PI跨越钢结构安装专项施工方案

1、攀钢集团冶金工程技术有限公司施工组织（方案）设计工程名称：白马铁矿精矿管道输送工程标段PI153-155跨越钢结构安装专项施工方案 施工单位： 攀冶机电分公司第一工程项目部 项目经理： 攀钢集团冶金工程技术有限公司机电分公司2011年11月18日目 录一、编制依据3二、工程概况及施工内容3三、安装技术要求3四、人员安排4五、工机具及措施准备4六、施工组织方案5七、质量技术措施13八、安全、环保、消防措施14 一、编制依据钢结构工程施工及验收规范（GB50205-95）钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001碳钢焊条GB/T5117-1995气焊手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式

2、与尺寸GB985-88建筑钢结构防火技术规程攀钢集团冶金工程技术有限公司QEO程序文件中华人民共和国安全生产法等其他法律、法规二、工程概况及施工内容本专项施工方案针对米易段PI153-155处跨越钢结构桁架的安装编制，此处管道需要连续跨越两个跨度约60m，深约30m的大冲沟，设计为4个钢结构跨越，长度分别为36m、20m、12m、35m，重量分别为14.6t、2.5t、0.7t、14.2t，这处跨越群是白马到宽裕段所有跨越中施工条件最差、施工难度最大的一处跨越群，进场道路较差，安装场地局限性较大，无法采用大型吊车安装，需采用搭设门型架挂悬索的方法进行安装。三、安装技术要求1、跨越钢结构基础必须

3、认真检查验收合格，严格按照攀冶督导组、总包部下发的关于严格执行工序交接的通知进行中间验收交接。中间交接记录上必须要有基础间距、标高、螺栓孔距的实测记录，交接时通知监理、总包在现场确认。2、对进入现场的钢结构件，在组装前、后，要进行全面检查，若发现不合格品，必须处理合格后方可安装就位。3、钢结构安装根据现场实际情况，采用吊车吊装或者搭设门型架挂悬索的方法。已安装的结构必须保证具有可靠的稳定性和足够的空间钢度。4、构件紧固顺序先主要构件，后次要构件。钢结构螺栓连接，安装螺栓采用套筒扳手施拧。5、安装找正应借助于经纬仪、磁力线坠、水平尺等工具，确保安装各部位几何尺寸、垂直度、水平度等在允许偏差范围内

4、。6、构件在下料前，应对已有的不同长度的材料进行配料，在合理的情况下，尽可能避免拼装节点和材料浪费。7、拼装节点的形式：在现场有条件的情况下尽可能采用对接45°角斜焊缝（允许垂直焊缝）。8、跨越钢结构的对接，应在道木或型钢上放平垫稳，垫块间距不宜过大。9、焊接时应保证焊接环境具有良好的条件，发现下列任何一种情况又无有效防护设施时，不得施焊：1） 大风：风速大于或等于8m/s；2） 雨雪：下雨或下雪；3） 湿度：相对湿度大于90。10、焊接前对坡口组装的质量进行检查,如超过允许误差,应返修后再进行焊接.焊前应清理坡口中的水份、油污和锈等。11、焊接顺序：在第一节构件经校正和固定后，进行

5、接构件焊接。12、焊缝的质量检验要求：结构的所有构件的连接焊缝要100进行外观检查。四、人员安排铆工10人电焊6人气焊2人起重工2人操作工2人电工1人小工12人安全员1人质检员1人施工员1人技术员1人工程负责人1人五、工机具及措施准备序号机械或设备名称单位数量备注112t汽车吊台1 90个台班（配合卸车、安装、组对）28t汽车吊台1 60个台班（配合卸车、安装、组对）3板车台1 20个台班（倒运桁架）4高架车台2 20个台班（倒运桁架）5汽油电焊机台2 62t倒链把875t倒链把88磨光机台2 9吊索（含滑轮小车）套2用于吊装10大锤、榔头把2、2 11盘尺、卷尺卷1、2 12钢丝绳26米12

