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锦屏一级水电站主厂房桥式起重机安装专项措施.doc
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1、四川省雅砻江一级水电站机电设备安装工程400t+400t主厂房双小车桥式起重机安装施 工 措 施批准: 审核: 编制: 锦屏电站机电安装项目部二零零九年十月二十一日目 录1、重要技术特性12、施工根据13、施工准备工作24、安装105、桥机荷载实验186、质量原则197、质量工艺保证办法208、安全文明施工239、人员组织2710、工期安排281、重要技术特性主厂房内安装2台由夹江水工厂制造400t+400t双小车桥式起重机,将承担锦屏一级水电站水轮发电机组及其辅助设备安装、运营维护和检修工作。发电机转子重为1152t,通过平衡梁由两台起重机并车后同步吊运。型式:双小车桥式起重机;型号:400
2、t+400t;数量:2台;桥机跨度:25.2m;桥机轨顶高程EL.1660.40m,安装场地面EL.1646.90m,厂房顶拱高程EL.1675.10m。主钩额定起吊重量400t/160t(重载/轻载,手动换挡实现),起升高度32m,主钩起升调速范畴为0.151.5m/0.33.0min(重载/轻载);工作级别为M4,滑轮倍率为8。小车运营速度:0.828.2m/min,大车运营速度:2.2722.7m/min。大、小车运营机构均为交流变频无级调速。桥机工作级别:A3;轨道型号:QU120(轨道安装已在另标完毕)。2、施工根据(1)施工技术规范(但不限于)GB 10183-88 桥式和门式起重
3、机制造及轨道安装公差GB 50168-92 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB 5026-96 电气装置安装工程起重电气装置及验收规范GB 50278-98 起重设备安装工程施工及验收规范GB 5905-86 起重机实验规范和程序GBJ 303 电气装置安装工程质量检查评估原则GGB 6067 起重机械安全规程JB/T 50103 通用桥式起重机可靠性考核评估实验规范JB/ZQ -88水电站用桥式起重机技术条件(2)经监理批精确认桥机制造图及安装图,关于阐明书;(3)设备到货筹划;(4)合同(JPIC-10)施工技术方案;(5)桥机图纸、资料。3、施工准备工作3.1技术准备熟悉桥机装配
4、图纸和桥机安装技术规程、规范,由技术部门负责编写本400t+400t主厂房双车桥式起重机安装、实验施工组织办法,经项目部总工审核后报监理人审批;对参加施工全体人员进行安全和技术交底,详细简介桥机构造特点、明确大件设备重量和吊点位置,明确设备吊装及安装方案、施工工艺及质量控制原则,特别讲明设备吊装与高空作业过程中必要严格遵守安全办法。3.2施工设备准备备齐惯用起重吊具、绳索和安装工器具,对20t卷扬机及200t(8门)滑轮组以及其他工、器具进行彻底检查和维护、保养,保证其工况良好,使用安全。为保证正常施工,保证投入下列施工设备:投入桥机安装重要施工设备一览表序号设备名称型号规格数量生产厂家备注1
5、汽车吊50t/25 t各1台租用2拖车40t1 台国产在工地3载重汽车10t1辆国产在工地4卷扬机JM-20t1台天津现购58门滑轮组200t一对(2个)河北巨力在工地6导向滑轮20t2个河北巨力在工地7手拉葫芦10t/2t各4个在工地8手拉葫芦5t2个在工地9水准仪NA21台瑞士在工地10钳型电流表/摇表/相序表1块在工地11万用表F87-III1块在工地12齿轮油泵1台在工地13逆变直流焊机YD-400AT2HGF2台成都在工地14弹簧秤20kg1台在工地15起吊梁1根在工地16对讲机4个在工地3.3最大起吊重量每台400t+400t双小车桥式起重机总重367.343t(不含平衡梁、大车供
