150米烟囱井字架专项施工方案

150米烟囱井字架专项施工方案金川集团公司铜熔炼系统节能降耗综合技术改造

环保排烟烟囱

井式物料提升架专项施工方案

批准：

审定:

审核:

编制:

八冶建设集团有限公司

2024年11月15日

名目

一、编制依据(3)

二、工程概况(3)

三、施工预备(3)

(一)、技术预备(3)

(二)、材料预备(3)

(三)、现场预备(3)

四、井架方案选择(4)

五、井架的材质要求(4)

六、井架的搭设流程及要求(5)

（一）、井架搭设的工艺流程(5)

（二）、总体搭设(5)

（三）、搭设步骤及要求(5)

1、定位(5)

2、主杆基础(5)

3、立杆(6)

4、横向连接杆设臵(6)

5、斜向连接杆设臵(6)

6、操作平台的铺设要求(6)

7、防护栏杆(7)

8、附墙杆(7)

9、操作平台下封闭(7)

10、安装天梁(7)

11、钢丝绳安装(8)

12、安装卷扬机(8)

13、安装吊笼(8)

14、安装保险装臵(8)

七、井架搭设的劳动力支配(8)

八、井架和卷扬机的检查与验收(8)

九、井架卷扬机搭设、使用平安技术措施(9)

（一）、技术保证措施(9)

（二）质量保证措施(10)

（三）平安保证措施(10)

十、井架卷扬机拆除平安技术措施(11)

附：1、井式物料提升架计算书(12)

井式物料提升架专项施工方案

一、编制依据

《建筑施工井架有用手册（含垂直运输设施）》中国建筑工业出版社；

《建筑施工扣件式钢管井架平安技术规范》JGJ130-2024中国建筑工业出版社；

《建筑施工平安检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社。

《建筑施工高处作业平安技术规范》JGJ80-91

《建筑机械使用平安技术规程》JGJ33-2024。

《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2024。

二、工程概况

金川集团公司铜熔炼系统节能降耗综合技术改造—环保排烟烟囱位于冶炼厂区内，是构筑物工程，属于筒体结构±0处外径15.8米，壁厚450mm，出口内径4.27米，壁厚200mm。建筑物总高度150米。

本工程井架为1.5m×1.5m见方,高度160米,±0.00以下4.5米,±0.00以上155.5米,井架分六次随筒壁施工搭设到160米高度，第一次搭设至25米，以后每次搭设约30米；井架立管选用外径76mm，壁厚5.5mm的无缝钢管，接管选用外径60mm，壁厚4.5mm的无缝钢管，连接支撑管为外径48mm，壁厚3.5mm的钢管，用Φ20的高强螺栓进行杆件间的连接。

三、施工预备

(一)、技术预备

编制好切实可行的专项施工方案,进行审批和报验，并在本专项施工方案实施前，对相关人员进行具体的技术交底。

(二)、材料预备

依据脚手架工程材料分析和施工进度方案的要求，编制材料需要量方案，为脚手架施工备料。预备好搭设架子用的扳手，绳索等其它工具。

(三)、现场预备

1、做好“三通一平”；

2、组织脚手架搭设所用钢管和扣件进场；

3、做好季节性施工预备。

四、井架方案选择

依据本工程特点、施工工期、质量和平安要求，综合考虑了以往的施工阅历，采纳外径76mm，壁厚5.5mm的无缝钢管作为立管，外径48mm，壁厚3.5mm的钢管作为横、斜向腹杆，用螺栓进行连接的井式物料提升架。施工操作平台四周用20台穿心式千斤顶支撑在烟囱筒壁上，中部用4个导链进行提升加固。

五、井架的材质要求

(一)、钢管：井架立管选用外径76mm，壁厚5.5mm的无缝钢管，接管选用外径60mm，壁厚4.5mm的无缝钢管，连接支撑管为外径48mm，壁厚3.5mm的钢管，钢材强度等级

