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矿井副井竖井永久钢结构井架安装工程，设计为四斜腿箱形钢结构永久提升井架，矿井设计年提升能力120万吨，井筒净直径6.0m，井架总高度42.5m，结构总重量382t，分为主斜架、副斜架、天轮平台、罐道梁、稳绳盘、梯子间及附属构件六个部分。主斜架斜长51.2m，倾角78°，单斜腿截面尺寸1.6m×1.2m，分两段地面预组后吊装，下段长度26.8m，重量78t，上段长度24.4m，重量52t；副斜架斜长48.6m，倾角72°，单斜腿截面尺寸1.4m×1.1m，同样分两段组对吊装，下段长度24.5m，重量66t，上段长度24.1m，重量41t；天轮平台平面尺寸6.5m×8.0m，安装2台直径3.0m提升天轮，天轮平台整体预组后总重量48t；基础为钢筋混凝土独立基础，设计混凝土强度等级C30。2编制依据（1）本工程井架施工设计图纸、设计变更及地质勘察文件；（2）《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020；（3）《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010-95；（4）《起重机械安全规程第1部分：总则》GB6067.1-2010；（5）《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012；（6）《钢结构焊接规范》GB50661-2011；（7）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016。3施工准备3.1技术准备（1）组织施工技术人员熟悉设计文件，完成图纸会审及设计交底，编制分级施工技术交底，对所有作业人员进行全员交底，签字留存交底记录；（2）根据测量基准点放出井架基础十字中心线、标高基准点，测量偏差控制要求：十字中心线偏差≤±1mm，标高基准点偏差≤±5mm，设置永久性控制桩并做好防护；（3）对进场构件、主材进行报验，核查产品合格证、材质报告、焊缝检测报告等质量证明文件。3.2人员准备所有特种作业人员均持有效证件上岗，人员配置如下：项目负责人1名、技术负责人1名、专职质检员1名、专职安全员1名、起重指挥2名、起重工4名、持证焊工8名、架子工6名、安装电工2名、结构安装工12名、测量工2名，所有人员进场前完成三级安全教育及考核，考核合格后方可进场。3.3机具准备所有施工机具进场前完成检验校验，合格后方可使用，配置如下：130t汽车起重机1台（主吊，检测合格）、50t汽车起重机1台（辅吊配合倒运，检测合格）、交流弧焊机6台、CO₂气体保护焊机2台、DJD2-J型经纬仪2台、DS3型水准仪1台、计量校验合格的50m钢卷尺1把、100~3000N·m扭矩扳手2把、10t手拉葫芦4台、5t手拉葫芦6台、Φ36.5mm（6×37+FC）主吊钢丝绳2根（破断拉力832kN，安全系数满足要求）、Φ24mm溜尾钢丝绳2根、Φ21.5mm缆风钢丝绳8根、对应吨位卸扣20个、移动式合格配电盘4个、防爆照明灯具6套。3.4场地准备（1）在井口北侧平整出25m×30m的预组对作业场地，进行硬化处理，地基承载力不小于100kPa，场地平整度偏差≤10mm；（2）清理吊装作业区域障碍物，主吊站位区域地基承载力不小于150kPa，支腿站位点铺设2000mm×6000mm×20mm厚路基钢板，下方垫100mm×100mm枕木，保证受力均匀；（3）作业区域周边设置消防器材，配置4具4kg干粉灭火器、2个1m³消防沙箱，预留不小于4m宽的消防通道。