通钢新2#高炉钢结构制作安装施工方案111424427.docx
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通钢新2#高炉钢结构制作安装施工方案111424427
通钢股份有限公司炼铁厂新2#高炉工程
钢结构制作、安装
施工方案
批准:
审核:
编制:
首建三公司通钢项目部
2011年10月28日
通钢股份有限公司炼铁厂新2#高炉工程
钢结构制作、安装施工方案
一、编制依据:
1、通钢新2#高炉工程施工组织设计;设计施工图纸。
2、国家法律法规;国家和行业施工规程和规范;各级政府其它相关规程、规范和标准。
3、总包部下发的施工进度计划要求。
二、工程概况:
1、工程名称:
通钢股份有限公司炼铁厂新2#高炉系统工程
2、出铁场平台柱采用焊接十字H型钢,梁采用焊接H型钢,柱与基础采用杯口插入连接,柱、梁安装完后外包钢筋混凝土。
3、出铁场厂房钢柱采用刚架体系,上柱采用实腹式工字型,下柱为格构式钢柱,钢架梁采用实腹式工字型,屋面梁与柱连接采用10.9级大六角螺栓。
4、出铁场厂房吊车梁共分两跨,1#~2#线共12根;3#~4#线共10根吊车梁,采用焊接H型钢;吊车类型为32/5t电动吊钩桥式吊车,A6级工作制,轨道为QU70。
5、主皮带机通廊水平全长302.088m,坡度为10.620度;通廊顶标高70.280m,底标高14.392m,宽5.2m;共分7段,6个支架;主皮带机通廊结构采用钢桁架结构,端竖杆采用门式刚架,腹杆采用角钢组合截面;支架分固定支架和滚动支架两种,截面分H型钢和螺旋焊管截面;通廊底面满铺t=6mm花纹板;维护墙体及屋面采用压型钢板。
6、矿槽系统钢结构主要包括:
标高19.600m矿槽料仓共16个全部为偏心,其中上口尺寸为17m*6m的8个,上口尺寸10m*6m的8个;第二返粉仓1个,标高10.000m,上口尺寸为10.5m*9m;返矿仓1个,标高7.000m,上口尺寸为6m*6m;焦丁槽料仓1个,标高7.600m,上口尺寸为6m*5m;矿槽采用刚架封闭标高分别为24.100m和28.100m,共13榀刚架包括屋面支撑,墙皮,檩条等;检修平台6个;高角度通廊1个。
7、焦槽系统钢结构主要包括:
顶标高16.220m,底标高为9.100m,6个方型偏心焦槽料仓,上口尺寸为10m*6m,下口尺寸为1m*1m,外侧用200*184*16*12和150*144*16*12的T型钢加劲,仓壁材质为Q345-B钢t=16mm;顶标高7.000m,底标高3.700m,1个方型粉焦仓,上口尺寸为6m*6m,下口尺寸为400mm*400mm,外侧用T型钢加劲,仓壁材质为Q345-B钢t=14mm;高角度皮带机通廊1个,顶标高为17.919m,底标高为-2.900m,宽为3.2m;共12榀刚架包括屋面支撑、系杆、墙皮等。
8、焦矿槽上料通廊共分三条运输线,一条是从原厂区7#高炉矿槽到新2#高炉的2#转运站,共三条通廊(SJ3、QT1;JD2;GK);另一条是从原厂区7#高炉矿槽到新2#高炉的1#转运站,共两条通廊(TLJD1、TLGJ);第三条是从5#转运站到粉焦仓一条(TLJD1)。
通廊结构采用钢桁架结构,端竖杆采用门式刚架,腹杆采用角钢组合截面;支架为固定支架,螺旋焊管截面,支架采用插入杯口基础,安装完后灌C30混凝土;通廊底面满铺t=6mm花纹板。
三、施工重点及难点介绍:
1、出铁场系统:
高炉出铁场存在多家共同施工,交叉作业;在1/1线至2/1线距高炉中心15m位置设置一台行走式300t/m塔吊,2/3线至4线距高炉中心27m位置设置一台4000t/m塔吊。
为了不影响整体工期,保证下道工序正常施工。
分为四个区域分块施工,在塔吊不影响的区域先施工,影响的区域待塔吊撤场后在施工。