Q235-A，其化学成份及机械性能应符合《一般碳素钢技术条件》GB700-88的规定，钢管表面应平直光滑，不得使用有腐蚀、裂纹、分层、压痕、划道和硬弯等变形的钢管。新用的钢管要有出厂合格证。

(二)、螺栓：采纳Φ20的高强螺栓进行杆件间的连接。

(三)、搭设井架前应进行保养，除锈并统一涂色，颜色力求环境美观。井架立杆、连接杆统一漆桔红色。

(四)、脚手板:采纳50mm厚，300mm宽的松木板制作，其材质应符合现行国家标准《木结构设计规范》GB5中II级材质的规定。在木脚手板的两端各设直径为4mm的镀锌钢丝箍两道。。

(五)、平安网:采纳密目式平安网，网目应满意2000目／100cm2，做耐贯穿试验不穿透，1.6×1.8m的单张网重量在3kg以上，颜色应满意环境效果要求，选用绿色。要求阻燃，使用的平安网必需有产品生产许可证和质量合格证。

(六)、附墙杆:采纳［150槽钢，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。

(七)、天梁：采纳［150槽钢，其材质应符合现行国家标准《碳素钢结构》（GB/T700）中Q235A钢的要求。

(八)、卷扬机：选用2JK3型双筒快速卷扬机.

(九)、钢丝绳：双筒卷扬机两根钢丝绳直径为17mm，缆风钢丝绳直径为11.5mm。

(十)、基础铁件：采纳250*250*10的方形铁件，锚筋为400mm长的4根Φ20钢筋。

六、井架的搭设流程及要求

（一）、井架搭设的工艺流程

定位→基础铁件预埋→底座找平→焊立杆→安装连接横杆，斜杆→搭附墙杆→拉风绳→安装天梁→安装提升钢丝绳→安装工作平台→扎平安网→安装卷扬机→安装吊笼→安装保险装臵。

（二）、总体搭设

井架分五次搭设到位，第一次搭设至30m，其次次搭设至65m，第三次搭设至95m，第四次搭设至125m，第五次搭设至155m。每次搭设完后，在井架四周拉设四道风绳，浇筑砼地锚进行固定。在其次次搭设到65米时开头加设附墙杆，附墙杆位臵分别在30m、60m、90m、120m、140m牛腿面位臵上，与主体结构牢靠拉接后方可连续搭设。井架搭设简图如下所示。

图1：井架搭设简图

（三）、搭设步骤及要求

1、定位

依据构造要求在烟囱壁内侧四周用尺量出四根立杆离筒壁的距离，四根立杆的中心组成的四边形必需是正方形，并且正方形的中心与筒壁中心重合，做好立杆中心标记，在基础底板砼浇筑前安装好预先做好的铁件；铁件应精确     地放在定位线上，并且进行抄平，保持四块钢板处在同一平面位臵上。

2、主杆基础

本工程井架立杆焊接于预埋的铁件座落于强度等级C25的混凝土基础上。混凝土强度达到上人的要求，并经基础分部验收合格后方可进行立杆搭设作业。

3、立杆

(1)井架立杆中心纵距1.5m，横距1.5m。在铁件上以烟囱基础上的筒壁中心为圆心，划出立杆中心位臵。

(2)井架的底部立杆采纳4.5m和6m两种不同长度的钢管交叉布臵，使钢管立杆的对接接头交叉布臵，高度方向相互错开1500mm上，且要求相邻接头不应在同步同跨内，以保证井架的整体性。

(3)立杆与基础顶面上的预埋铁件进行焊接连接,并在铁件与立杆四周焊接加劲板。连接方法如下图2所示。

图2：立杆与基础连接图

(4)立杆的垂直偏差应掌握在不大于架高的1／400。

4、横向连接杆设臵

横向连接杆在井架高度方向的间距1.5m，横向连接杆臵于立杆外面，每侧外伸长度为60mm,两个相邻面横向连接杆高度相差150mm。

5、斜向连接杆设臵

井架外侧四个立面的每个横向连接杆两端均设臵一道斜向连接杆，并应由底至顶呈折线型连续设臵,两个对面斜向连接杆方向为中心对称布臵.斜向连接杆应用120mm长的螺栓与横向连接杆坚固固定在与之相交的立杆连接孔上，以形成空间结构整体受力。