4施工工艺流程测量放线→基础质量验收→进场构件清点校正→地面分段预组对→主斜架下段吊装→对位找正→临时固定→副斜架下段吊装→对位找正→底部横梁连接→主斜架上段吊装→对位组对→焊接固定→副斜架上段吊装→对位组对→焊接固定→中部横撑及斜撑安装→天轮平台整体预组对→天轮平台整体吊装→对位连接→罐道梁、稳绳盘吊装→梯子间及附属构件安装→整体找正校正→地脚螺栓终拧紧固→二次灌浆→防腐补涂→自检整改→竣工验收。5主要施工工艺及技术要求5.1基础验收处理基础混凝土强度达到设计强度的75%以上方可进行安装作业，验收偏差要求：基础表面平整度偏差≤10mm，预留地脚螺栓孔中心偏差≤±10mm，孔深偏差+20mm~0，预埋地脚螺栓中心偏差≤±2mm，螺栓顶标高偏差≤±5mm；验收合格后清理基础表面浮浆、杂物，基础表面凿毛处理，方便二次灌浆结合。5.2构件清点校正进场构件按编号逐一清点，核对几何尺寸，检查变形情况，杆件直线度偏差超过杆件长度的1/1000且总变形超过10mm的，必须进行矫正，矫正采用机械矫正法，矫正后不得出现裂纹、深度超过0.5mm的凹陷损伤，合格后按吊装顺序分类堆放。5.3地面分段预组对在预组场地铺设预组平台，平台平整度偏差控制在≤3mm，按1:1放样弹出杆件中心线；组对时按编号对位，接口错边量不超过壁厚的10%，且最大不超过2mm，组对间隙控制在2~4mm；组对完成后检查截面对角线偏差，偏差不超过对应边长的1/1000，且最大不超过10mm；预组对合格后在接口处做好定位标记，焊接定位卡板，方便吊装对位。5.4吊装作业技术要求吊装前主吊全部伸出支腿，调平吊车，车身水平度偏差不超过1/1000，试吊确认支腿无沉降后方可正式作业。本工程130t主吊主臂长度40m，作业半径12m时额定起重量142t，满足最大吊装单元（主斜架下段，含吊具总重81t）的吊装要求。（1）下段吊装：主斜架下段吊装采用主吊抬吊翻身，50t辅吊溜尾，起吊后扶正构件，主吊缓慢起吊对位，将地脚螺栓穿入基础螺栓孔，初步调整位置后进行找正，采用两台经纬仪分别在两个垂直方向监测垂直度，垂直度偏差控制在井架段高度的1/1000以内，找正合格后采用8根缆风绳临时固定，缆风绳采用Φ21.5mm钢丝绳，地锚为混凝土预埋地锚，承载力不小于100kN，缆风绳初拉力控制在5~8kN，采用花篮螺栓调整；主斜架下段固定完成后，按相同流程吊装副斜架下段，对位找正后安装底部连接横梁，紧固连接螺栓。（2）上段吊装：主斜架上段总重（含吊具）55t，130t主吊40m臂长14m作业半径额定起重量121t，满足要求；吊装对位时依靠预组对做的定位卡板快速对齐，穿入临时连接螺栓，临时螺栓数量不少于节点螺栓总数的1/3，且不少于2颗，调整对口间隙、错边量合格后，点焊固定，松钩后进行焊接作业；主斜架上段完成后按相同流程吊装副斜架上段，组对焊接完成后安装中部横撑、斜撑，形成稳定结构体系。（3）天轮平台吊装：天轮平台在地面整体预组，完成天轮轴承座安装调整，整体总重55t（含附属构件），130t主吊16m作业半径额定起重量102t，满足整体吊装要求；吊装对位到斜架顶部接口，对位后安装连接螺栓，调整天轮平台水平度，水平度偏差不超过1/1000，且最大不超过4mm，天轮平台中心线偏差≤±3mm。5.5连接节点施工要求（1）高强度螺栓连接：高强度螺栓分类存放，防潮防污染，不得损伤螺纹；螺栓孔错位偏差小于1mm时允许铰刀扩孔，不得气割扩孔，扩孔后直径不超过螺栓直径的1.2倍；螺栓穿入方向一致，垫圈、螺母方向正确，施工顺序为初拧→复拧→终拧，初拧扭矩为终拧扭矩的50%，终拧作业在螺栓安装后24小时内完成，终拧后螺栓丝扣外露2~3扣，允许10%以内的螺栓外露1扣或4扣；终拧完成后按10%比例抽检扭矩，偏差超过±10%的重新调整，合格率达不到要求时加倍抽检。