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关键词:钢筋笼;吊装
中图分类号:U25
引言
随着国家加大对基础建设的投资,国内很多城市都掀起了城市轨道交通(包括地铁和轻轨)建设的热潮。目前国内地下交通工程建设基坑围护主要还是采用的钻孔灌注桩、旋喷桩、地下连续墙等支护方式,当基坑尺寸过大时,还要采取在基坑中间加立钢隔柱的方案,以提高基坑围护结构的稳定性。其中涉及到的下桩过程即包括了钢筋笼的吊装过程。
南京地铁3号线常府街站的基坑临时钢隔柱采用钻孔灌注桩的施工工艺,钢筋笼采用单吊多段焊接的吊装下放方案。
工程介绍
常府街站位于太平南路与常府街的交叉路口附近、沿太平南路方向布置。车站为全明挖地下两层单跨框架结构10.5m宽标准岛式站台车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层,车站外包总长170.9m,标准宽19.6m,底板埋深15.3m;车站覆土厚度约3m。车站共设5个出口和2组风亭,其中4号出入口预留。车站南北两端接盾构区间。
常府街站基坑围护采用地下连续墙支护方式,同时基坑中间加立33根临时钢隔柱,以提高围护结构的稳定性。施工工序:首先在基坑平面中间用钻孔灌注的施工工艺,将临时钢隔柱打入地下,然后下围护连续墙,待围护结构形成满足要求的强度后,对基坑进行开挖。
其中的临时钢隔柱由下部3段钢筋笼焊接上部钢板柱而成,下放预留钻孔后,再加灌混凝土至钢板柱底一定高度,待混凝土形成一定强度,即可移动施工机械,进行下一根桩的施工。
钢筋笼施工步骤
【关键词】巴西 锅炉汽包 倾斜抬吊
1 引 言
近年来,电建企业“走出去”战略的实施,山东电建一公司凭借自身的实力和品牌优势2007年成功的打入南美洲电建市场,承担了巴西CANDIOTA二期C项目1×350MW燃煤火力发电站的EPC项目实施。巴西火力发电站占该国电力的比重不超过20%,设计、设备制造、施工和调试运行的专业施工经验相对缺乏。尤其像锅炉汽包,体型大、重量重,安装高度达60~80米这样的重要部件,汽包吊装方案的安全经济实施至关重要,本人作为该项目的总工程师,负责制定了该方案的制定和实施。
2 汽包吊装方案的制定
由于巴西火力发电机组一般容量较小,锅炉汽包一般采用起重机械直接吊装就位最方便快捷。但CANDIOTA二期C项目为1×350MW大型机组,汽包重量达192吨,若采用起重机械直接就位,则需特大型起重机型,且起重机械自身安装时间长、费用高、占用场地大,这在施工现场无法实施。
于是我们采用炉顶布置200t汽包提升装置和FZQ2200联合抬吊的施工方案。200t汽包提升装置具有国内自主知识产权,是以先进的模块化设计理论为指导,具有高度通用化和标准化的新一代汽包提升装置。见图1、图2。该系列汽包提升装置具有自重轻、尺寸小、界限尺寸小等诸多优点。FZQ2200塔吊不仅能够满足锅炉其他设备的吊装而且能够配合汽包吊装。
3 汽包联合抬吊施工方案的论证与实施
3.1 巴西CANDIOTA电站锅炉设备情况
巴西CANDIOTA1×350MW二期C项目1×350MW机组,采用中国哈尔滨锅炉厂生产的HG-1165/18.45-YM1自然循环燃煤汽包锅炉。汽包型式为单筒横置式,布置在BE-BF轴线之间,设计安装标高+67280mm,由两套U形吊杆悬挂于汽包承重梁上。外径2068mm,长度为21982mm,汽包吊装重量192t。
3.2 汽包吊装方案的要求
汽包由FZQ2200塔吊和200t卷扬机组吊装到位,卷扬机组布置在炉左BE-BF大板梁之间左侧位置,中心距锅炉中心线4500㎜,FZQ2200起吊汽包右侧,吊点距汽包中心线8900㎜。汽包从钢架BE5.8与BF轴线之间起吊,炉架B7.2~B27.6净距为20050㎜,汽包最外端与炉架横梁翼板应预留200mm的间隙;汽包长度21982mm,所以汽包采用倾斜起吊方案,倾斜角度为28°。汽包左侧吊耳同卷扬机组的动滑轮通过销轴连接;汽包右侧吊耳通过销轴和φ52钢丝绳(26米)与FZQ2200塔吊连接。当汽包起升至左端底部超过标高60900mm时,汽包向前进行平移,平移距离3413mm
3.3 前期准备
3.3.1 汽包检查划线
首先对汽包外观进行检查,然后检查汽包的主要尺寸是否与图纸相符及管孔数量和位置是否正确,汽包划线要在顶部划出汽包横向、纵向中心线及吊杆安装位置。
3.3.2 汽包吊装临时设施安装
由于BF板梁上平面标高比BE板梁上平面高出2100mm, BE板梁在汽包吊装前需增加临时支撑梁,以满足汽包提升装置的水平。
3.3.3 200t汽包提升装置调试
按照设计方案将汽包提升装置,在承重梁的两头装设好汽包横向移动时牵引用5t链条葫芦。最后接通电源,进行卷扬机组空载调试。
3.3.4 安全设施搭设
在汽包顶部沿水平方向拉设水平安全绳,以便于脱钩、找正,拆除吊杆加固;汽包提升装置与大板梁之间搭设临时扶梯;沿排绳平台两侧1000mm高度拉设水平绳并铺设安全立网,保证施工安全。
3.3.5 排绳装置安装
在200t提升装置卷扬机架下面各布置一组排绳装置,每组排绳装置由四只5t葫芦、四只10t开口滑轮组成。将开口滑轮与提升装置卷扬机钢丝绳连接好,并将滑轮吊挂在卷扬机上,能使滑轮随卷扬机平移。
3.3.6 汽包吊杆临时固定及存放
在地面将U型吊杆临时附着在汽包上,并进行加固,同汽包一并起吊,起吊时由履带吊或者汽车吊辅助起立。
3.4 汽包吊装
3.4.1 起吊绳及连接
汽包右端FZQ2200负责吊装,使用钢丝绳直接捆绑,规格为φ52×26m;左端200吨卷扬机负责吊装,使用销轴链接。
3.4.2 动静载荷及刹车试验
同时启动卷扬机组和塔吊,将汽包抬高100mm,保持静止,检查卷扬机和塔吊刹车、各传动部件、承重结构、起吊钢丝绳是否良好。然后稍微落钩、停车,检查卷扬机和塔吊刹车是否灵敏。
3.4.3 调整倾斜起吊角度
检查无问题后,200t提升装置卷扬机组和FZQ2200同时提升,汽包提升离开支座约1000mm时,左侧卷扬机组保持不动,FZQ2200继续起升至汽包倾斜约28o -30o,然后保持角度同步起升。
3.4.4 汽包平移和调整
待汽包以28°左右的角度起升至左端底部标高超过60900mm时,汽包开始平移,用两只5吨葫芦拖动卷扬机组向炉前移动,并将汽包调平,同时,FZQ2200塔吊和卷扬机组继续起升汽包到其安装标高67280mm处。
