某合成塔吊装施工方案.doc

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1、*项目一期工程/尿素装置尿素合成塔吊装方案 编 制： 审 核： 总工程师：批 准：集团有限公司*年1月22日目 录一、 工程概况31. 工程简介.32. 合成塔安装.6二、 施工方案.81. 总体布置原则.82. 合成塔进场卸车.93. 合成塔平移及提升安装.94. 提升系统配置21三、 施工组织体系26四、 施工日期.27五、 提升前检查工作.271. 液压系统提升前调试.272. 其他项目检查.27六、 正式提升.281. 分级加载预提升.282. 提升过程的监控措施.28七、 安全文明施工.29八、 应急预案.301. 现场设备故障应急预案.302. 自然环境影响应急预案.313. 意外

2、事故应急预案.31九、 类似工程.31一、 工程概况1. 工程简介:我公司承建的*尿素装置尿素合成塔是设备吊装的难点，重点。尿素合成塔外形尺寸为：280036000，设备重量约421 t。设备位号：R6201，标高EL+65.00m处，合成塔钢结构框架平面图详见图一：GZ1：HW4004001321 4根GL11：H14004002032 1根GL12：H9904002535 1根GL1：HN3001506.59 2根60006000GL1-1-GL1-1-GL11GL12GZ1图 一1、2标高EL+21.70m处，合成塔混凝土结构框架平面图详见图二：KZ1：15001000 强度C30 2根

3、 KZ2：12001000 强度C30 2根图 二3000100012001500KZ224001000KZ160006000-尿素合成塔安装位置塔体水平移动方向=图 二尿素合成塔在框架中的安装位置立面图，详见图三：钢结构框架EL00.00 m=EL + 58.00 m=EL + 21.70 m=EL + 65.00 m=EL + 47.50 m=尿素合成塔安装位置混凝土结构框架图 三=2 合成塔安装2.1 安装简介依据设计及合同要求，利用钢筋混凝土及钢结构框架吊装合成塔。合成塔钢结构框架顶部架设提升横梁（钢结构框架做加固），提升横梁上方设置两台液压提升器（TJJ-3500型液压提升器），两台

4、液压提升器通过钢绞线与底部合成塔上端部两侧的下吊点连接同步提升合成塔，同时在合成塔尾部设置大型吊车溜尾向前移动合成塔，配合提升将合成塔竖直并安装就位。2.2主要技术参数尿素合成塔重:421t尿素合成塔长度约:36m顶部安装标高度58m2.3液压同步提升技术1) 超大型构件液压同步提升施工技术特点. 通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制；. 采用柔性索具承重。只要有合理的承重吊点，提升高度不受限制；提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程十分安全，并且构件可以在提升过程中的任意位置长期可靠锁定；. 提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装

5、；. 设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强；. 大量安装工作在地面完成，减少高空作业；. 保证安装精度要求；. 减少施工临时措施，缩短施工工期。液压同步提升系统采用计算机控制，通过跳频扩频通讯技术传递控制指令，全自动完成同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作锁闭、过程显示以及故障报警等多种功能。是集机、电、液、传感器、 计算机控制于一体的现代化先进设备。2) 液压提升原理 “液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系

6、列独特优点。液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。液压提升和回落过程见如下流程图所示，一个流程为提升器一个行程。当提升器周期动作时，提升重物则一步步上升或下降。二、 施工方案1. 总体布置原则1） 根据尿素合成塔的安装要求,在所需的钢框架平台搭建提升安装平台。液压提升器提升梁GL-1GL-11GL-1230002595提升器布置示意图2） 满足提升的载荷要求，并应使每台提升器受载均匀；3） 保证每台泵站驱动的提升油缸数相等；4） 在总体布置时，要认真考虑系统的安全性和可靠性，降低工程风险。2R-6201

7、尿素合成塔进场卸车 R-6201尿素合成塔分两段进场，每段平均重量为：210.5t。卸车采用400t履带吊车。在杆长30米，回转半径7米时进行，此时吊车额定起重重量为265t，实际载荷为：210.5(设备重)+9t(吊钩及锁具重)1.1(动载系数)=241.5t。故，满足吊装要求。 卸车用钢丝绳的选用：钢丝绳选用76（637+FC）-1700两根，每根长约22米。捆绑方法如图所示，钢丝绳的最大受力满足5倍安全系数。 卸车示意图3. R-6201尿素合成塔平移及提升安装STEP 1尿素合成塔的头部置于砼框架内，与提升器下吊点连接，尾部用400t履带吊车溜尾平移合成塔前进，逐步竖转提升合成塔；溜尾

