石钢斜桥吊装方案分解

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石钢420立方环保长寿炉节能改造工程上料系统—---斜桥吊装方案编制人：宋艳丽2003年5月22日审核人：年月日审批人：年月日河北省安装工程公司目录一、工程名称二、工程概况三、施工技术要求四、吊装工艺设计五、施工组织及平面布置图六、施工组织机构七、施工机具计划八、施工技术措施及安全注意事项一、工程名称:石钢420立方长寿炉环保节能改造工程二、工程概况：

1石家庄钢铁厂位于河北省石家庄市和平东路，其420立方高炉上料系统—--斜桥的制作安装由我公司承担,该斜桥总长为51。026米,标高为+46.486米，宽5。0米，高4。0米，桁架总重约120吨，见如下示意图：+46.486+41。833+36.116斜桥+33。1高炉中心线高炉中心线57。6°+2.25326.8m5.5m拟定于5月20日开始进行斜桥的安装，为保证斜桥安装工作的连续进行，避免停窝工和大型外租吊装机械的闲置，拟将斜桥分为三段进行运输，现场组对中下段，然后分两段进行吊装:先吊装下段斜桥:长31。691米，重约78吨;再吊装首段：长19。335米,重约42吨。零平面下轨道可利用卷扬机安装,该部分工作在斜桥下段安装完后就可进行。18.866m支架

230.691m0.37m9.3m+2.25357.6º4.815m16.445m斜桥下段吊装计算简图由于施工现场同时有多家施工单位施工,吊装现场情况比较复杂，大型吊装机械的进出场和吊装作业空间狭窄，且需进行高空组对，增加了作业难度。土建沉渣场混凝土框架正在施工,吊装前要做好土建脚手架拆除、框架外回填土和现场部分防护的拆除工作。要求我们必须认真细致的做好施工机具及技术准备工作和其他方面的协调工作,以达到优质高效的完成吊装任务。三、施工技术要求：1.本工程要求执行标准为：GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》2.施工技术要求:2.1焊接连接制作组装的允许偏差2。1。1对口错边的允差:t/10，且不应大于3。02.1。2间隙允差：±1。02.1.3搭接长度：±5.02.1.4缝隙：1.5

32。1。5型钢错位连接处:1。02.2钢构件预拼装允差：2.2.1跨度最外两端安装孔或+5。0两端支撑面最外侧距离:-10。02。2。2接口截面错位偏差:2。02.2。3拱度（设计未要求起拱）:l/1000，0四、吊装工艺设计斜桥吊装工艺设计：采用双机抬吊递送法，主机为120吨汽车吊，副机为150吨履带吊.1。斜桥下段吊装工艺设计1.1吊装点的选择选择吊装点时，既要考虑吊运过程中的平衡与稳定，又要同时考虑使构件本身所受的吊装内力最小，这两个问题对于安全是同等重要的，即使构件起吊后由自重产生的最大弯矩和起吊力所产生的最大弯矩相等。吊点制作拟采用将半圆管焊接到斜桥上弦，并加焊加强筋板，以防止吊装过程中斜桥本体产生变形,吊点选的合理,做的合适,吊运过程中就平稳，安全。考虑150吨履带吊需带载行走，斜桥下段吊装吊点分配如下图所示：构件起吊时Q1=Q2=10×Q=39t(10+10）构件到位后Q’2=11.84×Q=54。7t（5.05+11.84）Q1Q21010

428.53831.691Q斜桥下段吊点分配图Q’21。2主吊车的选择10m10mQ'11。2。1主吊车承重量Q1=39.0t57.6°1。2.2主吊车的选择11.845.05Q构件就位时受力图1）要求起重量Q=Q1+吊钩重量+吊索重量=39+0.7+0。064=39。764t2)起升高度H≥h1+h2+h3+h4h1=2.253m安装支座表面高度h2=0.3m安装间隙h3=6。27m绑扎点至构件吊起后距底面的距离h4=6m索具高度，绑扎点至吊钩的距离H=14.823m起升高度，从停机面算起至吊钩中心3）工作半径R=R0+F取公称工作半径R0=6。5mF=2.22m工作半径R=6.5+2。22=8.72m吊车转盘高度E=2。75m4）计算平面M—M相对高度H=0。3+2。253+6.27+6=14。823m