3.4.5 起吊及排绳
汽包继续保持28°-30°倾斜角缓慢起升,在此过程中,监视好汽包状态,有专人指挥排绳工作,并密切与卷扬机组操作工联系,防止钢丝绳排绳混乱。
3.4.6 汽包就位
汽包达安装位置后,提起吊杆,穿装螺母,吊杆丝扣露出长度符合图纸,待全部吊杆穿好螺母以后,卷扬机组和塔吊同时落钩,使吊杆完全受力,汽包吊装工作完毕。待以后汽包找正加固好后,即可拆除汽包提升装置及各种临时设施。
4 方案实施时的注意事项
4.1 排绳设施。排绳要用10t滑轮,否则导向轮轮槽容不下钢丝绳很容易被撑破,另外要准备备用滑轮,一旦滑轮损坏及时更换。
4.2 汽包吊装时应将施工现场内其他用电负荷拉下,保证汽包吊装时卷扬机用电电压稳定。另外需配置一台足够负荷的柴油发电机作为备用电源。
4.3 汽包吊装过程中应密切监视卷扬机频敏变阻发热情况,防止过热。
4.4 为了防止卷扬机的刹车系统突然失灵,在卷扬机组平台上准备两根撬棍,必要时卷扬机监护人员使用撬棍压住卷扬机刹车片使其制动。
5 方案可行性论证
5.1 汽包吊装负荷分配计算
FZQ2200吊点在右侧,距中心8900mm;200t卷扬机组吊点在左侧,距中心4500mm。设200t卷扬机组受力为F1,FZQ2200塔吊受力为F2,汽包总重按192t计算,设为F总。即有:由力矩平衡原理有以下方程:F1+F2=F总 (8.9+4.5)F1=8.9×F总 可解得:
F1=127.52t,此时卷扬机组为63.8%额定负荷。F2=64.48t,此时塔吊为64.48%额定负荷。
5.2 吊装钢丝绳安全系数
钢丝绳为φ52长26米的钢丝绳,单根四股使用。塔吊负荷为64.48吨,由于垂直受力,则:
单股绳受力F为16.12t,φ52的钢丝破断拉力为1672034N ,则有:
安全系数n=■=10.58,大于安全系数6~8倍的安全要求
5.3 提升装置承重梁校核
承重梁型式为H1160×500×20×30,截面形式如图6。跨距9500mm,材料Q235-B,钢材可用力为[σ]=235/1.5=156 MPa,吊装过程中卷扬机组起吊重量为127.7t,加上卷扬机组的自重45t,总重为172.7t,2根承重梁,故每根承重86.4t,按集中载荷且在最危险处计算为σ=Mmax/Wz,计算该梁惯性矩:
Iz=■
式中: b=500为梁宽;h=1160为梁高;b1=20为梁腹板厚度;t=30为翼板厚度。
代入数据计算:Iz=[500×11603-(500-20)×(1160-2×30)3]/12=11797×106mm4
抗弯模量:Wz=■=11797×106/(1160/2)= 20340230mm3
最大弯矩:Mmax=FL/4,
σ=(F×L/4)/Wz=(86.4×103×9.8×10×103/4)/(20340.23×103)=104.0 MPa
σ
实际卷扬机架在此梁上为两点接触,受力远好于计算所取状态,由此可见承重梁完全满足使用要求。
6 结 论
电站锅炉汽包吊装是一个重要里程碑项目,如何将汽包安全吊装安全就位是我们现场施工的重大课题。不但要有充分可靠的论证,还有考虑吊装过程中可能遇到的问题并做好预案;钢结构、临时设施及安全设施安装完善,确保安全可靠。
实践证明,在巴西CANDIOTA 1×350MW亚临界燃煤电站机组安装工程中,采用200t卷扬机组提升装置和FEQ2200塔吊抬吊锅炉汽包确实经济方便、安全可靠、快捷。值得在其它类似大型火力发电机组安装工程中推广。
参考文献:
[1]哈尔滨锅炉厂图纸资料
关键词:小型拖轮;吊装下水;高强度吊装带;
中国分类号:U671.5 文献标识码:A
Abstract: This paper describes a launching technology of a small 30M TUG by lifting with lifting belt. Based on the stress analysis and strength check of the relevant structures, a safe and reliable launching scheme is designed, the small tug will be built without the construction site of dock or berth, it saves the shipbuilding space and improves shipbuilding capacity. With the hull structure as lifting lug and high-intensity lifting belt, the lifting technology is better than the traditional lifting by welding lifting lug.
Key words: Small Tug; Launching by lifting; High-intensity lifting belt;
1 前言
对本厂承建的30 m拖轮,该船主尺度(总长×型宽X型深)为30.80×12.00×5.35 m,空船重量约530 t。结合600 t龙门吊资源,决定于船坞边地面上建造,然后利用龙门吊将船舶整体吊运到船坞水上,最后直接出坞到码头进行作业。本文介绍整体吊装下水的工艺流程和方案措施。
传统吊装形式一般采用焊接钢性吊耳,其工作量较大,需焊接吊耳、拆除吊耳、打磨等,而且破坏油漆。对此,现改进设计以下的吊装形式:船体首部采用高强度吊装带[4]绕过船底兜吊,尾部采用舷侧外板伸出甲板面充当吊耳,然后挂卸扣进行吊运。该形式省去了传统焊接吊耳、拆除吊耳的工作量,重点在于吊耳的设置和吊带兜吊形式,同时需对各吊点进行一系列的强度计算,校核强度[1]是否达到安全要求。
2 吊装吊点设计
2.1 吊装参数
空船重量:530 t;重心:X=FR29+12,Y=-5.5,Z=4 025; 龙门吊起重能力:600 t;
高强度吊装带(合成纤维吊带):2条,抗拉力:100 t; 工装垫块:5件。
2.2 吊点形式
(1) 尾部吊点形式
采用升高舷顶列板设置成吊耳结构。根据30m拖轮船型和结构特点(见图1),将舷顶列板设置成伸出甲板面,并改为加厚板,左右对称,然后开出吊耳孔充当吊耳使用(见图4)。该船的型宽12 m,刚好与龙门吊的1#、2#钩间距相等,可使用1#和2#钩垂直挂钢丝绳,受垂直拉力。船舶吊装下水完成后,可直接将舷顶列板升高的吊耳部分修割平齐即可。