为了保证制作场地的正常施工,剩余不能安装的构件需运到不影响施工的场地存放。
2、上料主皮带机系统:
上料主皮带通廊构件尺寸庞大,运输受限高线路影响,支架及桁架采用分段、分体、单片制作,现场组对后安装;HJ7坐落在出铁场屋面上,顶标高为70.28m;ZJ6北侧是出铁场厂房,ZJ中心距出铁场厂房A轴7.65m,西侧是水管廊,东侧是除尘,南侧是热风炉;HJ6东侧是除尘建筑物,下侧是热风炉,西侧是水泵房建筑物;HJ5东侧是除尘建筑物及高压送电线路,下侧是预热炉,西侧是水泵房建筑物;HJ4、3全部受高压送电线路影响。
根据实际情况通廊安装待到高压送电线路停电后才能施工。
构件的组对场地狭小,吊车占位困难。
3、焦矿槽系统:
焦矿槽料仓埋件尺寸庞大,埋件采用分片制作,土建框架起到18.6m时采用150t履带吊安装埋件;受运输道路及安装时不能用机械安装的影响,料仓采用分段制作,分段人工安装。
4、焦矿槽上料系统:
上料系统构件与老厂区相连,构件尺寸庞大且老厂区内场地狭小管道密布,运输及安装都很困难,采用分体、分片制作,现场组对后安装。
5、零星钢结构:
随着土建单位的施工进度,进行制作安装。
四、施工部署:
1、施工顺序安排
以现场实际并结合图纸材料到场情况,钢结构施工顺序如下:
出铁场一、二、三区——矿焦槽料仓埋件——矿焦槽料仓——矿焦槽屋顶框架——出铁场四区及屋面墙皮——上料主皮带机通廊——老厂区改造及矿焦槽上料通廊——电梯井——零星钢结构
3、施工段划分及劳务队选择:
出铁场系统制作及安装分为两个施工段:
A轴至1/C轴为一个,1/C轴至G轴为一个,由两个施工队进行施工;矿焦槽料仓、埋件、屋顶框架由两个施工队进行施工;上料主皮带机通廊由两个施工队进行施工;老厂区改造及矿焦槽上料通廊、电梯井、零星钢结构由一个施工队进行施工。
五、施工方法
1、制作
1)出铁场系统
为了便于运输,出铁场厂房柱1#线、4#线整体制作;2#、3#线钢柱分体制作,现场组对安装;柱分体在标高10.950m位置错口断开,错口尺寸300mm。
屋面梁GJ1、2、5的2—4#线分体制作错口位置避免跨中1/3处,其余整体制作。
2)矿焦槽系统
矿槽料仓GD1去除埋件实际尺寸为长*宽*高(13.439*4.542*8.2)m、GD2去除埋件实际尺寸为长*宽*高(7.83*4.64*8.2)m为了便于运输及安装,采用分体制作,现场组对安装;GD1分体高度为2m、2.3m、3.9m;GD2分体高度为4.1m;第二返粉仓在料仓与埋件接口位置往下返3.5m位置分体;其余料仓整体制作;埋件单片制作,合格后运至安装现场,焊接铆劲。
焦槽16.220m料仓垂直高度7.120m,分体制作分体高度为3.950m一段,3.170m一段;粉焦仓整体制作;埋件单片制作,验收合格后运至安装现场,焊接铆劲。
3)上料主皮带机通廊系统
主要钢构件制作单元划分为:
支架、桁架、平台零星构件等;构件几何尺寸大,运输困难,支架及桁架采用分体制作,桁架分体位置避免在跨中1/3处。
4)老厂区改造及上料通廊系统
主要钢构件制作单元划分为:
支架、桁架、平台零星构件等;构件几何尺寸大,运输困难,支架及桁架采用分体制作,桁架分体位置避免在跨中1/3处。
2、安装
A、出铁场系统:
1)出铁场厂房柱安装采用150t履带起重机安装,杆长55m,工作半径14m,额定起重量为39t。
2)出铁场厂房屋面梁安装采用150t履带起重机安装,杆长55m,工作半径14m,额定起重量为39t。
3)位于1/1#线和2/1#线间的300t/m塔吊先撤场,其次是2/3#和4#线之间的4000t/m撤场,撤场后我单位开始安装构件。
3)安装顺序如下:
厂房柱系统——屋面系统——平台系统——墙皮系统
4)安装选用150t履带吊安装,1#--2#线屋面梁安装150t履带吊行走路线是1/1#线和2/1线中间;1/1#线和2/1线的轴线尺寸为11m,而150t履带吊的尺寸为6.7*12m,所以履带吊只能垂直行走小幅度转角。
