CN112211103A - 输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，包括如下步骤：步骤一、材料检查，步骤二、放样划线，步骤三、下料，步骤四、制作和组合，步骤五、吊装，现场机具配备3台35T汽车吊，1台130T汽车吊，1台260T汽车吊，1台350T汽车吊，1台500T汽车吊，根据现场实际情况，为了合理利用机械和缩短吊装时间，在施工场地允许的情况下，钢桁架及钢支架组合完毕，进行集中吊装，本发明结构设计合理，采用分段整体吊装法，该方法高空作业较少，焊接质量能得到保证，安全风险小，施工场地占用不大，成本低，工期短，对输煤栈桥钢桁架施工不管是在质量、安全保证方面，施工工期的控制上，成本控制方面均比传统的吊装工艺有较大的优势。

Description

输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺

技术领域

本发明涉及输煤栈桥钢桁架组合安装技术领域，具体涉及一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺。

背景技术

分段整体吊装法，即将输煤栈桥钢桁架在地上拼装成整体，然后用起重机整体吊装，空中移位后落位固定，高空散装法，即先在设计位置处搭设拼装脚手架，然后用垂直运输工具把构件分件吊至空中的设计位置，在脚手架上进行拼装。

目前输煤栈桥钢桁架具有跨度大、吊装高度高、起重量大，根据以往施工经验，输煤栈桥钢桁架吊装通常采用高空散装法这样的传统吊装工艺，该方法高空作业多、拼装及焊接质量难于保证，安全难度大，安装操作脚手架所占面积大，高空作业工作量大，工期长，成本高，为此，我们提出一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，采用分段整体吊装法，该方法高空作业较少，焊接质量能得到保证，安全风险小，施工场地占用不大，成本低，工期短，对输煤栈桥钢桁架施工不管是在质量、安全保证方面，施工工期的控制上，成本控制方面均比传统的吊装工艺有较大的优势。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，包括如下步骤：

步骤一、材料检查

检查钢材外观是否有夹层、裂纹、重锈、麻点等缺陷，钢材表面的锈蚀、麻点、划痕深度不得大于厚度负偏差的1/2，检查钢材是否有较大的弯曲和扭曲现象；

步骤二、放样划线

(1)规范搭设施工平台，在平台上按图纸上构件的实际尺寸进行划线放样，划线时，要把石笔端部磨尖，以减少划线误差，并用白油漆标注好；

(2)钢桁架和连接件等钢构件必须现场放足大样，按实样下料，检验无误后进行下料切割加工；

步骤三、下料

(1)对钢材除锈处理后，按图纸上的标号对所下料进行清楚可辨别的记号笔标号和划线；

(2)所有连接件都按图纸放足大样，按实样下料；

步骤四、制作和组合

(1)根据图纸尺寸在平台上进行划线放大样开始进行组合钢桁架；

(2)型钢、角钢在对接时，均采用45°斜口对接焊接，先点焊牢固，组合成形后再焊接，为防止变形；

(3)钢桁架与支架的连接及钢桁架水平撑与钢梁的连接处，连接螺栓均采用(10.9级)扭剪型高强螺栓，钢栈桥采用高强螺栓连接板摩擦面应进行喷砂处理，达到Sa2.5级；

(4)填板在节间等距布置，填板焊缝焊脚尺寸同所在杆件肢厚，填板两端均为满焊；

(5)按吊装的先后顺序将每跨桁架在吊装位置现场地面组合成整榀，然后拆除临时铁件，校正桁架几何尺寸；

(6)钢桁架焊接要求：

(a)焊接在组装前应将焊口表面及附近母材敷的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围应为每侧10～15mm,定位点焊必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的焊条应与正式施焊用的焊条相同，点焊高度不应超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40mm，并应填满弧坑，在组合好的构件上施焊应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形；

(b)焊接完毕，清除药皮，对焊接件进行外观检查，检查焊缝和母材是否有裂纹及缺陷；

(c)钢桁架在焊接过程中需要严格控制焊接质量，同时保证钢桁架的水平度和跨度；

步骤五、吊装

(1)根据现场特点及钢桁架加工厂深化图纸，采用单机或双机抬吊吊装的施工方案，现场机具配备3台35T汽车吊，1台130T汽车吊，1台260T汽车吊，1台350T汽车吊，1台500T汽车吊；

(2)施工方案要点

钢桁架主要采用安装地点地面组合，大件吊装的施工工艺，地面组合由35T汽车吊进行拼装组对；

(3)钢桁架组合

(a)钢桁架在地面进行组合，根据现场的机械分榀或组合整体吊装；

(b)组合钢桁架时，使用两台35T汽车吊，一台吊住一榀，另一台先安装上、下弦梁，安装两根后，吊另一榀，与上、下弦梁连接，形成整体框架，防止倾倒；

(c)找正：每组组件在组合时，要进行桁架水平和垂直度的校正，钢桁架的垂直度校正方法采用吊线坠的方法或用经纬仪来进行垂直度的测量，钢桁架的水平校正方法采用水平仪测水平度和用大盘尺拉对角进行测量，提高精确度，校正完毕后要重新调整临时支撑来进行加固；

(4)吊装应具备的条件：

(a)钢桁架地面组合成整件、拼装后若产生扭曲或折线弯曲需在地面进行矫正，矫正采用机械矫正法、火焰矫正法和火工矫正法，减少拼装后产生扭曲或折线弯曲的可能；

(b)钢桁架吊装前，在钢梁连接处需要人员操作、焊接的部位搭设脚手架及安全防护栏、安全网；

(c)根据土建给出的中心线和标高，对各轴混凝土柱上的预埋件进行划线和标高测量；

(d)钢桁架吊装时，各轴结构柱、混凝土柱、基础强度应达到设计强度100％要求；

(e)汽车吊进场前，必须向项目部提供汽车吊的出厂检测报告、年检报告、车辆保险等，通知业主、监理、总承包共同验车，验收合格后，方可入厂，进行作业；

(f)对于汽车吊吊装构件时主支腿的支撑点的支承地面，承载力验收合格，要求垫双枕木，并按设计图纸要求，由下至上的地面做法为吊装区域使用砂石回填平整，使用压路机将砂石分层夯实，压实系数≥0.94；

