shè)施，發(fā)現(xiàn)有缺陷和隱患時(shí)必須及時(shí)解決；危及人身安全時(shí)，必須停止作業(yè)。四、防止起重機(jī)傾翻的控制1起重機(jī)行駛的道路，必須平整、堅(jiān)實(shí)、可靠，停放地點(diǎn)必須平坦。地下松軟土層要進(jìn)行夯實(shí)處理，路面應(yīng)平坦堅(jiān)實(shí)，必要時(shí)，吊車行走部位需鋪設(shè)枕木或厚鋼板墊道。2綁扎構(gòu)件的吊索、吊環(huán)應(yīng)經(jīng)計(jì)算，所用起重工具應(yīng)進(jìn)行檢修，并定期檢查，對(duì)損壞者進(jìn)行調(diào)換。綁扎方法應(yīng)正確、牢靠，以防吊裝中，吊索破斷或從構(gòu)件上滑脫，使起重機(jī)突然失重傾翻。3垂直面大的構(gòu)件和設(shè)備，必須查明重量和綁扎可靠。重量不明，綁扎不牢的構(gòu)件和設(shè)備，不得起吊，以防造成吊車臂桿折斷。4

20、起吊構(gòu)件時(shí)，吊索要保持垂直，不得超出起重機(jī)回轉(zhuǎn)半徑斜向拖吊，以免超負(fù)荷和鋼絲繩滑脫或拉斷繩索，使起重機(jī)失穩(wěn)。起吊重型構(gòu)件，應(yīng)設(shè)牽拉繩。起重機(jī)操作時(shí)，臂桿提升、下降、回轉(zhuǎn)要平穩(wěn)，不得在空中搖晃，同時(shí)要盡量避免緊急制動(dòng)或沖擊振動(dòng)等現(xiàn)象發(fā)生。未采取可靠的技術(shù)措施，如在起重機(jī)尾部加平衡重，起重機(jī)后邊拉纜風(fēng)繩等和未經(jīng)有關(guān)技術(shù)部門批準(zhǔn)，起重機(jī)嚴(yán)禁進(jìn)行超負(fù)荷吊裝，以免加速機(jī)械零件的磨損和造成起重機(jī)傾翻。5起重機(jī)應(yīng)盡量避免滿負(fù)荷行駛，在滿負(fù)荷或接近滿負(fù)荷時(shí)，嚴(yán)禁同時(shí)進(jìn)行提升與回轉(zhuǎn)（起升與水平移動(dòng)或起升與行走）兩種動(dòng)作，以免因道路不平或慣性力等原因，引起起重機(jī)超負(fù)荷，而釀成翻車事故。6吊裝時(shí)，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮指揮人員應(yīng)位于操作人員視力能及的地點(diǎn)，并能清楚地看到吊裝的全過程。起重機(jī)駕駛?cè)藛T必須熟悉信號(hào)，并按指揮人員的各種信號(hào)進(jìn)行操作，遵守現(xiàn)場(chǎng)秩序，服從命令聽指揮，并不得擅自離開崗位。指揮信號(hào)應(yīng)事先統(tǒng)一規(guī)定，發(fā)出的信號(hào)要鮮明、準(zhǔn)確。7非司機(jī)不得擅自開動(dòng)起重設(shè)備，起重機(jī)停止工作時(shí)，應(yīng)剎住回轉(zhuǎn)和行走機(jī)構(gòu)，關(guān)閉和鎖好