锦屏一级水电站水位观测站竖井开挖钢支架施工方案

1、雅砻江锦屏一级水电站水位观测站工程 合同编号：JPIC-G 锦屏一级水电站水位观测站竖井开挖锦屏一级水电站水位观测站竖井开挖 钢支架施工方案钢支架施工方案 批准： 审核： 编制： 葛洲坝集团第二工程有限公司 锦屏一级水电站水位观测站工程施工项目部 目目 录录 一、工程概况 1 1.1 概述1 1.2 钢支架设计1 二、编制依据 1 三、钢支架架设方案1 3.1 材料准备1 3.2 安装过程2 四、钢支架受力检算3 4.1 横梁3 4.2 立杆4 五、卷扬机安装5 5.1 卷扬机地锚施工5 5.2 安装卷扬机及承载钢丝绳5 5.3 钢丝绳受力计算6 七、操作使用及注意事项 7 八、使用与管理7

2、8.1 安装后使用前的验收应符合下列规定7 8.2 使用提升机时应符合下列规定8 8.3 提升机使用中应进行经常性的维修保养符合下列规定9 九、钢支架安装、使用及拆除安全措施9 9.1 钢支架安装安全措施10 9.2 钢支架使用安全措施10 9.3 钢支架拆除工作安全要求11 锦屏一级水电站水位观测站竖井开挖钢支架施工方案锦屏一级水电站水位观测站竖井开挖钢支架施工方案 一、工程概况一、工程概况 1.11.1 概述概述 锦屏一级水位观测站竖井开挖包括三滩一级水位观测站和三滩二级水位观 测站两个竖井，竖井为圆形断面，开挖内径为 2.7m，开挖总长度为 86m。竖井 井身开挖前在井口设置钢支架配 3

3、T 的卷扬机作为提升设备,采用钢板及型钢自 制容量 0.4m3的装碴筒装碴。 1.21.2 钢支架设计钢支架设计 单个竖井钢支架高度为 4m，横梁有效长度 4m，共设置 1 台 JK-3 卷扬机和 一个滑轮组。滑轮组布置在钢支架横梁跨中，钢支架及卷扬机根据现场情况布 置。 钢支架共设 2 根 108*5mm 钢管立柱，钢支架固定在钢筋砼支墩上，以支 撑钢支架的自重及吊运重物时所发生的一切荷载，每个支墩的尺寸为 0.5x0.5x0.5m，为现浇 C25 砼，在基础支墩上预埋 10mm 厚钢板，以便钢支架 钢管立柱与基础支墩牢固连接，钢板平面尺寸为 300 x300 x10mm,220 长 1.0

4、m 钢筋作成勾状与钢板牢固焊接，并锚入支墩混凝土中。钢支架提升横梁共 1 根， I20a 工字钢，长度为 4m，提升横梁与立柱上钢板牢固焊接，立柱之间采用 108*5mm 钢管做斜撑，用以保证顶部框架的整体稳定性。详见图 1、图 2。 二、编制依据二、编制依据 （1） 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002) （2） 建筑结构荷载规范(GB 50009-2001) （3） 钢结构设计规范(GB 50017-2003) （4） 建筑施工手册第四册 （5）合同文件及其他相关规范规程 三、钢支架架设方案三、钢支架架设方案 3.13.1 材料准备材料准备 单个钢支架所需材料见表 3-1。 表

5、 3-1 钢支架材料汇总表 序号材料名称型号规格单位数量备 注 1 卷扬机JK-3（3T）台 1 2 滑轮 3T 组 1 3 钢管 108*5mmm24 4 工字钢 I20am4 5 钢板 10mmM22 3.23.2 安装过程安装过程 （1）基础处理。 本工程竖井位于三滩一、二级水位观测站，钢支架基础落在井口平台上， 平台为岩石面，在钢支架施工时只需对岩面找平，对应钢支架每个立柱的位置 浇筑 500500500mm（长宽高）的墩，然后在混凝土墩内预埋与地面上 钢支架立柱位置相同的预埋铁。 地基的技术要求如下： a、地基承载力，应不小于 80kPa； b、基础表面应平整，水平度偏差不大于 3m