8、吊点距设备尾部约1.5米处，在杆长30m,回转半径7m时进行。此时吊车额定起重重量为265t,实际溜尾吊重约：221t(设备重)+9t(吊钩及锁具重)1.1（动载系数）=253t。故，满足溜尾吊装要求。 吊装流程：两台液压提升装置主吊设备顶部吊点 400t履带吊提升合成塔尾部离地面0.5米左右 ，并随设备的直立适时的进行行走 合成塔吊直，拆除溜尾绳索 液压提升装置继续提升合成塔至安装就位。 合成塔在水平抬头，立直后及就位瞬间时，由合成塔重量分布在液压提升器及400t履带吊上的重量为： 主吊及溜尾重量分布情况水平抬头时（t）直立时（t）就位瞬时（t）液压提升装置200421421400t履带吊车

9、22100注：主吊及溜尾吊装重量均不包括吊钩及锁具重量依据合成塔制造厂家提供条件：合成塔前段重：200t,长16.6米；合成塔后段重221t,长19.4米。合成塔重心位置及受力见下图：溜尾吊点钢丝绳的选用：钢丝绳76（637+FC）-1700两根，每根长度为22米。钢丝绳校核计算：Fg=aFg /K =0.823600/5 =590.4(KN)Fg-钢丝绳的允许拉力（KN）Fg-钢丝绳的破断拉力总和（KN）a-换算系数，取0.82K-钢丝绳的安全系数，取5两根钢丝绳对折承重量为：590.44=2361.6（KN）Fg:2361.6KN 2210KN 故：钢丝绳满足吊装要求。捆绑方法：每根对折后

10、分别大捆，并用两个150t卡环锁紧，此法水平抬头时，钢丝绳的最大受力满足5倍安全系数。钢丝绳受力如下图所示：STEP 2竖转到位尿素合成塔提升到位1） 施工总体流程 在65m的砼框架顶部的钢框架上搭建提升平台。 在钢框架顶部安装提升大梁两根，将2台TJJ-3500型液压提升器分别安装在上面两根大梁上，提升器间距约2460mm。3000.2495.0提升器布置图 地锚吊具及销轴设计计算地锚荷载标准值350t，分项系数1.4，则荷载设计值P=1.4350t=490t。构件材质Q345开孔校核：算开孔补强应力 不算开孔补强应力 切应力P载荷d开孔直径t厚度地锚受力处焊缝校核：与合成塔耳板连接焊缝计算

11、：销轴校核：销轴直径158mm，W截面模量A销轴截面面积D销轴直径销轴施工荷载225t，分项系数1.4，则销轴荷载设计值，销轴材质40Cr，需调质处理，满足要求。q施工载荷c分项系数正应力Q载荷M弯矩W截面模量-截面塑性系数A截面面积钢材抗拉强度钢材抗剪强度 提升梁设计及计算提升梁的截面为箱形10008002030，材质Q345。简支距离6m，荷载距简支点距离为2.4m吊点荷载250t，荷载分项系数1.4，则提升吊点荷载设计值Q载荷M弯矩T扭矩截面系数：，正应力 切应力 M弯矩 截面模量 强度满足要求。 在尿素合成塔两侧，提升器下方，安装提升用下吊点。每台提升器配置一个。通过钢绞线将提升器与下

12、吊点进行连接。 吊车溜尾跟进把合成塔平移推进砼框架内。 提升下吊点与设在R-6201上的耳板连接。 液压设备及控制系统的调试 2台液压提升器同步提升工作，整体提升R-6201。同时，吊车跟进，平移合成塔向前移动。在提升过程中检查砼框架和提升临时措施、设备的状况，确认提升工况安全。 继续同步提升尿素合成塔，至安装工作高度。液压同步提升系统停止工作，并保持合成塔的空中姿态。 安装R-6201裙座支承钢梁及钢平台。 安装完毕后卸载、拆除液压设备。2） 流程图2. 提升系统配置1） 系统简介液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测及计算机同步控制系统组成。液压提升器为穿芯式结构，中间穿过24根