6、电及电气系统)。其中:1、单桥机架主梁2(67.746t)连同大车行程限位装置(1.27/2t)、小车轨道(6.320/2t)、销轴1(0.44/2t)、销轴2(1.464/2t)、电气盘柜(按10t估算)、大车行走机构(35.062/2t)、梯子/平台/栏杆/司机室(8.575t),估算起吊重量为108.6t。2、小车(总重75.388t)到货后,整体吊装并摆放到桥架上。3.4起吊吊耳制作、安装1、起吊吊耳制作安装桥机部件吊装采用业主提供1根承载约110t天锚和锚头进行。为保证桥机部件吊装,必要考虑滑轮组与锚索和锚头连接方式。通过对天锚和锚头构造研究,决定采用吊耳与锚头焊接连接方式。桥机起吊
7、吊耳按130 t起吊重量设计(如下图所示),可满足桥机最重部件(桥机主梁加行走机构等附件重108.6t)安全吊装就位。吊耳构造为箱型构造,采用厚度=48mmB610CF高强钢板机加工制成。由于锚头构造特殊性,锚索在锚头外尺寸约为300200mm,吊耳板内边与锚头接触部位无法进行焊接工作,故吊耳焊接采用单V坡口型式进行。坡口角度为40,采用焊条为E5015(CHE507),其定位焊缝和主焊缝均应预热(定位焊缝预热温度较主缝预热温度提高20 30),预热温度为80120。预热时必要均匀加热,预热区宽度应为焊缝中心线两侧各3倍板厚处,且不不大于100mm。2、吊耳各部位强度计算:根据天锚锚头构造和吊
8、耳构造,锚头材料为45#钢,板厚为40mm,查GB699-88得其屈服极限smin355MPa,抗拉强度b=600MPa ;依照机械工程师手册,在静载状况下,钢材取ns22.5,其许用应力= smin/ns=3552=177.5MPa,许用剪切应力=(0.60.8) =0.6177.5=106.5 MPa。吊耳板材料为B610CF,板厚为48mm,使用我部制作压力钢管剩余钢板制作,依照压力钢管钢板设计规定和实际取样进行机械性能实验成果,其屈服强度smin490MPa,抗拉强度b=610730MPa ;其许用应力= smin/ns=4902=245MPa,许用剪切应力=(0.60.8) =0.6
9、245=147 MPa。1)吊耳板抗拉强度计算:最危险截面拉应力计算:参见下图锚头和吊耳构造图,取吊耳孔位置1-1断面进行截面强度计算:其受力:P1=1300009.8/2=637000N 面积:S1=48308=14784mm2拉应力:1=P/S1 =43.09MPa245MPa故吊耳板强度满足规定。2)锚头板抗剪强度计算:=P/S =1300009.8(3.14217040)=59.64MPa106.5 MPa锚头板抗剪强度满足规定。3)连接轴强度计算:剪应力:=P/S =637000(3.142702)=41.38MPa106.5 MPa挤压应力:=637000(48140)=94.79
10、MPa177.5MPa连接轴强度满足规定。4)吊耳焊缝强度计算:焊缝截面积计算:焊缝截面积按照吊耳构造仰望图取其内边长计算其受力面积,其中焊缝截面系数=0.80.95,取最小值为=0.8计算得焊缝受力面积:A=(450-204)482+(440-96)482 0.8=45312 mm2其总受力P按130t计,则焊缝收受拉应力:=P/A=130000kg9.8n/kg/45312=28.12MPa由于焊缝采用焊条为E5015,焊缝屈服强度原则规定为不不大于305MPa。通过我部焊接异种钢材B610CF和16MnR两种材料、厚度为36mm对接接头工艺试块(手工仰焊)机械性能检测,其实测屈服强度不不
11、大于350MPa。吊耳焊缝焊接采用手工电弧焊焊接,其工艺规定是我部焊接异种钢材对接接头工艺试块(仰焊)规定执行,故吊耳焊缝强度满足规定。各计算成果都满足规定,故构造在承载时安全可靠。锚头和吊耳构造图为保证起吊梁吊装和施工安全,制作一种专用吊笼并用销钉固定在25t汽车吊扒杆顶部作为工作平台,先后完毕锚头焊缝检查、补焊、锚头和吊耳焊接、悬挂手拉葫芦及滑轮组挂装准备工作。另一台50t汽车吊专用于吊装滑轮组。选取锚头之中两块肋板焊接吊钩(吊钩位置尽量贴近安装间顶拱),挂上4个2t手拉葫芦用于接吊定滑轮,用于空中接力吊装200t定滑轮。3.5起重设备选取1、滑车组选取:为了使大梁在吊装就位时转向灵活,选
