矿山竖井井架安装施工方案

矿山竖井井架安装施工方案1工程概况本工程为某煤矿新建副竖井井架安装工程，竖井井筒净直径6.5m，井口设计标高+32.00m，井底开采深度-890m，设计为四门箱式钢结构井架，整体高度42.5m，总重量1280t，天轮平台尺寸为8.5m×10.0m，平台布置2组φ3.5m提升天轮，单台天轮重量12t，设计最大提升载荷25t，承担矿井人员、材料、设备提升任务。井架主体采用Q355B钢板焊接构件，连接方式为10.9级高强度螺栓法兰连接，底部与钢筋混凝土独立基础通过预埋支座螺栓连接，基础设计强度等级C30，共设置4个独立基础，对应井架四个立柱，基础顶面设计标高+32.00m。2编制依据（1）本工程井架设计图纸、地质勘察报告、招标文件；（2）《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020；（3）《煤炭建设工程施工质量验收规范》GB50213-2019；（4）《起重机械安全规程第1部分：总则》GB6067.1-2010；（5）《煤矿安全规程》（2022版）；（6）《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012；（7）《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011。3施工准备3.1技术准备（1）组织技术人员完成图纸会审，核对构件尺寸、连接方式、标高参数，形成会审记录，解决设计疑问；（2）编制专项吊装方案，完成专家论证，对所有施工人员进行分级技术交底、安全交底，签字确认；（3）完成吊装验算、吊具受力验算、地基承载力验算，所有验算结果满足规范及安全要求；（4）现场布设测量控制网，复核井口坐标、基础标高，布设控制桩，控制桩设置在不受施工干扰的位置，做好防护。3.2机具准备本工程采用“双机抬吊起立、分段吊装就位”工艺，主要机具配置如下：（1）起重设备：400t全地面汽车吊1台（主吊），主臂长度42m，作业半径12m时额定起重量142t；100t汽车吊1台（辅吊溜尾）；25t汽车吊1台（辅助安装小型构件）；（2）吊具：主吊钢丝绳2根，规格为6×37+FC-φ72-1770，单根最小破断拉力3250kN，总安全系数5.04，满足规范不小于5的要求；辅吊钢丝绳2根，规格为6×37+FC-φ32-1770；卸扣采用额定载荷200t弓形卸扣2个，50t卸扣2个；（3）施工机具：数字式扭矩扳手4把（精度±5%），CO₂气体保护焊机2台，手工电弧焊机3台，全站仪1台，经纬仪2台，水准仪1台，千斤顶10t、50t各2台，缆风绳φ21.5钢丝绳8根，混凝土预制地锚8个；（4）检验检测设备：超声波探伤仪1台，漆膜测厚仪1台，所有计量器具均经检定合格，在有效期内。3.3人员准备本工程配置施工人员共26人，其中项目经理1人，技术负责人1人，安全负责人1人，吊装指挥1人，起重工4人，焊工6人（均持有钢结构焊接合格证），架子工3人，电工2人，测量工2人，普工5人，所有特种作业人员均持有有效的特种作业操作证，满足施工要求。3.4场地准备（1）主吊站位区尺寸为15m×20m，辅吊站位区尺寸为10m×15m，构件预拼及堆放区尺寸为12m×30m，施工前对场地进行整平压实，采用C20混凝土硬化，厚度20cm，主吊区地基承载力要求不小于200kPa，辅吊区不小于120kPa，承载力检测采用触探法，不合格区域采用500mm厚碎石换填处理，分层压实至设计承载力要求；（2）场地周边设置300mm×300mm排水沟，坡度3‰，排出场地积水，避免地基软化；（3）施工前采用厚度20mm钢板满封井口，钢板与井口圈梁焊接牢固，接缝间隙不大于5mm，防止人员及物件坠落井筒。4施工工艺流程构件进场验收→现场预拼检查→基础验收放线→下段井架吊装就位→找正固定→设置临时缆风→中段井架吊装就位→对位连接→整体找正→上段井架（含天轮平台）吊装就位→对位连接→整体找正固定→斜撑安装→附属构件安装→天轮安装就位找正→二次灌浆→空载试运转→竣工验收。