(g)钢桁架安装前将底座底板找平，在预埋螺栓处放出定位轴线，并校核各轴线及各轴线的中心位置和各轴线的距离；

(5)吊装施工

根据现场实际情况，为了合理利用机械和缩短吊装时间，在施工场地允许的情况下，钢桁架及钢支架组合完毕，进行集中吊装；

4号输煤栈桥钢桁架分为两段吊装、钢支架整体吊装；

(a)钢柱吊装

钢支架吊装采用整体吊装的方案：采用主吊500T汽车吊和搂尾吊260T汽车吊，翻身直立后，由主吊500T汽车吊吊装就位；

主要施工方法及措施：

钢支架在翻身直立前，把预制好的钢爬梯使用10#铅丝捆绑固定在钢结构上，用于摘钩或挂钩时施工人员攀爬使用，并提前挂好速差安全带，保证施工人员上下安全；在钢支架柱头使用脚手架搭设好操作平台或焊接角钢做操作平台，为栈桥钢桁架吊装就位，做好准备工作；钢支架吊装就位后，找正紧固螺栓；通知土建施工队伍支模并进行二次浇灌(C40微膨胀细石混凝土)，浇灌3天后，将试块送实验室进行强度测试，达到强度要求后，进行上部钢桁架吊装；

灯笼架的安装方法：钢支架上方钢桁架吊装到位后，钢桁架与钢支架柱头连接处，施工人员在已搭设好的操作平台上，使用螺栓连接，钢桁架标高找正后，紧固螺栓，将连接板与钢桁架焊接牢固；使用35T汽车吊将提前预制好的钢爬梯(下部带笼)吊至钢桁架下弦处，挂在钢桁架下弦，便于灯笼架斜撑安装，施工人员在此处进行安装及焊接作业；其余斜撑安装方法均采用吊笼方式进行安装及焊接作业，部分部位采用脚手架搭设吊架进行安装作业；

(b)4号输煤栈桥桁架吊装

桁架吊装顺序

本次吊装共计两吊，每一吊为一、二、三段地面组合完成后，整体起吊，采用主吊500T汽车吊单车吊装就位；第二吊为四、五、六段圆形煤场内部地面组合成整体起吊，采用500T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊完成就位；

一、二、三段吊装方法:一、二、三段钢桁架在转运站和圆形煤场之间，钢支架东侧进行地面组合，再由500T汽车吊单车吊装就位；

四、五、六段吊装方法：在中心柱及紧急煤斗间西侧，四、五、六段地面组合成整体后，由130T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊，双车缓慢起钩，离地约200mm左右，停止动作，吊装指挥人员对吊车及钢桁架、捆绑钢丝绳进行检查，与吊车司机确认双车起吊载荷，确认无误；缓慢起钩至比紧急煤斗间高200mm的位置；指挥人员指挥130T吊车向左，缓慢进行转杆，350T吊车向右缓慢转杆，将钢桁架旋转至紧急煤斗间上方，双车慢慢降钩，放在已提前放置在煤斗间上方的枕木上，双车停止动作，施工人员使用梯子爬到紧急煤斗间上方，再从已提前固定在钢桁架上的钢爬梯，爬到钢桁架上方，在已安装好的生命线上，挂好安全带；等待布置在圆形煤场挡煤墙外侧，钢支架西面的500T汽车吊，吊钩从网架孔洞(网架孔洞：宽8900*高9000)降下，降至钢桁架上方1.5米处，施工人员将提前捆绑好的钢丝绳挂钩，指挥人员使用对讲机指挥500T汽车吊司机缓慢升钩，待钢丝绳持力，且吊装重量大于130T汽车吊吊装重量时，130T吊车缓慢降钩，无载荷时，施工人员将钢丝绳从钢桁架上解开，130T吊车升钩、转杆，并收车；500T汽车吊与350T汽车吊缓慢升钩，升至离开紧急煤斗间上口200mm后，指挥人员进行观察，确认无误后，由350T汽车吊与500T汽车吊双车抬吊起钩，与第1吊使用螺栓连接，完成就位；

(C)6号输煤栈桥桁架吊装

因2、3、6、7、12号输煤栈桥不受空间及场地影响，故选用标高最高的一段(6号第三段)进行验算，其余栈桥均采用相同方法进行吊装；

由于6号栈桥第3段标高最高点为46米，按不利因素考虑采用500T汽车吊单台吊装就位，其余栈桥均按此方法吊装就位；

(d)吊装工作由专人负责、专人指挥，钢丝绳的绑扎要牢固，并系好溜绳，起吊时应缓慢起升，离开支撑平台200mm后，暂停起升，检查各吊点的钢丝绳、卡环受力情况，确认无异常，使桁架组件保持平稳不旋转，再缓缓起升至安装高度上；