6、0风绳13钢丝绳40米90缆索绳14措施钢材吨25铺路、加固混凝土支架、搭设门型架等六、施工组织方案1、施工方法此处管道需要连续跨越两个跨度约60m，深约30m的大冲沟，设计为4个钢结构跨越，长度分别为36m（通廊形式）、20m（三角管架形式）、12m（三角管架形式）、35m（通廊形式），重量分别为14.6t、2.5t、0.7t、14.2t。PI153-155跨越群桁架进场道路较差，安装场地局限性较大，是白马到宽裕段所有跨越中施工条件最差、施工难度最大的一处跨越群(如图一所示),其中两个约35m的大桁架无法采用大型吊车安装，需采用搭设门型架挂悬索的方法进行安装。图一 PI153-155处桁架立

7、面示意图1.1 首先，需要对现场的五个混凝土支架进行加固处理。如图一所示，安装PI153-154、PI154-155之间的大桁架时，需要在桁架两边的支架上搭设门型架，由于门型架需要承受风绳与索道的水平合力、及桁架作用在门型架上的压力，因此，需要对现场的五个支架进行加固处理。如图二所示，将混凝土的四周里面用L140X12的角钢包住，然后每隔2.4m再箍一圈L140X12角钢，并且在横向加固角钢支架用L140X12角钢设置剪刀支撑，所有节点采用焊接形式，以保证加固角钢的牢固性。五个混凝土支架中，有两个为井子架，高度分别为17m、15m，井子架支架四侧都要用用剪刀支撑加固；其中三个支架为门型架形式，

8、高度较低，只需要在两侧用剪刀支撑加固。图二 混凝土支架加固示意图1.2 安装12m桁架。首先，安装12m桁架。12m桁架为三角管桁架，且重量较轻（0.8t），如图一所示，在桁架安装前，需要特种公司将PI155到桁架支架原有的便道进行修缮，宽度不小于3m，坡度不大于45°，以便12t汽车吊能将桁架吊装到支架上，最后，将桁架固定。1.3 其次，安装20m桁架。20m桁架为三角管桁架，重量为2.5t。如图三所示，安装前需要特种公司将右侧浇筑小支墩的山头削平，高度与小支墩顶端平齐，用于组对20m桁架，并且要保证12t汽车吊能开到到达。桁架在大草坝制作成三段，在现场组对成整体，然后用12t汽车

9、吊将桁架吊至两个基础之间的斜坡上，桁架的一侧与小支墩上的地脚螺栓固定，并拉风绳在地面打地锚固定，保证桁架不被拽落山坡下。在17m支架的顶部横梁上挂两根2t倒链，与桁架的另一端连接，将桁架提升到支架顶端，然后固定桁架。在提升过程中，可用12t汽车吊辅助提升。整个安装过程中，要有专职安全员监督，并且要在17m支架顶部铺设临时平台，四周用钢管焊接在加固角钢上（L140X12），以保证安全。图三 20m桁架安装示意图1.4 然后，安装PI154-155间的35m桁架。安装PI154-155间35m桁架前，需要特种公司将PI155一侧的土坡挖掉，保证高度与混凝土基础支架顶部平齐，平整出宽度约5m，长度约

10、10m的场地用于桁架的组对、安装。由于进场运输路况较差，因此桁架制作为散件，分为四段，每段长约9m，桁架散件制作完成后编号，用板车运输到米易管道堆场，然后再用高架车分车次运输到安装现场。图四 35m桁架安装示意图如图四所示，先将20m、12m桁架之间用89X6无缝钢管连接起来，使17m混凝土支架与15m混凝土支架之间形成刚性连接，并且起到固定15m混凝土支架的作用。在大冲沟左侧的混凝土支墩上搭设1#门型架，门型架下横梁利用混凝土支墩上的预埋螺栓固定，并与包支架的加固角钢L140X12焊接，用16#槽钢打斜撑，在左侧平地上打地锚拉风绳来固定1#门型架。固定大冲沟右侧的2#门型架，与1#门型架固定

11、方式相同。1#、2#门型架安装完后，在两门型架间架设悬索，安装滑轮小车（滑子），并在门型架上分别挂两根5t倒链，用于桁架的起吊，并起到控制桁架在向对面滑移的过程中不失稳，如图五所示。图五 门型架示意图桁架安装前，在2#门型架后方铺设6mmX1260mmX6000mm钢板一张，钢板上放置长2.1m，60*3钢管，每间隔300mm铺设一根，作为棍杠滑动桁架。 桁架运输到现场后用12t汽车吊与8t汽车吊配合组对为四段。安装时，首先将桁架的端头（第一段）吊装到2#门型架内，在桁架的端部设置一根牵引绳，牵引绳的端头安装绞磨，并将绞磨固定在1#门型架后侧的平地上（利用支架固定）。并且在第一段桁架的后面也安