5主要施工方法5.1构件验收与预拼（1）钢构件进场时，核查出厂合格证、材质证明、焊缝探伤报告，检查构件外观质量、几何尺寸，记录偏差，超过允许偏差的构件，在场内提前返修，不合格构件清退出场；（2）构件按吊装顺序分段堆放，在预拼场垫100mm×100mm枕木找平，进行分段预拼，检查法兰对接平面度、螺栓孔对孔率，要求螺栓自由穿入率不低于95%，错孔偏差超过1mm的采用铰孔修正，不得气割扩孔，预拼完成后标记对位编号，方便高空对位，减少高空作业调整时间。5.2基础验收与放线（1）基础混凝土强度达到设计强度100%后方可进行安装，验收时检查基础外观，检测基础轴线、标高、支座螺栓参数，允许偏差符合：基础顶面标高±0.5mm，基础轴线位移≤5mm，支座螺栓中心偏移≤2mm，螺栓露出长度偏差+10mm~0mm；（2）在每个基础顶面放出井架立柱十字中心线，标注标高控制点，引测井筒中心坐标到井口固定位置，作为整体找正基准。5.3分段吊装施工本工程井架分为三段吊装，下段高度14m，重量120t；中段高度15m，重量112t；上段高度13.5m，含天轮平台重量128t，最大吊装总重量（含吊具）131t，小于主吊额定起重量142t，满足吊装要求：（1）下段吊装：主吊、辅吊分别绑扎吊点，主吊吊点设置在下段顶部对称节点，钢丝绳水平夹角控制为50°，符合45°~60°的规范要求，辅吊吊点设置在下段底部1/3高度处；双机同步起吊，将下段慢慢抬起，主吊持续提升，辅吊同步向前溜尾，带动下段逐步直立，当下段完全直立后，辅吊卸载脱钩，主吊旋转扒杆将下段吊运至基础上方，对位就位，穿入支座螺栓，初步拧紧；（2）下段找正：采用全站仪测量四个立柱的垂直度、轴线位移，调整支座斜垫铁，控制立柱垂直度偏差不大于1/1000立柱高度，四个立柱对角线偏差不大于10mm，找正合格后，拧紧支座螺栓，在四个方向设置2组临时缆风绳，共8根，缆风绳拉设到预制地锚上，地锚尺寸为1m×1m×2m，埋深2m，抗拉力不小于50kN，缆风绳拉紧后调整初拉力，稳定下段井架；（3）中段吊装：吊装工艺同下段，主吊将中段吊运至下段顶部，对齐法兰标记，对位螺栓孔，穿入高强度螺栓，初步拧紧，测量整体井架垂直度，调整偏差，合格后按要求拧紧高强度螺栓，拆除下段临时缆风绳；（4）上段吊装：上段带天轮平台，预拼时已完成天轮梁就位校正，吊装工艺与前两段一致，就位对位后，穿入连接螺栓，初拧后进行整体井架找正，以井筒中心为基准，测量整体垂直度，要求整体垂直度偏差不大于1/1000井架总高度，最大偏差不超过50mm，井架中心线与井筒中心线偏差不大于5mm，找正合格后完成高强度螺栓终拧，固定井架。5.4连接施工（1）高强度螺栓连接：螺栓按规格分类存放，不得混放，安装时自由穿入，不得强行敲打，穿入方向一致，便于后续扭矩检查；施工顺序为初拧→复拧→终拧，初拧扭矩为终拧扭矩的50%，10.9级M30螺栓终拧扭矩控制为1350~1400N·m，终拧在螺栓安装完成后24小时内完成，扭矩扳手每天班前校准，扭矩偏差超过±10%的重新调整，终拧完成后做好标记，逐一检查扭矩，不合格螺栓更换重拧，不得直接补拧；（2）焊接施工：现场补焊采用E50型焊条，焊前对焊条烘干，温度150℃保温1小时，随用随取，钢板厚度大于12mm的焊前预热到100~150℃，焊接顺序由中间向两边对称施焊，减少焊接变形，焊后清除焊渣，外观检查不得有裂纹、气孔、夹渣，一级焊缝100%超声波探伤，符合GB11345-2013B级检验要求，二级焊缝抽检20%，不合格焊缝返修，同一位置返修不超过2次。5.5后续安装与二次灌浆（1）井架主体完成后，安装斜撑、人行爬梯、操作平台、防护栏杆、电缆桥架、压风管路等附属构件，斜撑分段安装，焊接固定后检查焊缝质量，操作平台护栏高度不低于1.2m，挡脚板高度不低于18cm，爬梯踏步间距偏差不超过±5mm；（2）天轮安装：利用主吊钩将天轮吊运至天轮平台就位，调整天轮中心与提升中心线偏差，要求天轮轴水平度偏差不大于0.15/1000，天轮中心与井筒提升中心线偏差不大于5mm，就位后固定轴承，注入锂基润滑脂，游隙调整符合设计要求；（3）二次灌浆：井架整体找正验收合格后，进行基础二次灌浆，灌浆材料采用无收缩微膨胀水泥混凝土，强度比基础混凝土提高一个等级，灌浆前基础顶面凿毛，清理杂物，浇水湿润24小时，排除积水，从基础一侧灌入，另一侧溢出后停止，采用插入式振捣棒振捣密实，养护时间不少于7天，养护期间不得对井架施加任何荷载。