5bM—M‘b6L（主机）L（副机）6M--M23.1536.27α转动中心心+2.2530.3ER0FR斜桥下段吊装工艺计算简图5）吊臂倾角b=2.5m起重滑轮组定滑轮至吊钩中心的距离α=arctg（14。823+2。5—2.75）/8.72=arctg1.671=59°。6）初选吊臂长度L=R/cosα=8.72/cos59°=16.9m选用L=20。4m即：要求公称工作半径R0=6.5m吊臂长度L=20。4m起重量Q'=50t〉39.764t吊车臂距斜桥(2。5+6）/tg59=5。1m5.1—2.6=2。5m>0.3m不卡杆.选用NK-1200型汽车起重机（日本）公称工作半径R0=6.5m,吊臂长度L=20.4m

6起重量Q'=50t〉39.764t可行1.2.3吊索的选择斜桥下段吊装时，主副机均选用四只（双)吊索作业，见下图：66ß2.6ß吊索拉力：S=K1K2Q≤p/knsinβ=1。1*1。2*397640=71.51（千牛)8＊sin66。57K1--—-—动载荷系数K1=1.1K2--——-不均衡系数K2=1。2n—-—--吊锁的数量β=arctg6/2.6=66.57由《起重吊运安全技术》表2—4查得钢丝绳安全系数K=9S破≥KS=9＊71.51=643。59(千牛)由表2-6查得绳6X37强度极限为1850牛顿/平方毫米，直径为34。5毫米，钢丝绳的破断拉力总和为810千牛.由表2-4查得绳6X37破断拉力换算系数ч=0.82S破=ч＊ΣS丝=0.82*810=664。2〉643。59(千牛）

7因此，可选直径34。5毫米，σ=1850Mpa，6X37型（GB1102-74）钢丝绳共计60米，是安全合理的。1.3辅助吊车的选择1.3。1辅助吊车承重量Q’2=54。7t1.3.2辅助吊车的选择1)要求起重量Q=Q2+吊钩重量+吊索重量=54。7+0。7+0。064=55。5t2）起升高度H≥h1+h2+h3+h4h1=2.253m安装支座表面高度h2=0。3m安装间隙h3=23。153m绑扎点至构件吊起后底面的距离h4=6m索具高度,绑扎点至吊钩的距离H=31。706m起升高度，从停机面算起至吊钩中心3）工作半径R=R0+E取公称工作半径R0=10mF=1。4m工作半径R=10+1。4=11。4m吊车转盘高度E=2.4m4)计算平面M-M相对高度H=0。3+2.253+23。153+6=31.706m5）吊臂倾角α=arctg（31。706+2.5—2.4）/11。4=arctg2.615=69°。6）初选吊臂长度L=R/cosα=11。4/cos69°=31.81m选用L=33.53m即：要求公称工作半径R0=10m吊臂长度L=33。53m

8起重量Q'=69.8*0。8=55。84t>55。5t吊车臂距斜桥(2。5+6)/tg69=3。26m3。26-2.6=0。66m〉0.3m不卡杆。选用7150液压履带式起重机公称工作半径R0=10m,吊臂长度L=33。53m起重量Q’=69。8t>55.5t可行1。3。3吊索的选择吊索拉力:S=K1K2Q≤p/knsinβ=1.1＊1。2*555000=99。8(千牛)8*sin66。57K1—-—-—动载荷系数K1=1。1K2--——-不均衡系数K2=1.2β=arctg6/2.6=66.57°由《起重吊运安全技术》表2-4查得钢丝绳安全系数K=9S破≥KS=9＊99。8=898.2（千牛）由表2—6查得绳6X37强度极限为2000牛顿/平方毫米，直径为39毫＊米，钢丝绳的破断拉力总和为1103千牛。由表2-4查得绳6X37破断拉力换算系数ч=0。82S破=ч＊ΣS丝=0。82＊1103=904。46>898.2（千牛）因此,可选直径39毫米,σ=2000Mpa，6X37型（GB1102-74）钢丝绳共计60米，是安全合理的。2.斜桥首段吊装工艺设计斜桥首段吊装依然采用双机抬吊递送法，首段总重Q=42t。

