100T龙门吊安全专项施工方案.docx
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100T龙门吊安全专项施工方案
100T龙门吊安装安全专项施工方案
1编制依据
(1)龙门吊图纸,说明书等技术文件
(2)深圳外环高速公路深圳段工程第3合同段平面布置和现场条件
(3)《起重机械安全规程》(GB6067-2010)
(4)《起重机用钢丝绳检验和报废实用规程》(GBT5972-2006)
(5)《起重机械吊具与索具安全规程》(LD48-93)
(6)《建筑施工起重吊装安全技术规范》(JGJ276-2012)
(7)《重要用途钢丝绳》(GB8918-2006)
(8)《起重设备安装工程施工及验收规范》(GB50278-2010)
(9)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2012)
(10)《大型设备吊装工程施工工艺标准》(SH/T3515-2003)
(11)《通用门式起重机》(GB/T14406-2011)
(12)《起重机试验规范和程序》(GB5905-2011)
(13)《桥式和门式起重机制造及轨道安装公差》(GB10183-2005)
(14)《起重机械技术性能和验收文件》(GB/T17908-1999)
(15)《电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范》(GB50256-2014)
(16)《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)
(17)《特种设备监察条例》(国务院令第549号)
(18)《广东省建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)
(19)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(20)《钢结构设计规范》(GB50017-2014)
(21)120T汽车吊使用说明书。
(22)同类工程的施工经验。
2概述
2.1工程概况
深圳外环高速公路位于深圳市北、东部,为深圳市西东向的一条外环快速干线,是深圳市“七横十三纵”干线路网布局的重要组成部分,也是广东省“九纵五横两环”高速公路主骨架网中的加密线。
深圳外环高速公路起于深圳宝安区沙井街道海上田园北侧(接广深沿江高速公路),总体往东经深圳市宝安区松岗街道,光明新区光明、公明办事处,龙华新区观澜办事处,东莞市塘厦、清溪、凤岗镇,龙岗区龙城、坪地街道,坪山新区坑梓、坪山街道,终于大鹏新区葵涌办事处高源村(接盐坝高速公路),路线全长约93.2km,概算约206亿,分为深圳段和东莞段实施。
其中外环高速公路深圳段又划分为宝安段和龙岗段,宝安段起点连接广深沿江高速公路,在观澜街道与深圳外环高速公路东莞段顺接,共划分为6个标段,即先行开工段(第1合同段)、第2~6合同段。
龙岗段一期工程起点为外环高速公路深莞交界,终点接惠盐高速公路,共划分为3个标段,即第7~9合同段。
项目地理位置见图1-1。
图1-1项目地理位置图
深圳外环高速公路(深圳段)项目第3合同段起讫桩号为K8+678.317~K11+900.517,全长3222.2m。
合同工期为30个月,中标合同价为12.37亿。
标段内包括松岗互通主线桥1座、松岗互通匝道桥12座(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、JZ、JY匝道桥)、芙蓉互通主线桥1座、芙蓉互通匝道桥5座(A1、A2、B、C、D匝道桥)及广深高速拼宽桥4座(广深高速左、右线1号拼宽桥和广深高速左、右线2号拼宽桥)等。
