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1、 龙门架施工方案 目 录一、 工程概况二、 龙门架结构形式三、 龙门架安装施工四、 安全注意事项一、工程概况 本标段设计桩号3+741至4+391长度650m，隧道断面结构为2.6m2.9m，共设干线检查井5座，分别为1#、2#、3#、4#、5#矩形人孔井，矩形通风井2座，支线井1座； 二、龙门架结构形式2.1龙门架结构形式2.1.1龙门架采用2跨结构，全长12m，其中土仓部位长6m，竖井部位长6m；宽6.0m；高6m。2.1.2每座竖井配置1台5吨电葫芦；1个1.01.01.0m的土斗，土斗使用1cm厚钢板制作；土仓末端距离行走梁2.0m位置设置修理平台，修理平台使用10#槽钢、32钢管和大
2、板搭设；龙门架上方使用40角钢和围挡板搭设防雨棚。2.1.3龙门架的行走梁采用I30b工字钢，承重横梁、立柱均采用I28b工字钢；土仓部位距离地面0.5m和2.0m处增加25#工字钢，与立柱焊接，外附2cm厚钢板；竖井部位立柱之间使用14#槽钢焊接剪刀撑；龙门架纵向和两端横向使用14#槽钢焊接纵撑和横撑，支撑交叉位置采用钢板焊接；2.1.4龙门架工字钢与工字钢之间连接，在工字钢上焊接0.40.4m的2cm厚钢板，使用20mm的螺栓连接；立柱工字钢与地面连接，采用预埋0.60.9m的2cm厚钢板，与立柱工字钢焊接，并另附4块加强钢板焊接。2.1.5龙门架基础每个基础的断面形式为1.2m1.2m1
3、.2m现浇C25混凝土，在基础中预埋钢板，以便于立柱与基础的连接，钢板厚度20mm，平面尺寸为900mm600mm，在预埋钢板上焊接3根直径25钢筋，钢筋长度为2.3m。钢筋与钢板的焊接应当牢固、饱满。2.1.6电葫芦修理平台平台宽度不小于1.5m，木板满铺，用铅丝绑牢，不许有探头板，设置护栏，并挂设安全护网；搭设电葫芦操作平台采用L10080角钢，平面尺寸1m2m，栏杆高度1.4m，水平护栏不少于3道。2.1.7提升架附属设施1)检修平台在提升架上设电葫芦简易检修平台，检修平台未设置栏杆，在进行检修作业时，应按高空作业要求进行，必须佩带保险绳。另外，本检修平台承载力较低，检修人员不超过两人，
4、检修用工具重量不超过10Kg。2)爬梯及挡土撑在龙门架立柱上焊接20的圆钢作爬梯踏步，间距300mm，圆钢与立柱工字钢两翼焊牢。为方便堆土和出土，在堆土跨距立柱底0.4m，1.2m和2.0m处立柱内侧各设一道挡土撑，挡土撑采用I14。 图1 柱脚部位做法图2龙门架基础图 图3龙门架立面图图4龙门架剖面图 2.2龙门架结构验算2.2.1行走梁龙门架的受力为集中荷载且沿着大梁移动，行梁采用30b工字钢，为了偏于安全计算按照最不利的简支梁受力方式进行。主要荷载如下：土斗自重：115=5m378.5kg/m2=392.5kg104KN土方重量：1m32t/m32000kg10=20KN电葫芦重量：9K
5、N合 计：33KN。故集中荷载取F=20+4+9=33KN。根据过去的施工经验，可选用30b工字钢行走梁进行强度和稳定性验算。梁跨度为6m、6m，荷载为33KN，工字钢比重为52.8kg/m，强度和稳定性验算如下：33（1） 内力计算电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，最大弯矩设计值：Mmax=1.2（1/8*q*L2+1/4*F*L） =1.2*1/8*0.528*62+1.1*1.4*1/4*33*6 =79.1KNM支座最大剪力值：Vmax=1.2q*L+1.1*1.4*1.0*F =1.2*0.528*6+1.1*1.4*1*33 =54.62KN（2）抗弯强度验算提升架为临时施工结构，重
6、要性系数取0.9。查表GB/T706-2008中热轧工字钢截面特性表，可知Wx=627103mm3 =0.9Mmax/ Wx =0.979.1106/627103 =114N/ mm2 f=215 N/ mm2 故强度满足要求。（3）抗剪强度验算查表GB/T706-2008中热轧工字钢截面特性表，可知Ix=9400cm4，Ix/Sx=25.4，tw=11.8mm=0.9VmaxSx/Ixtw =0.9(54.62103) 1/(25.411.8)=164N/mm2f=215 N/ mm2故强度满足要求。（4）稳定性验算计算 大梁受压翼缘侧向自由度长度最大值L=6m，与梁宽度的比值L/b=600