92.1吊装点的选择构件起吊时Q1=4×Q=18.7t(4+5)构件到位时Q'2=5.92×Q=32.7t（1.68+5。92)Q1Q24519.335Q斜桥首段吊点分配图4Q'2557.6°Q’15.92斜桥到位时受力图1.68Q2。2主吊车的选择2.2。1主吊车承重量Q1=18.7t2.2。2主吊车的选择1）要求起重量Q=Q1+吊钩重量+吊索重量=18.7+0.7+0.064=19。464t2）起升高度H≥h1+h2+h3+h4h1=29m安装支座表面高度h2=0。3m安装间隙

10h3=2。87m绑扎点至构件吊起后距底面的距离h4=6m索具高度，绑扎点至吊钩的距离H=38。17m起升高度，从停机面算起至吊钩中心3）工作半径R=R0+E取公称工作半径R0=12mF=2.22m工作半径R=12+2.22=14.22m吊车转盘高度E=2.75m4）计算平面M-M相对高度H=0。3+29+2。87+6=38.17m5）吊臂倾角α=arctg（38.17+2。5-2.75）/14。22=arctg2.667=69°。6）初选吊臂长度L=R/cosα=14。22/cos69°=39.7m选用L=40.9m即：要求公称工作半径R0=12m吊臂长度L=40.9m起重量Q’=19.9t≥19。464t吊车臂距斜桥(2.5+6）/tg69=3.26m3。26-2.6=0.66m>0.3m不卡杆。选用NK-1200型汽车起重机（日本）公称工作半径R0=12m，吊臂长度L=40.9m起重量Q’=19.9t〉19。464t可行2.562.56

119.63L（副机）2.87Ｌ(主机)0.329α转动中心心ER0FR斜桥首段吊装工艺计算简图2.2。3吊索的选择斜桥首段吊装时，主副机均选用四只（双)吊索作业，见下图：76ßß2.6吊索拉力：S=K1K2Q≤p/knsinβ=1。1*1。2*194640=38。3（千牛)8＊sin56.98K1-—---动载荷系数K1=1.1K2-————不均衡系数K2=1。2β=arctg6/2。6=66.57由《起重吊运安全技术》表2-4查得钢丝绳安全系数K=9

12S破≥KS=9＊38。3=344。7（千牛）由表2-6查得绳6X37强度极限为1850牛顿/平方毫米，直径为26.0毫米，钢丝绳的破断拉力总和为455千牛.由表2-4查得绳6X37破断拉力换算系数ч=0.82S破=ч＊ΣS丝=0。82＊455=373。1〉344。7（千牛）因此，可选直径26.0毫米，σ=1850Mpa，6X37型(GB1102-74）钢丝绳共计60米，是安全合理的.2.3辅助吊车的选择2。3。1辅助吊车承重量Q2=32。7t2。3。2辅助吊车的选择1)要求起重量Q=Q2+吊钩重量+吊索重量=32。7+0.7+0。064=33.5t2）起升高度H≥h1+h2+h3+h4h1=29m安装支座表面高度h2=0。3m安装间隙h3=9.63m绑扎点至构件吊起后距底面的距离h4=7m索具高度，绑扎点至吊钩的距离H=45。93m起升高度，从停机面算起至吊钩中心3）工作半径R=R0+E取公称工作半径R0=14mF=1。4m工作半径R=14+1.4=15.4m吊车转盘高度E=2.4m4）计算平面M—M相对高度H=0.3+29+9.63+7=45.93m

135）吊臂倾角α=arctg(45。93+2.5-2。4)/15.4=arctg3.29=71.5°6）初选吊臂长度L=R/cosα=15。4/cos71.5°=48.53m选用L=48。77m即：要求公称工作半径R0=14m吊臂长度L=48。77m起重量Q’=42。6＊0.8=34。08t>33.5t吊车臂距斜桥（2。5+7）/tg71.5=3。18m3.18—2。6=0。58m〉0.3m不卡杆。选用7150液压履带式起重机公称工作半径R0=14m,吊臂长度L=48.77m起重量Q’=42。6t〉33。5t可行1.3.3吊索的选择吊索拉力：S=K1K2Q≤p/knsinβ=1。1＊1.2*335000=58。97（千牛）8＊sin69.6K1———-—动载荷系数K1=1。1K2--——-不均衡系数K2=1。2β=arctg7/2.6=69.6°由《起重吊运安全技术》表2-4查得钢丝绳安全系数K=9S破≥KS=9＊58。97=530.73（千牛）由表2-6查得绳6X37强度极限为1700牛顿/平方毫米，直径为32。5毫米，钢丝绳的破断拉力总和为654千牛。由表2-4查得绳6X37破断拉力换算系数ч=0。82