主要工程量包括桩基2149根,承台811个,桥台9个,墩柱1617根,盖梁396个,墩顶系梁381个,预制组合箱梁1064片,预制T梁133片,预制空心板梁478片,现浇梁11410.9延米,钢箱梁7816.8吨,混凝土48.49万方,钢筋7.7万吨,钢绞线6416吨。
路基土石方挖方13.81万方,填方15.76万方,路面垫层及水稳层7.9万方。
2.2设备概况
工程名称:
中交第二公路工程局有限公司深圳外环高速公路深圳段工程第3合同段项目经理部
工程地址:
深圳市宝安区松岗镇芙蓉6路
施工单位:
中交第二公路工程局有限公司
设备名称:
门式起重机
本次安装:
贰台
规格型号:
MQ100/10-39.8A3
出厂编号:
2011-148、2011-149
生产厂家:
南京登峰起重设备制造有限公司
安装单位:
清远市信义机电安装有限公司
2.2.1结构概述
该型号龙门吊主要由主梁总成(纵梁、横梁)、支腿、大车行走机构、起升机构(含翻转装置)、爬梯平台、操控室、电气系统等组成。
2.2.2技术特性及主要参数
(1)跨度:
39.8m
(2)起升高度:
12m
(3)主钩起重量:
100T(采用单筒卷扬机起升)
(4)副钩起重量:
10T(采用电动葫芦起升);
(5)大车行走速度:
16m/min(空载);
小车行走速度:
6.6m/min(空载);
(6)起升速度:
0.75m/min
(7)整机工作级别:
A3
(9)电源形式:
与轨道一侧1.3m处柱距每6m立根柱子用于安全滑触线供电
(10)采用花架式结构设计。
MQ100/10-39.8A3门机总图
根据MQ100/10-39.8A3门机各部件重量、结构尺寸及现场施工条件,选用1台160t汽车吊进行吊装作业。
汽车吊吊装部件、部件重量、作业半径等如下表所示。
序号
名称
数量
单件
重量(t)
作业半径m
额定载荷t
臂长m
1
主梁
1
47
6
62
20.6
2
支腿
4
4
8
47
20.6
3
小车
1
5
6
62
20.6
4
地梁
2
4
6
62
20.6
3施工计划
3.1施工进度计划
轨道基础初定为:
2017年03月15日至2017年03月28日。
龙门吊吊装时间初定为:
2017年03月29日至2017年04月02日。
单台设备组装、调试工期为5天。
注:
可根据实际现场条件调整确定。
龙门吊安装进度计划表表2
编号
开始时间
结束时间
进度任务
备注
1
3月15日
3月15日
轨道基础测点放线
2
3月16日
3月18日
轨道基础地槽开挖
3
3月19日
3月21日
基础钢筋笼制作
4
3月22日
3月24日
轨道基础模板、钢筋笼安装
5
3月25日
3月26日
轨道基础砼浇筑
6
3月27日
3月27日
基础顶面钢轨安装测点放线
7
3月28日
3月28日
钢轨安装
8
3月29日
4月2日
龙门吊安装、调试
3.2施工人员配置计划
人员配置计划表表3
序号
名称
数量
备注
1
总指挥
1
现场指挥、总协调
2
安全员
1
负责现场安全检查
3
技术员
1
龙门吊安装技术支持
4
质检员
2
现场质量检查、监督
5
起重司机
1
吊车操作
6
信号(指挥)
1
吊车指挥
7
安装工
4
龙门吊的组装
8
电气
1
电气系统安装及调试
9
电焊工
3
现场焊接作业
10
普工
4
辅助作业
合计
19
3.3施工机具及材料计划
施工机具及材料配置表表4
序号
材料名称
型号
单位
数量
备注
1
汽车吊
120t
台
2
主梁、小车吊装
2
钢丝绳
6×37+1-Φ20mm×10m
根
2
吊装小车
3
钢丝绳
6×37+1-Φ32mm×12m
根
4
吊装主梁
4
钢丝绳
6×37+1-Φ26mm×6m
根
2
吊装支腿等
5