7、0/128=46.8816，必须进行整体稳定性计算。查表得30b工字钢的整体稳定性系数b=0.6，b=0.7。 0.9Mmax/bWx=/b=160N/mm2f=215 N/ mm2 整体稳定性满足要求。 （5）刚度验算 E=210103N/mm2，I=11.6103cm4 v=FL3/48EI=3310363109/4821010311.6107=6mm6000/300=20mm。2.2.2承重横梁 承重横梁采用28b工字钢，与立柱一起形成框架结构。为了偏于安全，验算按照最不利的简支梁受力方式进行，横梁计算长度6m，按简支梁计算，弯矩最大为C点。3330003000（1）抗弯强度验算Mmax
8、=1.11.40.25FL =1.11.40.25（33+0.536）3 =41.8KNM查表：GB/T706-2008中热轧工字钢截面特性表，可知Wx=534103=Mmax/ Wx =41.8106/534103 =78 N/mm2f=215 N/ mm2故抗弯强度符合。（2）整体稳定性验算：由于L/b=3000/124=24.216，必须进行整体稳定性计算。查表得28b工字钢的整体稳定性系数b=0.825，b=1.07-0.282/0.825=0.95。0.9Mmax/bWx=/b =78/0.95=82.1 N/ mm2f=215 N/ mm2（3）刚度验算： E=210103N/mm
9、2，I=11.6103cm4 V=FL3/48EI=36.1810363109/4821010311.6107=6.34mm6000/300=20mm2.2.3立柱立柱采用28b工字钢，按立柱高度6m进行验算。计算荷载：立柱所受的竖向荷载主要有：门架梁的自重、行梁的自重、电葫芦的负荷。八字撑20工字钢，八字撑可抗行梁对立柱的偏心压力，立柱受力可简化计算，将电葫芦的负荷加在一根立柱上进行计算，该计算结果远大于一根立柱实际受力的计算结果，因而用前一种受荷方式进行验算更加安全。33.6KN6m（1）抗压强度计算：公式：=N/AfNmax=N=33.6KN，截面面积A=61cm2=33.6103/61
10、104=5.508106Paf=215Mpa（2）稳定性验算公式：=2E/2f=215Mpa长细比：x=lx/h=6/0.28=21.43 则：=2E/2 =2210106/21.432=4.508106Paf=215Mpa三、龙门架安装施工3.1安装前准备3.1.1技术准备项目总工程师及主管工长对操作班组做好岗前培训，确定龙门架施工方法，并做好龙门架安装技术交底工作。3.1.2材料准备I30a工字钢、I28a工字钢、14槽钢、20mm厚钢板、16mm厚钢板、8mm厚钢板，22螺纹钢筋等。3.1.3 作业条件准备（1）根据施工组织设计探明施工现场及临近地方的市政设施情况（包括任何地上、地下管线
11、），并做好改移或拆除工作。（2）根据临水、临电施工方案，完成临水、临电管网的布设工作，并完成临时道路施工。（3）组织龙门架施工所用材料，做好存放、保管工作，并认真进行标识。（4）组织施工机具进场：根据需用量计划，按施工要求，组织施工机械、设备和工具进场，按规定地点和方式存放，并应进行相应的保养和试运转等工作。3.2龙门架安装3.2.1龙门架安装施工工艺流程吊装立柱吊装两端横梁吊装大梁吊装中横梁吊装斜撑、水平撑吊装电葫芦及附属设施安装。施工过程中也可以采用两端立柱和横梁在地面组装，然后吊装施工，施工顺序如下：地面组装两端立柱和横梁吊装两端立柱和横梁组合件吊装中间立柱吊装大梁吊装中横梁吊装斜撑、水
12、平撑吊装电葫芦及附属设施安装。 3.2.2施工机械、工机具及要求1）提升架安装机械、工具见下表施工机械、工机具数量表序号名称规格/型号数量备注116t汽车吊16t1台2套筒扳手重型、轻型各1套3大锤8磅2个4手锤2.5磅2个5开口扳手30322件6.梅花扳手30322件7.钢卷尺50m、5m各1件8撬棍大、小各两根9木枕2.5m10根10铁丝8#20公斤11卡环5t、10t各4只12.钢丝绳637+FC-28长12m1对2）施工机械、工机具要求：（1）施工中使用的吊车必须经过检查验收合格，并由技术监督部门频发的准用证。（2）所使用的钢丝绳必须有合格证，所使用的钢丝绳应无断丝，磨损不超标。 （3
13、）所使用的卡环不得有毛刺、裂纹、尖角、扭曲、变形等缺陷，且销子松紧自如。 （4）所有的测量工具必须经过校验合格后使用，测量数据要考虑校验时的修正值。3.2.3龙门架安装（1）测量放线：根据已建立的现场控制测量网，布设龙门架的立柱基础及小室圈梁的位置控制线；龙门架安装方向根据现场实际情况确定。（2）立柱基础及锁口梁施工：立柱基础及锁口圈梁设计均为矩型的现浇混凝土结构，采用明挖施工。施工前为确保地下管线的安全，采用在竖井施工范围内人工开挖十字探沟，查清确无管线后再使用机械开挖沟槽。立柱基础施工工序流程：挖探沟沟槽开挖预埋竖井龙门架预埋铁件支立模板浇注混凝土养护拆模。（3）立柱与门式横梁焊接及吊装：
