钢筋台车设计安装措施

目目 录录 一 工程概况一 工程概况 2 二 台车结构设计二 台车结构设计 2 2 1 结构设计 2 2 2 焊接要求 2 三 台车组装方案三 台车组装方案 3 3 1 场地准备 3 3 2 组装步骤 3 四 台车受力计算四 台车受力计算 3 4 1 设计荷载 3 4 2 受力计算 4 4 2 1 I20a工字钢横梁稳定验算 4 4 2 2竖向力作用下I20a立柱稳定验算 7 4 2 3操作平台DN80钢管骨架抗弯验算 9 五 质量保证措施五 质量保证措施 11 六 安全文明施工措施六 安全文明施工措施 11 七 节能减排措施七 节能减排措施 13 一 一 工程概况工程概况 泄洪洞无压隧洞采用一坡到底的形式 洞长 1077 50m 纵坡坡比 i 0 1039 断面形式 为圆拱直墙型 净空断面尺寸为 14 00m 16 00m 18 00m 20 00m 宽 高 洞身 1 037 7 0 025 段使用钢筋台车进行衬砌混凝土钢筋制安 该段混凝土衬砌共有三种断面 1 037 7 0 150 段断面尺寸为 14m 18m 0 120 0 025 段断面尺寸为 14m 20m 0 150 0 120 段为渐变段 二 台车结构设计二 台车结构设计 2 1 结构设计结构设计 钢筋台车主体结构采用 20a 工字钢与 DN159 钢管组合 台车底部设有行走机构 采用 20a 工字钢做立柱支撑于行走机构上 立柱上部布置 20a 工字钢横梁 横梁两端设置 20a 工 字钢斜撑 形成台车受力门架结构 上部采用 DN159 钢管与门架结构焊接加高台车形成台 车主体 采用 DN80 DN50 钢管与台车主体焊接形成工作面 钢筋台车下部预留 9m 6m 宽 高 的施工通道 通道上部平台满铺竹条板 底部挂设安全防护网 两侧均设置钢筋爬梯 爬梯骨架及梯步采用 25 钢筋焊制 爬梯宽 60cm 梯步间距 30cm 爬梯扶手采用 25 钢筋焊制 扶手高 60cm 每层操作平台两段头及外侧设置安全 护栏 护栏立柱采用 25 钢筋 栏杆采用 25 钢筋焊制 护栏高 90cm 立杆间距 1 5m 具体台车结构详见 泄洪洞钢筋台车加工示意图 2 2 焊接要求焊接要求 钢筋台车的焊接主要是型钢与型钢之间 钢管与钢管之间及钢管与钢筋之间的焊接 其焊接接头主要为 T K 形相贯接头角焊缝 其焊接破口及焊缝厚度参照下表 T K 形相贯接头角焊缝的计算厚度表 表一表一 趾部侧 部跟 部 120 110 120 100 110 100 60 焊缝计算 厚度 he 支管端部切斜 tb 1 2 tb1 1 tbtb1 5 tb0 7tb 最 小支管端部切斜 1 4tb 1 8 tb1 6 tb1 4 tb1 5 tbtb hf 支管端部整个切斜 60 90 破口 2 0 tb1 75 tb1 5 tb 1 5 tb或 1 4 tb Z 取较大值 1 07 tb 备注 1 he 表示焊缝厚度 tb 表示侧管壁厚 表示接头角度 Z 表示焊缝厚度折减值 2 低碳钢 280MPa 圆钢 要求焊缝与管材超强匹配的弹性工作应力设计时 he 0 7 tb 要求焊缝与管材等强匹配的极限强度设计时 he 1 0 tb 3 其它各种情况 he tc或 he 1 07 tb中较小值 tc为主管壁厚 钢筋焊接时 焊接操作严格按施工规范进行 其焊缝高度应为被焊接钢筋直径的 0 25 倍 且不小于 4mm 焊缝的宽度应为被焊钢筋直径的 0 7 倍 且不小于 10mm 当钢筋与钢管 焊接时 焊缝高度应为被焊接钢筋的 0 35 倍 且不小于 6mm 焊缝宽度应为被焊接钢筋直 径的 0 5 倍 且不小于 8mm 钢筋搭接焊搭接长度要求 单面焊时不小于 10d 双面焊时不 小于 5d 钢管及钢筋焊接时焊缝焊接必须饱满无砂眼 焊接表面应均匀 平顺 无裂缝 夹碴 明显咬肉 凹陷 焊瘤和气孔等缺陷 必须保证焊接长度 不得损伤钢管与钢筋 每一部位 焊接完后需清除焊碴 三 台车组装方案三 台车组装方案 3 1 场地准备场地准备 1 组装场地在泄洪洞内 2 施工支洞上游 1 022 5 0 900 段 场地需平整 沿隧洞纵 向平整 72m 左右的轨道铺设长度 供钢筋作业台车安装 2 在铺设轨道处 地基应进行压实处理 并浇筑混凝土支墩 3 部件在综合加工厂制作完成后用自卸汽车运至洞内 采用汽车吊进行吊装 3 2 组装步骤组装步骤 行走装置 20a 工字钢 A 组件 159 钢管 B 组件 159 