12、装一台绞磨，在桁架利用缆索滑动的时候起到反牵引的作用。利用牵引绞磨牵引桁架端头、12t吊车配合的方式将桁架慢慢向前送至桁架端头架空约6m处，停止滑动桁架。然后将第二段桁架与第一段桁架组对成整体以此类推，将四段桁架组对成整体、将桁架牵引、滑移到固定2#门型架的基础上，完成桁架的安装。最后，固定、焊接桁架底座板。整个施工过程要注意安全，设专职安全员监控。待桁架安装完成后，拆除门型架等辅助措施。1.5 最后，安装PI153-154间36m桁架。安装PI153-154间36m桁架前，需要特种公司将PI1553一侧的土坡挖掉，保证高度与混凝土基础支架顶部平齐，平整出宽度约5m，长度约10m的场地用于桁架

13、的组对、安装。由于进场运输路况较差，因此桁架制作为散件，分为四段，每段长约9m，桁架散件制作完成后编号，用板车运输到米易管道堆场，然后再用高架车分车次运输到安装现场。图六 36m桁架安装示意图如图六所示，在大冲沟右侧的混凝土支墩上搭设1#门型架，门型架下横梁利用混凝土支墩上的预埋螺栓固定，并与包支架的加固角钢L140X12焊接，用16#槽钢打斜撑，在右侧平地上打地锚拉风绳来固定1#门型架。固定大冲沟左侧的2#门型架，与1#门型架固定方式相同。1#、2#门型架安装完后，在两门型架间架设悬索，安装滑轮小车（滑子），并在门型架上分别挂两根5t倒链，用于桁架的起吊，并起到控制桁架在向对面滑移的过程中不

14、失稳，如图五所示。桁架安装前，在2#门型架后方铺设6mmX1260mmX6000mm钢板一张，钢板上放置长2.1m，60*3钢管，每间隔300mm铺设一根，作为棍杠滑动桁架。 桁架运输到现场后用12t汽车吊与8t汽车吊配合组对为四段。安装时，首先将桁架的端头（第一段）吊装到2#门型架内，在桁架的端部设置一根牵引绳，牵引绳的端头安装绞磨，并将绞磨固定在1#门型架后侧的平地上（利用支架固定）。并且在第一段桁架的后面也安装一台绞磨，在桁架利用缆索滑动的时候起到反牵引的作用。利用牵引绞磨牵引桁架端头、12t吊车配合的方式将桁架慢慢向前送至桁架端头架空约6m处，停止滑动桁架。然后将第二段桁架与第一段桁架

15、组对成整体以此类推，将四段桁架组对成整体、将桁架牵引、滑移到固定2#门型架的基础上，完成桁架的安装。最后，固定、焊接桁架底座板。整个施工过程要注意安全，设专职安全员监控。待桁架安装完成后，拆除门型架等辅助措施。2、门型架的设计根据经验公式，可估算出悬索的下垂度：f=(1/15) L=(1/15)x35m=2.3m滑轮小车及钢丝绳绑扎高度h1=2m桁架自身高h2=2.5m可计算出，门型架的最低高度H=2.3m+2m+2.5m=6.8m如图五所示，设计门型架高度为7m（可根据h1调整），宽度为2.3m，材料为HW200*200的H型钢。图七 门型架横梁弯矩示意图如图七所示，门型架梁承受的最大重量为

16、桁架自身重量的一半，即F=75KN门型架梁弯矩M=1/2xFxL=1/2x75000x2400=90000000=M/W=90000000/ 477000=189215 HW200*200的抗弯强度设计值为215189，因此HW200*200横梁抗弯强度能达到吊装要求。立柱HW200*200的轴向抗压=N/A ，每根立柱承受小于6t的压力，则6*9.8*1000/6428=9.15215，则HW200*200立柱抗压强度能达到吊装要求。3、缆索钢丝绳的选择已计算出悬索的下垂度f =2.3m，悬索的跨度为35m，滑轮小车起吊的最大重量为桁架自身重量的一半（7t），对悬索钢丝绳进行受力分析，如图八