6、m。 （2）钢支架立柱及上部结构吊装。 钢支架部件安装顺序：立柱横梁加设支撑卷扬机和滑轮安装。安装 时先预拼装，然后整体拉升就位，预拼装将钢支架结构各部件连接好。 钢支架吊装技术要求： 1）基础垫坐强度已经达到要求。 2）吊装过程中有测量人员现场检查安装尺寸及垂直度。 3）吊装过程中有质检员检查安装质量。 4）架体安装的垂直偏差，最大不应超过架体高度的 1.5； 5）钢支架截面内两对角线长度公差不得超过最大边长的 3； 6）横梁接点截面错位不大于 1.5mm； 7）卷扬机应有产品标牌，标明额定起重量，最大提升速度、制造单位、产 品编号及出厂日期。 8）钢支架安装完成后使用之前应进行检验： a金

7、属结构有无开焊和明显变形； b架体各节点连接螺栓是否紧固； c架体的安装精度是否符合要求； d安全防护装置是否符合要求； e信号及通讯装置的使用效果是否良好清晰； f钢丝绳、滑轮组的固接情况； 四、钢支架受力检算四、钢支架受力检算 4.14.1 横梁横梁 提升架的受力为集中荷载。竖井开挖采用 0.4m3的装碴筒出渣，石渣容重为 2.5t/m3,石渣重为 0.42.510=10KN,装渣筒质量按 200kg 计算，渣筒重为 2KN,故集中荷载取 10+2=12KN。根据过去施工经验，可选用 I20a 工字钢作大梁。 为保证提升架经济、受力合理，选用不同类型的工字钢做大梁，进行强度 和稳定性验算。

8、 采用 I20a、Q235 工字钢做大梁，梁跨度最大为 4m，荷载为 12KN, 考虑根 据竖井提升要求用单横梁，为简化计算，工字钢梁自重不计，卷扬机荷载考虑 1.1 的动力系数，动载分项系数取 1.4；故，荷载组合设计值为 Q1=1.11.412=18.48KN。 (1) 结构计算 采用力学求解器计算出： (2)横梁弯矩图 (3)横梁梁剪力图 横梁对立柱的力最大为R2=9240N，最大弯矩为Mmax=18480N*m 横梁内力验算=18.48106/=64.39N/mm2 横梁的计算强度小于215N/mm2，满足要求！ Vmax=Fl3/48EI=1848040003/（482.06105）

9、=5.05mm 横梁的最大挠度小于4000/400，满足要求！ （4）稳定性计算 横梁受压翼缘侧向自由度长度最大值 L=4m,与梁宽度的比值 L2/b=4000/100=4016，必须进行整体稳定性计算。 Mmax/x/b=64.39/0.76=85f 4.24.2 立杆立杆 若采用 108*5mm 钢管，最大高度为 4 米。 截面特性值： A13.06cm2 i3.68 cm 刚度验算： 长细比 150，满足要求7 .10868 . 3 /400/il 计算整体稳定性： 对属 a 类，查表得 57 . 0 22 2 3 /215/41.12 1006.1357.0 1024.9 mmNfmm

10、N A N 满足要求。 五、卷扬机安装五、卷扬机安装 根据工程需要，选择 JK-3（3T）卷扬机，卷扬机配制限位器，防止提升重 物是冲顶， 5.15.1 卷扬机地锚施工卷扬机地锚施工 根据现有地形及卷扬机尺寸，在卷扬机的四个角上打安 4 根 25 锚杆，孔 深 2 米，外露 0.2m，后期锚杆与卷扬机底座焊接，卷扬机的正后方地锚，选择 能牢固锚固的区域打安 4 根 32 锚杆，间排距 30cm30cm，孔深 2 米，外露 0.3m，方位垂直于施工面，锚杆注浆采用 M25 砂浆，锚杆施工完毕等强后用 40cm40cm，=15 钢板，锚杆从钢板 4 个预开的孔插出，外露的锚杆进行对 角搭接焊，焊接