6、操作平台的铺设要求

(1)操作平台上的放射状槽钢之间均应铺设木板：板宽为200mm。

(2)满铺层脚手板必需横向铺设，紧卡在槽钢卡槽内,满铺到位，不留空位，不能满铺处必需实行有效的防护措施。

(3)内外吊架所用脚手片须用18铅丝双股并联绑扎，不少于4点，要求绑扎坚固，交接处平整，铺设时要选用完好无损的脚手板，发觉有破损的要准时更换。

7、防护栏杆

(1)操作平台外侧使用合格的绿色密目式平安网封闭，且将平安网固定在井架外立杆里侧。

(2)选用φ6钢筋张挂平安网，要求严密、平整。

(3)操作平台外侧和内外吊架外侧必需设1.2m高的防护栏杆和30cm高踢脚杆，防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和1.3m。

(4)平台下部的吊架外侧除张挂密目式平安网外,还应在脚手板的下方满挂密目式平安网和网状兜网。如图3所示。

8、附墙杆

(1)井架与建筑物按垂直方向30m、60m、90m、120m、140m牛腿面上，沿井架四周进行顶拉加固。在井架超过烟囱顶部的井架四周，则设臵四道斜拉钢丝绳风绳。

(2)顶拉点在井架四个面沿井架四个面平行布臵,用四根100号槽钢与井架进行牢靠连接后顶于筒壁上,并于预埋于牛腿上的连接件进行焊接.。

(3)拉结点应保证坚固，防止其移动变形，且尽量设臵在井架立杆接点处。

(4)内衬砌筑阶段拉结点，也须满意上述要求，确因施工需要除去原拉结点时，必需重新补设牢靠，有效的临时拉结，以确保外架平安牢靠。

9、操作平台下封闭

操作平台下部吊架除了进行有效的平安网防护外,在操作平台提升到30米以上时,还应在施工层以下或底部用密目网和脚手板吊板做隔离层进行封闭。

10、安装天梁

槽钢天梁用高强螺栓固定在立杆两侧的横向槽钢上。安装如图4所示。

图4:天梁安装示意图

11、钢丝绳安装

将钢丝沿着安装好的地轮、天轮依次安装进滑道内。

12、安装卷扬机

将卷扬机固定在烟囱外侧约20米距离远处，用水平锚固法进行卷扬机固定后，再将钢丝绳绕入卷筒上。

13、安装吊笼

将800mm见方的吊笼用绳卡安装进井架内，绳卡要用大小配套的三付。

14、安装保险装臵

在安装好的天轮位臵和吊笼上方安装上限位装臵及断绳爱护装臵。

七、井架搭设的劳动力支配

1、为确保工程进度的需要，同时依据本工程的结构特征和内井架的工程量，确定本工程井架搭设人员需要3～4人，均有上岗作业证书,下部协作人员人。

2、建立由项目经理、施工员、平安员、搭设技术员组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外井架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必需配备有足够的帮助人员和必要的工具。

八、井架和卷扬机的检查与验收

1、井架必需由持有效上岗证的专业技术人员搭设；

2、进行分段验收和检查，发觉有不符合要求的应快速整改，并追究责任；

3、、井架分段和卷扬机验收严格按《建筑施工扣件式钢管井架平安技术规范》

JGJ130-2024所列项目和施工方案要求的内容进行检查。填写验收记录单，并由搭设人员、平安员、施工员、项目经理签证，方能交付使用。

九、井架卷扬机搭设、使用平安技术措施

（一）、技术保证措施

1、钢管架应设臵避雷针，分臵于井架四角立杆之上，并联通连接杆，形成避雷网络，并检测接地电阻不大于30Ω。

2、井架不得搭设在距离外电架空线路的平安距离内，并做好牢靠的平安接地处理。

3、定期检查井架，发觉问题和隐患，在施工作业前准时修理加固，以达到结实稳定，确保施工平安。

4、井架每搭设12m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设人员和平安员、技术员、施工员对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。