12、用一台200吨带旋转吊钩八轮滑车组作为动滑车,一台200吨8轮吊环滑车组做定滑轮。单门导向滑车选取:选用20吨单门吊钩滑车作为导向滑车。2、卷扬机及牵引钢丝绳选取:卷扬机选取:按8门滑车组小花穿绕17根钢丝绳吊装计算卷扬机牵引力Z:由牵引力计算公式得Z=Q/17/1=110/17/0.792/0.94/0.792=10.97吨。式中Q为吊装荷载最大重量110吨(含滑轮组和钢丝绳重量),为滑车综合效率,为滑车阻力系数,1为导向滑轮效率(以上数值查自起重滑车效率中)。依照计算出牵引力10.97吨,选取20吨卷扬机满足吊装需要。牵引钢丝绳选取:按吊装最重件110t时卷扬机牵引绳拉10.97吨计算钢丝
13、绳破断拉力(取K=5):Sp=ZK=10.97t9.8KN/t5537.53KN。选取637FC36钢丝绳,公称抗拉强度1870MPa;最小破断拉力714.0KNSp,满足安全吊装规定(实际吊装安全系数为k=714/(10.979.8)=6.64。牵引钢丝绳绳长:L=2717+100=559m3、导向滑轮受力计算:单根钢丝绳受力最大为10.97t,两根钢丝绳夹角分别为101和66,则导向滑轮受力分别为P=210.97sin(180-101)/2=13.96t和P=210.97sin(180-66)/2=18.40t。参见下图导向滑轮受力分析示意图:导向滑轮受力分析示意图故选取20t导向滑轮满足
14、吊装规定。3.6起升高度及捆绑绳计算1起吊高度计算桥机整机高度约为6200mm,其中大车架高度为3220,小车高度为约为3000mm(小车架高度为1200mm)。在大车架吊装到桥机轨道上后来,大车架顶面高程为:1660.40+3.32=1663.72m,而厂房顶拱高程EL.1675.10m,扣除锚头、吊耳高度约为1m,滑轮组自身高度4.4m,小车起吊空间高度为1675.10-1663.72-(1.2+1+4.4)=4.78m。小车吊装时,将吊装用吊耳焊接在小车架上平面内能满足吊装需要。2大梁吊装钢丝绳受力计算大梁吊装时,大梁吊装吊耳间距为4m,采用钢丝绳为637FC52单个受力点双绳吊装,参见
15、下图主梁吊装钢丝绳受力计算示意图:主梁吊装钢丝绳受力计算示意图单根钢丝绳受力P=108.6t8cos30cos89.8 KN/t =155.13KN。考虑起吊重物安全系数为k=6,则吊装钢丝绳强度规定为P强=155.135=930.75KN。选用主梁吊装钢丝绳为637FC52,其公称抗拉强度为1670MPa,最小破断拉力不不大于1660KN。实际安全系数k=1660155.13=5.35 3.7设备布置在锚头和吊耳上安装一组200t(8门)滑轮组和一种20t导向滑轮,借助于主厂房上游侧锚头或系统锚杆(需恰当增长锚杆)设立20t导向滑轮(其详细位置参见桥机吊装系统图二),借助预先埋设在安装间定转
16、子工位地锚设立20t地面导向滑轮,并在安装间转子组装工位内设立地锚固定20t卷扬机,从而形成一套桥机大件暂时吊装系统,现场布置如下图桥机吊装系统图一、桥机吊装系统图二和桥机安装场地平面布置图所示。起吊设备参数见下表。桥机吊装系统图一桥机吊装系统图二桥机安装场地平面布置图起吊设备重要参数表卷扬机及钢丝绳型号JM20钢丝绳规格637、40mm 钢丝绳额定拉力20t钢丝绳总长500560m滑轮组起吊滑轮组8门、200t、1对导向滑轮组2门、20t、3个卸扣35t、8个手拉葫芦20t1个10t2个3.8起吊装置负荷实验为保证设备吊装安全,吊装系统安装完毕后,所有焊缝均进行焊缝外观检查、PT检查。吊装系
17、统按规范规定进行荷载实验后方可投入使用。桥机最重吊装件为主梁、行走机构及附件总重量110t,静载实验重量为137.5t。实验目是检查锚杆、起吊梁、滑车、导向滑轮及卷扬机安全可靠性。起吊系统荷载实验必要按有关起重规范进行:依次按额定载荷50%、75%、100%、110%、125%进行荷载实验。实验用试重块采用实验吊架装载钢板构成。实验吊架采用32槽钢,I25工字钢和钢板等材料焊接而成。实验吊架总重约为5t。参见下图桥机吊装系统荷载实验吊架构造图。桥机吊装系统荷载实验吊架构造图实验办法是在实验吊架内逐渐加载至实验负荷(采用我部当前制造压力钢管板幅宽度约mm钢板作为试重块)后,提高重物至离地面约10