11、时应注意锚杆与钢板之间预留出 3cm 左右间隙，后期钢丝绳从 间隙处穿出与地锚可靠连接。 搭接焊长度 为20cm 地锚示意图 5.25.2 安装卷扬机及承载钢丝绳安装卷扬机及承载钢丝绳 （1） 卷扬机安装地点应平整。卷扬机与基础或底架的连接应牢固，并应 符合使用说明书的规定。 （2）卷扬机与载荷之间不应有可能发生危险或影响钢丝绳寿命的障碍物。 （3）卷扬机应固定牢靠，严防倾覆和移动，受力时不得横向偏移。绑缚卷 扬机底座的固定绳索应从两侧引出，以防底座受力后移动；然后和正后方地锚 可靠连接。 （4） 钢丝绳的绳端固接 钢丝绳应选用与其直径相应的绳卡，采用绳卡固接时，绳卡数量与钢丝绳 直径有关，见

12、表 5-1。工作绳卡数量不得少于 3 个，此外还应在尾端加一个安 全绳卡。绳卡间距不小于钢丝绳直径的 6 倍，绳头距安全绳卡的距离不小于 140mm，并用细钢丝捆扎。绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力的一侧，U 型螺栓扣 在钢丝绳的尾端，不得正反交错设置绳卡，见下图。 表 5-1 与钢丝绳直径匹配的绳卡数 5.35.3 钢丝绳受力计算钢丝绳受力计算 卷扬机钢丝绳选用直径 17mm，吊索钢丝绳选用直径 18.5mm,公称抗拉强度 为 1550N/mm 的 619 的钢丝绳做吊索。 根据钢丝绳容许拉力计算公式Fg= aFg/K 式中Fg钢丝绳容许拉力（kN） Fg钢丝绳的钢丝破断力总和（kN）查表直径

13、17mm,Fg=167.5kN；直径 18.5mm,Fg=199.5kN； a换算系数，取 a=0.85 k-钢丝绳安全系数，取卷扬机钢丝绳 k=6；取吊索钢丝绳 k=8 Fg卷= aFg/K=0.85167.5/6=23.7kN18.48KN 满足要求。 Fg吊= aFg/K=0.85199.5/8=21.2kN 18.48KN 满足要求。 六、安装后整机性能检验六、安装后整机性能检验 钢丝绳直径mm101020 2126 28363740 最少绳卡数目34 5 67 安装完毕应有专门检验人员按标准要求进行下列检验：7 1、立柱垂直度检验； 2、紧固连接件检验； 3、空载运行试验； 4、额定

14、载荷试验； 5、模拟断绳试验； 6、超载 25试验，经试验合格后方可投入使用。 七、操作使用及注意事项七、操作使用及注意事项 （1）操作者必须熟悉本设备技术性能，能熟练掌握卷扬机操作，注意及时 停机，拉断总闸，严禁冲顶和冲底事故。 （2）安全装置一一停层控制必须由专人管理，并按规定进行调试检查，保 持灵敏可靠，不能带病运行。一般情况下，每月及暴雨后，需对架体基础，钢 丝绳的磨损程度，楔块抱闸，所有销轴、滚动轮、紧固件、各种弹簧、卷扬机、 抱闸等易损件和关键部件及立柱倾斜度等进行一次全面检查，发现问题及时维 修，不能带病运行。 （3）升降吊篮每班首次运行时，应作空载及满载试运行，检查制动灵敏可

15、靠后方可投入运行。 （4）吊篮载物升降时，应使载荷均匀分布，严禁超载，偏载运行。 （5）吊蓝停靠就位，联络信号要做到准确无误。 （6）吊篮停稳后再打开防护门，开启支稳后方可上人卸料。吊篮下降时， 首先必须关好防护门，再明确联络信号。 （7）收班时应放下吊篮，严禁将吊篮搁置在空中长期停放，并要拉闸断电， 锁好电源箱。5 八、使用与管理八、使用与管理 8.18.1 安装后使用前的验收应符合下列规定安装后使用前的验收应符合下列规定 （1）使用前的检查 a.金属结构有无开焊和明显变形； b 架体各节点连接螺栓是否紧固； c架体的安装精度是否符合要求； d安全防护装置是否灵敏可靠； e，卷扬机的位置是否

16、合理； f电气设备及操作系统的可靠性； g信号及通讯装置的使用效果是否良好清晰； h钢丝绳、滑轮组的固接情况； i输电线路的安全距离及防护情况。 （2）定期检查 定期检查每月进行 1 次，由有关部门和人员参加，检查内容包括： a.金属结构有无开焊、锈蚀、永久变形；! b.扣件、螺栓连接的坚固情况； c磨损情况及钢丝绳的完好性； d.安全防护装置有无缺少、失灵和损坏； e地锚、支架等有无松动； f断绳保护装置的灵敏度试验。 （3）日常检查 日常检查由作业司机在班前进行，在确认提升机正常时，方可投入作业。 检查内容包括：7 a地锚与缆风绳的连接有无松动； b空载提升吊篮做 1 次上。下运行，验证是