5、、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

6、保证井架体的整体性，不得截断架体。

7、结构内井架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部平安员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除井架部件。

8、严格掌握施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得大于3kN/m2，确保较大平安储备。滑升平台未顶升时，应留意与中部提升导链同步，当平台滑升到位时，要紧固好导链，保持导链提升与滑升处在同一个水平高度位臵。

9、各作业层上设臵牢靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

10、卷扬机必需用立桩锚固法进行固定，以防工作时产生滑动或倾覆。

11、卷扬机的布臵应留意以下几点：

（1）、卷扬机安装位臵四周必需排水畅通并应搭设工作棚；

（2）、卷扬机操作棚应能看清吊笼入口位臵，并应安装通话用的对讲机或话筒等扩音装臵；

（3）、在卷扬机的正前方应设臵导向滑轮，导向滑轮与卷筒轴线的距离应不小于卷筒宽度的20倍，即倾斜角不大于2度，以免钢丝绳与导向滑轮槽缘产生过分的磨损；

（4）、钢丝绳绕入卷筒的的方向应与卷筒轴线垂直，其垂直度允许偏差为6度，这

样能使钢丝绳圈排列整齐，不致斜绕和相互错叠挤压；

（二）质量保证措施

1、操作人员作业前必需进行岗位技术培训与平安训练。

2、技术人员在井架搭设、拆除前必需给作业人员下达平安技术交底，并传达至全部操作人员。

3、井架必需严格依据本方案进行搭设，搭设时，施工员、技术员、平安员必需在现场监督搭设状况，保证搭设质量达到设计要求。

4、井架搭设完备，依据施工验收表对脚手架进行验收，发觉不符合要求的地方，必需限时马上整改。

（三）平安保证措施

1、井架搭设人员必需持证上岗，并正确使用平安帽、平安带、穿防滑鞋。

2、井架搭设和拆除过程要做好文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必需保证自身平安，高空作业需穿防滑鞋，佩戴平安帽、平安带，未佩戴平安防护用品不得上架子作业。

3、在平台上和井架上进行搭设施工的各工种作业人应留意自身平安（尤其是在施工平台上的操作人员），不得随便向下、向外抛、掉物品，不得随便拆除平安防护装臵。

4、设专人负责对井架进行检查和保修。

5、在平台上进行电、气焊作业时，必需有防火措施，配备灭火器并由专人负责。

6、搭拆井架期间，地面应设臵围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。

7、该井架作为本构筑物主体施工时作业平台和筒壁内模加固装臵。井架的平安性由架体的整体性和井架结构完整性来保证，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设。其中在井架使用期间，任何杆件严禁拆除。

8、卷扬机使用留意事项

（1）、作业前应检查卷扬机与地面的固定，弹性联轴器不得松旷。并应检查平安装臵、防护装臵、电气线路、接零或接地线、制动装臵和钢丝绳等，全部合格后方可使用。

（2）、导向滑轮不得用开口拉板式滑轮；

（3）、以动力正反转的卷扬机，卷筒旋转方向应与操作开关上批示方向全都；

（4）、卷扬机必需有良好的接地或接零装臵，接地电阻不得大于10Ω，在一个供电

网路上，拉地或接零不得混用；

（5）、卷扬机使用前要先空运转作空载正反转试验五次，检查运转是否平稳，有无不正常响声；传动制动机构是否敏捷牢靠；各紧固件及连接部位有无松动现象；润滑是否良好，有无漏油现象。

（6）、钢丝绳的选用应符合原厂说明书规定。卷筒上的钢丝绳全部放出时应留有不少于3圈；钢丝绳的末端应固定牢靠；卷筒边缘外周至最外层钢丝绳的距离应不小于钢丝绳直径的1.5倍；