(2)首部吊点形式
采用垫块工装和吊带进行兜吊,具体工装形式和安装方式见图2、3。
垫块的作用是将吊带线状的集中勒力通过垫块分散传递到船体外板,同时固定吊带位置,分隔吊带与外板的接触,保护外板不受集中力而发生变形以及保护外板油漆。工装垫块结构见图6,长度横跨5档肋位,与外板接触的一面加装一层橡胶,避免与外板刚性接触。工装另一面设置两卡槽,承载两根吊带。工装垫块安装时,先使用钢丝绳串联起来(图3),然后挂上船外板,收紧钢丝绳,使工装垫块紧贴船体外板。船舶吊装下水完成后,在水上卸下工装回收即可。
3 钢丝绳和吊带的穿挂形式
3.1 首部穿吊带形式
先于船体外板挂好垫块工装,将两条吊带的一端从船底穿过,两边的两条吊带的端部通过环形吊索连通,使得两条吊带在受力时能自动平分拉力。两条吊带要卡到工装垫块上的两个卡槽位处,使吊带在受拉过程中不会滑动。
3.2 尾部穿钢丝绳形式
尾部的升高结构吊耳一边各有四个吊耳眼孔,吊耳眼孔上挂卸扣与钢丝绳连接,为使每个吊耳受力平均,钢丝绳需走通连接。
4 受力分析及强度校核
4.1 吊点受力分析
主要参数:空船重量530 t;重心:X=FR29+12, Y=-5.5, Z=4 025,重心在横向偏移5.5 mm可略去不计;尾部吊点距船舶重心的纵向距离为5 512 mm,首部垫块吊点中心距船舶重心的纵向距离为6 738 mm。
(1)尾部采用1#钩和2#钩挂钩,钢丝绳垂直,两个吊钩受力相同,为:
2×F1×(5 512+6 738)-530×6 738=0 , F1=145.8 t 。在1#、2#钩起重能力范围内(单钩额定起重量225 t)。
F1平均分给4个吊耳,每个吊耳受力约为36.6 t。
(2)首部3#钩的吊钩受力为: F2×(5 512+ 6 738)-530×5 512=0 , F2=238.5 t ,在3#钩起重能力范围内(单钩额定起重量320 t)。
(3)吊带的兜吊形式及角度如图2所示,每根吊带受拉力为P,上垫块受压力为Fa,舭部垫块受压力为Fb,下垫块受压力为Fc:
2P=F2/2/cos17°=124.4 t, P=62.2 t
(4)舷侧a处,垫块对船外板的压力为 Fa=2×2P×cos78°=51.7 t。
(5)舭部b处,垫块对船外板的压力为: Fb=2×2P×cos61°=120.6 t。
(6)底部c处,垫块对船底呆木底板的压力为 Fc=2×2P×cos65°=105.1 t。
4.2 船体整体强度校核:
将船体简化成一根简支梁,将船体的重量简化为在重心处的集中载荷进行强度计算,则最大弯矩在重心位置的截面。经计算,该弯矩值为:Ma=1.574 613 04×107 kN・mm,重心位置的截面如图5所示,该截面的中和轴位置y=2 580 mm,即呆木底板到中和轴距离y1=2 580 mm , 主甲板距中和轴最大距离y2=3 306 mm,截面惯性矩为:I=25 895.98 cm2.m2 。
由图5可知,主甲板受最大压应力σ-max,呆木底板受最大拉应力σ+max :
最大拉应力σ+max 和最大压应力σ-max远小于抗拉强度和抗压强度(板材材质为普通碳素钢Q235),故船体强度是安全的。
4.3 船体局部强度校核
(1)工装垫块在舷侧外板的压力为Fa=51.7 t,承压区域有甲板(板厚8 mm)和5档型材(板厚均10 mm),承压面积达3.68×104 mm2,压应力为14.05 MPa,小于允许压应力78.33 MPa。
(2)工装垫块在舭部外板的压力为Fb=120.6 t,承压区域有5档T型材(T型材腹板板厚10 mm),承压面积达3.2×104 mm2,压应力为37.69 MPa,小于允许压应力78.33 MPa。
(3)工装垫块在船底呆木外板的压力为Fc=105.1 t,呆木底板板厚25 mm,承压区域有5档肋板,(板厚10 mm),两边还有10 mm厚的封板,承压面积达6.8×104 mm2,压应力为15.46 MPa,小于允许压应力78.33 MPa。
由上计算得知,工装垫块对外板的挤压应力均小于许用应力,工装垫块处的外板局部强度是安全的,外板不会变形凹陷。
4.4 垫块工装强度校核
工装垫块结构示意图见图6。
单块工装垫块受力最大的位置在呆木底板处,由上计算知呆木位置两根吊带对垫块的压力为105.1t,单根吊带施力约为52.5 t。按肋板对垫块的集中载荷计算,垫块对船体外板的压力平均分散到5档肋板处,垫块受最大拉应力在两根吊带位置的两处截面,该两处截面的最大弯矩值相等,为Mb=7.408 8×104 kN・mm。
垫块横剖面的惯性矩I=2.17×108 .mm4,ymax= 171 mm,最大拉应力为:
故垫块工装强度安全。
4.5 尾部的伸出吊环强度校核
由前面得知单个吊环受力约36.6 t,吊环示意图如图7所示,将吊环分解出单个吊环形式进行计算:
(1)吊耳拉应力
[σ]=σ/3=78.33 MPa
σ拉=36.6 t/(670×12)mm2=44.612 MPa
故吊耳抗拉强度安全。
(2)吊耳切应力
[τ]=0.6[σ]=47.00 MPa
τ=36.6 t/2/(110×16+75×20×2)mm2=37.676 MPa
故吊耳剪切强度安全。
(3)吊耳挤压应力
[σ挤压]=0.42σ=98.7 MPa,85 t
σ挤压=36.6 t/(85×56) mm2=75.353 MPa
故吊耳挤压强度安全。
4.6 吊耳焊缝强度校核
[σ焊]=0.3σ=0.3×235 MPa=70.5 MPa
σ焊=36.6 t/(12×670)mm2=44.612 MPa
故吊耳焊缝强度安全。
整个吊环加厚板的区域有主甲板、2档横壁、5档T梁,足以将吊环受力分散到船体结构,且钢丝绳垂直往上拉,船体结构区域强度能够承受而不会发生变形。
4.7 结论
通过上述强度校核计算结果可知,30 m拖轮整体吊装强度安全,现场按该方案执行顺利完成吊装下水,实践证明该吊运方案是安全可行的。
5 Y束语
本文对该吊装方案进行了介绍和分析,通过一系列的强度校核,确保方案的安全性和可行性,对类似小型船舶吊装有参考意义,也可进一步考虑首尾同时采用吊带的形式或者同时采用延伸结构作为吊耳的形式。
参考文献
[1] 范钦珊.工程力学[M].机械工业出版社.,2002,
[2] 张晓明.吊耳的设计计算及吊装[J].杭氧科技,2013.