13、钢绞线，两端有主动锚具，利用锲形锚片的逆向运动自锁性，卡紧钢绞线向上提升。每台液压提升器最大设计提升重量为350t。钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，直径为18毫米，抗拉强度为1860Mp，破断力为36吨。液压提升器选用自有TJJ-3500型，单台最大设计提升重量为350t。2） 提升承重系统配置. R-6201尿素合成塔承重系统配置 R-6201尿素合成塔重量约420吨，包括其他附件，总提升重量按照450吨考虑。共配置2台TJJ-3500型液压提升器，单台液压提升器提升安全系数为：3502/450=1.55。根据以往工程经验及设计规范，液压提升器在此安全系数下工作是安全的

14、。5） 同步提升控制策略. 提升控制点设置控制系统根据一定的控制策略和算法实现对钢结构整体提升的姿态控制和荷载控制。在提升过程中，从保证结构吊装安全角度来看，应满足以下要求：a. 应保证2个吊点均匀受载；b. 应保证提升结构的空中稳定，以便结构能正确就位，也即要求2个吊点在上升或下降过程中能够保持同步；根据以上要求，制定如下的控制策略：. 提升过程同步监控措施a. 为使结构整体提升过程中，2台液压提升器的负载基本均匀，计算机通过同步控制，对提升过程进行调整控制；b. 根据预先通过计算得到的吊点力，在计算机同步控制系统中，对每台液压提升器的最大提升力进行设定。当遇到提升力超出设定值时，提升器自动

15、停止提升，以防止出现提升点荷载超载，造成对结构件和提升设施的破坏；c. 通过液压回路中设置的自锁装置以及机械自锁系统，在提升器停止工作或遇到停电等情况时，提升器能够长时间自动锁紧钢绞线，确保提升构件的安全。. 同步控制原理提升同步控制原理详见同步控制原理图：同步控制原理图YT1型计算机同步提升控制系统人机界面TJD-60型液压泵源系统. 同步提升速度液压同步提升系统的提升速度主要取决于液压泵源系统的流量、锚具切换和其他辅助工作所占用的时间。在本工程中，提升速度约45米/小时。三、 施工组织体系技术顾问液压提升总负责作业组后勤保障安全系统电器系统承重系统液压系统负责人现场职责单位名称任凤辰现场负

16、责集团黄树友现场管理集团朱小平现场负责集团姜小刚液压系统上海同济宝冶建设机器人有限公司余学国电器系统上海同济宝冶建设机器人有限公司高 岗承重系统上海同济宝冶建设机器人有限公司闫川武400T吊车溜尾负责人成都新一代有限公司四、 施工日期施工日期为2009年12月中旬到2010年1月初五、 提升前检查工作1. 液压提升系统安装调试1） 检查泵站上个别阀或硬管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态。2） 检查泵站启动柜与液压提升器之间电缆线的连接是否正确。3） 检查泵站与液压提升器主油缸、锚具缸之间的油管连接是否正确。4） 系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。5） 在泵站不

17、启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和提升器编号是否对应。6） 检查传感器（行程传感器，上、下锚具缸传感器）。按动各提升器行程传感器的2L、2L-、L+、L和锚具缸的SM、XM的行程开关，使控制柜中相应的信号灯发讯。7） 提升检查：在安全锚处于正常位置、下锚紧的情况下，松开上锚，启动泵站，调节一定的压力(5Mpa左右)，伸缩提升油缸：检查A腔、B腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸；检查比例阀在电流变化时能否加快或减慢对应油缸的伸缩速度。8） 预加载：调节一定的压力（23Mpa），使钢绞线处于基本相同的张紧状态。2. 其他项目检查1

18、） 构件焊接检查；2） 提升框架加固检查；六、 正式提升1. 分级加载预提升1） 待检查工作无误和系统检测无误后正式提升，经计算，确定提升设备所需的伸缸压力（考虑压力损失）和缩缸压力。2） 开始提升时，两侧的伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，80%，90%，100%。3） 设备腾空后停止提升，对液压提升系统、结构系统进行全面检 查，在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能继续提升。4） 在同步提升过程中，密切注意地面水平滑移情况。确保提升与滑移配合默契同步，提升过程中钢绞线保持竖直状态，避免钢绞线摩擦损坏，避免产生侧向力。2. 提升

