焊接球分块网架吊装施工方案.doc
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1、焊接球分块网架吊装施工方案1、抱杆的设置 本工程为平板型焊接球网架工程,因本工程工期较紧,且现场场地不平,我司计划租赁塔吊节作为抱杆使用。抱杆随着网架拼装的进度随时更换位置,更换的位置根据吊装的需要进行更换。 以碎石层做基础持力层。基槽开挖时应将杂填土、淤泥等全部清除,并挖至第二层土。经过计算满足设计要求,抱杆设置的场地需平整且硬实,若现场场地不满足条件,根据需要可以用厚度25mm-30mm的钢板衬底。塔吊四肢之间焊接支撑,在支撑上设置平台,平台上设置临时支座。具体平台设置见卸载方案。抱杆位置的设置如下图:抱杆(塔吊标准节)的稳定性计算网架结构支撑抱杆使用塔吊标准节,结构最大内力情况下计算报告
2、如下: 截面类型: 格构四角钢组合截面 截面名称: 1500x1500x2500(长x宽x缀件高) 截面分类: 绕2轴: b类 绕3轴: b类 杆件类型: 柱 套用规范:钢结构设计规范 GB50017-2003 材料设计强度: 215(MPa) 1、2肢: 普通角钢(等肢) L160x12 绕2轴: b类 绕3轴: b类 3、4肢: 普通角钢(等肢) L160x12 绕2轴: b类 绕3轴: b类水平缀件及斜缀件:普通角钢(等肢) L125x12 绕2轴: b类 绕3轴: b类 (以下验算结果中,长度单位为mm,力单位为N) 所在组合号(情况号) 强度应力比: 0.222 1(1) 绕2轴稳定
3、应力比: 0.245 1(1) 绕3轴稳定应力比: 0.248 1(1) 沿2轴剪切强度应力比: 0.011 1(1) 沿3轴剪切强度应力比: 0.002 1(1) 单元长度:18000.0 绕2轴:计算长度系数:2.03 计算长度: 36599.9 构件长度系数:1.00 构件长度: 18000.0 绕3轴:计算长度系数:2.03 计算长度: 36599.9 构件长度系数:1.00 构件长度: 18000.0 绕2轴长细比(限值):52.70 (不控制) 1(1) 绕3轴长细比(限值):52.70 (不控制) 1(1) 沿2轴挠度比(限值):1/8014 (1/180 ) 1(1) 沿3轴挠
4、度比(限值):1/50956 (1/180 ) 1(1) 1肢绕2轴稳定应力比:0.229 1(1) 1肢绕3轴稳定应力比:0.229 1(1) 2肢绕2轴稳定应力比:0.229 1(1) 2肢绕3轴稳定应力比:0.229 1(1) 3肢绕2轴稳定应力比:0.382 1(1) 3肢绕3轴稳定应力比:0.382 1(1) 4肢绕2轴稳定应力比:0.433 1(1) 4肢绕3轴稳定应力比:0.433 1(1) 单肢长细比限值:150.000 1肢1轴计算长度:2500.000 长细比:78.733 2肢1轴计算长度:2500.000 长细比:78.733 3肢1轴计算长度:2500.000 长细比
5、:78.733 4肢1轴计算长度:2500.000 长细比:78.733 缀件类型: M型 水平缀件设计强度: 215 斜缀件设计强度: 215 沿2轴水平缀件稳定应力比:0.054 1(1) 沿2轴斜缀件稳定应力比: 0.176 1(1) 沿3轴水平缀件稳定应力比:0.054 1(1) 沿3轴斜缀件稳定应力比: 0.176 1(1) 验算结果: 截面满足 原序号: 1 验算后序号: 1 2、网架分段 根据图纸分轴及网架结构形式将主网架分为17部分,每一部分分为2-3吊进行安装,安装顺序从网架的东北方向西南方开始安装。从第一部分开始安装,首先安装网架的17轴-18轴,将此轴线分为三段。地面拼装
6、班组与吊装班组同时施工,形成流水作业。第一部分分段如下图: 17轴-18轴在地面拼装完成之后,首先进行第一部分吊装,安装完成抱杆后,吊车不松钩,同时进行第二部分,第三部分吊装,高空焊接完成后,形成一个稳定的结构体系后,吊车松钩完成第一轴线的安装作业。 其他轴线施工依次按此施工。网架分部图如下图所示:3、网架吊装方案 3.1 每榀的吊装顺序: 第一分段吊装第一分段标高调整临时固定第一分段第二分段吊装第二分段标高调整临时固定第二分段第三分段吊装复测与周围已安装网架形成未定的体系卸载3.2 吊装器械的选择及相应计算 网架的分部中,其中7轴-8轴之间面积最大,根据每平米的含钢量计算此部分的重量为14.