【关键词】电力工程;输电线路;施工技术
一、工程概况
1000kV淮南-上海输电线路工程第7施工标段,分别由西北电力设计院和中南电力设计院负责设计,其中盛桥-六家店线路由DJ124塔至DJ160塔(西北院与中南院设计分界点),共计铁塔36基,线路长度17.645km,由西北电力设计院设计。六家店-襄安段线路起点为无为县六家店(与西北院设计接头点)E1,终点为无为县襄安镇北面约5km处E38,共计铁塔38基,线路长度15.209km,由中南电力设计院设计。
本标段全长32.854km,双回路设计,共计74个桩位,76基铁塔,其中直线塔64基,转角塔10基。导线型号为8×LGJ-630/45钢芯铝绞线,两根地线分别为OPGW-240(光缆)和JLB20A-240(铝包钢绞线)。
二、编制依据和设计依据文件
2.1编制依据
(1)《1000kV架空送电线路施工及验收规范》(Q/GDW 153-2006)
(2)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
(3)《电力建设安全工作规程(架空电力线路部分)》(DL5009.2-2004)
(4)《1000kV架空送电线路钢管塔运输施工工艺导则》(Q/GDW 351-2009)
(5)《国家电网公司电网工程施工安全风险识别、评估及控制办法(试行)》国家电网基建〔2011〕1758号
2.2设计依据文件
《SK321、SZ301、SZ302、SZ303、SZ304、SZ322、SZ323、SZC303、SZD直线塔结构图》、《SZJ301、SZJ321直线转角塔结构图》、《SJ303、SJ304、SJ321、SJ324、SJC303转角塔结构图》、《FHJ换位塔结构图》。
三、塔型图及塔型分析
本工程中,涉及和采用的直线及直线转角塔的塔型很多,分别为:SZJ321、SK321、SZ301、SZ302、SZ303、SZ304、SZ322、SZ323等。其中SZJ321及SK321单线图如图1所示。
四、吊车吊装施工技术
4.1施工准备
4.1.1材料准备:对进入现场的钢管塔塔材应进行清点和检验,保证进场材料质量符合相关要求。
4.1.2技术准备:①钢管杆基础必须经中间检查验收合格,基础混凝土的抗压强度不允许低于设计强度的100%。②钢管塔接地装置施工完毕,具备与塔身可靠连接的条件。③熟悉设计文件和图纸,根据施工条件选择合适吨位吊车吊装,及时进行技术交底。④组立前要对运输道路进行踏勘,吊车司机必须参加,特别是使用较大型的吊车,必须事先对道路、桥梁及涵洞的承载能力进行调查,满足要求后方可进行吊装方案设计。⑤对施工场地进行平整,对影响吊车吊装施工范围内的障碍物应事先采取措施进行清理或避让。
4.1.3工器具准备:①对进入施工现场的机具、工器具进行清点、检验或现场试验,确保施工工器具完好并符合相关要求。②根据安全文明施工的要求,配备相应的安全设施。
4.1.4吊车就位准备:①起吊前应对吊车进行全面检查,检查无误后,再合理确定吊车的摆放位置,避免在起吊过程中移动吊车,以提高工作效率。②吊车工作位置的地基必须稳固,附近的障碍物应清除,吊车的支撑点应选择在坚硬的土层上。③组装段的位置应与吊车回转范围相适应。④平面布置中要注意组装段位置与起吊顺序相适应。
4.2小组的人员分配
一个小组的总人数为40人。现场总指挥1名,负责现场全面管理;现场副总指挥1名,辅助总指挥协调现场作业,重点关注各受力点监管;地面安全监护1名,负责全面掌握、管控现场安全。吊车司机1名,负责操作吊车;吊车指挥1名,负责指挥吊车司机操作;测量工2名,负责各受力点质量监控;地面组装工3名、地面移运工17名,负责核对材料、移运和拼装材料。塔上作业(含安全监护)工12名,负责塔上安全监护;技术人员1名,负责技术指导。
4.3吊装施工
4.3.1汽车起重机起立抱杆
选择起重机时,要满足起吊抱杆的高度和负荷,应选择25t及以上的汽车起重机。当汽车起重机可以到达塔位时,应尽量利用汽车起重机将抱杆整体组立,如图2所示。
起吊前的抱杆捆绑点应位于汽车起重机起重滑车组的正下方,在整个起吊过程中也尽量保持该滑车组始终处于垂直状态。
在抱杆底部,应设置牵引和溜放滑车组,以保证抱杆向前移动和起重滑车组的垂直位置。若抱杆自重大,下部应设置木排和滚杠,以减轻抱杆前进的阻力。
抱杆的起吊滑车组、拉线应事先系于抱杆顶对应挂点上,待抱杆被吊到指定位置成直立状态后,应立即收紧、固定好所有的拉线。抱杆树立好后,对土质松软的塔位在起吊前必须在抱杆底座做好防沉措施,防止抱杆下陷或底座不均匀受力。
4.3.2利用汽车起重机吊装塔腿及塔身下段
选择起重机时,为满足起吊高度和负荷,提高工作效率及减少现场工机具布置,在场地允许的情况下尽量选用25t及以上汽车起重机吊装塔腿段以及40m以下的塔身段。
根据各塔位需起吊构件的高度、重量等,合理选择汽车起重机摆放位置,严禁超负荷吊装。考虑吊重、吊高、经济性等因素,本工程交叉使用如下吨位吊车:25T、35T、50T、70T、100T、130T。吊物时,其吊点一般选择在构件的上端,便于塔材就位,吊点位置越高越利于就位。铁塔构件就位时,应减缓吊臂的运动速度,控制绳同步进行配合就位。主材就位后必须先设置临时拉线,临时拉线未设置到位,不得摘除吊钩,以防止主材向内倾斜。
4.3.3塔身中部及上部吊装
吊装方式判定条件:①当塔片上部根开较大,必须散吊主材,结合吊叉进行吊装;②对自身结构较完整的塔片,通过双钩紧线器及钢丝绳加固后,且不超过允许吊重,采用1-1滑车组进行吊装,如图3所示。
五、汽车起重机辅助组塔安全技术措施及注意事项
5.1如租用吊车必须签订租赁协议,明确双方责任及分工。
5.2吊车驾驶员持证上岗,并且必须听从指挥人员指挥,工作现场只允许由一名指挥人员指挥。吊起构件时,应先试吊。将构件吊离地面10cm,停机检查制动器灵敏性和可靠性以及重物绑扎的牢固程度,确认情况正常后,方可继续工作。起重物不允许长试件滞留空中。起吊物在空中时,驾驶员不得离开驾驶室。
5.3组立铁塔前,由项目部技术人员向全体施工人员进行技术交底,详细讲解吊车辅助施工特点,吊车性能,操作顺序及要点,讲清楚危险点和预防措施。
5.4吊装作业前,除对其进行全面安全检查外,还应预先在吊装现场设置安全警戒标志并设专人监护,非施工人员禁止入内。起重作业坚持做到“十不吊”:①超过额定负荷不吊②指挥信号不明,重量不明不吊③吊索和附件捆绑不牢,不符合安全要求不吊④起吊重物直接进行加工的不吊⑤歪拉、斜吊不吊⑥工件上站人或浮放有活动物不吊⑦危险物品无安全措施不吊⑧带棱角、刃口物件未垫好不吊⑨埋在地下的物件不拔不吊⑩非起重指挥人员指挥不吊。
