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1、起重机械专项安全施工方案一、工程概况中铁二十局第四工程有限公司福山制梁场位于烟台市福山区回里镇，承担431孔箱梁预制任务，场内预安装四台SQ40/10-40M龙门吊主要从事机械设备、钢筋、模型吊装等任务。龙门吊的安装和定期维修保养由中铁一局物资工贸有限公司承担，使用及日常保养由中铁一局物资工贸有限公司青岛莱西北制梁场承担。本标段箱梁架设施工范围内共18座大桥，分别为：谭家庄大桥、李家疃大桥、回里特大桥、西元庄1号大桥、西元庄2号大桥、道平大桥、旺远南河特大桥、吴家桐特大桥、西陌堂跨外夹河特大桥、北朱岩跨绕城高速公路特大桥、诸嘉村大桥、官庄大桥、炮山大桥、付家村特大桥、青荣左线跨外夹河特大桥（单
2、线桥）、青荣右线跨外夹河特大桥（单线桥）、烟荣上行联络线诸嘉村大桥（单线桥）、烟荣下行联络线诸嘉村大桥（单线桥）范围内，整孔双线32m箱梁309孔，24m箱梁32孔。一、 编制依据2.1起重机械设计规范GB/T3811-2008;2.2起重设备安装工程施工及验收规范GB50278-2010;2.3电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收规范GB50256-1996;2.4特种设备安全监察条例；2.5青岛莱西北梁场大临时建设图纸；二、 周边环境3.1莱西北梁场所处区域属温暖带亚湿润季风气候区，安铁路气候分区为温暖地区，受海洋气候的影响，冬季严寒干燥，夏季温热潮湿，降水集中于夏秋。年平均降水量达7
3、32，周边排水系统较为发达。最大积雪厚度达12，土壤最发冻结深度为60。3.2梁场场地为陆相冲击相貌，场地上部第四系主要有粘土组成，其下为白垩纪下统王氏组泥粉砂岩石、中砂石。 3.3地质勘查期间钻孔，测量地下水埋深为1.6m2.2m,地下水类型为孔隙性潜水，主要赋存于上部粘性土层及基岩裂隙中，含水而不富水。三、 安全技术设计：4.1 龙门吊总参数4.1.1额定起重：Q40T/10T4.1.2大车走行轨距：40m；4.1.3提升高度：16m；4.1.4大车行走速度：015m/min(重载）、025m/min(空载）4.1.5吊梁起落速度：1.5m/min(重载)；4.1.6吊梁行车运行速度：6.
4、3m/min(重载）；4.1.7电葫芦起升速度：7m/min(重载）4.1.8电葫芦运行速度：20m/min(重载）4.1.9电动葫芦工作制度：中级FC25%；4.1.10整机功率：56KW；4.1.11适度坡度：2%；4.1.12整机运行轨道：单轨P50:；4.1.13龙门吊抬吊额定抬吊重量：40t；4.1.14主横梁主要参数：桁高：h=2.3m、桁宽：H=1.1m、重35t；4.1.15轴距B=10m支腿上开口距离：b=3.5m,支腿高度h支=15.36m；4.2龙门吊走行线基础技术设计：4.2.1设计说明 根据青岛莱西北梁场地质勘查报告：场地表层0.8m深度范围内为坡积素填土，地基承载力
5、为120KPa，以下0.35-2.35m范围内为粉质粘土，地基承载力为180KPa，基础埋深h=0.8m,基础底层回填0.6m厚粒径10-25mm碎石，分层压实，压实系数不小于0.95。换填后的碎石垫层地基承载力约为fak1=280kpa。龙门吊行走轨道基础采用宽0.8m、高0.8m的C25混凝土条形基础。龙门吊行走轨道根据龙门吊厂家设计要求采用P50型起重轨道，基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用；基础按弹性地基础梁进行分析设计。如图 通过计算及构造的要求，基础顶面配置612螺纹筋，基础底面配置918螺纹筋，箍筋采用8300。其中按构造要求配置架立筋，具体见图-2.1横截面配筋图。 为保
6、证基础可自由伸缩，根据台座布置情况，每20.3m设置一道10mm宽的伸缩缝，两侧支腿基础间距40mm，基础位置根据制梁台座位置确定，详见龙门吊基础图。4.2.2设计参数选定4.2.2.1设计荷载 根据龙门吊厂家提供龙门吊资料显示，吊重按最大载荷40t，自重73t。从安全角度出发，按g=10N/kg计算，载重按照最大载荷进行验算。 40吨龙门吊自重：73吨，G4=73100010=730KN； 40吨龙门吊载重：40吨，G5=401000110=400KN；（按照最大额定荷载设计进行检算）； 最不利荷载考虑40吨龙门吊8个轮子承重，每个轮子的最大承重； G6=(730000+400000)/8=
7、141.25KN； 吊重40吨；考虑冲击系数1.2； 天车重6.5t；考虑重击系数1.2； P50钢轨自重折算为线载荷：q1=0.5KN/m； 其他施工荷载q2=1.5KN/m。 4.2.2.2材料性能指标 C25砼 轴心抗压强度：f=11.9Mpa 轴心抗拉强度：f=1.3Mpa 弹性模量：Ec=3104N/mm 钢筋 HPB235级钢筋：fy=210Mpa,fy=210Mpa HRB335级钢筋：fy=300Mpa,fy=300Mpa 地基 根据探勘资料取地基承载力特征值：fa=180Kpa 地基压缩模量：Es=5Mpa 4.2.2.3基础梁几何特性 截面惯性矩：I=0.0108m4 4.