14S破=ч＊ΣS丝=0.82*654=536。28>530.73（千牛)因此,可选直径32。5毫米，σ=1700Mpa，6X37型（GB1102—74）钢丝绳共计60米，是安全合理的。3.斜桥临时支架制作及校核3.1支架制作+28.17I28aφ3250.37+9.357.6º2。25316.445I28aI45a55m

155.5m4.8153.0m⑥2.5m⑦2.5m11m18.866m④9.433m⑤③炉体框架柱②①4.815m斜桥临时支架立面图临时支架制作所需材料计划：

16构件名称规格材质数量备注①无逢钢管φ325*1018。866m/根20＃3②工字钢I28a4。815m/根5工字钢I28a5.5m/根2③无逢钢管φ108*49.91m/根2④工字钢I45a11.0m/根1⑤无逢钢管φ108＊49.77m/根2⑥槽钢[205。67m/根2⑦槽钢[205。43m/根2平台花纹板δ=453m2节点板δ=204m2δ=302。4m2由于受施工现场条件限制，斜桥安装时需制作一临时支架，以便为斜桥下段安装提供支点，支架施工示意图如上所示,支架立柱选用φ325＊10碳钢无缝管，柱间横梁选用I45a工字钢,柱间支撑选用无逢钢管φ108*4，支架与高炉框架相连接。支架顶部铺设平台,以供高空组对。平台四周要加设栏杆.3。2支架校核3.2.1钢筋混凝土柱强度校核参照北京首钢设计院设计的石钢25—3113J2高炉风口基础平面图，该柱混凝土强度为C30,纵筋φ25为Ⅱ级，箍筋φ10为Ⅰ级，钢筋混凝土柱标高为+8。000米，基础截面为700X700，由此可计算钢筋混凝土柱正截面承载力.由公式N=fCAcor+fy'AS'+2fyASso

17N轴向力设计值fC混凝土的轴心抗压强度设计值Acor构件的核心截面面积fy'纵向钢筋的抗压强度设计值AS'全部纵向钢筋的截面面积fy间接钢筋的抗拉设计强度ASso间接钢筋的换算截面面积由公式ASso=πdcorASsi/s=πx700x78.5/150=1150。9mm2dcor构件的核心直径ASsi单根间接钢筋的截面面积s沿构件轴线方向间接钢筋的间距即N=15x700x700+310x11781+2x210x1150。9=1148.51x104N又由公式N=ψ(fCA+fy’AS'）ψ稳定系数l0=0。5l=4000构件计算长度l0/b=4000/700=5.7〈8由《钢筋混凝土结构原理》表6-1查得ψ=1。0即N=1。0x（735x104+365.21x104)=1100。21x104N今得:1.5x1100。21x104N>1148.51x104N，说明该柱能承受的轴心压力设计值N=1148.51x104N，远远大于斜桥和临时支架作用于混凝土柱子的压力,符合安全条件。3。2.2支架立柱强度校核A--AN1）强度校核:

18G=78tσ=N≤[σ］AN=G/2=39tA=9896mm2σ=390000=39.41MPa≤[σ]9896*10-6φ325＊10碳钢无缝管屈服强度[σ]=245MP《机械设计手册》P3—154，强度校核满足。2）稳定性校核：Pcr=π2EI≤[σ］（μl）2l=18。866m立柱计算长度E=200Gpa材料弹性模量《机械设计手册》1-7I=π2（3254-3054）/64=12286。52cm4截面形心主惯性矩μ=0.5长度系数Pcr=272。57＊104NP*KW=39*104*3.0=117.*104≤Pcr=272.57＊104，可行。KW=3.0稳定安全系数即该钢架的稳定性条件满足.NNB--B3。2.3支架横梁的材料确定1)受力分析：N=78/4=19.5tMmax=Nl/4=19.5*104＊5。5=107。25＊104Nm