钢管 C 组件 80 钢管 D 组件 爬梯 操作平台 栏杆 扶手 通道安全防护 四 台车受力计算四 台车受力计算 为保证钢筋台车的结构稳定 运行安全 针对台车容易受到破坏的部位 进行荷载分析 并对工作平台进行抗弯稳定验算 4 1 设计荷载设计荷载 1 配件 A 自重 G1 4797 32kg 47973 2N 2 配件 B 自重 G2 6109kg 61090N 3 配件 C 自重 G3 3151kg 31510N 4 配件 D 自重 G4 1236kg 12360N 5 杆件总自重 G5 4960kg 49600N 6 DN50 钢管重量 G6 634 8kg 6348N 7 竹条板重量 G7 500kg 5000N 8 操作人员自重 G8 500kg 5000N 9 其他施工荷载 q9 300kg 3000N 4 2 受力计算受力计算 钢筋台车上部静荷载主要作用于 I20a 工字钢横梁 立柱 动荷载主要作用于操作平台 DN80 钢管骨架 此三个部位最容易受到破坏 如果此三个部位受力满足要求则台车整体结 构满足要求 所以 取主体结构中横梁 I20a 工字钢横梁 立柱及作操作平台 DN80 钢管骨 架为计算模型 4 2 1 I20a 工字钢横梁稳定验算工字钢横梁稳定验算 将横梁上部荷载均视为均布荷载 垂直作用于中部横梁 I20a 工字钢上 1 恒载计算 q恒 G2 G3 G4 G5 G6 G7 61090 31510 12360 49600 6348 5000 N 165908N 2 活载计算 q活 G8 q9 5000 3000 kg 8000N 3 总荷载计算 恒载的分项系数取 1 2 活载的分项系数取 1 4 则作用在钢梁上的总荷载为 q q恒 1 2 q活 1 4 165908 1 2 8000 1 4 210289 6N 一 I20a 工字钢相关技术参数 截面积 A 35 55cm2 理论重量 27 91kg m 惯性矩 Ix 2369cm4 Iy 157 9cm4 截面模量 Wx 236 9cm3 Wy 31 6cm3 弹性模量 E 206000N mm2 截面矩 S 136 1cm3 回转半径 ix 81 6mm iy 21 1mm 二 荷载计算 作用在单根 I20a 工字钢横梁上的均布荷载 Q 210298 6N 9 5m 5 4427N m 其力学计 算模型如下 由上图可知 I20a 工字横梁的力学计算模型为多跨超静定梁 根据超静定梁的受力特 点 其弯矩图计算如下 根据以上弯矩图可知 I20a 工字横梁的最大弯矩发生在跨中部位 最大弯矩为 最大剪力为 13293 6 1 2 1 2 4427 3 66 8101 41 1 抗弯验算 式中 x 截面塑形发展系数 工字形钢 x 1 05 y 1 2 F 钢材的抗弯设计强度值 13293 6 1 05 236 9 53 44 215 满足要求 2 抗剪验算 式中 剪力 剪力计算处以上毛截面积对中和轴的面积矩 I 梁的毛截面惯性矩 tw 腹板厚 7 0mm fv 钢材的抗剪强度设计值 8101 41 136 1 2369 0 7 6 65 125 满足要求 3 稳定验算 式中 整体稳定系数 Wx 毛截面抵抗矩 f 钢材的抗弯强度 4320 2 1 1 4 4 2 235 0 454 13293 6 0 454 236 9 123 6 215 满足要求 4 挠度验算 5 384 4 根据结构挠度计算 只需要计算中部一跨梁的挠度符合要求 则整个梁挠度符合要求 取最大均布荷载计算 中部 3 66m 工字钢梁由宽 2 25m 范围内上部所有均布荷载为 4427 引起的挠度 5 3664 4427 384 2 06 109 2369 0 21 2 1 对比总挠度 2 1 500 7 32 满足要求 4 2 2 竖向力作用下竖向力作用下 I20a 立柱稳定验算立柱稳定验算 1 受力分析 立柱主要承受横梁及其上部所有荷载 均视为均布荷载计算 每根横梁下部各设置 2 根 立柱 则作用在单根立柱上的荷载为 恒载的分项系数取 1 2 单根横梁上均布荷载 Q 4427N m 单个配件 A 自重 G1 5 47973 2N 5 9594 6 N 立柱轴心力 9 5 9594 6 1 2 2 7966 立柱端部弯矩 5751 1 2 强度验算 式中 N 轴心力 A 净截面面积 f 抗压强度 7966 1 05 3555 2 13 215 满足要求 3 抗弯验算 式中 x 