18、0mm,保持静止10min。检查无异常,再提高重物离地面约500mm,然后下落至离地面约100mm,如此重复上、下起落3次。实验过程中加强监督和检查。电气设备安装主梁清扫检查主梁与行走装置、走台等组装第一根主梁吊装小车与行走装置组装联接梁及附件吊装第二根主梁吊装小车吊装桥机负荷实验钢丝绳缠绕及试运营辅助某些安装(起升高度限制机构、缓冲器等)扶梯栏杆安装电源引入某些安装电缆敷设配线电气设备清扫并吊装4、安装4.1安装程序图4.2大件运送及进厂顺序2#桥机:主梁1(带有下走台和检修吊栏)大车行走装置主梁2大车行走装置电气盘柜、司机室、走台、栏杆等附件联接梁小车一小车二。1#桥机:主梁2大车行走装置
19、电气盘柜、司机室、走台、栏杆等附件主梁1(带有下走台和检修吊栏)大车行走装置联接梁小车一小车二。为保证安装顺利进行,规定桥机厂家在装车时必要将桥机主梁下游侧装在运送车辆驾驶室一端,同步注意到货按上述顺序执行。桥机部件采用当前已安装好80t桥机卸车。4.3主梁吊装为保证安全施工,主梁吊装前,桥机某些附件安装在地面进行。运用80t桥机现将主梁提高到一定高度 (主梁高度扣除主梁上平面至大车行走机构顶面距离与大车行走机构高度之和尚有富余3220-1550-1400=270mm),故安装大车行走机构时只需要在主梁下部加垫200200mm方木即可。用80桥机将大车行走装置及走台等附件与主梁组装成整体。在安
20、装电动葫芦时,桥机主梁底部需加垫钢支墩。钢支墩高度为1600mm。钢支墩采用2197mm无缝钢管和厚度为=20mm钢板制成。参见右图钢支墩构造图: 钢钢支墩构造图主梁吊装前测量积极轮、从动轮轨距、轮距、对角线距离符合规范和厂家规定,运用已布置好起吊设备提高桥机第一根主梁并落在轨道上。起吊前在主梁两端系上拖拉绳,控制主梁起吊摆度,当主梁起升高度超过岩锚梁轨道高程时,人力拖拉控制主梁回转摆正,同步操作卷扬机,将主梁安全地落在轨道上。参见下图桥机主梁吊装示意图:桥机主梁吊装示意图第一根主梁(靠机组方向)吊到轨道上后,用2个5t手拉葫芦及轨道卡具牵引移位。分别在上、下游轨道上同步用力牵引,使桥机主梁两
21、端以相似速度向机组方向移动到满足第二根主梁吊装位置。第二根主梁吊到轨道上后,用50t汽车吊分别将两个端梁吊上轨道,将第一根主梁移回分别用联接梁与第二根主梁联接。两根桥机主梁组装成整体后,按GB/T14405-1993 与GB 50278-98验收规范进行检查:检核对角线长度差;跨度相对差;上拱度;同一截面小车轨道高程差及小车轨道跨度;检查主梁车轮同位差。检查、调节完毕并符合GB/T14405-1993 与GB 50278-98规范后,即可开始小车吊装。4.4小车吊装小车整体吊装,吊装前测量并确认小车跨度与小车轨道跨度相似,运用天锚系统和卷扬机起吊提高小车。当小车底部超过桥机主梁高度后,将大车架
22、移至小车下方位置,找正方位后将小车缓慢落在大车架小车轨道上。参见下图 小车吊装示意图:小车吊装示意图4.5附属设备吊装及电气某些安装用50吨汽车吊吊装驾驶室、爬梯、检修平台、走道、扶梯栏杆、制动器、缓冲器及其他电气设备。电机和限位开关安装后做相应实验。1、电缆桥架安装桥机上电缆桥架支架都是与桥身焊接,焊接牢固后再将桥架固定在支架上。将电缆桥架可靠接地,焊接点喷刷富锌漆。桥架安装好后,清扫干净。2、盘柜检查调节 夹江水工厂到货桥机已将电气盘柜安装在桥机主梁箱体内,桥机主梁吊装就位后,及时启动主梁电气盘柜室密封门,进行通风和加热干燥,并对电气盘柜进行检查和测量调节,符合下表规定后重新固定牢固,盘柜
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