7、24T(356)因场地原因只可在一侧吊装,选择三台75T吊车进行吊装,吊装计算如下:143吊车参数表因此选择75t吊车进行吊装可满足要求。3.3网架消除应力和误差的措施和方法网架分块之间焊接选用操作平台进行作业,操作平台安装在汽车吊主臂上,焊接人员在吊篮中进行作业,焊接过程中必须确保施工人员的安全,施工人员安全带必须系在吊车的附臂处。(1)焊接球节点网架高空拼装是指小单元或分块,直接在设计位置进行总拼。 (2)为保证网架在总拼过程中具有较少的焊接应力和便于调整尺寸,合理的总拼顺序应该是从中间向两边或从一边向另一边发展。本工程为从18轴向1轴方向安装 (3)焊接网架结构严禁形成封闭圈,固定在封闭
8、圈中焊接会产生很大的收缩应力。 (4)为确保安装精度,在操作平台上选一个适当位置进行试拼一组,检查无误,开始正式拼装。网架焊接时一般先焊下弦,使下弦收缩而略向上拱,然后焊接复杆及上弦,如果先焊上弦,则易造成不易消除的人为挠度。 (5)为防止网架在拼装过程中(因网架自重和支架刚度较差) 出现挠度,可预先设施工起拱,一般在1015mm。(6)由于网架杆件与焊接球之间的连接焊缝是环状的,不同于一般的直线焊缝,必须由焊接经验丰富的焊工施工操作,在施焊中必须严格按制定的要求施工,根据待焊接的杆件的规格和壁厚,确定焊道数量,、电流强度和焊接速度,确保焊缝质量。(7)在安装过程中,要经常进行检测,当一个网格
9、焊接完成后,必须检测一次,观测其尺寸误差的正负值,要在相邻网格组装焊接时将误差值反向补偿过来,同样,当一行网格焊接完成后,也必须检测一次该行网格的总体尺寸, 若出现尺寸误差的正负值,要在相邻行的网格组装焊接时将误差值反向补偿过来,以防已形成较大安装积累误差后,网架已基本成型,但球节点已偏离理论计算位置,无法进行校正。3.4网架合拢施工合拢施工是网架施工重点,准确合拢焊接球节难度更大。在网架大面积施工时,由于安装误差、温度变形、焊接变形等等都可能导致最后按设计图纸下料加工的杆件无法安装上去。因此在合拢施工时主要采取以下措施和施工步骤。3.4.1合拢温度:合拢的温度主要结合当地的气候温度,在网架设
10、计的平均使用温度下进行合拢施工。同时合拢施工时为了避免阳光暴晒、昼夜温差等带来的温度变形,合拢施工安排在早上太阳没有出来或者中午屋顶网壳温度均匀后进行,避免由于阳光带来的温差影响。3.4.2合拢节点详图:3.4.2合拢施工技术措施:合拢前测量:整个网架安装完后,根据设计计算的温度下,利用全站仪对合拢线上的每个球进行重新测量,确定出每个球安装的X、Y、Z三维坐标。矫正施工(标高调整、水平误差调整):将实际测量的合拢线上每个球节点的三维坐标与设计的三维标进行核对,利用千斤顶等进行标高矫正施工,保证两边网壳挠度一致;同时采用倒链对个别节点的水平位置进行调整。矫正后测量:网壳各球节点根据测量数据矫正后
11、,再利用全站仪在计算合拢施工温度下对合拢线上每个球进行测量,测出每个球节点的三维坐标值。合拢线上杆件下料加工:根据矫正后测量出的各球节点的三维坐标值和设计值进行对比;计算出每根杆件的合拢施工时的长度并与设计长度对比。在不影响杆件的质量前提下,在现场根据合拢时的杆件长度进行杆件加工。在合拢温度下,需有足够焊工在规定的时间和温度下同时施工,将整体网架在整条合拢线上同时合拢。合拢时,安装焊接杆件时先焊一端再焊另一端,不能两端同时焊接,以消除由焊接产生的装配应力。在合拢前应对参加合拢焊接的焊工进行合拢施工的培训,明确操作规程、操作要点,同时进行模拟演练,使焊工在合拢焊接时的焊接速度能基本一致。4.吊装
12、机具的选择4.1、钢丝绳的选用4.1.1、钢丝绳的种类钢丝绳是把很多根直径为0.33mm的高强度碳素钢钢丝先拧成股,再把若干股围绕着绳芯拧成绳的。钢丝绳种类很多,按绕捻方法不同可分为左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻四种,起重作业中常用右交互捻钢丝绳。 按钢丝绳芯材料不同可分为麻芯、石棉芯和金属绳芯三种,起重作业中常采用麻芯钢丝绳,麻芯中浸有润滑油,起减小绳股及钢丝之间的摩擦和防腐蚀的作用。 按钢丝绳绳股及丝数不同可分为619、637和661三种,起重作业中最常用的是619钢丝绳。 按钢丝表面处理不同又可分为光面和镀钵两种,起重作业中常用光面钢丝绳。 综上,本工程选用右交互捻麻芯光面钢丝绳