(e)就位前复查柱顶标高及水平度，将柱顶清理干净，使桁架组件在柱顶上缓缓就位；

(f)就位找正，利用倒链、千斤顶等工具做调整对准中心线,找正后将底板与预埋的螺栓拧紧，再把底板与预埋件按图纸要求进行焊接牢固；

(g)钢桁架安装就位后，再把其它在地面没有组合完毕的支撑、横梁进行一一安装焊接牢固；

(h)钢桁架在空中对接时，提前在地面接头处搭设好平台脚手架，并使用脚手架搭设临时通道，在空中对接处，将安全带挂在已就位的钢桁架上，保证施工人员安全措施到位，同时把电动扳手系挂好保险绳，防止掉落；并由起重指挥，指挥两台吊车调整钢桁架角度，与已就位钢桁架对接，安装连接板及螺栓，全部安装完成后，使用电动扳手进行螺栓紧固，完毕后，由起重指挥员，指挥吊车慢慢松钩；

(i)焊接完成后，及时打磨并涂刷防腐漆。

优选地，上述用于输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺中，所述步骤四中的(2)步骤中，先点焊牢固，组合成形后再焊接，为防止变形。

优选地，上述用于输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺中，所述步骤五中的(3)步骤中的(c)步骤中，所述钢桁架的垂直度校正方法采用吊线坠的方法或用经纬仪来进行垂直度的测量，所述钢桁架的水平校正方法采用水平仪测水平度和用大盘尺拉对角进行测量，提高精确度。

优选地，上述用于输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺中，所述步骤五中的(4)步骤中的(a)步骤中，所述矫正采用机械矫正法、火焰矫正法和火工矫正法，减少拼装后产生扭曲或折线弯曲的可能。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明结构设计合理，第一：通过现场机具配备3台35T汽车吊，1台130T汽车吊，1台260T汽车吊，1台350T汽车吊，1台500T汽车吊，采用高空作业较少，焊接质量能得到保证，安全风险小，施工场地占用不大，成本低，工期短的分段整体吊装法，从而便于对输煤栈桥钢桁架施工不管是在质量、安全保证方面，施工工期的控制上，成本控制方面均比传统的吊装工艺有较大的优势；

第二：钢支架在翻身直立前，把预制好的钢爬梯使用10#铅丝捆绑固定在钢结构上，用于摘钩或挂钩时施工人员攀爬使用，并提前挂好速差安全带，保证施工人员上下安全；

第三：通过焊接在组装前将焊口表面及附近母材敷的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围应为每侧10～15mm,定位点焊必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的焊条应与正式施焊用的焊条相同，点焊高度不应超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40mm，并应填满弧坑，在组合好的构件上施焊应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，便于控制焊后构件变形。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的施工平面布置图；

图2为本发明的4号输煤栈桥钢桁架结构示意图；

图3为本发明的钢支架整体吊装结构示意图一；

图4为本发明的钢支架整体吊装结构示意图二；

图5为本发明的4号输煤栈桥桁架吊装结构示意图一；

图6为本发明的4号输煤栈桥桁架吊装结构示意图二；

图7为本发明的4号输煤栈桥桁架吊装结构示意图三；

图8为本发明的260T汽车吊吊装结构示意图；

图9为本发明的受力分析示意图；

图10为本发明的500T汽车吊吊装结构示意图一；

图11为本发明的500T汽车吊吊装结构示意图二；

图12为本发明的500T汽车吊吊装结构示意图三；

图13为本发明的钢桁架力学分析示意图；

图14为本发明的500T汽车吊吊装结构示意图四；

图15为本发明的图1中A位置局部放大图；

图16为本发明的图1中B位置局部放大图；

图17为本发明的图1中C位置局部放大图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，包括如下步骤：

步骤一、材料检查

检查钢材外观是否有夹层、裂纹、重锈、麻点等缺陷，钢材表面的锈蚀、麻点、划痕深度不得大于厚度负偏差的1/2，检查钢材是否有较大的弯曲和扭曲现象；

步骤二、放样划线

(1)规范搭设施工平台，在平台上按图纸上构件的实际尺寸进行划线放样，划线时，要把石笔端部磨尖，以减少划线误差，并用白油漆标注好；

(2)钢桁架和连接件等钢构件必须现场放足大样，按实样下料，检验无误后进行下料切割加工；

步骤三、下料

(1)对钢材除锈处理后，按图纸上的标号对所下料进行清楚可辨别的记号笔标号和划线；

(2)所有连接件都按图纸放足大样，按实样下料；

步骤四、制作和组合

(1)根据图纸尺寸在平台上进行划线放大样开始进行组合钢桁架；

(2)型钢、角钢在对接时，均采用45°斜口对接焊接；

(3)钢桁架与支架的连接及钢桁架水平撑与钢梁的连接处，连接螺栓均采用(10.9级)扭剪型高强螺栓，钢栈桥采用高强螺栓连接板摩擦面应进行喷砂处理，达到Sa2.5级；

(4)填板在节间等距布置，填板焊缝焊脚尺寸同所在杆件肢厚，填板两端均为满焊；

(5)按吊装的先后顺序将每跨桁架在吊装位置现场地面组合成整榀，然后拆除临时铁件，校正桁架几何尺寸；

(6)钢桁架焊接要求：

(a)焊接在组装前应将焊口表面及附近母材敷的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围应为每侧10～15mm,定位点焊必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的焊条应与正式施焊用的焊条相同，点焊高度不应超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40mm，并应填满弧坑，在组合好的构件上施焊应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形；

(b)焊接完毕，清除药皮，对焊接件进行外观检查，检查焊缝和母材是否有裂纹及缺陷；

(c)钢桁架在焊接过程中需要严格控制焊接质量，同时保证钢桁架的水平度和跨度；

步骤五、吊装

(1)根据现场特点及钢桁架加工厂深化图纸，采用单机或双机抬吊吊装的施工方案，现场机具配备3台35T汽车吊，1台130T汽车吊，1台260T汽车吊，1台350T汽车吊，1台500T汽车吊；