钢丝绳
6×19+1-Φ16mm×18m
根
16
揽风绳
6
气割设备
套
2
7
电焊机
BX400
台
2
组装焊接作业
8
千斤顶
5t/10t
个
各2
9
倒链
3t
个
8
10
卡环
20t马蹄型
个
4
11
卡环
15t马蹄型
个
4
12
电工工具
套
4
电气施工用
13
枕木
200×300×2000
个
若干
14
力矩扳手
1000Nm
把
1
螺栓紧固
15
常用工具
活动扳手(套)、大锤、撬杠、螺丝刀、管钳
/
/
组装工具
16
水准仪
NA728
台
1
17
全站仪
台
1
18
卷尺
50m/5m/3m
把
各1
19
麻绳
Φ20-20m
根
2
牵引
20
线坠
个
2
4施工准备
4.1施工技术准备
施工前熟悉施工图纸、施工方案、技术交底,熟练掌握施工流程及各项工序施工工艺,施工现场人员要召开好班前会,认真交代施工的内容,提醒职工应该注意的事项及技术要求。
4.2施工场地及地锚准备
4.2.1施工场地要求
(1)进出场道路及拼装场地必须满足龙门吊部件运输、汽车吊进场的条件。
(2)安装施工区域内影响运输车辆、吊机行走、转向的障碍物、夜间施工照明充足。
(3)在吊装期间,吊装范围内凡影响吊装的风缆绳全部撤去。
若是吊装过程所需的,对吊装过程有影响时,只能分步分阶段拆去。
当吊装构件经过后,马上重新拉好,保障下一阶段的安全施工。
(4)有施工用电、用水的条件及消防器材。
(5)整个施工区域要求平整结实。
4.2.2地锚设置
地锚采用混凝土地锚,埋入1200mm,混凝土地锚宽1000mm,内部浇筑时适当设置少量钢筋并设置横向槽钢一道,锚杆为Ф20mm圆钢,共用地锚设2根锚杆。
槽钢与螺纹钢接缝处进行焊接,焊缝长度100mm。
地锚的受力分析:
混凝土地锚自重约G1=28.8KN
上拔力F1=N×Sin65°=21×0.91=19.11KN
安全系数K=G1/F1=28.8/19.11=1.507>1.5。
锚点可以满足要求。
两根支腿共用的地锚需在顶部增加3t的配重。
图1地锚示意图
图2地锚布设图
4.3吊装设备及吊装索具的选用
4.3.1吊机选用
根据龙门吊各部件重量,最大件为主梁总成,总重为47000kg。
拟采用1台160T汽车吊进行作业。
小车最大重约5000kg,采用1台160T汽车吊吊装。
主梁拼装、台车、支腿等吊装等均采用单台160T汽车吊进行作业,吊机的能力验算详见各吊装工艺计算分析。
4.3.2钢丝绳的选用
根据公式P=T/K
其中P-钢丝绳的许用拉力
T-钢丝绳的破断拉力
K-钢丝绳的安全系数,K=6
(1)支腿重量(含附件)重为8T,则其所需的钢丝绳的破断拉力总和为8×6=48T,在使用钢丝绳时为单根作业,故其所需要钢丝绳的理论破断拉力为
T=48/2/0.866=27.71T=277.1KN(夹角60°考虑)
按钢丝绳公称抗拉强度1770Mpa取值,选取6×37麻芯φ26mm钢丝绳,破断拉力T=395KN>277.1KN,
因此:
2根长6m(6×37麻芯)26mm钢丝绳可满足使用要求。
(2)主梁总成重量为47T,选用2台120t汽车吊抬吊,在使用钢丝绳时为4根同时作业,则其所需的钢丝绳的破断拉力总和为47×6=282T(6为钢丝绳安全系数),故其所需要钢丝绳的理论破断拉力为
T=282/8/0.866=40.7T=407KN
按钢丝绳公称抗拉强度1770Mpa取值,选取6×37麻芯φ32mm钢丝绳,破断拉力T=598KN>407KN,
因此:
4根长12m(6×37麻芯)φ32mm钢丝绳可满足使用要求。
(3)起重小车重量为5T,选用1台120t汽车吊吊装,在使用钢丝绳时为2根对折同时作业,则其所需的钢丝绳的破断拉力总和为5×6=30T(6为钢丝绳安全系数),故其所需要钢丝绳的理论破断拉力为