195.5mVmax=N=19.5*104N2）由正应力强度条件选择截面梁跨中点截面的上、下边缘各点是σmax所在的危险点。由σmax=Mmax/Wz≤[σ］得Wz≥Mmax/［σ]=107。25*104/170*106=633*10-6m3=633cm3查《机械设计手册》型钢表，选用工字钢I32a，有Wz=692cm3Iz=11100cm4Szmax=392。244cm3d=9。5mm3）剪应力强度校核支座内侧面的中性轴上各点是τmax所在的危险点.τmax=VmaxSzmax/Izt1=72.53MPa〈［τ]=100Mpa，安全。4)刚度校核最大挠度υmax发生在梁跨中点截面。由两次积分法可求得υmax=Nl3/48EIz则有υmax/l=Nl2/48EIz=1/181〉[υ/l]=1/400,不满足。于是应加大截面。试选用工字钢I45a，Iz=32200cm4υmax/l=Nl2/48EIz=1/524<[υ/l］=1/400，满足.五、施工组织及平面布置由于该斜桥结构吨位大，外形尺寸大,本次吊装采用分段,双机抬吊递送法。斜桥中下段组对受场地限制,只能在斜桥基础东北侧，高炉西侧现场组对。根据现场情况150吨履带起重机在高炉西侧偏北站位,120吨汽车起重机在斜桥基础东南侧站位,斜桥施工平面图如下图：

20渣堆场冲渣泵房沉渣池斜桥高炉道路出铁场道路液压站管线斜桥施工平面图5.1斜桥下段的吊装斜桥下段平面布置采用吊点与斜桥基础共弧的方法（见：斜桥下段吊装平面布置图

21).将吊点与基础中心布置在以起重机工作幅度R为半径的圆弧上，柱脚可以斜向任意方向。吊装时可以以150吨履带吊作为副机，120吨汽车吊作为主机，两机同时起钩，先将斜桥水平吊离地面至斜桥基础高度处，副机边起吊边回转，调到一定角度后跑车，然后副机再起吊调整角度,再跑车，直至将斜桥下段递送到临时支架上，主机随副机回转。副机主机斜桥下段吊装平面布置图5.2斜桥首段吊装斜桥下段就位后，将首段吊运至下段斜桥北侧，120吨汽车吊站位在下段斜桥南侧，150吨履带吊站位在北侧,见斜桥首段平面布置图.吊装时依然以120吨汽车吊作为主机，150吨履带吊作为副机，主机与副机同时起吊，并回转，直至预定位置,调整角度后再进行空中组对.副机

222m斜桥2m主机斜桥首段吊装平面布置图H=5.21m吊车臂当主机起吊时，首段斜桥中心线应在①轴线69°西侧,吊车方不会卡杆。2m斜桥下段①57.6°5.21+2.752.253a8.5B=3.62m吊车臂A当斜桥就位时，主机起重臂倾角а=arcsin（40。67-2。75)/40.9=68°A=(2。5+6）/tg68=3。433。43—2.6=0.83〉0。3主机不卡杆。六、施工组织机构及劳力计划

236。1施工组织机构:工程负责人:焦彦丰技术负责人：焦彦丰起重负责人:赵建立，赵保强6.2劳动力计划：起重工3人钳工6人电焊4人民工4人七、施工机具计划7150液压履带式起重机一辆120T汽车起重机一辆50T汽车起重机两辆25T汽车起重机一辆16T汽车起重机一辆50T平板车两辆钢丝绳6×37σ=1850kg/cm2φ26.060米钢丝绳6×37σ=1850kg/cm2φ34.560米钢丝绳6×37σ=1700kg/cm2φ32.560米钢丝绳6×37σ=2000kg/cm2φ39。060米缆风绳（DN20）150米卡环（30t）：4个道木:100根倒链（30t）:4个千斤顶(30t）：2个大型机具台班计划：