17、所示。图八 悬索钢丝绳受力分析示意图F=70KN，根据平行四边形原则，可计算出钢丝绳受力Ti=3.7F=259KN承载钢丝绳的安全系数K取3.5，则钢丝绳所需的承载拉力Sb=TiK=259x3.5=906KN因此需选择直径为40mm的6x37+1的钢丝绳，其最小破断拉力为954KN。4、缆风绳的选择：如图九所示，根据力矩平衡公式F1L1=F2L2,可计算出缆风绳承受拉力的最大值F2 = F1L1/L2有可知：L1=Hcos（H为门型架高度）L2= Hcoscos=17.5/17.65=0.99(缆索与地面夹角为)cos=0.87(取缆风绳与地面夹角为30°)F1=3.7F=3.7x7

18、0KN=259KN 则F2 = F1L1/L2=259x0.99/0.87=294.7KN门型架设置2根缆风绳，则缆风绳承受拉力的最大值为1/2 F2=147.4KN承载钢丝绳的安全系数K取3.5，则钢丝绳所需的承载拉力Sb=TiK=147.4x3.5=515.7KN因此需选择直径为26mm的6x19+1的钢丝绳，其最小破断拉力为517KN。图九 缆风绳受力分析示意图5、桩锚的设置：缆风绳与地面固定采用联合桩锚形式，如图十所示，桩锚采用95*6无缝钢管，与地面倾斜度为60°，长度为2m，打入地下的部分约1.5m，并且在每个桩锚地面下0.3m处横向放置一根枕木，增加桩锚的承载能力。桩锚

19、地面外露长度约0.5m，缆风绳拴在距地面约0.3m处。图十 缆风绳联合桩锚设置七、质量技术措施1、质量保证管理体系（附图1）技术员：雷勇项目负责人：潘玉东质量员：陈震亚现场负责人：宁化民安全员：段方中组织机构示意图2、质量保证措施1）加强计量管理，定期对计量器具进行校验，保证计量器具的准确度。2）焊接必须由持有与施焊项目相符合格证的焊工进行。施焊时应严格按照焊接质保师下达的焊接工艺卡中规定的顺序施焊，防止焊接变形。3)建立现场质保体系，加强质量管理，施工班组要有自检记录，质检要严格按设计文件和规范、标准要求对工程质量进行监督检查。八、安全、环保、消防措施1、安全保证及体系1）施工中必须遵守施工

20、安全规程，按规范要求施工。2）使用工具及材料都要安放有序，施工场地的杂物要及时清理干净。要使工作场地有充分的活动余地，避免碰伤或扎脚。3）吊装构件前应检查绑扎是否平稳、牢固，不得在构件上堆放或悬挂零星物件。4）钢结构施工需许多设备，如电焊机、氧、乙炔瓶等，这些设备要放在安全的地方，并保持一定的距离。5）构件起吊就位放稳后，应将接头焊牢或用临时支撑固定，未经指挥及校正人员同意不得松钩。6）施工用的电动机械和设备均须接地，绝对不允许使用破损的电线或电缆，严防设备漏电。施工用电器设备和机械的电缆需集中在一起，便于现场管理。7）高空施工，当风速为10m/s时，吊装工作应停止。当风速达到15m/s时，所

21、有工作均须停止。8）吊装操作人员及安全员要严格遵守“十不吊”的吊装作业安全制度。9）其他安全保证及体系详见我方编制的攀钢白马铁精矿输送工程单项安全措施2、文明施工管理详见我方编制的攀钢白马铁精矿输送工程单项安全措施3、消防保护措施安全、消防设施齐全，施工人员必须严格遵守安全和防火管理规定；坚决杜绝违章指挥，违章操作，违章施工，现场安全标牌醒目。施工现场要做到工完、料净、场地清、建筑垃圾及时清理。工程项目有完整的HSE保证体系和质量保证体系和完善的保证制度；严格按图纸和规范施工；有良好的职业道德，认真搞好成品和半成品保护。工程完工后，积极认真搞好系统整体启动试运保运工作和善后服务工作。进行日常质量管理，负责组织协调督促、检查和综合各部门质量活动并要质量反馈组织技术交底和落实，确保按计划保质量完成任务并进行图纸会审，编制施工计划，组织隐检、预检和验收配合搞好工程控制测量和复测，保证施工测量精度供应合格材料及构件并提供