T=30/4/0.866=8.66T=86.6KN
按钢丝绳公称抗拉强度1770Mpa取值,选取6×37麻芯φ20mm钢丝绳,破断拉力T=234KN>86.6KN,
因此:
2根长10m(6×37麻芯)φ20mm钢丝绳可满足使用要求。
5施工工艺
5.1安装技术要求
轨道及龙门吊安装技术标准表5
序号
项目
主要内容
允许误差(mm)
备注
1
轨道
安装
轨道中心线与基准线偏差
≤3.0
轨道的轨距偏差
≤5.0
同一断面轨道轨顶高低差
≤5.0
同侧轨道全长范围轨顶工作面水平
≤10
轨道的侧向局部弯曲
±10
轨道接头处的侧向错位
≤1.0
轨道接头处的高低错位
≤1.0
轨道接头处的间隙
4~6
两轨道的接头错开位置
≠前后车轮距
2
主梁
起重机跨度偏差
+10
主梁高度差
+10
对角线误差
+5
轨道接缝高差
+0.5
需打磨光顺
轨道接缝间隙
≤5
3
小车
主梁顶面高差
+5
对角线误差
+5
轨道接缝高差
≤1
需打磨光顺
轨道接缝间隙
≤2
4
支腿
支腿间距误差
+2
支腿垂直度误差
≤3
支腿对角线误差
≤5
横梁顶面高度误差
+2
5.2吊装工艺流程
固定风缆绳
图3吊装工艺流程图
5.3施工顺序及方法:
5.3.1轨道基础施工
根据现场轨道布设情况,轨道基础布设在混凝土地基梁上。
具体详见:
龙门吊轨道基础设计书
5.3.2轨道安装
现场轨道安装完全符合GB10183/88《桥式和门式起重机制造及轨道安装公差》及05G525《吊车轨道联结及车档》的国家规范。
安装过程需严格控制质量并作好相关记录。
轨道安装验收合格后在端头安装龙门吊限位车档,车档必须牢靠稳定。
5.3.3主梁拼装(含导电架)
5.3.3.1主梁拼装
(1)本设备主梁共分3个节段,用连接板连接,在所要拼装的位置搭设约400mm高左右的枕木,枕木之间的水平可用木板或铁板微量调整。
(2)采用水准仪对铺设好的枕木表面进行找平,保证主梁拼装时处于水平状态。
(3)3个节段按顺序排好,依次用螺栓接头连接,将联接螺栓紧固。
(4)将主梁总成在地面组装完成后,安装栏杆、导电架等附件。
图4主梁总成平面图
5.3.3.2主梁的测量
(1)主梁上拱度F和悬臂上翘F0的测量
测量方法:
单根主梁拼装好以后,用拉钢丝法或经纬仪法测量主梁的上拱度并计算作图,上拱度最大值应在跨中S/10区域范围内测量;悬臂上翘度应在悬臂全长处及最大有效悬臂处分别测量。
在L全长至少取4-9个测量点(根据跨度的不同适当选取),在每个悬端至少取3点,上述测量均在主横梁下盖板处。
主梁上拱度:
F=S/1000=23200/1000=23.2mm(+0.4F,-0.1F),本机的上拱度应在20.88-32.48mm之间。
悬臂上翘度:
F0=L0/350=4000/350=11.43mm(+0.4F0,-0.1F0),本机的上翘度应在10.3-16mm之间。
(2)主梁旁弯度f的测量与调整
测量方法:
用Φ0.5m钢丝,两端固定在主梁的端部,两等高块置于离上盖板100mm处主腹板面上,两端始于第一块大筋板,钢丝在主梁上盖板的中点,拉紧钢丝,在主梁的中心位置测出上盖板的中点,中点距钢丝的垂直距离与主梁端部上盖板中点距钢丝的垂直距离之差即为主梁的旁弯度。
主梁旁弯度:
f=Sz/2000=30850/2000=15.325mm(且≤20mm)本机的主梁旁弯度应控制在15mm以内。
5.3.4大车走行机构吊装
(1)确定安装位置,在轨道上定好所要安装行走大车的中心点。
(2)在地面上组装好行走大车,上好润滑油;大车轮手动是否灵活人力松开制动器,用手转动制动轮,使车轮旋转一周时应灵活不得有卡住等非正常现象。
(3)用汽车吊将行走大车安装在轨道上,确保装配好的所有大车轮同时和轨道接触。