24150吨履带起重机5个台班120吨汽车起重机5个台班50吨平板车3个台班50吨汽车起重机6个台班八、施工进度计划见附表九、施工技术措施及安全注意事项1）凡进入现场人员必须带安全帽。禁止与吊装作业无关人员进入作业区。高空作业必须佩带安全带。2)在吊装作业时，所有施工人员必须听从起重负责人的统一指挥。3）起重负责人在吊装指挥时，指挥信号必须标准、准确。4）在吊装作业时，要注意使两辆起重机互相配合,动作协调。5）在吊装作业前，起重负责人必须仔细检查构件的捆绑是否牢固，吊点是否对称,所用机具是否满足要求。6）开始时，应先试吊，证实吊点、卡环、钢丝绳等连接部位及吊车运行无误后方可正式吊装。7）吊装作业时,任何人不得在吊起的构件下行走,不能在受力的钢丝绳下停留.8）在吊装作业过程中，如因故终止吊装作业时，必须采取安全措施，不能使构件悬空。9）吊装作业中不准搬动操作手柄，如必须调整支腿时，应先将构件落下再进行调整。10）在吊装作业过程中，如发现吊车、构件、机具等任何部位有异常情况，应立即报告起重指挥，待查清原因，采取相应措施后方可继续作业。

2511）风速超过5级时停止吊装作业。12）斜桥安装就位属高空作业，作业条件不好，没有宽敞平稳的站脚之地，且斜桥在吊运时惯性较大，组对平台处易发生高空坠落事故。地面人员要做好防护措施。13）在雨季高空作业时，除必须系挂安全带还要注意防滑，穿好防滑鞋,不得穿硬底皮鞋。14）登高用的梯子必须牢固，使用时梯子上端必须用绳子与已固定的构件绑牢,梯子与地面的夹角一般以65-70度为宜。15）操作人员在脚手架跳板上通行时,要防止踏上挑头板摔落。16）高空作业人员使用的工具、垫铁、焊条、螺栓等，应放入随身携带的工具袋里，不得随便扔下。17）地面作业人员必须佩带安全帽，尽量避免在高空作业面正下方停留或通过，也不准在起重臂下或吊钩下停留或通过,如有必要，要事先联系好，并应有人监护。18）构件必须连接牢固后才能松钩，防止造成构件倾倒坠落事故。19)保持起重机可能触电部位与高压线之间的安全距离，防止起重机触电。20)电焊机外壳必须接地，电源线要架高，手把线质量要严格把关，防止电焊机触电.操作人员要戴绝缘手套，穿绝缘鞋。21）由于150吨履带吊要高空吊重行驶较长距离,其行驶道路必须平整、坚实，否则，要横铺道木或用钢板垫平，确保安全。22）两机要同时同步地起钩，将斜桥吊离地面以及同时同步地落钩,将斜桥放置支架上就位.否则，可能造成某一台起重机超载。

2623)吊运开始前,必须指挥周围人员退到安全位置，然后才能发出吊运信号。地面操作人员应站在重物倾斜方向的背面，防止被重物意外倾倒砸伤。24）起重吊运作业的指挥人员，应经过专门的培训、考核，合格后方可上岗.指挥起重吊装作业，指挥信号必须明确。25）吊运作业中有钢丝绳穿越通道时，应在通道两旁挂有明显的警告标志。26）注意氧气、乙炔瓶的存放，防止发生爆炸。

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28一、分段加固措施为防止斜桥在分段时产生变形,需对斜桥进行加固，如下图所示：③②①注：①、②、③为间隔100的不同平面所选加固材料为φ108钢管,焊接。辅助支点标高可在原测量基础上适当加高以减小自重可能引起的变形，为不影响组对,可加高15mm。二、150吨履带吊车行走地面准备措施由于施工现场路面状况较差，均为回填土，吊装前拟将斜桥北部道路进行处理，用石子儿垫高20mm，再铺钢板，以保证150吨履带吊带载平稳行走。副机校核：副机起重臂现为82米，额定起重量为20.8吨，负载行走起重量为20.8＊0。74=15。6t﹥14t，可行。临时增加小支架材料计划：ф377*10无缝管40米I40a工字钢9米ф219*7无缝管51米节点板10mm4平方30mm3平方支架底板50mm60平方运输及吊装使用大型机具计划:

29300吨汽车起重机12个台班150吨履带起重机12个台班70吨汽车起重机2个台班50吨汽车起重机12个台班50吨平板车12个台班40吨平板车6个台班