屋面梁运至1#线西侧,用50t汽车吊运至7m平台上,然后用150t履带吊垂直起吊。
3#--4#线屋面梁安装150t履带吊行走路线是3/3#--4#线之间;150t履带吊选用杆长55m,工作半径14m,额定起重量为39t。
(具体情况见附图一、二)
钢丝绳验算
选用6x37+FC,公称抗拉强度为1700N/mm2的钢丝绳,钢丝绳公称直径为52mm。
单根钢丝绳承受荷载,P=Q/2=33/2=16.5吨=165KN
查建筑钢结构施工手册上表9-48可知该钢丝绳的破断力为1705KN
根据公式[P]=P破¢修/K=1705x0.85/8=181.2KN>165KN满足要求。
[P]——容许拉力
P破——破断拉力
¢修——修正系数取0.85
K——安全系数取8
B、矿焦槽系统:
1)矿、焦槽安装顺序如下:
返矿仓——焦丁仓——第二返粉仓——GD1——GD2——刚架系统——高角度皮带通廊——检修平台——过桥——梯子栏杆
焦槽系统制作顺序:
粉焦仓——16.220m料仓——刚架系统——高角度皮带通廊——检修平台——过桥——梯子栏杆
2)安装部署:
a、埋件铆劲焊接合格后,单片整体采用150t履带起重机吊装。
b、料仓分体运至安装现场,从B轴吊车送至BC跨,然后人工运至安装位置;用人工倒链的方法安装。
3)安装准备:
a.与土建施工办好交接手续,复测标高、轴线等。
b.紧密结合土建单位搭设的脚手架,并详细检查牢固程度及精度,对于强度及精度不够的要重新加强。
c.埋件在对应重心位置焊接三个吊装点;料仓分体上下口内需加固,焊接好临时支撑保证构件刚度;在料仓竖壁位置焊接好挂倒链的固定架;沿料仓周围搭设满堂红脚手架,内侧挂爬梯,接口位置搭设操作平台。
d.焊接吊耳,吊耳采用Q345B,t=20板,对应倒链固定横梁的位置设置;
e.10t倒链8台,5t倒链6台,10t千斤顶4台,5t千斤顶2台,5t卷扬2台;
f.料仓水平运输准备:
为了增加受力面积在第一节料仓下口用t=200*20板条两侧加固;为了保证运输平稳,第二节料仓6m侧面焊接三条t=200*20;见下图:
g.固定架、吊耳、支撑连接情况见下图:
4)料仓水平运输:
在料仓下侧平台铺设I14轨道,上侧铺7m长钢管6根;第一节料仓用吊车送到位置,放在预先准备的轨道上,用卷扬运输到安装位置。
具体见下图:
5)安装:
a)构件表:
序号
构件名称
部位
单重
数量
1
MC-1
GD1
8.9t
16
2
MC-2
GD1
3.5t
8
3
MC-3
GD1
3.3
8
4
MC-4
GD2
7.5
16
5
MC-5
GD2
2.3t
8
6
MC-6
GD2
2.8t
8
7
MC-B
焦槽料仓
1.2t
12
8
MC-A
焦槽料仓
0.69t
6
9
MC-D
焦槽料仓
0.85t
6
5
GD1
矿槽料仓
65t
8
6
GD2
矿槽料仓
43t
8
7
第二返粉仓
矿槽料仓
16.3t
1
8
料仓
焦槽料仓
21.6t
6
b)埋件安装方法:
①返矿仓、焦丁仓、第二返粉仓、粉焦仓埋件采用现场塔吊吊装;
②焦槽料仓埋件采用50t汽车吊,杆长40.15m,工作半径10m,额定起重量7.5t。
③矿槽2#—8#线GD1埋件安装时采用150t履带起重机安装,吊车占在F轴北侧,杆长63m,工作半径14m,额定起重量32.6t;8#—11#线GD1埋件安装时采用150t履带起重机安装,吊车占在B轴南侧,杆长81m,工作半径20m,额定起重量18.2t。
④矿槽GD2埋件采用150t履带起重机安装,杆长63m,工作半径16m,额定起重量29.9t。
c)料仓安装方法:
料仓送至安装位置下侧,料仓17m竖壁两侧各挂三个个10t倒链,6m方向各挂两个5t倒链。