14、放出立柱边线，采用16T汽车吊对门式钢架吊装，门式钢架起吊前将吊索具、爬梯、缆风绳等固定在立柱上，门式钢架吊起离地面50cm时应停机检查吊索具是否安全可靠，确认无误后起升到安全高度，移到就位基础上方，缓慢下降，先调整标高、位移，再调整垂直度，就位后，将立柱与预埋铁件焊接，四周满焊，焊缝饱满，焊缝高度不小于最薄钢板厚度。（4）斜撑、轨道梁安装：在28a立柱顶端焊14mm厚的钢板并预留22的螺栓孔，28a门式钢架连接横梁及30a轨道梁翼缘焊14mm厚钢板并预留22的螺栓孔，四周与工字钢满焊，焊缝饱满，焊缝高度不小于最薄钢板厚度，采用M20的螺栓连接，吊装施工结束后，龙门架各节点螺栓均采用双螺母紧固
15、，并采用电焊电焊然后安装雨棚等附属设施。（5）屋架安装：采用50角钢焊接定型屋架，加焊钢板与轨道梁采用M20螺栓连接；屋架顶面焊40角钢檩条，1mm厚的瓦棱铁采用锚钉锚接（1m1.5m）；4020的方钢与立柱焊接，彩钢板与方钢锚接，封闭高度从龙门架屋面板向下4m高，进行全封闭。（6）修理平台施工：下面的支撑距地面不得少于5米，以利于铲车的出入。（7）防腐涂漆处理：龙门架安装前必须先刷漆颜色为橙红色，所有外露铁件均刷防锈漆两道；面漆一道。3.2.4整机调试龙门架安装好后，先进行调试，并做吊装试运行。（1）试车前准备和检查检查各紧固件是否牢固，各传动机构是否精确和灵活；金属结构有无变形，钢丝绳绕绳
16、是否正确，绳头捆扎是否牢固。 检查提升架的组装是否符合要求。 电气设备必须完成下列工作后方可试车。 a用兆姆表检查全部电器系统和所有电气设备的绝缘电阻。b切断电路，检查操纵线路是否正确和所有操纵设备的运动部分是否灵活可靠，必要时进行润滑。 c用手转动提升架各部件，应无卡死现象。（2）无负荷试车经过上述检查，全机均已正常后，无卡死现象，便可进行无负荷试车。步骤如下: 提升架试车:空载电葫芦沿轨道车来回运行三次，此时车轮不应有明显的打滑，车轮应制动平稳可靠。 空钩升降:使空钩上升下降各三次，起升限位应准确。 大车行走:将电葫芦停于主横梁根部，使大车沿纵向轨道全长慢速行走两次，以验证轨道。然后以额定
17、速度往返行走三次，检查运行机构之工作质量。启动和制动时，车轮不应打滑，运行平稳。 （3）负载试车:无负载试车情况正常后，才允许进行负载试车，负载试车分静载试车和动载试车两种。 负载试车的技术要求 a提升架金属结构的焊接，螺栓联接质量，应符合技术要求。 b机械设备、金属结构、吊具的强度和韧度应满足要求。 c制动器动作灵活、减速器无噪音，工作可靠。 d润滑部位润滑良好，轴承温升不超过规定。 e各机械动作平稳，无激烈振动和冲击。如有缺陷，应修理好后，再进行试验。 静负载试车电葫芦起升额定负载，于主横梁上往返几次以后，将电葫芦运行到跨中，将重物升到一定高度(离地面约100mm)，静置10min，此时测
18、量主梁下挠度。如此连续试验三次，且第三次卸掉负荷后，主梁不得有残余变形，每次试验时间不得少于10min。于上述试验后，可作超额定负荷的20%试车，方法和要求同上。 动负荷试车静负载试车合格后，方可进行动负载试车。电葫芦提升额定负载做反复起升和下降制动试车，然后开动满载电葫芦沿轨道来回行走35次。最后将满载电葫芦开到门架根部，让提升架以额定速度与大车轨道往返23次，并反复制动和启动。此时机构的制动器、限位开关、电气操作应可靠，准确和灵活，车轮不打滑，机架振动正常，机构运转平稳，卸载后机构和机架无残余变形。上述试车结果良好，可做超负荷10%的试验，试验项目和要求与上述相同。各项试验合格后，报北京市
19、专业部门进行检验合格后，经现场生产经理、安全主管会同监理人员验收合格后方可投入使用。四、安全注意事项4.1吊装前通知甲方项目部管理人员现场指导监督。4.2进入现场的人员必须戴安全帽，高空作业必须系安全带。4.3施工过程中，不得随意向下抛掷杂物。4.4特殊工种操作人员均有上岗证。 4.5现场各类配电箱、开关箱均外涂安全色标，统一编号，箱内无杂物。4.6对新工人和外包人员、零散人员做安全培训和交底。4.7为确保工程安全施工设立足够的标志（限重标志牌）、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话指示牌。4.8在施工期间配备足够数量的合格手提灭火器。4.9吊车回转半径内不得站人，并要有专人指挥，安全员旁站方可进行吊装。