5.5吊装作业现场的吊绳索、揽风绳、拖拉绳等要避免与带电线相接触,并保持安全距离。吊装作业时,任何人不得随同吊装重物或吊装机械升降。在特殊情况下,必须随之升降的,应采取可靠的安全措施,并经过现场指挥人员批准。吊装作业中,夜间应有足够的照明,室外作业遇到大雪、暴雨、大雾以及6级以上大风时,应停止作业。在施工过程中必须保证中心幅度即(作业中心至吊车回转半径内)在安全距离以内。必须按《吊装安全作业证》上填报的内容进行作业。严禁涂改、转借《吊装安全作业证》,严禁变更作业内容,扩大作业范围或转移作业部位。
关键词:地面组装;整体吊装;精度控制;焊接
中图分类号:U671.4 文献标识码:A
1 前言
当前船厂面临着接单难、船价低及交船难的严峻考验,许多船厂处于濒临倒闭,但这也是船厂求生存谋发展的一个转折点。船厂在不断推出新船型来吸引船东眼球的同时,内部也要不断改善自身建造工艺,缩短建造周期,提高生产效率,真正减少造船成本,使其在日益剧烈的市场竞争中生存及发展。
在船舶建造过程中,船坞周期直接影响到船厂的生产效率与建造成本。在散货船和矿砂船甲板面完整性方面,舱口围及舱口盖安装调试占据了大量的工时,若能成功地将独立舱口围组装及舱口盖安装调试前移至地面完成,不但对减少工人劳动强度及减少船坞周期,而且对提高船舶出坞完整性均具有重要意义。
2 影响舱口围地面组装及整体吊装方案的因素
舱口围地面组装及整体吊装是一项复合技术,此技术在日本船厂已有应用,但国内仅有一两家船厂应用此技术。影响此技术实施的因素很多,如舱口围在地面组装需要足够宽广的平地,且便于转运及吊装;以及舱口围地面组装精度控制、甲板面舱长与舱口围舱长精度控制、舱口围地面余量修割精度控制、舱口盖附件安装及相关开孔精度控制、整体吊装变形控制等。
3 舱口围地面组装及整体吊装方案
3.1 场地布置
大型散货船及矿砂船舱口围均比较大,舱长一般在15 m以上,加上两侧或单侧导轨支架总长度达到近30 m,这就要求在船坞附近有足够大的组装场地,且方向与船舶进坞方向一致,以便于吊装。如用平板车进行转运,对舱口围的整体强度补强及转运托架设计需提出更高的要求,实施难度大,这里不讨论此方案。
(1)在组装场地上首先划出舱口围纵横向中心线,再划出舱口围片体安装线、断口检查线,作为舱口围片体吊装及舱口盖地面安装的依据。地样划线时,需注意舱口围理论线方向,如横向结构理论线及纵向结构理论线朝向问题,要求在划线前熟悉图纸。
(2)划线完毕后,对支撑进行布置,优先使用可调支撑,便于组装时调整舱口围水平。支撑点尽量布置在结构相交的强结构上,防止舱口围下口受压变形。支撑布置过程中,注意横向甲板梁拱及纵向甲板昂势情况。
(3)定位码及限位码均是起到舱口围片体快速定位固定的作用。定位码装在舱口围壁板内侧,片体吊装后与舱口围壁板烧定位焊。限位码安装在舱口围肘板区域,片体吊装后与舱口围肘板烧固定焊。安装时应考虑结构理论方向,预留板厚值。
3.2 舱口围地面组装
舱口围片体吊装前,在合拢口两侧划出200 mm对合线,并在搭载合拢口区域以舱口围面板为基准向下量取800 mm划出水平检验线。片体吊装定位以中心线作为定位基准。片体复位前,在四角装上支架并拉水平钢丝,作为片体复位及装配调整依据。片体复位后,进行第一次精度测量。测量数据合格后,进入舱口围地面装配工作,装配时需利用好水平钢丝,控制压紧扁钢及导轨位置平整度,舱口围舱长及方正度控制,根据甲板面开口舱长大多数为负公差,为尽量避免后续搭载装配时舱口围壁板垂直度产生较大偏差,舱口围舱长在焊接完工后尽量控制为负公差。
装配完成后,进行第二次精度测量。精度误差调整完成后进行加强材安装,此加强主要是控制整体吊装变形,此阶段安装可以起到焊接保型作用,加强布置如图1。舱口围片体焊接很重要,如不注意控制焊接顺序,由于下口为相对自由状态,会引起围壁板变形,为尽量减少由于焊接引起的变形,须严格按工艺要求的焊接顺序进行施焊。焊接完成后,进行第三次精度测量。测量重点是检查压紧扁钢及导轨位置平整度(因为这直接影响到舱口盖安装调试)。
3.3 舱口盖及附件安装
舱口盖地面安装调试工序基本上与船上一致,不同的是导轮及拉杆开孔需要留余量开设,压紧扁钢及导轨安装线尽量做成正公差,防止整体吊装后舱口围受挤压变形,导致舱长变小。压紧扁钢条和导轨采取点焊固定,舱口围搭载焊接后再进行舱口盖附件焊接工作。舱口盖安装调试完毕后,关闭舱口盖并锁紧所有锁紧装置。锁紧后进行第四次精度测量,测量点相应向外侧引出,并作好标记,与前三次测量方式不同。
图2 舱口盖地面调试情况
3.4 舱口围余量划线及余量切割
舱口围地面余量划线及余量切割,可以真正减少分段搭载时余量修割工作量,提高搭载效率。但如何准确把握余量修割量很关键,否则会带来事倍功半的后果,如果没有十分把握,建议开始实施阶段还是将余量留到船上切割。
舱口围余量划线前,先对甲板面水平进行测量,测量壁板安装位置及相应肘板位置的甲板面水平情况,重点关注舱口围四角横向大肘板在甲板相对位置的梁拱数据。
甲板面水平数据测量后,结合舱口围面板水平数据进行分析,计算并定出舱口围余量线。计算前提条件为:舱口围地面组装焊后数据测量,面板水平度在-4~+4 mm内,舱长、宽、对角线长都符合精度要求。计算方法为:甲板面距离舱口围面板理论高度为H,根据所测量的甲板水平度H1和舱口围面板到下脚的实际高度H2,如图3所示,以*处数据为例,计算出舱口围下脚的余量值:Z=H2-H+H1,其他位置及肘板结构计算方法相同。余量切割过程中,需留线切割。注:现场数据测量人员及模拟搭载数据定位工艺,应考虑存在梁拱及板厚差处数据的转换。
图3 余量划线分析图
3.5 舱口围整体吊装
舱口围整体吊装是整个工艺实施过程中最关键的环节,如图4,此环节的重点工作就是控制好吊装变形。如发生过大的变形,会给后道工作带来大量的工作量,也会导致装配完的导轨及压紧扁钢重新安装,这样就会失去了实施此方案的真正意义。控制吊装变形,吊码布置及加强材布置很关键。
由于导轨已在地面上安装,舱口围面板上已没有吊码安装位置,只有将吊装吊码转移到相应的肘板面板上,这样对舱口围变形控制很不利,如加强安装不当会引起舱口围变形,主要表现为舱口围下口舱长变大,呈塔状,搭载定位时需要大量开刀调整。还有就是舱口围壁板直线度偏差,导致一系列的精度问题出现。起吊时吊码位置也会产生往里挤压的力,导致前后围壁距离变小,从而引起前后压紧扁钢及导轨距离变小而重新安装的后果。为尽量减少整体吊装过程中产生变形,吊码安装在肘板面板上尽量往上口安装,舱口围四角内侧安装圆管加强,如图1,这些措施主要是保证舱口围下口变形量。而上口变形控制则是通过舱口盖锁紧装置及额外安装限位码,限位码的作用是利用舱口盖自身结构强度来限制舱口盖上口变形,要求每个吊码区域对应安装一套吊装限位码,如图5。
在舱口围整体吊装变形控制外,还有一项就是在舱口围四角安装水平标杆,如图6,主要是为保证舱口围吊上船后快速搭载定位与作为舱口围后续装焊检验的依据。水平标杆的安装不能影响到后续舱口盖正常开闭,用激光经纬仪划出水平基准线,并打上样冲。