料仓分体,第一段料仓本体重25t,支撑等重0.7t,总重45.5t;第二段料仓本体重21t,支撑等重0.3t;第三段料仓本体重19t,支撑等重0.3t。
钢丝绳验算:
选用6x37,公称抗拉强度为1400N/mm2的钢丝绳,钢丝绳公称直径为39mm。
单根钢丝绳承受荷载,P=Q/6=25.7/6=4.3吨=43KN
查建筑钢结构施工手册上表9-48可知该钢丝绳的破断力为790KN
根据公式[P]=P破¢修/K=790x0.85/8=83.94KN>43KN满足要求。
[P]——容许拉力
P破——破断拉力
¢修——修正系数取0.85
K——安全系数取8
吊耳验算:
采用-20x200x200钢板做吊耳,材质Q345B,吊耳最窄处60mm,焊缝高度10mm。
吊耳强度:
60x20x345=414KN〉10吨满足吊装要求。
吊耳焊缝计算75000/10*200*10=18.75吨〉7.5吨满足吊装要求
d)机械及工具使用明细表:
序号
机械及工具名称
部位
数量
1
10t倒链
矿槽料仓
12台
2
5t倒链
矿焦槽料仓
8台
3
10t千斤顶
矿槽料仓
3台
4
5t千斤顶
矿焦槽料仓
2台
5
150t履带吊
矿槽料仓及埋件
16个台班
6
50t汽车吊
焦槽料仓及埋件
7个台班
7
25t汽车吊
焦槽料仓及埋件
15个台班
C、主皮带机通廊:
1、通廊安装情况介绍:
1)周围情况介绍:
HJ7坐落在出铁场屋面上,顶标高为70.28m;ZJ6北侧是出铁场厂房,ZJ中心距出铁场厂房A轴7.65m,西侧是水管廊,东侧是除尘,南侧是热风炉;HJ6东侧是除尘建筑物,下侧是热风炉,西侧是水泵房建筑物;HJ5东侧是除尘建筑物及高压送电线路,下侧是预热炉,西侧是水泵房建筑物;HJ4、3全部受高压送电线路影响。
2)通廊构件介绍:
序号
构件名称
安装标高(上*下)
长
单重
1
ZJ2
18.771*-2.409
21.18
43t
2
ZJ3
28.615*-1.946
30.561
107t
3
ZJ4
36.022*-1.494
37.516
91t
4
ZJ5
45.210*-1.007
46.217
102t
5
ZJ6
57.114*-0.376
57.49
152t
6
HJ1
16.702*14.392
12.535
33.5t
7
HJ2
24.755*16.816
43.078
109t
8
HJ3
34.599*24.869
52.794
140.3t
9
HJ4
42.006*34.714
39.568
102t
10
HJ5
51.194*42.120
49.233
134t
11
HJ6
63.098*51.038
63.974
214t
12
HJ7
70.028*63.212
39.652
99.8t
3)通廊安装顺序介绍:
HJ7—HJ6—HJ5—HJ4—HJ3—HJ2—HJ1
4)通廊及支架现场组对位置介绍:
见(附图二)
5)安装机械及工具介绍:
构件组对用150t履带吊及25t汽车吊;构件安装用630t履带吊及150t履带吊;构件运输采用20t板车及40t加长挂车;电焊机,10t、5t倒链,10t、5t千斤顶等,具体使用情况见下表:
序号
构件名称
使用情况
25t汽车吊
150t履带吊
630t履带吊
1
ZJ2
1个台班
2个台班
2
ZJ3
2个台班
2个台班
1个台班
3
ZJ4
2个台班
2个台班
1个台班
4
ZJ5
2个台班
2个台班
1个台班
5
ZJ6
3个台班
4个台班
1个台班
6
HJ1
3个台班
1个台班
7
HJ2
16个台班
6个台班
4个台班
8
HJ3
18个台班
7个台班
7个台班
9
HJ4
16个台班
6个台班
4个台班
10
HJ5
16个台班
7个台班
7个台班
11
HJ6
20个台班
10个台班
10个台班
12