截面塑形发展系数 圆形钢 x 1 05 y 1 2 F 钢材的抗弯设计强度值 5751 1 1 05 236 9 23 12 215 满足要求 4 稳定验算 轴心力作用下稳定验算 f A N 式中 N 计算立杆段的轴向力设计值 轴心受压构件的稳定系数 长细比 iL L 计算长度 i 截面回转半径 A 立杆的截面面积 f 钢材的抗弯强度设计值 600 8 16 73 53 根据 查表得 0 820 7966 0 82 3555 2 73 215 满足要求 5 弯矩作用下的稳定验算 式中 整体稳定系数 此处取 0 61 Wx 毛截面抵抗矩 f 钢材的抗弯强度 5751 1 0 61 236 9 39 8 215 满足要求 4 2 3 操作平台操作平台 DN80 钢管骨架抗弯验算钢管骨架抗弯验算 一 单根 DN80 钢管上部荷载 1 16 钢筋网片重量 q1 94 8kg 948N 2 单个配件 D 自重 q2 G4 40 12360N 40 309N 3 电焊机自重 q3 50kg 500N 4 安装操作人员自重 q4 250kg 2500N 5 其他施工荷载 q1 100kg 1000N 二 荷载计算 1 恒载计算 q恒 q1 q2 q3 948 309 500 N 1757N 2 活载计算 q活 q4 q1 2500 1000 kg 3500N 3 总荷载计算 恒载的分项系数取 1 2 活载的分项系数取 1 4 将 DN80 钢管上部荷载均视为均布荷载 垂 直作用在 DN80 钢管上 则作用在单根钢管上的均布荷载为 q q 1 2 q 1 4 恒活 L 1757 1 2 3500 1 4 2 3529N m 最大弯矩 1 2 2 7058 最大剪力 3529 2 7058 4 抗弯验算 式中 x 截面塑形发展系数 槽钢 x 1 05 y 1 2 Wx 40 774cm3 F 钢材的抗弯设计强度值 7058 1 05 40 774 164 86 215 满足要求 5 抗剪验算 式中 剪力 I 梁的毛截面惯性矩 fv 钢材的抗剪强度设计值 取 125MPa 7058 232 4 30 37 125 满足要求 为了确保结构的稳定性 在操作平台下部增设 DN80 钢管斜撑 水平距离 2 25m 详见 泄洪洞钢筋台车加工示意图 五 质量保证措施五 质量保证措施 1 开工前 由技术负责人向安装施工人员进行全面的技术交底 2 用作天锚的系统锚杆必须做无损检测及拉拔实验 确认合格后方可用于吊装 3 安装过程中 严格按施工设计图纸及有关技术要求进行施工 每道工序严格执行施 工质量 三检制 前道工序质检合格后 方可开始下一道工序 4 在施工过程中 做好的施工记录和质量检验数据 以便有可行的验收依据 5 在施工过程中 应及时检查构件的尺寸变形 如果发现质量隐患 应及时进行处理 六 安全文明施工措施六 安全文明施工措施 通过对安装作业的全过程进行严格的安全控制 杜绝安全事故的发生 确保台车安装作 业安全 特制定如下安全保证措施 并在具体安装作业过程中切实执行 1 开工前 针对安装 施工的具体情况 对所有参与施工人员进行安全 文明施工 教育和技术及安全交底 使每个人明确自己所在岗位存在的安全隐患 以及应对隐患的 采取的措施与方法 指定专人负责安全 文明施工工作 2 所有用于吊装设备的吊点在使用前 必须按要求做负载试验 3 钢筋台车吊装时 必须由专门的专业人员指挥 指挥信号清晰 明确 无误 吊 装每个部件前 必须检查其构件间连接是否牢固 钢丝绳的拴法与连接是否可靠 4 施工人员进入工作区必须配戴安全帽 非安装人员未经允许不得进入工作区 5 设备应由熟悉操作规程的专人操作 无证人员不得驾驶吊车等起重设备 6 电工 焊工等特殊工种人员必须持证上岗 对氧气 乙炔等化工危险易燃易爆 材料的使用 运输及保管制定相应的规程 并严格执行 杜绝事故发生 7 挖掘机 导链吊装过程中 下面不得站人 旁边必须有专人指挥 8 吊具 安全用具使用前后 仔细检查是否完好 随时保证其安全可靠 9 台车操作部位需设置防护网 确保做到安全防护 10 禁止移动台车时在台车上进行作业 需确保无施工人员在台车上工作 11 现场指挥人员要带上哨子 危险时要及时吹哨 12 相关操作人员在操作台车前必须培训 了解台车工作过程和操作程序 在制作 方安装人员协助下 弄清大致结构 13 严禁在台车上任意跨越 作业人员需带安全带作业 14 严禁在台车上悬挂任何无关物品 尤其是台车设置的电器装