上好轨道夹板,将每个行走大车的前后车轮用木楔锚固。
技术要求:
跨度的相对差:
∆S=|S1-S2|≤5mm;同一端梁下大车车轮同位差:
≤2mm,高差≤1mm;车轮水平偏斜:
≤L/800。
5.3.5下横梁吊装
大车走行机构吊装到位后,检查各项技术参数符合要求,用吊车将下横梁吊至台车上,使下横梁法兰面与台车顶部法兰面结合,用高强螺栓连接紧固。
图5下横梁吊装示意图
5.3.6支腿吊装
将支腿分别摆放至近大车行走台车位置,确保吊车站位后其回转半径覆盖支腿吊装全过程。
将悬臂侧支腿(1#、2#支腿)顶端放在地面已垫好的枕木上,枕木高度600mm,用50mm角铁搭设临时支撑架,铺设马道板,用铁丝绑扎牢固,形成临时作业平台(为支腿与主梁对接紧固螺栓时使用)。
在1#、2#支腿制作简易爬梯,梯距300mm,用作施工临时通道,待组装完毕后拆卸。
3#、4#支腿在地面将爬梯与司机室平台支撑安装完毕,与支腿一同吊装。
在地面将揽风绳挂至支腿顶端的吊耳上,地锚侧先不锁定,用3t的手拉葫芦连接,待支腿吊装到位后,锁定地锚侧揽风绳,用手拉葫芦张紧到合适位置。
支腿自重G=8000kg,计算载荷Q=K1K2G=1.1×1.2×(8000+2000)=12100kg
支腿吊装,用一台120T起重机吊装,工况:
主臂L=20.6m,作业半径R=8m,额定起重量47000kg;计算载荷Q=12100kg﹤额定起重量47000kg(符合安全规范)。
起重吊钩按2000kg计算,满足要求。
卸扣为D型G2150型,强度为80级。
图6支腿吊装平面示意图
图7支腿吊装立面示意图
图8揽风绳示意图
揽风绳受力计算:
可按支腿质心偏移1m计算
支腿最大重量:
8t,高17.73米。
总重G=16t=160KN。
风载荷力:
Pw=C×Kh×q×A(GB3811-2008,公式4)
式中:
Pw----作用在支腿上的风载荷,N;
C---风力系数;查表取1.4
Kh---风压高度变化系数;查表取1.23
q---计算风压,N/m2
A---支腿垂直于风向的迎风面积,m2。
按10级风计算,风速V=24.5m/s。
基本风压:
q=0.613×V2=0.613×24.52=368N/m2。
风载荷:
Pw=1.4×1.23×368×14m2=8.872KN。
缆风绳内侧水平拉力为F拉
则:
F拉×0.423×11.26×2=G×1+F风×11.26(cos65°=0.423)
F拉≈17KN
揽风绳水平面投影与支腿投影点夹角37°,故揽风绳拉力N=17/cos37°≈21KN
图9揽风受力示意图
根据受力分析,以缆风绳所受拉力为依据选择钢丝绳(按3.5倍安全系统计算)。
F拉绳≈21KN×3.5=73.5KN
按四根支腿缆风绳计算拟采用φ16的6×19+1钢丝绳,单根钢丝绳的最小破断拉力为141KN,141KN>73.5KN。
钢丝绳公称抗拉强度为1670Mpa。
5.3.7主梁吊装
主梁完成地面组装后最重总重47000kg,由于吊装时最外侧揽风绳影响,吊装前将揽风绳临时拆卸,将其它结构件吊装至锚点,充当临时地锚。
采用160吨汽车吊进行吊装作业。
160T吊车工况:
其臂长为20.6米,工作半径为6米的情况下最大起重量为62000kg。
62000×0.8=49600>47000kg,故满足使用要求。
(0.8为吊车吊装的系数)卸扣为D型G2150型,强度为80级。
图10主梁总成吊装平面示意图
5.3.8起升机构吊装(小车)
在地面完成起重小车的部件拼装,先不安装翻转挂钩装置,小车总重为5000kg,在悬臂端位置吊装为最佳工况,吊装时需打好司机室侧夹轨器,保持较好的稳定性。
小车自重G=5000kg,计算载荷Q=K1K2G=1.1×1.2×(5000+2000)=9240kg