(2)施工方案要点

钢桁架主要采用安装地点地面组合，大件吊装的施工工艺，地面组合由35T汽车吊进行拼装组对；

(3)钢桁架组合

(a)钢桁架在地面进行组合，根据现场的机械分榀或组合整体吊装；

(b)组合钢桁架时，使用两台35T汽车吊，一台吊住一榀，另一台先安装上、下弦梁，安装两根后，吊另一榀，与上、下弦梁连接，形成整体框架，防止倾倒；

(c)找正：每组组件在组合时，要进行桁架水平和垂直度的校正，校正完毕后要重新调整临时支撑来进行加固；

(4)吊装应具备的条件：

(a)钢桁架地面组合成整件、拼装后若产生扭曲或折线弯曲需在地面进行矫正；

(b)钢桁架吊装前，在钢梁连接处需要人员操作、焊接的部位搭设脚手架及安全防护栏、安全网；

(c)根据土建给出的中心线和标高，对各轴混凝土柱上的预埋件进行划线和标高测量；

(d)钢桁架吊装时，各轴结构柱、混凝土柱、基础强度应达到设计强度100％要求；

(e)汽车吊进场前，必须向项目部提供汽车吊的出厂检测报告、年检报告、车辆保险等，通知业主、监理、总承包共同验车，验收合格后，方可入厂，进行作业；

(f)对于汽车吊吊装构件时主支腿的支撑点的支承地面，承载力验收合格，要求垫双枕木，并按设计图纸要求，由下至上的地面做法为吊装区域使用砂石回填平整，使用压路机将砂石分层夯实，压实系数≥0.94；

地基承载力验算：汽车吊吊装构件时主支腿对地基的最不利作用力约为10T。采用双枕木(长度3米、宽300mm、高300mm)横铺扩散荷载，经扩散后单位面积施工荷载16*10/(2*0.3*3)＝88.9kPa，要求汽车吊行走道路的地基承载力不少于90kPa。

(g)钢桁架安装前将底座底板找平，在预埋螺栓处放出定位轴线，并校核各轴线及各轴线的中心位置和各轴线的距离；

(5)吊装施工

根据现场实际情况，为了合理利用机械和缩短吊装时间，在施工场地允许的情况下，钢桁架及钢支架组合完毕，进行集中吊装；

4号输煤栈桥钢桁架分为两段吊装、钢支架整体吊装，如图2所示；

(a)钢柱吊装

钢支架吊装采用整体吊装的方案：采用主吊500T汽车吊和搂尾吊260T汽车吊，翻身直立后，由主吊500T汽车吊吊装就位；

主要施工方法及措施：

钢支架在翻身直立前，把预制好的钢爬梯使用10#铅丝捆绑固定在钢结构上，用于摘钩或挂钩时施工人员攀爬使用，并提前挂好速差安全带，保证施工人员上下安全；在钢支架柱头使用脚手架搭设好操作平台或焊接角钢做操作平台，为栈桥钢桁架吊装就位，做好准备工作；钢支架吊装就位后，找正紧固螺栓；通知土建施工队伍支模并进行二次浇灌(C40微膨胀细石混凝土)，浇灌3天后，将试块送实验室进行强度测试，达到强度要求后，进行上部钢桁架吊装；

灯笼架的安装方法：钢支架上方钢桁架吊装到位后，钢桁架与钢支架柱头连接处，施工人员在已搭设好的操作平台上，使用螺栓连接，钢桁架标高找正后，紧固螺栓，将连接板与钢桁架焊接牢固；使用35T汽车吊将提前预制好的钢爬梯(下部带笼)吊至钢桁架下弦处，挂在钢桁架下弦，便于灯笼架斜撑安装，施工人员在此处进行安装及焊接作业；其余斜撑安装方法均采用吊笼方式进行安装及焊接作业，部分部位采用脚手架搭设吊架进行安装作业；

(b)4号输煤栈桥桁架吊装

桁架吊装顺序

本次吊装共计两吊，每一吊为一、二、三段地面组合完成后，整体起吊，采用主吊500T汽车吊单车吊装就位；第二吊为四、五、六段圆形煤场内部地面组合成整体起吊，采用500T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊完成就位；

一、二、三段吊装方法:一、二、三段钢桁架在转运站和圆形煤场之间，钢支架东侧进行地面组合，再由500T汽车吊单车吊装就位，如图5所示；

四、五、六段吊装方法(如图6和图7所示)：在中心柱及紧急煤斗间西侧，四、五、六段地面组合成整体后，由130T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊，双车缓慢起钩，离地约200mm左右，停止动作，吊装指挥人员对吊车及钢桁架、捆绑钢丝绳进行检查，与吊车司机确认双车起吊载荷，确认无误；缓慢起钩至比紧急煤斗间高200mm的位置；指挥人员指挥130T吊车向左，缓慢进行转杆，350T吊车向右缓慢转杆，将钢桁架旋转至紧急煤斗间上方，双车慢慢降钩，放在已提前放置在煤斗间上方的枕木上，双车停止动作，施工人员使用梯子爬到紧急煤斗间上方，再从已提前固定在钢桁架上的钢爬梯，爬到钢桁架上方，在已安装好的生命线上，挂好安全带；等待布置在圆形煤场挡煤墙外侧，钢支架西面的500T汽车吊，吊钩从网架孔洞(网架孔洞：宽8900*高9000)降下，降至钢桁架上方1.5米处，施工人员将提前捆绑好的钢丝绳挂钩，指挥人员使用对讲机指挥500T汽车吊司机缓慢升钩，待钢丝绳持力，且吊装重量大于130T汽车吊吊装重量时，130T吊车缓慢降钩，无载荷时，施工人员将钢丝绳从钢桁架上解开，130T吊车升钩、转杆，并收车；500T汽车吊与350T汽车吊缓慢升钩，升至离开紧急煤斗间上口200mm后，指挥人员进行观察，确认无误后，由350T汽车吊与500T汽车吊双车抬吊起钩，与第1吊使用螺栓连接，完成就位；