（7）、钢丝绳应与卷筒及吊笼连接坚固，不得与井架或地面摩擦，通过道路时，应设过路爱护装臵；

（8）、在卷扬机制动操作杆的行程范围内，不得有障碍物或阻卡现象；

（9）、卷筒上的钢丝绳应排列整齐，当重叠或斜绕时，应停机重新排列，严禁在转动中用手拉脚踩钢丝绳；

（10）、作业中，任何人不得跨越正在作业的卷扬机钢丝绳。吊笼提升后，操作人员不得离开卷扬机，物件或吊笼下面严禁人员停留或通过。休息时应将物件或吊笼降至地面。

（11）、作业中如发觉异响、制动不灵、制动带或轴承等温度猛烈上升等特别状况时，应马上切断电源，将提升的吊笼降至地面。操作人员离开现场应锁好开关箱。

十、井架卷扬机拆除平安技术措施

1、拆架前，全面检查拟拆井架，依据检查结果，拟订出作业方案，报请批准，进行技术交底后才准工作。作业方案一般包括：拆架的步骤和方法、平安措施、材料堆放地点、劳动组织支配等。

2、拆架时应划分作业区，四周设绳绑围栏或直立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

3、拆架的高处作业人员应戴平安帽、系平安带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。

4、拆架程序应遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆吊笼、钢丝绳、天梁、拉杆、脚手板，而后拆连接杆、立杆等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。

5、吊笼拆除完毕后，钢丝绳的端头要用绳卡与钢丝绳的另外一根平行绳卡死，在天

梁四周和下部也用麻绳和铁丝将钢丝绳固定在架子上吊死，防止钢丝绳突然滑出，等天轮拆除完毕后，再渐渐用挂在顶部的临时滑轮将钢丝绳吊下。钢丝绳吊下来后再从端部次盘好。

6、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开连接螺丝，拆除连横斜向连接杆时，应先拆上端螺丝，然后托住中间，再解端头丝。

7、附墙杆应随拆除进度逐层拆除，拆到第一层附墙杆以下位臵时，应用临时撑支住，然后才能拆除。

8、拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

9、拆架时严禁碰撞井架四周电源线，以防触电事故。

10、在拆架时，不得中途换人，如必需换人时，应将拆除状况交代清晰后方可离开。

11、拆下的材料要缓缓下运，严禁抛掷。运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。

12、井架拆除，应配备各良好的通讯装臵。

13、输送至地面的杆件，应准时按类堆放，整理保养。

14、当天离岗时，应准时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。

15、如遇强风、雨、雪等特别气候，不应进行井架的拆除，严禁夜间拆除。

16、翻掀垫铺木板时应留意站立位臵，并应自外向里翻起直立，防止外翻木板内未清除的残留物从高处坠落伤人。

附：1、井式物料提升架计算书

2、卷扬计算

3、钢丝绳计算

井式物料提升架计算书

金川集团公司铜熔炼系统节能降耗综合技术改选环保排烟烟囱工程,160m高井式物料提升架工程；属于结构施工用脚手架;地上156米高;基础以下4.5米高；建筑高度：150m；总工期：344天。

扣件式钢管落地脚手架的计算依据《建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规范》(JGJ130-2024)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2024)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2024)、《钢结构设计规范》(GB50017-2024)等编制。

一、参数信息:

1.脚手架参数

井架搭设高度为160米，井架立管选用外径75mm，壁厚7.6mm的无缝钢管，接管选用外径60mm，壁厚5mm的无缝钢管，连接支撑管为外径48mm，壁厚3.5mm的钢管；

搭设尺寸为：立杆的纵距为1.5米，立杆的横距为1.5米，水平连接杆的步距为1.

5米；斜拉杆的步距为1.5米.