（2）焊接施工：本工程结构钢材为Q355B，焊条选用E50系列，CO₂气体保护焊选用ER50-6焊丝；焊前清理坡口两侧油污、锈迹，板厚大于16mm时焊前预热至100~150℃，作业区域风速超过8m/s时设置防风棚，雨天、相对湿度超过90%时停止焊接作业；采用对称焊接工艺，控制焊接变形，每米焊缝预留1~2mm焊接收缩量；焊接完成后清理焊渣，检查外观，不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，一级、二级焊缝按要求进行无损检测，一级焊缝100%探伤，二级焊缝探伤比例不低于20%，探伤合格后方可进入下道工序。5.6附属构件安装及整体找正天轮平台安装完成后，从上向下依次吊装罐道梁、稳绳盘、梯子间，罐道梁标高偏差控制在±5mm以内，水平度偏差不超过1/1000；所有构件安装完成后进行整体找正，整体垂直度偏差不超过井架总高度的1/1000，且最大不超过30mm，井架十字中心线偏差≤±5mm，天轮轴心线对提升中心线偏差≤±2mm，天轮轴心线水平度偏差≤0.2mm/天轮直径，找正合格后紧固所有地脚螺栓，做好记录。5.7二次灌浆及防腐补涂整体找正合格后48小时内完成二次灌浆，灌浆采用微膨胀混凝土，强度等级比基础混凝土高一级，灌浆前清理基础表面，洒水湿润，灌浆分层振捣密实，养护不少于7天，养护期间不得松动螺栓、不得碰撞井架；现场焊接部位、吊装碰撞损坏防腐层的部位，除锈达到Sa2.5级，补刷两道防锈底漆、两道面漆，总干膜厚度不小于120μm，符合设计要求。6质量控制标准及措施6.1质量控制点设置设置四级质量控制点：测量放线控制点（技术负责人复核，监理确认）、基础验收控制点（质检员、监理联合验收）、吊装组对控制点（质检员全程检查）、焊接及高强度螺栓控制点（专职质检员100%检查，按要求抽检探伤、扭矩），所有控制点验收合格后方可进入下道工序。6.2质量偏差控制标准主控项目全部合格，一般项目偏差符合下表要求：检查项目允许偏差井架整体垂直度H/1000，≤30mm天轮平台水平度1/1000，≤4mm天轮中心线对提升中心线偏差≤±2mm罐道梁标高偏差≤±5mm节点错边量≤0.1t（t为壁厚），≤2mm（1）垂直度超差：吊装过程中实时监测，缆风绳拉力均匀调整，焊接采用对称焊接减少变形，整体找正反复复核；（2）焊接变形：预制时预留焊接收缩量，采用小参数多层多道焊，对称焊接，变形超差的采用火焰矫正校正；（3）高强度螺栓扭矩不合格：按要求做扭矩系数试验，初拧、终拧按顺序作业，终拧后逐一标记，抽检不合格全部复检；（4）基础沉降：吊装前试压支腿，二次灌浆前复核基础标高，避免沉降超差。7安全文明施工管理（1）吊装作业安全：吊装作业区设置10m范围警戒线，设专人警戒，无关人员严禁进入；指挥信号统一，采用对讲机加手势指挥，起吊前试吊，试吊高度150~200mm，停留10分钟，检查吊具、支腿稳定性，合格后正式起吊；风力达到6级及以上、能见度小于100m时停止吊装作业。（2）高处作业安全：所有高处作业人员系安全带，做到高挂低用，作业平台设置1.2m高防护栏杆、18cm高挡脚板，工具、材料放入工具袋，严禁抛掷物件，上下交叉作业设置不小于10cm厚木板防护隔离棚。（3）用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，做到一机一闸一漏一箱，焊机外壳接地保护，雨天露天作业切断总电源，严禁带电作业。（4）焊接防火安全：焊接作业点下方清理易燃物，配备灭火器，高处焊接作业设置接火盆，防止焊渣引燃可燃物。8应急预案成立应急救援小组，组长为项目负责人，副组长为技术、安全负责人，配备应急物资：急救箱1个、担架1副、备用钢丝绳2根、千斤顶2台、对讲机8台，提前留存就近医院、消防部门联系电话。（1）吊装失稳应急：吊装过程中发现支腿沉降、吊物倾斜，立即停止起吊，缓慢将吊物放回地面，疏散人员，重新加固支腿后方可重新作业；（2）高处坠落应急：发生高处坠落事故，立即拨打120，现场对伤员进行止血、固定，避免二次移动损伤，等待专业医护人员救援；（3）火灾事故应急：发生火灾立即切断电源，疏散人员，使用现场灭火器扑救，火势较