舱口围整体吊装基本到位后,按照甲板面所画的安装线进行定位。 具体步骤为:首先,甲板纵向及舱口横向的中心线对舱口围中心进行对位,根据舱口围四角水平标杆调整舱口围四角水平;然后,对舱口围板与甲板横梁结构、舱口围肘板结构与甲板反面结构节点对位情况进行检查;按照中心对位达到精度要求(中心偏差±5范围内),同时对围板及肘板结构尽量少错位的原则进行综合考虑,让整个舱口定位达到最佳效果,减少装配开刀量,节约劳动力及成本。
数据测量合格后,对舱口围围板、结构下脚相应位置进行固定。固定方式可采取烧定位焊,一般在大肘板下脚、围板两端位置进行烧焊固定。
图4 舱口围整体吊装
图6 四角水平标杆布置图
4 实施过程中的安全要求
(1)舱口围片体吊装前拉好警戒线;
(2)舱口围片体吊装到位后,在内侧拉好花篮螺丝,防止片体外倾;
(3)舱口围片体定位完毕,限位码及定位码需与结构烧定位焊,防止片体偏移;
(4)装配及余量修割过程中原则上不允许拆割限位码及定位码;
(5)舱口盖地面调试时,拉好警戒线。舱口盖在导轨支架上方时,舱口盖下方严禁站人,并对滚轮做好约束止动措施;
(6)舱口围整体吊装搭载定位后,导轨支架下脚需与甲板面点焊固定后方能开启舱口盖。
关键词:起步节段吊装 定位 调整 测量控制 方案
一、工程概况
马桥左汊主桥中塔横向设计为门式框架结构,由上、下塔柱、塔顶装饰段及上、下横梁组成。其中下塔柱高37.5m,为预应力混凝土结构;中塔其余部分高137.5m,为钢结构结构,中塔采用塔梁固结体系,钢上塔柱与混凝土下塔柱采用110束无粘结预应力钢绞线联结。混凝土塔柱顶部2m为混凝土后浇段,即在钢塔第一节吊装完成后方进行此处混凝土浇筑。
马桥左汊主桥中塔钢塔起步节段指下横梁和上塔柱T1、T2节段。其中下横梁为塔梁固结的一部分,梁高6.5m,自重706t;T1节段高5.8m,自重580.5t;T2节段高9.55m,自重424.5t。钢塔起步节段安装属于超重、超大构件高空吊装,安装难度大,安装精度对施工工艺和机械设备要求较高,起步节段安装质量是钢塔安装线形精度控制的基础。
起步段施工总体方案:吊装下横梁安装T1节段钢砼叠合、张拉锚固安装T2节段下横梁与T1、T2固结。
本文就钢塔起步节段吊装,T1节段定位及吊装测量控制进行介绍。
二、下横梁吊装
1、下横梁支架安装
1)下横梁支架竖向布置6根直径1.2m管柱,水平设置4层平联,2道扶墙,顶部两层平联间竖向管柱设置3道斜撑,顶层平联设2道斜撑。
2)竖向钢管采用法兰连接,平联、扶墙及斜撑同竖向管柱间采用相贯连接。
3)支架安装完成后,测量组对支架标高、支架顶平面位置等进行检查,放出支承点十字线。
建立模型对支架强度及稳定进行验算,荷载考虑支架自重,下横梁重、风载及下横梁位置调节时的水平荷载。
支架弯矩、轴力示意图
对应受力最大位置相应数值如下:
立柱
最大轴力150.98kNm; 对应弯矩1959.27kN
最大弯矩2051.35kN; 对应轴力1.01kNm
平联
最大轴力197.77kNm; 对应弯矩201.38kN
最大弯矩431.95kN;对应轴力20.49kNm
杆件稳定计算公式如下:
β为等效弯矩系数,取1.0
计算结果如下:
立柱计算值为:71.35MPa(最大弯矩)、58.32MPa(最大轴力)
联接系计算值为:109.53MPa(最大弯矩)、42.30MPa(最大轴力)均小于f=215MPa,支架稳定。
2、支架顶布置
支架顶部布置为:柱顶分配梁(50cm)+滑移系统(4cm)+竖向千斤顶(57cm)+下横梁下垫板及防滑毛毡(20cm),总高度131cm,比下横梁底至支架顶间距(136.5cm)低5.5cm,通过竖向千斤顶调节到位。
3、吊具安装
1)吊具组成
下横梁吊具由吊耳、扁担梁、卸扣、销轴、吊带、锁定钢丝绳组成。
2)吊具安装
①吊耳与不同节段间连接有工厂焊接和现场螺栓连接两种形式(包括全部起步节段吊具安装)。
②扁担梁由三节组成,节段间采用螺栓连接,可进行调节用于中塔不同节段吊装。
③卸扣、销轴、吊带规格应满足设计要求,并具出厂合格证及检测证明。
④锁定钢丝绳用来锁定1000t浮吊吊钩间距,采用直径21.5mm绳钢丝绳,环绕12圈,两端头采用钢丝绳卡连接。要求:夹座扣在钢丝绳工作段上且不得交错布置,钢丝绳在吊钩上环绕时应无压梢现象。
4.施工船、驳布位
1)1000t浮吊布位于中塔围堰和县侧,吊装时运输船须停靠在浮吊的正前方,起吊后运输船退出,浮吊向前移位,进入正式安装位置。
2)1000t浮吊锚碇系统的布置应考虑起吊阶段、安装阶段的工作特点,综合布置,要求其锚固点牢固、可靠,方便浮吊在四个方向上移动。节段运输驳就位时要求保证不影响节段起吊。
5、安装测量控制
1)测量准备,钢塔柱安装前在围堰及塔柱顶部对安装节段轴线放样,在节段上作出相应轴线点并贴上距离标识。
2)根据1000t浮吊性能及布位特点,在顺桥向架设1台、横桥向2台测量仪器,对节段摆放轴线位置进行控制,控制节段摆放轴线位置偏差不大于3cm。
三、T1节段定位及吊装
1. T1节段定位
1)中塔T1节段支撑在下塔柱顶6个定位柱上。定位柱高2m,截面尺寸80cm×80cm,采用C50钢筋混凝土,柱顶布置2cm厚钢板。
2)定位柱施工
①定位柱位置由测量组放样确定,平面位置偏差小于10mm,预留孔偏差小于10mm,顶面标高低于设计钢-砼叠合面10mm,以方便支座灌浆料施工。
②定位柱竖向主筋在第七节混凝土塔柱施工时预埋,其余钢筋正常绑扎,定位柱顶预埋钢板四角高差不大于1mm。
③塔柱模板采用木模,按叠合段钢筋布置位置、间距在模板上设置钢筋预留孔,在浇筑定位柱混凝土前穿入叠合段预留钢筋。
④定位柱混凝土通过预埋钢板上预留孔进行布料。
1. T1节段吊装
T1节段吊具安装、施工船舶布位、测量控制同下横梁安装。
四、节段位置调整及测量控制
1、测量准备及方法
1)起步节段安装测量
混凝土下塔柱第七节施工完成后,在上、下游塔柱顶面埋设强制对中观测墩,采用GPS静态测量技术(技术要求同控制网加密)进行加密点平面测量。
利用加密点精确放样T1节底板设计边框线和外移边框线在混凝土面上的投影。初调时,在T1节底板特征点吊垂线调整平面位置;精调时,采用一台全站仪配弯管目镜,一台铅垂仪分别安置在互相垂直的两边中点进行调整。
采用全站仪天顶测距法将高程点传递到T1节顶面,将此点调整至设计高程,然后在T1顶面架设水准仪,以高程点为基准,调整其他三点的高程。
2、节段位置调整及锁定
1)下横梁及T1节段位置调整
下横梁及T1节段高程用500t竖向千斤顶进行调整,平面位置用50t水平千斤顶调整,调整完成后对千斤顶锁定,千斤顶锁定完成后对T1、下横梁的整置重新检查,满足要求后将T1节段与立柱进行锁定。
2)T1节段锁定
采用环氧砂浆锚杆对T1节段进行锁定。T1节段调整到位后安装锚杆,然后灌注环氧砂浆及定位柱顶部灌注支座灌浆料,待支座灌浆料强度达到设计强度后安装锚杆螺栓,完成T1节段与定位柱之间的锁定。
按相应工艺要求进行叠合段混凝土及体外束预应力系统施工。然后安装钢塔T2节段,完成钢塔柱起步节段吊装。
