石钢斜桥吊装方案

1、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：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+

2、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30.691m0.37m9.3m+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

3、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： 1.52.1

4、.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： -10.0 2.2.2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

5、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） Q1 Q2101028.53831.691 Q斜桥下段吊点分配图 Q'21.2主吊车的选择10m10m Q'1 1.2.1主吊车承重量 Q1=39.0t 57.6°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

6、量=39+0.7+0.064=39.764t2）起升高度 Hh1+h2+h3+h4 h1=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=6.5m F=2.22m 工作半径 R=6.5+2.22=8.72m吊车转盘高度E=2.75m 4）计算平面M-M相对高度 H=0.3+2.253+6.27+6=14.823mbMM b6L（主机）L（副机） 6M-M23.1536.27 转动中心心+2.2530.3

7、ER0FR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=arctg(14.823+2.5-2.75)/8.72=arctg1.671=59°。 6）初选吊臂长度L=R/cos=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=5.1m 5.1-2.6=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起重量Q=50t39.764t 可

8、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/knsin = 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=1.2 n-吊锁的数量=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=0.8

9、2S破=*S丝=0.82*810=664.2>643.59 （千牛）因此，可选直径34.5毫米，=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 Hh1+h2+h3+h4 h1=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

10、至吊钩中心3）工作半径 R=R0+E取公称工作半径 R0=10m F=1.4m 工作半径 R=10+1.4=11.4m吊车转盘高度E=2.4m 4）计算平面M-M相对高度 H=0.3+2.253+23.153+6=31.706m5）吊臂倾角 =arctg(31.706+2.5-2.4)/11.4=arctg2.615=69°。 6）初选吊臂长度L=R/cos=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 起重量Q=69.8*0.8=55.84 t55.5t吊车臂距斜桥 （2.5+6）/tg69=3.2

11、6m 3.26-2.6=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=69.8t55.5t 可行1.3.3吊索的选择吊索拉力：S= K1K2Q p/knsin = 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=1.2=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

12、和为1103千牛。由表2-4查得绳6X37破断拉力换算系数=0.82S破=*S丝=0.82*1103=904.46>898.2 （千牛）因此，可选直径39毫米，=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。2.1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） Q1 Q24519.335 Q斜桥首段吊点分配图4 Q'2557.6° Q'

13、15.92斜桥到位时受力图1.68Q 2.2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 Hh1+h2+h3+h4 h1=29m 安装支座表面高度h2=0.3m 安装间隙h3=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=12m F=2.22m 工作半径 R=12+2.22=14.22m吊车转盘高度E=2.75m 4）计算平面M-

14、M相对高度 H=0.3+29+2.87+6=38.17m5）吊臂倾角 =arctg(38.17+2.5-2.75)/14.22=arctg2.667=69°。 6）初选吊臂长度L=R/cos=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=19.9t19.464t吊车臂距斜桥 （2.5+6）/tg69=3.26m 3.26-2.6=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=19.9t19.464t 可行2.562.

15、56 9.63L（副机） 2.87(主机) 0.329 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/knsin = 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=1.2=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*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

16、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=0.82S破=*S丝=0.82*455=373.1>344.7 （千牛）因此，可选直径26.0毫米，=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 Hh1+h2+h3+h4 h1=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

17、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=14m F=1.4m 工作半径 R=14+1.4=15.4m吊车转盘高度E=2.4m 4）计算平面M-M相对高度 H=0.3+29+9.63+7=45.93m5）吊臂倾角 =arctg(45.93+2.5-2.4)/15.4=arctg3.29=71.5° 6）初选吊臂长度L=R/cos=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=34.08t33.5t吊车

18、臂距斜桥 （2.5+7）/tg71.5=3.18m 3.18-2.6=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=42.6t33.5t 可行1.3.3吊索的选择吊索拉力：S= K1K2Q p/knsin = 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=1.2=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

19、/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=0.82 S破=*S丝=0.82*654=536.28>530.73 （千牛）因此，可选直径32.5毫米，=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+28.17I28a3250.37+9.357.6º2.25316.445I28aI45a55m5.5m4.8153.0m2.5m2.5m11m18.866m9.433m炉体框架柱4.815m斜桥临时支架立面图临时支架制作所需材料计划：构件名称规格

20、材质数量备注无逢钢管325*1018.866m/根20#3工字钢I28a4.815m/根5工字钢I28a5.5m/根2无逢钢管108*49.91m/根2工字钢I45a 11.0m/根1无逢钢管108*49.77m/根2槽钢205.67 m/根2槽钢205.43m/根2平台花纹板=453m2节点板=204m2=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325*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108*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

21、.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253113J2高炉风口基础平面图，该柱混凝土强度为C30，纵筋25为级，箍筋10为级，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'+2 fy ASsoN 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= dcor ASsi /s=x700x7

22、8.5/150=1150.9 mm2dcor 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=1148.51x 104 N又由公式N=（fCA+ fy 'AS '） 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=1.0即N=1.0x（735x104+365.21x104）=1100.21x104 N今得：1.5x1100.21x104 N>1148.51x 104 N，说明该柱能承受的轴心压

23、力设计值N=1148.51x 104 N ，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： G=78t= N AN=G/2=39tA=9896mm2=390000=39.41MPa9896*10-6325*10碳钢无缝管屈服强度=245MP机械设计手册P3-154，强度校核满足。2）稳定性校核：Pcr= 2 EI （l）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=2（3254 -3054）/64=12286.52cm4 截面形心主惯性矩=0.5 长度系数Pcr=272.57*104 NP*

24、KW=39*104*3.0=117.* 104Pcr=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*104 Nm5.5mVmax=N=19.5*104 N2）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max所在的危险点。由 max= Mmax/ Wz得 WzMmax/= 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=692 cm3

25、 Iz=11100cm4 Szmax=392.244cm3 d=9.5mm3）剪应力强度校核支座内侧面的中性轴上各点是max所在的危险点。max= Vmax Szmax/ Iz t1=72.53MPa<=100 Mpa，安全。4）刚度校核最大挠度max发生在梁跨中点截面。由两次积分法可求得max=Nl3/48EIz则有 max/l= Nl2/48EIz=1/181>/l=1/400，不满足。于是应加大截面。试选用工字钢I45a， Iz=32200cm4max/l= Nl2/48EIz=1/524< /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

26、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：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 ）。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

27、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2m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轴线69°西侧，吊车方不会卡杆。2m斜桥下段57.6°5.21+2.7

28、52.253a8.5B=3.62m吊车臂A当斜桥就位时，主机起重臂倾角=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6.1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 6×37 =1850kg/cm

29、2 26.0 60米钢丝绳 6×37 =1850kg/cm2 34.5 60米钢丝绳 6×37 =1700kg/cm2 32.5 60米 钢丝绳 6×37 =2000kg/cm2 39.0 60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：150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

30、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。11）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