6质量控制标准及保证措施6.1主控项目质量控制标准（1）钢构件品种、规格、质量符合设计要求，进场验收合格；（2）一级焊缝探伤合格，无内部缺陷；（3）高强度螺栓终拧扭矩符合设计要求，扭矩偏差合格；（4）井架整体垂直度偏差≤H/1000（H为井架高度），且≤50mm；（5）井架中心线与井筒中心线偏差≤5mm；（6）天轮轴水平度偏差≤0.15/1000，天轮中心偏差≤5mm。6.2一般项目质量控制标准（1）构件外观无明显变形，防腐涂层完整，厚度偏差符合设计要求；（2）螺栓穿入方向一致，外露丝扣为2~3扣，外露长度偏差符合要求；（3）附属构件安装牢固，位置偏差不超过±10mm。6.3质量保证措施（1）严格执行三检制，每道工序完成后施工班组自检，质检员专检，监理验收合格后方可进入下一道工序；（2）测量控制网定期复核，每次找正后重新测量，避免控制桩位移影响精度；（3）所有原材料、构配件进场必须核查质量证明文件，不合格材料不得使用；（4）做好施工技术资料整理，与施工同步，保证资料真实、完整、可追溯。7安全管理措施（1）吊装作业安全：吊装作业区设置硬质警戒线，悬挂警示标志，安排专人警戒，无关人员严禁进入；吊装指挥采用统一信号，对讲机加旗语指挥，指挥人员持证上岗；起吊前进行试吊，将构件吊离地面100~200mm，静置10分钟，检查吊车稳定性、吊具绑扎强度、地基沉降，确认无误后方可正式起吊；严禁歪拉斜吊、超负荷吊装，风力达到6级及以上时停止吊装作业。（2）高空作业安全：高空作业人员必须系双钩安全带，挂在牢固的结构上，穿防滑鞋；作业平台满铺脚手板，设置1.2m高护栏和18cm高挡脚板，张挂安全平网，每10m设置一层安全平网；工具放在工具袋内，严禁上下抛掷物件，大型工具系保险绳，作业面下方严禁站人；每日作业前检查作业面防护，发现隐患及时整改。（3）临时用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，开关箱设置漏电保护器，额定漏电动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s；电缆架空敷设，不得拖地浸泡，电焊机做好接零保护，焊把绝缘完好；雨天作业切断电源，停止施工。（4）焊接防火安全：高空焊接作业设置接火斗，下方清理易燃易爆物品，配备干粉灭火器，专人看火，焊接完成后检查现场，确认无火源后方可离开。（5）井口防护安全：井口始终采用钢板满封，预留孔洞设置防护栏杆，每日作业后检查封盖牢固性，严禁随意拆除井口防护。8应急预案成立应急救援领导小组，组长由项目经理担任，配备应急救援物资：担架1副，急救药箱1个，对讲机8台，应急照明设备4套，千斤顶4台，备用钢丝绳、卸扣一批，提前与就近医院签订救援协议，明确应急救援路线：（1）高处坠落/物体打击事故：发生事故后立即停止作业，拨打120救援电话，将伤员转移到安全区域，对出血部位进行止血包扎，骨折部位做好临时固定，颈椎、腰椎损伤伤员不得随意搬动，等待专业医护人员处置，同时清理现场，划定危险区，防止二次伤害。（2）吊装失稳/吊车倾覆事故：发生险情后立即组织所有人员撤离危险区域，排查人员伤亡情况，如有人员被困优先救援，划定警戒区，防止无关人员进入，制定起重设备复位方案，采用备用吊车进行起复，消除险情后检查结构损伤，合格后方可恢复施工。（3）火灾事故：焊接引发火灾后，立即使用现场干粉灭火器灭火，火势较大时拨打119，组织人员疏散，撤离到安全区域，配合消防部门灭火。（4）极端天气应急：收到大风暴雨预警后，提前检查井架临时固定，缆风绳拉紧，切断施工现场临时电源，