2.活荷载参数

施工均布活荷载标准值:2.000kN/m2；脚手架用途:结构施工,内衬砌筑用脚手架；

同时施工层数:1层；

3.风荷载参数

本工程地处甘肃省金昌，基本风压为0.4kN/m2；

因脚手架位于烟囱中部,故计算中未考虑风荷载作用；

4.静荷载参数

立杆自重最大值(kN):=12.6342*160*4*9.8/1000=79.242

立杆接管自重最大值(kN):=6.7828*4*(160*4.5)*9.8/1000=9.572

水平连接杆自重最大值(kN):=3.8415*4*107*1.6*9.8/1000=25.780

斜连接杆自重最大值(kN):=3.8415*4*107*2.22*9.8/1000=35.436

螺栓自重(kN):=2.47*0.15*8*107*9.8/1000=3.108

天梁槽钢自重(kN):=1.8*19.752*2*9.8/1000=0.697

吊盘三道环形槽钢自重(kN):=16.733**9.8/1000=13.284吊盘8根放射槽钢自重(kN):=16.733*6.7*8*9.8/1000=8.79

木脚手板自重标准值(kN/m2):0.350；=π(7.82-1.12)*0.35=65.5

平安设施与平安网(kN/m2):0.005；=2*π（8.8*2+7.8*2*2）*0.005=1.532

吊平台:=33*2*5*9.8/1000+33*0.9*0.35=3.549

吊笼加砼自重(kN):=(0.3+1.2)*1000*9.8/1000=14.700

其它载荷如电焊机、导链、人、钢绳等：=（150+30+65*10+300）*9.8/1000=5.439二、脚手架立杆荷载计算:

作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载。静荷载标准值包括以下内容：

(1)立杆承受的结构自重值(kN)；

N

G1

=79.242+9.572+25.780+35.436+3.108=153.138；

(2)天梁槽钢、环形槽钢、脚手板的自重值(kN)；

N

G2

=0.697+13.284+8.79+65.5=88〃287；

(3)吊挂的平安设施荷载，包括平安网(kN)；

N

G4

=1.532+3.549=5〃081；

(4)施工荷载，包括混凝土、灰斗、钢丝绳(kN)；

N

G5

=14.7+5.439=20〃139kN

经计算得到，静荷载标准值

N

G=N

G1

+N

G2

+N

G3

+N

G4

+N

G5

=153.138+88.287+5.081+20.139=266.645kN；

经计算得到，活荷载标准值

N

Q

=2×1.5×1.5×2/2=4.5kN；立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2N

G+1.4N

Q

=1.2×266.645+1.4×4.5=326.274kN；

三、立杆的整体稳定性计算:

不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算公式为：

立杆的轴向压力设计值：N=326.274kN；

本井架为等效为格构式四肢组合结构构件,整体立杆的截面回转半径：i=0.43b=0.43*1500=645

因井架在30m、60m、90m、120m、140m牛腿面位臵上与主体结构牢靠拉接,故计算长度L

o

取自由段最长值35m.

整个构件对计算构件中轴的长细比λ

X=L

o

/i=35000/645=54

侧向连接杆等效为缀件,则分肢对最小刚度轴1-1的长细比,其计算长度螺栓连接时,取为两缀板边缘螺栓的距离;

当缀件为缀板时

l

o

=1500

i=1/4√D2+d2=1/4√482+412=15.8

λ

1=l

o

/i=95

换算长细比:λ

0X=√λ

X

2+λ

1

2=√542+952=109

当缀件为缀条时

单根立杆净截面面积：A=1/4(Ｄ２＋ｄ２)π=12.18cm2；

A为四根立杆截面积:=4*1218=4872mm2

A

1X

构件截面中垂直于X轴的各斜缀条毛截面面积之和:=24*4*489=46944mm2

换算长细比:λ

0X=√λ

X

2+40(A/A

1X

)=√542+40(4872/46944)＝54

轴心受压立杆的稳定系数φ,由长细比的计算结果查表得:φ=0.839

钢管立杆抗压强度设计值：=205N/mm2；

σ=N/φA=326274/(0.839×4872)=80N/mm2；

立杆稳定性计算