小车吊装,用一台160T起重机吊装,工况:
主臂L=20.6m,作业半径R=6m,额定起重量62000kg;计算载荷Q=9240﹤额定起重量62000kg(符合安全规范)。
起重吊钩按2000kg计算,满足要求。
卸扣为D型G2150型,强度为80级。
吊装小车卸扣计算
吊装小车时卸扣受到最大力F=
*1.5=2.5t
选用4个20吨卸扣进行小车吊装。
图14小车吊装平面示意图
图15小车吊装立面图
5.3.9司机室及附件安装
起重机主框架吊装完毕,可先进行梯子安装。
各段直梯及斜梯按图样与平台点焊固定后,与司机室连接好,进行余下的安装工作。
走台及端梁的栏杆安装必须牢固可靠,并装上限位开关。
5.3.10电气系统安装及调试
(1)在组装门吊金属构架时,将穿线管安装到位并涂防腐漆。
(2)将所有现场安装的电柜、电阻器、行程开关及其余电器件全部安装定位。
(3)在电线槽及穿线管敷线。
管口设护套,并将电线裸露的部分用塑料带包扎保护。
敷设小车导电电缆与滑车。
(4)在电线的两端穿上编码管,用油性笔写上编码,接到端子箱或相应的接线柱位置上。
电柜内的电线也要分行理顺,用包扎带捆绑固定。
(5)先接通司机室与电柜之间的控制线或电源线。
(6)接通外部、所有控制线。
(7)接通外部、所有电源线,引入外界电源线(临时电源线或正式电源线)。
(8)先将闸刀开关全部打开,检查各个控制手柄都在零位。
(9)检查各个电气设备的绝缘电阻及接地电阻。
绝缘电阻应在>0.5MΩ,接地电阻<4Ω。
(10)接通控制线路电流,分别按主钩、副钩、小车运行、大车运行各个机构,从零位升至最高档;又由最高档到零档,逐级进行。
检查所有接触器的动作是否分级进行。
检查相关安全限位动作是否有效,不得出现错误回路、寄生回路和虚假回路。
在零档时必须处于零位保护状态。
(11)接通各机构的电源开关,重复控制设备各个手柄或按钮动作,修正电机的正反转,尤以大车运行电动机必须同步,并要在切除时门式起重机安装时所设置的各种约束后才能接通大车电机电源。
(12)接通照明电源,并检验桥下照明灯、报警讯号灯或蜂鸣器的工作状态。
(13)空载试运行前,先将各个接线口螺栓再次紧固,待各机构全部试运行正常后,在卷筒上装钢丝绳,及穿吊钩组,升至最大起升高度时,调整起升限位开关。
(14)大车电源供电安装。
大车电源供电采用电缆,电缆卷筒的电缆敷设,按相应的安装使用说明设置。
(15)在轨道两端和两机相遇处检查行程开关、安全尺及终端档架的安装,使起重机行驶至接近跨端时或相遇时能可靠地切断电源。
5.3.11整机调试、试运转
整机安装完毕进行后分别进行静载和动载试验,根据门式起重机型式试验规程进行。
在起重机试车前,必须检查电动机的转向是否符合要求,运行机构的两电动机或四电动机必须转向相同;调整制动瓦块与制动间隙,检查各减速机内油量是否充足;各油咀、油杯、油管、油路是否畅通,经检查确认正常后,方可试车运转。
①、调试前工作
运行前,检查电源电压是否正常,各机构动作是否灵敏、可靠,夹轨器是否打开。
待一切正常后,开始试车。
②、小车试运行
空载小车沿轨道来回运行数次,车轮无明显打滑现象,启动、制动灵敏可靠,限位开关动作灵敏,小车架上的缓冲器与主梁上的车挡相碰位置正确。
③、起重机构试运行
开动起升机构,空钩升降数次,限位开关动作灵敏准确。
④、大车试运行
检查工作场地和大车运行轨道上是否有障碍物,把小车开至跨中,大车慢速沿轨道全长来回运行数次,启动、制动车轮不打滑、运行平稳、限位开关动作灵敏。
⑤、载荷试验
本机在出厂前,以完成整机的静载及动载实验。
为确保设备使用的安全,在使用前可进行试吊,以检验起
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