HJ7
16个台班
8个台班
8个台班
2、安装准备:
1)ZJ2--6现场组对时按照支架角度提前搭设好临时平台见(附图三)。
ZJ3的第三根腿组对时需在其它两个柱上搭设临时支架,具体做法见(附图四)
2)准备工作:
提前做好爬梯;爬梯用直径12mm钢筋焊接,梯宽500mm,踏棍@300m一道设置,扶手两侧用L63*6角钢焊接,分别安装在支架两侧斜面上;用两根I28a做临时支撑一道距离安装口下侧500mm设置,上下用200*200*10的钢板连接成整体,下设2L140*12支撑,填板为160*80*10@1700mm,具体做法见(附图五)。
3)提前做好支架底座安装时的垫铁,基础标高距底座标高为80mm,垫铁设置在螺栓两侧,具体见(附图六)
4)提前与土建单位办好交接手续,并对基础轴线及标高进行复测。
5)对吊装绳索进行检查,并对有疑问的绳索工具进行更换。
6)在管廊上侧,沿着管廊东西方向用t=60mm钢板或钢坯覆盖垫平20m*12m。
7)按照通廊桁架组对位置,搭设桁架组对平台,具体做法见(附图七)
8)吊点位置需要加固,具体做法见(附图八),吊点两侧各铺设5.2*5.2m平台跳板,并绑扎牢固。
3、安装方法:
1)安装总体目的:
不影响出铁场结构安装,保证整体工程按期投产,降低安装难度。
2)安装具体顺序:
ZJ6—HJ7—ZJ5—HJ6—ZJ4—HJ5—ZJ3—HJ4—ZJ2—HJ3—ZJ1—HJ2—HJ1
3)安装机械设备:
630t履带起重机、150t履带起重机。
4)ZJ6按照附图二的位置根部靠近出铁场厂房,顶部朝南侧,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是14m,额定起重量是202.9t,后配重180t,中央压重80t。
630t履带起重机占位见(附图九)
5)ZJ6安装完后安装HJ7,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是38m,额定起重量是166t,后配重180t,中央压重80t,超起配重0~300t。
630t履带起重机占位见(具体见附图十)
4)ZJ5组对时柱脚朝南侧,柱头朝北侧。
HJ7安装完后安装ZJ5,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是14m,额定起重量是202.9t,后配重180t,中央压重80t。
630t履带起重机占位见(具体见附图九)
5)ZJ5安装完后安装HJ6,用630t和150t履带起重机安装。
630t履带起重机杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是28m,额定起重量是248t,后配重180t,中央压重80t,超起配重0~300t。
150t履带起重机杆长81m主杆,工作半径是18m,额定起重量是19.1t;150t、630t履带起重机占位见(具体见附图十)
6)ZJ4组对时柱脚朝北侧,柱头朝南侧。
HJ6安装完后630t履带起重机转场至HJ5东侧安装ZJ4,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是18m,额定起重量是136t,后配重180t,中央压重80t。
630t履带起重机占位见(具体见附图十一)
7)ZJ4安装完后安装HJ5,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是30m,额定起重量是227t,后配重180t,中央压重80t,超起配重0~300t。
630t履带起重机占位见(具体见附图十二)
8)HJ5安装完后630t履带起重机转场至HJ4西侧安装ZJ3,用630t履带起重机安装。