8、2.2.4计算简图 基础持力层选用第二层粉质粘土层，基础底面进入持力层至少400mm。考虑两台龙门吊在轨道上运行，最不利情况是两台龙门吊车运行至一起时，产生的应力和变形最大。 算简图图-3.1 基础原始受力模型（单位：cm)图-3.2基础最大载荷范围（单位：cm）图-3.3.基础均布荷载计算模型（单位：cm）图-3.4基础点荷载计算模型（单位：cm） 图-3.3和图-3.4中； (Pk,max=G6=141.25KN,这里取141KN4.2.3地基验算4.2.3.1基础形式的选择考虑到地基对基础的弹性作用及方便施工，故基础采用图-4.1形式。4.2.3.2、地基承载力验算轨道梁基础长345m,
9、根据40T龙门吊资料：支腿纵向轮中心距为10m，两侧轮距1.1m，按最不利荷载情况布置轮压，见图-4.2：图-4.1：基础截面图（单位：cm）图-4.2：荷载布置图（单位：cm）假设：整个钢轨及其基础结构完全刚性（安装完成后的钢轨及其结构是不可随便移动的)。每台龙门吊完全作用在它的边轮间距内（事实上由于整个钢轨及其基础是刚性的，所以单个龙门吊作用的长度应该长于龙门吊边轮间距）。即：龙门吊作用在钢轨上的距离是：L1=11.5m先假定基础的宽度b=0.8m,基础的高度为0.8m。则基础底面的平均压力值为： 碎石自重压力值为碎石垫层底面平均压力值为：因此 满足要求！4.2.4基础配筋计算4.2.4.
10、1根据单筋矩形截面建立受力模型图-5-1：基础受力模型 为了简化计算受压区混凝土应力图形上图表示，矩形应力图的应力取为其中取值为1.0，为混凝土轴心抗压强度设计值，C25混凝土抗压强度设计值为11.9MPa。按照等效矩形应力计算的受压区高度X与按平截面假定确定的受压区高度X0之间的关系为： （式-5.1）其中取值为0.8。基本计算公式：由于截面截面在破坏前的一瞬间处于静力平衡状态，所以上图的受力状态可以建立两平衡方程：一个是所有各力的水平轴向上的合力为零，即 （式-5.2）式中b-矩形截面宽度； As-受拉区纵向钢筋的截面面积。 另一个是所有各力对截面上人和一点的合力矩为零，当对受拉纵向受力钢
11、筋的合力作用点取矩时，有： （式-5.3） 当对受压区混凝土压应力合力的作用点取矩时，有： （式-5.4）式中M-荷载在该截面上产生的弯矩设计设计值； -截面的有效高度，按下计算=。H为截面高度，as为受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离。这里取3.5cm。 4.2.4.2弯矩最大区的弯矩计算 根据图-3.2基础最大荷载范围可计算最大弯矩值，由于混凝土顶面有P50钢轨，因此荷载近似看作为均布荷载，。由于两台龙门吊车在一起时最不利状态，基础受力最不利状态下弯矩图在两车中间成对称状态，基底反力： 根据受力分析，对两车中心点取矩，此处的受力为最大，由图3-2可知 M=1/8(141.254)5.35
12、.3=374.31KN.m剪力V=1.22Fk,max=339KN讲各已知数值带入-5.3式中得出以下简式：x-1.53x+0.4664=0取x1=0.415m于是，代入式5-4便得出配筋即As=2165mm取918（As=2290.5mm），上部布置812，中间设置412构造钢筋。4.2.4.3抗剪计算 （ 式-5.5 ） （ 式-5.5 ） 因此抗剪验算满足要求！4.3、龙门吊拼装4.3.1、龙门吊拼装方案选择根据其中荷载计算公式Qj=k1k2Qz(k1为动载荷系数，k2为不均匀载荷系数，Qz为起重物质量），计算载荷如下：行走横梁起重载荷：Qj行=k1k2Qz=1.116.5=8.15t；
13、支腿起重载荷： Qj行=k1k2Qz=1.1115=16.5t；主梁总成起重载荷：Qj行=k1k2Qz=1.1134=44.88t； 注：（考虑到主梁需要两台起重设备同步起吊，所以不均匀载荷系数取1.2）根据“安全可靠，经济合理”的选用原则，选用一台25吨轮式起重机对龙门吊支腿及主梁在地拼装，每台龙门吊预计使用21天，选用两台70吨轮胎式起重机对拼装好的支腿进行直立，并且将主梁抬吊至之腿上。每台龙门吊计划使用一天。4.3.2、拼装配套设备的选用钢丝绳、预埋地锚、吊耳等吊装配套工具，严格按照施工验算结果选用，确保其施工的安全性。4.3.3、龙门吊拼装人员的配置序号姓名持证项目证件编号发证日期有效
14、日期12345674.3.4、 拼装施工工序设备进场后选择具有资质的安装厂家，进行设备安装工程，其施工工序流程图如下：4.3.5拼装工艺及安全设计4.3.5.1拼装前，凭证压实施工现场，、搭建接梁平台，两端达成井字行型四层，接口处搭成1字型（第一节梁）。大车走行轨道内外两侧预埋地锚。4.3.5.2缆风绳的检算：缆风绳总拉力T=Tg+Tc(Tg缆风绳工作拉力，Tc缆风绳初始拉力），缆风绳初始拉力Tc预设0.5t，缆风绳在对龙门吊支腿进行支护，主要抵抗支腿正立面的风压力，根据起重机械设计规范（GB/T3811-2008）中附录E.3规定梯形截面构件（梁）在侧向风力作用下，风力系数C支=1.2。由青荣施工组织设计可计算于瞬时风速V0=14m/s、查附录E.5,风压P支=125N/m，10分钟平均风速Vp=11m/s；查附录E.6,支腿所对应的迎风面积估算S支=8m；根据经验缆风绳所承受的拉力为风压力所给的拉力