(C)6号输煤栈桥桁架吊装

因2、3、6、7、12号输煤栈桥不受空间及场地影响，故选用标高最高的一段(6号第三段)进行验算，其余栈桥均采用相同方法进行吊装；

由于6号栈桥第3段标高最高点为46米，按不利因素考虑采用500T汽车吊单台吊装就位，其余栈桥均按此方法吊装就位；

(d)吊装工作由专人负责、专人指挥，钢丝绳的绑扎要牢固，并系好溜绳，起吊时应缓慢起升，离开支撑平台200mm后，暂停起升，检查各吊点的钢丝绳、卡环受力情况，确认无异常，使桁架组件保持平稳不旋转，再缓缓起升至安装高度上；

(e)就位前复查柱顶标高及水平度，将柱顶清理干净，使桁架组件在柱顶上缓缓就位；

(f)就位找正，利用倒链、千斤顶等工具做调整对准中心线,找正后将底板与预埋的螺栓拧紧，再把底板与预埋件按图纸要求进行焊接牢固；

(g)钢桁架安装就位后，再把其它在地面没有组合完毕的支撑、横梁进行一一安装焊接牢固；

(h)钢桁架在空中对接时，提前在地面接头处搭设好平台脚手架，并使用脚手架搭设临时通道，在空中对接处，将安全带挂在已就位的钢桁架上，保证施工人员安全措施到位，同时把电动扳手系挂好保险绳，防止掉落；并由起重指挥，指挥两台吊车调整钢桁架角度，与已就位钢桁架对接，安装连接板及螺栓，全部安装完成后，使用电动扳手进行螺栓紧固，完毕后，由起重指挥员，指挥吊车慢慢松钩；

(i)焊接完成后，及时打磨并涂刷防腐漆。

在步骤五中的吊装施工中，选用场地狭小的4号输煤栈桥及最高的6号输煤栈桥、4号输煤栈桥钢支架进行验算，同理，其余栈桥采用相同方法；

一、4号输煤栈桥钢支架计算

名称	重量/T	高度/M	长度/M	宽度/M
					钢柱	93	40	9	5∽12
桁架一	66	5	45	4.5
					桁架二	69	5	42	4.5

(一)钢支架钢柱吊装

钢支架柱重约93T，柱脚间距12m*9m，柱顶间距5m*9m，高40m，现地面组合放置规格为长40m*高12m(5m)*宽9m。根据现场实际情况，选用500T汽车吊及260T汽车吊，双车抬吊，将钢支架翻身直立，并就位。具体吊装方法及选用索具计算如下：

1、柱直立时搂尾吊车及钢丝绳的选用

由于搂尾吊车在与主吊车共同抬吊钢构件时起吊载荷最大，随着主吊车的缓缓起钩，钢支架头部缓缓升起，搂尾吊车的缓慢向前送尾，搂尾吊车的起吊载荷慢慢变小，使钢支架达到直立状态后松钩(如图3和图4所示)。

回转半径：根据钢支架的宽度与搂尾吊车的尺寸，按最不利因素，搂尾吊车的回转半径为R＝10米。

吊装载荷：

由于该钢构件重93T,可知:

搂尾吊装时构件的最大重量为g1＝46.5T

钩索具的重量为g2＝2T,

故本次吊装的计算载荷:

G＝(g1+g2)*k1*k2＝(46.5+2)*1.1*1.25＝66.69T

(其中动载荷系数K1＝1.1，不均衡载荷系数K2＝1.25)。

吊车臂长及吊车选择计算：

如图8所示，吊钩长度按最不利因素考虑为2m，钢支架底部离地2m，钢支架高为9m，拟选用钢丝绳长度为24m。

根据示意图可知cosα＝6/12＝0.5查表得：α＝60°

根据安全规程规范要求，钢丝绳与水平面夹角不得小于60°，故拟选用钢丝绳长度为24米，符合要求。

通过图9可计算得出：

故该次吊装的起吊高度H＝2+h+9+2＝23.39m。

通过起吊高度与回转半径可计算出本次搂尾吊装吊车的臂长应为：

经查表，260T汽车吊回转半径为10米，臂长为30.6米时，额定起重量为76.2T>66.69T,故本次搂尾吊装选用260T汽车吊符合要求。

钢丝绳验算：

由图8可知260T汽车吊搂尾时采用两根钢丝绳，一根钢丝绳的两个端点分别捆绑左侧的前后两根钢柱，另一根钢丝绳的两个端点分别捆绑右侧的前后两根钢柱，保证钢丝绳在搂尾吊车起吊与送钩时均受力。

根据图9受力示意图可知：起重量G＝66.69T，由四个吊点来承担，则每个吊点承担四分之一，即G/4＝16.6725T。

F1＝G/4＝16.6725T，

F＝F1/sinα＝16.6725/sin60°＝16.6725/0.866＝19.25T

根据F＝19.25T，查表选择钢丝绳,经查钢丝绳6*37+1，抗拉强度为1960MPA，直径为

的钢丝绳破断拉力P＝2860kN,

则钢丝绳

的安全系数K＝(P/10)/F＝286000/16672.5≈17.15倍，满足本次吊装要求。

2、钢支架柱主吊车验算及钢丝绳的选用

回转半径：根据钢支架的宽度与主吊车的尺寸，按最不利因素，主吊车的回转半径为R＝18m。

吊装载荷：

由于该钢构件重量为g1＝93T

钩索具的重量为g2＝4T

故本次吊装的计算载荷：

G＝(g1+g2)*k1＝(93+4)*1.1＝106.7T

(其中动载荷系数K1＝1.1)