杆长78m主杆加15m副杆,工作半径是16m,额定起重量是163.8t,后配重180t,中央压重80t。
630t履带起重机占位见(具体见附图十三)
9)ZJ3安装完后安装HJ4,用630t履带起重机安装。
杆长48m主杆加15m副杆,工作半径是12m,额定起重量是268.3t,后配重180t,中央压重80t。
630t履带起重机占位见(具体见附图十四)
10)HJ4安装完后安装ZJ2,用150t履带起重机安装。
杆长42m主杆,工作半径是10m,额定起重量是60.4t。
11)ZJ2安装完后安装HJ3,用630t履带起重机安装。
杆长48m主杆加15m副杆,工作半径是12m,额定起重量是268.3t,后配重180t,中央压重80t。
12)HJ3安装完后安装HJ1,用150t履带起重机安装。
杆长42m主杆,工作半径是10m,额定起重量是60.4t。
钢丝绳验算
ZJ6、HJ6选用6x61,公称抗拉强度为1700N/mm2的钢丝绳,钢丝绳公称直径为83mm四根。
单根钢丝绳承受荷载,P=Q/2=214/4=53.5吨=535KN
查建筑钢结构施工手册上表9-48可知该钢丝绳的破断力为4395KN
根据公式[P]=P破¢修/K=4395x0.85/6=622.6KN>535KN满足要求。
[P]——容许拉力
P破——破断拉力
¢修——修正系数取0.85
K——安全系数取6
D、老厂区改造及上料通廊
1、安装顺序如下:
TLD1---TLJD2---QT1SJ3---TLJD1---TLGK---TLGJ---ZPD
2、构件表如下:
序号
构件名称
部位
单重
数量
1
QT1SJ3
A段
16t
1
2
QT1SJ3
B段
10t
1
3
QT1SJ3
C段
55t
1
4
QT1SJ3
D段
38t
1
5
TLJD1
A段
30t
1
6
TLJD1
B段
5t
1
7
TLJD1
C段
20t
1
8
TLJD1
D段
30t
1
9
TLJD2
14t
1
10
TLJD1
13t
1
11
TLGK
A段
25t
1
12
TLGK
B段
11t
1
13
TLGJ
A段
40t
1
14
TLGJ
B段
32t
1
15
ZPD
A段
24t
1
16
ZPD
B段
9t
1
17
ZJ7
29t
1
18
ZJ8
26t
1
19
ZJ1
27t
1
20
ZJ2
38t
1
3、准备工作
1)提前与土建单位办好交接手续,并对基础中心线及标高线进行复测。
2)对构件运输道路进行平整,同时150t履带吊在靠近挡墙和通廊之间组装主起重臂(东西方向)。
3)搭设通廊组装平台,通廊QT1、SJ3现场组装,组装平台设置在通廊南侧靠近挡墙位置,组对及吊车占位有效区域(南北方向)13m,所以吊车行走及活动区间只能在东西方向。
构件组装时采用150t履带吊配合。
组对平台见(附图一)
4)工具的准备:
爬梯、吊装锁具、10t千斤顶及倒链各两台、5吨千斤顶及倒链各2台、经纬仪及水准仪各一台、找平垫板、楔铁、电焊机、气割工具等。
(爬梯、楔铁、垫板见附图二)
5)QT1SJ3-C段通廊底标高分别为20.290、26.967顶标高分别为23.913、30.792m(由低到高),全长30.48m,重55t;安装时采用150t履带起重机安装和160t汽车吊配合安装,150t履带杆长48m,工作半径12m,额定起重量为49.4t,而实际吊点位置吊重为34.5t,Q=49.4*0.75=37.05t>34.5t;160t汽车吊占在下侧,加35t配重,杆长43.3m,工作半径为10m,额定起重量为31.5t,而实际吊点位置吊重为20.5t,Q=31.5*0.75=23.6t>20.5t;满足双机要求。
吊车占位及吊点设置见(附图
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