19、过程的监控措施1） 在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后，现场安装总指挥检查并发令后，才能进行正式提升。2） 根据预先通过计算得到的提升工况提升点反力值，在计算机同步控制系统中，对每台液压提升器的最大提升力进行设定。当遇到提升力超出设定值时，提升器自动采取溢流卸载，以防止出现提升点荷载分布严重不均，造成对结构件和提升设施的破坏。3） 通过液压回路中设置的自锁装置以及机械自锁系统，在提升器停止工作或遇到停电等情况时，提升器能够长时间自动锁紧钢绞线，确保提升构件的安全。4） 设备头部试提升离开滑移小车（或完全由平卧转竖直状态）后，应停止提升。保持此状态，全面检查结构、提升设备及提

20、升系统的工作情况（钢绞线、提升器、安全锚、液压泵站、传感检测系统等）。5） 监测地面水平滑移情况，配合同步提升。6） 在提升过程中，注意观测系统的荷载变化情况等，并认真做好记录工作。7） 在提升过程中，地面测量人员要测量各吊点离地的高度。8） 提升过程中应密切注意提升地锚、钢绞线、提升器、安全锚、液压泵站、计算机控制系统、传感检测系统等的工作状态。9） 通讯工具专人保管，确保信号畅通。七、 安全文明施工1） 要在职工中树立安全生产第一的思想，认识到安全生产文明 施工的重要性，做到每天班前教育、班前检查、班后总结，所有施工人员，必须严格遵守现场条令及我研究中心有关外场作业安全规章制度。2） 所有

21、施工人员要按方案作业要求严格培训，施工前所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解，熟悉操作过程和具体步骤，合格后方可上岗，进入现场要遵守纪律。3） 吊装时，施工人员不得在构件、起重臂下或受力索具附近停留。4） 钢绞线在安装时，地面应划定安全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡；提升前，应进行全面清场，被提升构件内不得有坠落物，提升空间内不得有障碍物；在提升过程中，应指定专人观察地锚、安全锚、提升器、钢绞线、缆风绳的工作情况，若有异常现象，直接通知现场总指挥。5） 在施工过程中，施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊情况进行调整，则必须通过一定的程序以保证整个施工过程安全。6） 高空作业人

22、员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带，且每人一根安全绳索，专绳专用，安全带应高挂低用。7） 禁止在风速五级以上进行安装工作。8） 通讯工具专人保管，确保信号畅通。非电器人员不得私自动电，现场要配备标准配电盘，现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定。9） 安全体系 项目经理：任凤辰安全经理 ：高建德安全员： 王海亭 液压提升班： 钟华 400T吊车班 ：闫川武钳工班 ：赵三元 电工班：刘乃唐八、应急预案1. 现场设备故障应急预案1） 液压提升器故障本次提升所使用的3500KN提升器，配有上下两道安全锚，提升过程中如油缸发生漏油等故障，必要时可将安全锚锁死，然

23、后更换油缸。2） 泵站故障泵站一些漏油故障只需几分钟更换垫圈即可，如电机出现故障必要时可在高空维修。3） 油管损坏提升过程中，如油管爆裂，提升器上的液控单向阀自动锁死，更换油管即可。4） 控制系统故障本次提升使用的电器系统稳定性高，一些简单故障现场即可调试，必要时更换控制系统。本套液压提升设备可靠性好、自动化程度高、现场操作方便，设备每次出厂都经过严格检修、试验，且出现故障不会对总体安全造成影响。2. 自然环境影响应急预案雨天停止高空作业，大雨停止现场作业，如遇大风天气，停止提升，同时张好抗风缆风绳。3. 意外事故应急预案施工人员熟悉施工程序的同时，技术交底、安全检查和必要的安全设施也是相当重要的。焊接、切割施工部位放置防火设施，对施工人员教授必备的紧急救护措施。如遇紧急事故及时报警，并通报业主进行紧急处理。九、类似工程液压大梁液压提升器液压提升上吊点（安装在框架梁顶部）液压提升下吊点（与合成塔端部吊点连接）