吊车臂长及吊车选择计算：

如图10所示，吊钩长度按最不利因素考虑为2m，钢支架离地2m，钢支架高为40m，拟选用2根22m长的钢丝绳。

钢支架头部的长5m,宽9m，可以算出如图10中

根据图11可知

查表得：α＝62°

根据安全规程规范要求，钢丝绳与水平面夹角不小于62°，故拟选用的钢丝绳为2根22m，符合要求。

通过图10可计算得出：

b＝sinα*c＝sin62°*11＝9.712m

故本次吊装的起吊高度

H＝2+b+40+2＝53.712m。

通过起吊高度与回转半径可计算出本次主吊车的臂长为：

经查表，500T汽车吊回转半径为18m，臂长为66m时，额定起重量为130T>106.7T,故本次吊装选用500T汽车吊符合要求。

钢丝绳验算(按力计算)：

由图10可知500T汽车吊起吊时采用两根钢丝绳，一根钢丝绳的两个端点分别捆绑左侧的两根钢柱，另一根钢丝绳的两个端点分别捆绑右侧的两根钢柱，保证钢丝绳在搂尾吊车起吊与送钩时均受力。

同理于图9，根据受力示意图可知：起重量G＝106.7吨，由四个吊点来承担，则每个吊点承担四分之一，即G/4＝26.675吨。

F1＝G/4＝26.675吨，

F＝F1/sinα＝26.675/sin62°＝26.675/0.882＝30.2吨，

根据F＝19.25吨，查表选择钢丝绳,经查钢丝绳6*37+1，抗拉强度为1960MPA，直径为

的钢丝绳破断拉力P＝2860kN,

则钢丝绳

的安全系数K＝(P/10)/F＝286000/30200＝10倍，满足本次吊装要求。

抗杆验算：

如图11所示：吊车实际吊装时，臂长H1为66m，回转半径R为18m，

故实际起吊高度为：

由图11可知：

E＝H-9.712-40-2＝11.786米

∠n计算可知：

Cos n＝R/H1＝18/66＝0.273查表得：∠n＝∠m＝74°

通过∠m可算出：

AB＝(E+9.712)/Tan m＝6.573米

故，AB＝6.165米＞5.148米(按钢支架顶面最大对角线的1/2所得)

经验算：当钢支架直立，离地2米，吊车臂长66米，回转半径为18米时，不抗杆，符合吊装要求。

3、钢桁架吊装计算

3.1桁架吊装顺序

本次吊装先吊桁架一，然后待桁架一就位完成，并完善钢柱与桁架连接的支撑后，再进行桁架二的吊装，桁架二在圆形煤场内拼装完成后，用一台350T吊车和一台500T吊车进行抬吊就位，350T吊车站位在中心柱一侧，500T吊车站位在圆形煤场外面，吊钩由网架预留孔处进入，进行抬吊。

3.2桁架一吊装计算

回转半径：根据钢桁架的宽度与吊车的站位，按最不利因素考虑，汽车吊吊装回转半径为：R＝16米。

吊装载荷：

由于该钢构件重66T,可知：

吊装时构件的最大重量为g1＝66T

钩索具的重量为g2＝4T

故本次吊装的计算载荷：

G＝(g1+g2)*k1＝(66+4)*1.1＝77T

(其中动载荷系数K1＝1.1)。

吊车臂长及吊车选择计算：

本次吊装拟选用四根钢丝绳，两根28米和两根22米长的钢丝绳进行吊装，由于钢桁架就位角度为12°，故选用两个20T倒链进行角度调整。

根据示意图13可知：

取钢桁架A、B、C、D四个吊点：

由于该桁架长45米，吊点距边缘的长度应为桁架长度的1/5,故吊点间距：AD＝BC＝27米，AB＝DC＝4.5米

故

由于选用28米的钢丝绳，故AM＝BM＝28米

cosα＝OB/BM＝13.68/28＝0.488查表得α＝61°

根据安全规程规范要求，钢丝绳与水平面夹角不得小于60°，经验算28米钢丝绳符合要求。

当钢桁架的就位角度为b＝12°时，DM＝BM＝28米，EM＝22米，即高端使用两根22米长钢丝绳。

可算出DE＝6米

通过上述数据可以知道，当钢桁架呈12°角起吊时，应选用两根22米长钢丝绳捆绑在钢桁架标高高的一侧和两根28米长的钢丝绳捆绑在钢桁架标高低的一侧。

起吊高度：

由示意图可知

故该次吊装的起吊高度，如图12所示：

H＝2+h+5+40＝71.48米。

吊车臂长：

通过起吊高度与回转半径可计算出本次吊车的使用臂长应为：

吊车验算：

经查表，500T汽车吊回转半径为16米，臂长为74米时，额定起重量为148T>77T,故本次吊装选用500T汽车吊符合要求。

钢丝绳验算(按力计算)：

同理于图9，根据受力示意图可知：起重量G＝77吨，由四个吊点来承担，则每个吊点承担四分之一，即G/4＝19.25吨。

F1＝G/4＝19.25吨，

F＝F1/sinα＝19.25/sin61°＝19.25/0.874＝22吨

根据F＝22吨，查表选择钢丝绳,经查钢丝绳6*37+1，抗拉强度为1960MPA，直径为￠＝64mm的钢丝绳破断拉力P＝2860kN，则钢丝绳6*37+1-￠43的安全系数K＝(P/10)/F＝286000/22000＝13倍，满足本次吊装要求。