17、否正常，并同时碰撞限位器和 观察安全门是否灵敏完好； c在额定荷载下，将用蓝提升至离地面 2m 高度停机，检查制动器的可靠 性和架体的稳定性； d安全停靠装置和断绳保护装置的可靠性； e吊篮运行通道内有无障碍物； f作业司机的视线或通讯装置的使用效果是否清晰良好。 8.28.2 使用提升机时应符合下列规定使用提升机时应符合下列规定 （1）物料在吊蓝内应均匀分布，不得超出吊蓝。当长料在吊蓝中立放时， 应采取防滚落措施；散料应装箱或装笼。严禁超载使用。 （2）严禁人员攀登、穿越提升机架体和乘吊篮上下。 （3）高架提升机作业时，应使用通讯装置联系。低架提升机在多工种、多 楼层同时使用时，应专设指挥人

18、员，信号不清不得开机。作业中不论任何人发 出紧急停车信号，应立即执行。 （4）闭合主电源前或作业中突然断电时，应将所有开关扳回零位。在重新 恢复作业前，应在确认提升机动作正常后方可继续使用。 （5）发现安全装置、通讯装置失灵时，应立即停机修复。作业中不得随意 使用极限限位装置。 （6）使用中要经常检查钢丝绳、滑轮工作情况。如发现磨损严重，必须按 照有关规定及时更换。 （7）采用摩擦式卷扬机为动力的提升机，吊篮下降时，应在吊篮行至离地 面 l2m 处，控制缓缓落地，不允许吊篮自由落下直接降至地面。 （8）作业后，将吊篮降至地面，各控制开关扳至零位，切断主电源，锁好 门箱。 8.38.3 提升机使

19、用中应进行经常性的维修保养符合下列规定提升机使用中应进行经常性的维修保养符合下列规定 （1）操作人员应按使用说明书的有关规定，对提升机各润滑部位，进行注 油润滑。 （2）维修保养时，应将所有控制开关扳至零位，切断主电源，并在闸箱处 挂“禁止合闸”标志，必须时应设专人监护。 （3）提升机处于工作状态时，不得进行保养、维修，排除故障应在停机后 进行。 （4）更换零部件时，零部件必须与原部件的材质性能相同，并应符合设计 与制造标准。! （5）维修主要结构所用焊条及焊缝质量，均应符合原设计要求。 （6）维修和保养提升机架体顶部时，应搭设上人平台，并应符合高处作业 要求。 九、钢支架安装、使用及拆除安全

20、措施九、钢支架安装、使用及拆除安全措施 9.19.1 钢支架安装安全措施钢支架安装安全措施 （1）安装施工现场有专人指挥，划定危险区，禁止行人通行。 （2）吊装现场有专职安全员值班，随时处理现场安全问题及突发事件。 （3）安装钢支架架体的人员，应按高处作业人员要求，经过培训上岗。 （4）在安装过程中，工作人员须穿防滑鞋，系安全带并戴好安全帽。 （5）登高人员必须身体合格，开口销必须张开到规定程度，螺栓、绳卡、 钢丝绳压板及其它螺栓，必须紧固可靠。 （6）安装场地要平整、坚实，场地上空无输电线及障碍，吊篮中不允许站 人。 （7）在安装、维修、卸货时，吊篮停稳后方可进入。 9.29.2 钢支架使用安全措施钢支架使用安全措施 （1）卷扬司机应持证上岗，严禁无证人员开卷扬机。 （2）禁止攀登架体和从架体下穿越。 （3）司机在操作中要经常注意传动机构的磨损，发现磨绳，滑轮座偏等问 题，要及时向有关人员报告解决。 （4）参加施工人员必须正确佩带安全帽，不得酒后进入现场。 （5）卷扬机卷筒与导向滑轮中心线应对正，卷筒轴心线与导向滑轮轴心线 的距离应不小于 20 倍。钢丝绳应从卷筒下放卷入，钢丝绳应排列整齐，工作时 最少