【关键词】 超大型公共交通型扶梯运输吊装验算
随着社会的不断发展,现代人们往来越来越频繁,乘坐电梯和扶梯的人流量也与日俱增,大型公共交通型扶梯便应运而生。伴随广州市快速轨道交通系统的高速发展,以及大型公共交通型扶梯在广州市快速轨道交通系统中广泛应用,大型公共交通型扶梯的社会需求正飞速增长。大型公共交通型扶梯的主要特点是载重量大,连续工作时间长,高扬程,故障率低,使用寿命长等。与普通型自动扶梯相比较,大型公共交通型扶梯的这些特点对扶梯的设计、制造、安装、维保等提出了更高的要求。其中,扶梯吊装作业是扶梯安装作业的基础工作,因为大型公共交通型扶梯体积大、重量重,且经常受到现场条件的制约,因此吊装作业存在相当的困难,所以大型公共交通型扶梯的吊装作业成为扶梯安装过程中一个重要组成部分,能否顺利完成吊装作业,将直接影响到大型公共交通型扶梯的安装工期、安装质量、施工安全等。
现以准备安装于广州地铁二号线上的样梯为例,简述大型公共交通型扶梯的吊装作业。2001年7月5日,广州地铁二号线样梯在广州日立电梯有限公司大石生产基地试验塔副楼进行吊装作业。该台扶梯的提升高度为14.82米,采用分段吊装方法,共分6段,其中扶梯上部一段最大重量约12吨。该台扶梯由于运输道路狭窄,各种设备、管架多,扶梯井道处于两台已安装好的扶梯之间,且扶梯井道无任何吊装点,要在极短的工期内圆满地完成扶梯吊装作业,这就给扶梯吊装方案的制定和吊装作业的施工带来相当大的困难。
1 施工方法的确定
(1)根据扶梯的各个参数、重量、结构特点和施工现场的条件,如果用一台100吨吊机吊装,现场实际条件也不能满足吊机定位要求。经过反复计算和论证后,决定采用一台50吨和两台20吨液压式汽车吊机进行吊装作业。首先用平板车将各段扶梯桁架运到现场后,然后用一台50吨和一台20吨液压式汽车吊机将扶梯桁架逐段驳接,最后扶梯下部一段驳接,通过叉车将扶梯下支承推入扶梯下部定位。
2 扶梯桁架上吊点的确定
分段吊装的扶梯,每段桁架上需设4个吊点,除了扶梯上、下部的吊点外,还需要在扶梯桁架上选择吊点,扶梯桁架的上梁和下梁均可作为吊点。吊点的选择是以保证桁架的重心稳定性,并尽可能少拆卸栏杆部件为原则。
3 建筑物的扶梯吊钩
3.1 桁架上吊点的加固
由于每段扶梯桁架的重量都比较重(最少约8吨),且吊装时吊点受力集中。为了防止吊装过程中吊点处桁架的变形,因此必须对吊点处采取加固措施。经过反复研究,我们决定在桁架上梁间加装一支撑角钢,避免吊装时桁架变形。
扶梯桁架吊装就位用吊钩的判断。
3.2 吊钩的设置应符合图纸的设置要求
但很多时候,现场的吊钩设置位置、数量、规格等都有不同程度的偏差。这时需要我们检查判断,能使用的我们尽可能使用,确实不能使用的,我们应提出更改或其他应对方案。吊钩的质量将直接影响扶梯的吊装安全及便利性。
3.3 吊钩的设置方式
(1)用于扶梯桁架吊装就位的建筑物预留吊钩,最基本的设置点位扶梯上、下端部对应的投影上方位置。中间位置的设置数量根据提升高度的大小定。如果是一体桁架可以不需要中间吊点;如果是分段现场驳接,一般情况需要吊钩的数量为投影长度范围水平距离约10米一处。
(2)用于扶梯桁架吊装就位的吊装点也有在建筑物上预留开孔的形式。开孔的孔径应在φ100~φ200mm范围,太小会影响吊装钢丝绳的穿入,太大会影响吊点的受力。
(3)吊装点有一处单独1个吊钩的形式,也有一处2个吊钩的形式。单独1个吊钩时,吊钩的受力按1个取得;2个吊钩时,按2个吊钩的合力取得,通常取1/2Q/0.86=0.58Q。(Q为井道图中标示的吊钩受力值,为单个。0.86为2吊钩的夹角控制在600以内,即Sin300=0.86)。
(4)上、下端部吊钩在投影长度方向的偏差范围应在±600mm以内;桁架宽度方向偏差范围根据井道的宽度偏差大小定,应在大于1/2(桁架宽度+50)范围以内。其他中部吊钩在投影长度方向的偏差范围应在±1500mm以内;桁架宽度方向偏差范围根据井道的宽度偏差大小定,应在大于1/2(桁架宽度+50)范围以内(如图1)。
3.4 吊钩承吊力的估算
吊钩的规格及预埋的方式、吊力是设计及土建单位根据我们图纸的要求完成。原则上是他们需要确认的项目。我们在现场检查时,只能通过经验值的判断进行外观的确认。
以下是简单的判断公式,现场可根据吊钩的直径,通过公式的计算初步得出吊钩的承吊能力。
Q≤64.5d2/9.8≈65d2(式中Q为牛顿,d为毫米),(10000牛顿=1吨)
4 施工步骤
4.1 吊装前的准备工作
由项目负责人、吊装单位负责人、技术人员、现场施工人员和吊装操作人员等到吊装现场了解井道及周围环境情况,讨论吊装方案的可行性,完善并确定吊装方案。扶梯在吊装前必须做好全面仔细的检查核实工作。检查扶梯的吊耳是否符合吊装要求,在桁架的吊点处加装支撑角钢,并确认其可靠性。拆下影响扶梯吊装的栏杆部件。另外,在不影响扶梯吊装作业的情况下,尽可能将内侧板板、支柱和端部导向轮等栏杆部件安装到桁架上,避免重复安装。
4.2 扶梯的运输
在各项准备工作完成后,就可以开始组织扶梯各段桁架运输到安装现场。由于扶梯桁架的长度较长,所以选用12米的平板车运输,从生产车间将各段桁架运往安装现场,再用50吨吊车按顺序卸在指定的区域内。
4.3 试吊
吊装索具系接完成后,开始试吊前检查确认。吊装总指挥进行吊装操作交底,布置各监察岗位进行监察的要点及主要内容。然后进行起吊和放下多次试验,确定并调整吊挂重心,使各部分具有协调性和安全性,复查各部位的变化情况。
4.4 吊装
由总指挥正式下令各副指挥,检查各岗位到岗待命情况,并检查各指挥信号系统是否正常,各岗位汇报准备情况,并用信号及时通知指挥台。正式起吊,由2台吊车互相配合将各段桁架就位驳接。整台扶梯驳接完成后,必须时刻注意扶梯的挠度,通过准确控制2台吊机的升降速度,确保扶梯的挠度在允许范围内。将整台扶梯准确定位于井道内就位,同时必须确认中间支承柱已准确支承扶梯,防止扶梯变形。
5 安全技术规定
吊装指挥系统是设备吊装最主要的核心,也是吊装成败的关键。因此,应成立吊装领导小组,为吊装制定完善和高效的指挥操作系统,绘制现场吊装岗位设置平面图,实行定机、定人、定岗,定责任,使整个吊装过程有条不率地顺利进行。作为一次大型设备的吊装作业,必须制定一套严格的行之的管理方法,让在场的每一位工作人员都很清楚自己的职责,以保证一次吊装成功。
关键词:跨铁路线;钢板吊装;吊装流程控制;防电棚
中图分类号:TU758文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)30-0153-02
1工程概况施工特点
本桥为跨广深铁路及布吉河三跨连续钢梁桥,线路中线与铁路斜交,角度为107°50′,跨铁路中心位于广深铁路里程143.333km处,分南北两幅并置的桥梁。南北桥为三跨连续变高钢箱梁,为双箱单室结构,内外两箱在工厂预制,现场拼接两箱之间的顶板和横梁。