13、。 4.1.2、钢丝绳的规格参数一般起重作业可采用GB/T8918-1996钢丝绳中619钢丝绳,其规格参数见下表。表1 钢丝绳的破断拉力直径钢丝绳的抗拉强度/MPa钢丝绳/mm钢丝/mm14001550170018502000钢丝破断拉力总和/kN6.20.420.0022.1024.3026.4028.607.70.531.3034.6038.0041.3044.709.30.645.1049.6054.7059.6064.4011.O0.761.3067.9074.5081.1087.7012.50.880.1088.7097.30105.50114.5014.O0.9101.00112
14、.00123.00134.00114.5015.51.O125.00138.50152.00165.50178.5017.O1.1151.50167.50184.00200.00216.5018.51.2180.00199.50219.00238.00257.5020.O1.3211.50234.00257.00279.50302.0021.51.4245.50271.50298.00324.00350.5023.O1.5281.50312.00342.00372.00402.5024.51.6320.50355.00389.00423.50458.0026.O1.7362.00400.504
15、39.50478.00517.0028.O1.8405.50499.00492.50536.00579.5031.O2.O501.00554.50608.50662.00715.5034.O2.2606.00671.00736.00801.0037.O2.4721.50798.50876.00953.5040.O2.6846.50937.501025.001115.004.1.3、钢丝绳的选用 钢丝绳在同直径时公称抗拉强度越低,每股绳内钢丝越多,钢丝直径越细,则绳的挠性越好,但钢丝绳易磨损。反之,每股绳内钢丝直径越粗,则钢丝绳挠性越差, 钢丝绳耐磨损。因此,不同型号的钢丝绳,它的使用范围也不同
16、。根据起重吊装作业的实际需要,一般情况下,钢丝绳的选用可考虑以下原则: (1)619钢丝绳用做缆风绳、拉索及制作起重索具,一般用于受弯曲载荷较小或遭受磨损的地方。 (2)637钢丝绳用于起重作业中捆扎各种物件、设备及穿绕滑车组和制作起重用索具,适用于绳索受弯曲时。 同向捻的钢丝绳,表面较平整、柔软,具有良好的抗弯曲疲劳性能,比较耐用;其缺点是绳头断开处绳股易松散,悬吊重物时容易出现旋转,易卷曲扭结,因此在吊装中不宜单独采用。起重吊装作业常用存交互捻钢丝绳。 4.1.4、钢丝绳的受力计算某一规格的钢丝绳允许承受的最大拉力是有一定限度的,超过这个限度,钢丝绳就会被破坏或拉断,因此在工作中需对钢丝绳
17、的受力进行计算。为了保证起重作业的安全,钢丝绳许用拉力只是其破断拉力的几分之一。破断拉力与许用拉力之比为安全系数。下表列出了不同用途钢丝绳的安全系数。 钢丝绳的安全系数使用情况安全系数使用情况安全系数用作缆风绳、拖拉绳3.5机械驱动起重设备5-6人力驱动起重设备4.5用作吊索(无弯曲)6-7用做捆绑吊索810用做载人升降机14钢丝绳的许用扭力 P = SP / K 式中 P钢丝绳的许用拉力,N; SP钢丝绳的破断拉力,N; K钢丝绳的安全系数。 本工程按最不利情况计算,吊装重量为14.42T,吊装绳索初步考虑六条,实际使用还要加设吊装绳索,按上述计算,每条绳索需承担2.4T的重量。 钢丝绳用作
18、机械驱动起重设备时,K取值6。选用型号619-31的钢丝绳,用做捆绑绳时其许用拉力 SP =554.5*d2=554.5310=171895(N) 用做捆绑绳时,取K=6,则 P = SP / K =171895/ 6=28649.2(N)24000N故本工程选用619-31的钢丝绳即可。4.1.5、钢丝绳使用、维护与保养 钢丝绳要正确开卷。钢丝绳开卷时,要避免钢丝绳扭结,强度降低以致损坏。钢丝绳切断时要扎紧防止松散。 钢丝绳不得超负荷使用,不能在冲击载荷下工作,工作时速度应平稳。 在捆绑或吊运物件时,钢丝绳应避免和物体的尖角棱边直接接触,应在接触处垫以木块、麻布或其他衬垫物。 严禁钢丝绳与电
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