抗杆验算：

如图14所示：500T汽车吊实际吊装时，臂长为74米，回转半径为20米，

故实际起吊高度为：

由图可知：

E＝H-40-5-24.43＝1.82米

∠n计算可知：

Cos n＝R/H1＝20/74＝0.270查表得：∠n＝∠m＝74°

通过∠m可算出：

AB＝(E+24.43)/Tan m＝7.53米

故，AB＝7.53米＞2.5米(按钢桁架顶面宽度的1/2所得)

经验算：当钢支架直立就位时，500T汽车吊臂长74米，回转半径为20米时，不抗杆，符合吊装要求。

3.3桁架二吊装计算

同理于桁架一吊装计算和验算，均符合吊装要求。

实施例2应用实例

内蒙古久泰新材料有限公司年产100万T乙二醇项目输煤岛工程

工程概况：输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工应用了本施工工艺。本工程施工范围为1转运站至5号转运站之间、转运站至堆取料机之间输煤栈桥，本工程施工2020年03月18日开始，至2020年05月30日完工，施工有效时间为73天，现场应用及效果比较理想。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、材料检查

检查钢材外观是否有夹层、裂纹、重锈、麻点等缺陷，钢材表面的锈蚀、麻点、划痕深度不得大于厚度负偏差的1/2，检查钢材是否有较大的弯曲和扭曲现象；

步骤二、放样划线

(1)规范搭设施工平台，在平台上按图纸上构件的实际尺寸进行划线放样，划线时，要把石笔端部磨尖，以减少划线误差，并用白油漆标注好；

(2)钢桁架和连接件等钢构件必须现场放足大样，按实样下料，检验无误后进行下料切割加工；

步骤三、下料

(1)对钢材除锈处理后，按图纸上的标号对所下料进行清楚可辨别的记号笔标号和划线；

(2)所有连接件都按图纸放足大样，按实样下料；

步骤四、制作和组合

(1)根据图纸尺寸在平台上进行划线放大样开始进行组合钢桁架；

(2)型钢、角钢在对接时，均采用45°斜口对接焊接；

(3)钢桁架与支架的连接及钢桁架水平撑与钢梁的连接处，连接螺栓均采用(10.9级)扭剪型高强螺栓，钢栈桥采用高强螺栓连接板摩擦面应进行喷砂处理，达到Sa2.5级；

(4)填板在节间等距布置，填板焊缝焊脚尺寸同所在杆件肢厚，填板两端均为满焊；

(5)按吊装的先后顺序将每跨桁架在吊装位置现场地面组合成整榀，然后拆除临时铁件，校正桁架几何尺寸；

(6)钢桁架焊接要求：

(a)焊接在组装前应将焊口表面及附近母材敷的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围应为每侧10～15mm,定位点焊必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的焊条应与正式施焊用的焊条相同，点焊高度不应超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40mm，并应填满弧坑，在组合好的构件上施焊应严格按焊接工艺规定的参数以及焊接顺序进行，以控制焊后构件变形；

(b)焊接完毕，清除药皮，对焊接件进行外观检查，检查焊缝和母材是否有裂纹及缺陷；

(c)钢桁架在焊接过程中需要严格控制焊接质量，同时保证钢桁架的水平度和跨度；

步骤五、吊装

(1)根据现场特点及钢桁架加工厂深化图纸，采用单机或双机抬吊吊装的施工方案，现场机具配备3台35T汽车吊，1台130T汽车吊，1台260T汽车吊，1台350T汽车吊，1台500T汽车吊；

(2)施工方案要点

钢桁架主要采用安装地点地面组合，大件吊装的施工工艺，地面组合由35T汽车吊进行拼装组对；

(3)钢桁架组合

(a)钢桁架在地面进行组合，根据现场的机械分榀或组合整体吊装；

(b)组合钢桁架时，使用两台35T汽车吊，一台吊住一榀，另一台先安装上、下弦梁，安装两根后，吊另一榀，与上、下弦梁连接，形成整体框架，防止倾倒；

(c)找正：每组组件在组合时，要进行桁架水平和垂直度的校正，校正完毕后要重新调整临时支撑来进行加固；

(4)吊装应具备的条件：

(a)钢桁架地面组合成整件、拼装后若产生扭曲或折线弯曲需在地面进行矫正；

(b)钢桁架吊装前，在钢梁连接处需要人员操作、焊接的部位搭设脚手架及安全防护栏、安全网；

(c)根据土建给出的中心线和标高，对各轴混凝土柱上的预埋件进行划线和标高测量；

(d)钢桁架吊装时，各轴结构柱、混凝土柱、基础强度应达到设计强度100％要求；

(e)汽车吊进场前，必须向项目部提供汽车吊的出厂检测报告、年检报告、车辆保险等，通知业主、监理、总承包共同验车，验收合格后，方可入厂，进行作业；

(f)对于汽车吊吊装构件时主支腿的支撑点的支承地面，承载力验收合格，要求垫双枕木，并按设计图纸要求，由下至上的地面做法为吊装区域使用砂石回填平整，使用压路机将砂石分层夯实，压实系数≥0.94；

(g)钢桁架安装前将底座底板找平，在预埋螺栓处放出定位轴线，并校核各轴线及各轴线的中心位置和各轴线的距离；

(5)吊装施工

根据现场实际情况，为了合理利用机械和缩短吊装时间，在施工场地允许的情况下，钢桁架及钢支架组合完毕，进行集中吊装；

4号输煤栈桥钢桁架分为两段吊装、钢支架整体吊装；

(a)钢柱吊装

钢支架吊装采用整体吊装的方案：采用主吊500T汽车吊和搂尾吊260T汽车吊，翻身直立后，由主吊500T汽车吊吊装就位；

主要施工方法及措施：

钢支架在翻身直立前，把预制好的钢爬梯使用10#铅丝捆绑固定在钢结构上，用于摘钩或挂钩时施工人员攀爬使用，并提前挂好速差安全带，保证施工人员上下安全；在钢支架柱头使用脚手架搭设好操作平台或焊接角钢做操作平台，为栈桥钢桁架吊装就位，做好准备工作；钢支架吊装就位后，找正紧固螺栓；通知土建施工队伍支模并进行二次浇灌(C40微膨胀细石混凝土)，浇灌3天后，将试块送实验室进行强度测试，达到强度要求后，进行上部钢桁架吊装；