工程现场在深圳市区跨河跨铁路,吊装要求相当高。跨铁路段施工条件复杂,在进行吊装作业时,须先封锁广深四线,且封停铁路四线接触网供电后才可进行吊装作业。进入吊装范围区域窄小,同时施工现场无倒车场地,进出的吊机及拖车须按规定编号入场。
2跨铁路防电棚方案制定
防电棚跨垂直铁路方向采用四排钢立柱跨过,在广深四线外边III、IV线二侧各设置一排钢立柱,在II、III线间和I、IV线间各设置一排钢立柱;四排钢立柱均超出铁路线轨面7m,每排钢立柱间通过底部混凝土横梁、顶部I36c工字钢和中间剪刀撑连成一排整体;再在钢立柱顶部采用I36c横向工字钢把四排钢立柱整体连成“门”字结构。跨III线工字钢横梁因棚顶距钢梁底净空不够且此处为本支撑防电棚承力较小部位,采用I25a工字钢。
防电棚跨越广深铁路四线,四排钢立柱都严格按铁路建筑限界设置,以确保铁路行车运输安全;防电棚上部净空超出电气化铁路带电部分的安全距离,并设置安全地线。
防电棚上部设有耐高压的绝缘垫层,承力索包裹耐35kV绝缘套管。两边外侧设有隔离栏栅,以防护在防电棚上施工作业人员人身安全及坠物落入铁路。
3吊机比选
履带式起重机:起重操作灵活,使用方便有较大的起重能力,能在平坦坚实的道路上可负载行走,行走速度慢,对路面破坏性大,进出场需要大型平板运输。
流动式起重机:用于构件运输,装卸和结构吊装,转移迅速,对路面损伤小,吊装时需使用支腿,不能负载行驶。
东面吊装平台在栈桥上吊装,西面吊装工作面狭窄,各梁段吊装半径和臂长变化较大,选用流动式起重机。根据施工方案、机械、施工人员数量及施工平面特点,合理规划施工现场,吊装可分为两大区:西面地面吊装区、东面栈桥吊装区。
西侧吊装区狭窄,起吊梁段重量约78t,最大作业半径28.8m考虑吊装作业安全,安全储备系数适当增大拟选用德国进口的400t利波海尔起重机;东侧吊装区位于栈桥平台上,每个支腿点是经过多次验算,考虑满足吊装安全要求,同时尽量减小吊装时对栈桥的冲击,拟选用德国进口的300t利波海尔起重机。
4钢桥吊装安全控制措施
4.1吊装流程控制措施
吊装过程中,细化作业流程,将每一工序责任落实到个人及部门,每一工序均须有专人检测并通过后才可进行下一工序施工。
吊装过程中严格按照程序进行,每一阶段工序控制程序检查情况须汇报至现场总指挥确认该阶段所有程序已检查合格,才可进行下一阶段控制程序,吊装前检查采取表格文字形式统一确认,吊装过程中的控制采以对讲机为通讯工具,由现场总指挥对照流程表逐一落实并标识;
统一指挥,稳定作业人员,选择具有多年钢梁安装经验的统一指挥,并稳定安装作业人员,以确保下一步施工安全有序的进行。
4.2铁路部分钢梁支墩抗滑措施
由于每根钢梁底部均为单个橡胶支座,同时钢为弧形(为偏心结构)为了安装的稳定性,在每个橡胶支座的两侧设两个比支座高5mm的临时钢结构支座(每个临时支座为250mm×250mm,上下两块20厚钢板,中间用6根直径25mm的钢筋连接),同时在临时钢结构支座上放橡胶片。
4.3吊装试运行措施
试吊运行准备检查吊装区域各部位收集、分析、总结纠正、完善空车(加配重)在栈桥平台运行起重机各支腿下部沉降、位移变化情况。
4.4确保铁路运营安全措施
4.4.1要点封锁施工中铁路行车安全预控措施请求广铁集团封锁铁路线路;向广铁集团请求停电作业;委派一名专职联络员到深北站信号楼蹲点,办理要点登记手续;在施工现场两端800米位置各设一名专职防护员驻守,在铁路运营线上,根据铁路技规所规定要求,在施工地点两端800米位置各设立地点作业标,标牌规则按铁路技规规定图形制做。铁路线上面设置响墩,封锁几股道就设置几股道;响墩设置要求,严格按铁路技规规定进行,防护人员须配备手提式信号灯:红色,黄色两用。施工地点两端20米位置各设立停车信号牌灯:红色。
工地负责人接到铁路线封锁命令及停电封锁命令后,快速通知供电配合人员挂好接地线,作业人员方可进入施工场地开始作业。
专职安全监督员要履行自己职责,要严格按照安全规范要求对作业人员进行安全检查教育,不符合安全规范要求的作业人员要立即整改。
现场施工负责人在各个环节上指挥,联络,对话,执行坐台命令:开始、停止作业、通报信号楼、可以开通铁路线路、可以送电的口语明确到位,才能达到通。
4.4.2因防电棚建筑限界,铁路行车安全预控措施防电棚第一排钢立柱边线与铁路第Ⅲ线中心线北站方向左侧值是3.79m,第二排钢立柱的边线与铁路第Ⅲ线中心线北站方向右侧值是2.44m,第二排钢立柱边线与铁路第Ⅱ线中心线北站方向左侧距离是2.32m,第三排钢立柱边线与铁路第Ⅰ线中心线北站方向右侧距离是3.45m,第三排钢立柱边线与铁路第Ⅳ线中心线北站方向左侧距离是3.52m,第四排钢立柱边线与铁路第Ⅳ线中心线北站方向右侧距离是3.62m,铁路技规所规定建筑物体限界值是2.440m,以上各线与防电棚钢立柱边缘限界值都已超过其规定值,其中第二排钢立柱与铁路第Ⅱ线北站方向左侧限界值差120mm,不符合铁道部技规中所规定的限界值,对此问题,我项目部已在深北火车站安全交底会议上作了详细说明。
防电棚第二排钢立柱吊装时,保证第Ⅲ线2.440m的限界值;保证第Ⅱ线2.32m的限界值;第Ⅲ线与第Ⅳ线保证货物列车与长途旅客列车及特殊军用超限列车的专业运输线使用;第Ⅰ线与第Ⅱ线专程运营和谐号列车;由深北、南站调度运转室信号楼,技术调试部门注视运营;对于超限问题报广铁集团总工室,运输处,调度所研究决定,并行文发出限界值的专题电报及通知后,方可实施。
4.5作业过程中铁路可能发生的情况处理
吊装作业过程中,如发现对接触网线有挂碰时,应及时作眼对挂碰点进行仔细探伤检查,接触网线是否有破损伤痕断股因素。在确定接触网线有严重问题时,要立即与北站坐络员取得联系,要联络员明确施工现场接触网线路出现的严重问题,使联络员明确因果,及时转告信号楼平台,封锁命令和垂停要延长时间,与此同时,通知配合单位接触网车间调度,述明工地故障、性质及原因。急需抢修接触网线路,使封锁延误时间能降到最低限度,尽快确保铁路线和垂停开通。
施工过程中应确保:接触网承力索线、回流线控制高度已按要求控制,防电情况良好;防电棚接好地线,其达到接地相关要求;停电封锁后应立即在网线上挂好地线。对所有作业人员吊装作业规范技求交底,按照高空及装吊作业的要求,随身提带自身安全防护保险设施,选年轻力壮,业务能力强,善于爬入高空作业的工人来担任此项工作,在夜间照度较差情况下,要严格按程序操作。统一口令,确保通讯畅通,无负责人的命令不得撤退防护人员及相关防护设施,施工作业人员撤退现场前不得开通线路和送电,雷雨天停止施工作业。
5结语
5.1编制可实施的实施性施工组织设计
现有施工中经常出现现场施工与施工方案不符或边做边改,这对难度不高、安全威胁较小的工程可能影响不大,然在此类跨铁路施工中,现场施工任何一次方案的随意变动即意味着冒险。在施工此项目时我们组织了多次专家论证会并优化,在吊装第一段梁时进行实际演练后对方案再次细化,方案确定后再继续吊装。