灯笼架的安装方法：钢支架上方钢桁架吊装到位后，钢桁架与钢支架柱头连接处，施工人员在已搭设好的操作平台上，使用螺栓连接，钢桁架标高找正后，紧固螺栓，将连接板与钢桁架焊接牢固；使用35T汽车吊将提前预制好的钢爬梯(下部带笼)吊至钢桁架下弦处，挂在钢桁架下弦，便于灯笼架斜撑安装，施工人员在此处进行安装及焊接作业；其余斜撑安装方法均采用吊笼方式进行安装及焊接作业，部分部位采用脚手架搭设吊架进行安装作业；

(b)4号输煤栈桥桁架吊装

桁架吊装顺序

本次吊装共计两吊，每一吊为一、二、三段地面组合完成后，整体起吊，采用主吊500T汽车吊单车吊装就位；第二吊为四、五、六段圆形煤场内部地面组合成整体起吊，采用500T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊完成就位；

一、二、三段吊装方法:一、二、三段钢桁架在转运站和圆形煤场之间，钢支架东侧进行地面组合，再由500T汽车吊单车吊装就位；

四、五、六段吊装方法：在中心柱及紧急煤斗间西侧，四、五、六段地面组合成整体后，由130T汽车吊和350T汽车吊双车抬吊，双车缓慢起钩，离地约200mm左右，停止动作，吊装指挥人员对吊车及钢桁架、捆绑钢丝绳进行检查，与吊车司机确认双车起吊载荷，确认无误；缓慢起钩至比紧急煤斗间高200mm的位置；指挥人员指挥130T吊车向左，缓慢进行转杆，350T吊车向右缓慢转杆，将钢桁架旋转至紧急煤斗间上方，双车慢慢降钩，放在已提前放置在煤斗间上方的枕木上，双车停止动作，施工人员使用梯子爬到紧急煤斗间上方，再从已提前固定在钢桁架上的钢爬梯，爬到钢桁架上方，在已安装好的生命线上，挂好安全带；等待布置在圆形煤场挡煤墙外侧，钢支架西面的500T汽车吊，吊钩从网架孔洞(网架孔洞：宽8900*高9000)降下，降至钢桁架上方1.5米处，施工人员将提前捆绑好的钢丝绳挂钩，指挥人员使用对讲机指挥500T汽车吊司机缓慢升钩，待钢丝绳持力，且吊装重量大于130T汽车吊吊装重量时，130T吊车缓慢降钩，无载荷时，施工人员将钢丝绳从钢桁架上解开，130T吊车升钩、转杆，并收车；500T汽车吊与350T汽车吊缓慢升钩，升至离开紧急煤斗间上口200mm后，指挥人员进行观察，确认无误后，由350T汽车吊与500T汽车吊双车抬吊起钩，与第1吊使用螺栓连接，完成就位；

(C)6号输煤栈桥桁架吊装

因2、3、6、7、12号输煤栈桥不受空间及场地影响，故选用标高最高的一段(6号第三段)进行验算，其余栈桥均采用相同方法进行吊装；

由于6号栈桥第3段标高最高点为46米，按不利因素考虑采用500T汽车吊单台吊装就位，其余栈桥均按此方法吊装就位；

(d)吊装工作由专人负责、专人指挥，钢丝绳的绑扎要牢固，并系好溜绳，起吊时应缓慢起升，离开支撑平台200mm后，暂停起升，检查各吊点的钢丝绳、卡环受力情况，确认无异常，使桁架组件保持平稳不旋转，再缓缓起升至安装高度上；

(e)就位前复查柱顶标高及水平度，将柱顶清理干净，使桁架组件在柱顶上缓缓就位；

(f)就位找正，利用倒链、千斤顶等工具做调整对准中心线,找正后将底板与预埋的螺栓拧紧，再把底板与预埋件按图纸要求进行焊接牢固；

(g)钢桁架安装就位后，再把其它在地面没有组合完毕的支撑、横梁进行一一安装焊接牢固；

(h)钢桁架在空中对接时，提前在地面接头处搭设好平台脚手架，并使用脚手架搭设临时通道，在空中对接处，将安全带挂在已就位的钢桁架上，保证施工人员安全措施到位，同时把电动扳手系挂好保险绳，防止掉落；并由起重指挥，指挥两台吊车调整钢桁架角度，与已就位钢桁架对接，安装连接板及螺栓，全部安装完成后，使用电动扳手进行螺栓紧固，完毕后，由起重指挥员，指挥吊车慢慢松钩；

(i)焊接完成后，及时打磨并涂刷防腐漆。

2.根据权利要求1所述的一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，其特征在于：所述步骤四中的(2)步骤中，先点焊牢固，组合成形后再焊接。

3.根据权利要求1所述的一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，其特征在于：所述步骤五中的(3)步骤中的(c)步骤中，所述钢桁架的垂直度校正方法采用吊线坠的方法或用经纬仪来进行垂直度的测量，所述钢桁架的水平校正方法采用水平仪测水平度和用大盘尺拉对角进行测量。

4.根据权利要求1所述的一种输煤栈桥钢桁架组合安装安全专项施工工艺，其特征在于：所述步骤五中的(4)步骤中的(a)步骤中，所述矫正采用机械矫正法、火焰矫正法和火工矫正法。

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