呈钢高炉斜桥吊装专项方案

我单位承建云南曲靖呈钢钢铁（集团）有限公司1080m3高炉配套技改工程，该工程位于云南曲靖市马龙县东光工业区，该工程由河北冶金建设集团勘察设计有限公司设计，高炉进料系统钢结构为斜桥式钢结构。高炉斜桥预组装、安装施工场地狭小，为安全、顺利、高质量的完成本工程，针对施工难度系数增大、工效降低、施工流程分步断层特点，编制斜桥预组装、安（吊）装施工专项施工方案。

第二章 工程内容

1080m3高炉斜桥钢结构由斜桥桁架、梯子、轨道等组成，高炉斜桥主梁焊接H型钢H1100×400×16×25，焊接H型钢加强角钢∠125×80×10，斜桥上下翼缘连接型材：∠90×90×6，料车轨道为38㎏，料车护轨型材为[16a，斜桥支撑柱为焊接H型钢。

第三章 编制依据及规范

1、业主方提供相关施工蓝图《斜桥施工图》。 2、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001； 3、《炼铁机械设备安装工程施工及验收规范》GB50372—2006；

3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；

4、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005； 5、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91； 6、起重吊装常用数据手册。

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第四章 制作安装技术

一、斜桥预组装及安装要求

斜桥钢结构预组装、安装过程中应严格按《炼铁机械设备安装工程施工及验收规范》、《钢结构施工验收规范》执行。

（一）、斜桥预拼装允许偏差：

1、斜桥长度10mm；斜桥任意节点处截面几何尺寸±5mm，截面对角线长度之差5mm；

2、斜桥不得下挠，斜桥主梁预组装时其接口起拱8mm；在斜桥长度方向17.282m处有斜支撑柱，31.257m、45.9m、上部端头处均有斜桥支柱架。

3、斜桥下表面两对角线长度之差10.0mm；构件节点上杆件几何中心线交汇点3.0mm。

（二）、斜桥钢梯、平台栏杆制作、安装技术要求：

1、支架连接处的错口量允许偏差≤3.0；支架柱脚、上部支座中心线5.0mm；支架两对角线长度之差5mm；支架标高5mm；支架垂直度H/1000且≤20，H支架高度；

2、斜桥侧向弯曲L/1000且≤10；斜桥中心线相对斜桥轴线5mm； 3、平台长度和宽度、平台支柱弯曲矢高、梯梁长度、钢梯宽度、踏步(棍)间距应控制在±5mm范围内；平台两对角线差|L1-L2|、平台表面平面度(1m范围内)应控制在6mm范围内；

4、平台支柱高度应控制在±3.0㎜；平台梁水平度应控制在L/1000,且小于20.0㎜；平台支柱垂直度应控制在H/1000,且小于

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15.0㎜；

5、钢梯纵向挠曲矢高应控制在L/1000范围内；直梯垂直度应控制在L/1000,且小于15.0㎜；

6、平台高度、栏杆高度、栏杆立柱间距应控制在±15.0㎜； 7、承重平台梁侧向弯曲应控制在L/1000,且小于10.0㎜；承重平台梁垂直度应控制在h/250,且小于15.0㎜。

（三）、轨道安装允许偏差：

1、轨道中心线位置±5mm；两轨道中心线间距±5mm；轨道直线度±3mm；轨道水平弯曲度≤1mm；

2、轨道纵向不水平度L/1500，且全行程≤10mm；

3、轨道接头间隙≤2mm；轨道接头高低差、侧向错边≤1轨道对角线±3mm。

（四）、焊缝的外观质量应符合下列规定。

1、斜桥钢结构焊缝外观质量不允许裂纹、焊瘤、表面气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷；咬边：深度≤0.05t且≤0.5；累计长度≤10%焊缝全长，且<100 mm。

2、斜桥焊缝尺寸：（1）、对接接头余高C≤3.0 mm；焊缝宽度B超过每边坡口约2.0 mm；对口错边d≤0.1t，且不大于3.0 mm；（2）、角焊缝余高C：0～3.0 mm；焊角尺寸（hf）0～3.0 mm。

3、斜桥钢结构工字钢梁、轨道按一、二级焊缝要求，钢梯、平台栏杆焊缝最低等级按下表三级进行焊接，允许偏差：

项 目

允许偏差（mm） 一、二级 三级 3

B<20 C为0～3 B<20 C为0～4 余高C 对接焊缝、焊缝宽B B≥20 C为0～4 B≥20 C为0～5 完全熔透组对接焊缝错合焊缝 d<0.1t，且≤2.0 d<0.15t且≤3.0 边d 部分焊透组角焊缝余高C hf≤6时，0～1.5 hf>6时，0～3.0 合焊缝缝、角焊缝焊脚 焊脚尺寸 hf hf≤6时，0～1.5 hf>6时，0～3.0 深度 ≤0.05t且≤0.5 ≤0.1t且≤1.0 咬边 累计长度≤10%焊缝全长长度 按二级要求 且小于100mm ≤0.2+0.04t，且根部收缩 ≤0.2+0.02t，且≤1.0 ≤2.0 注：（1）、 hf >8.0mm 的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm 但总长度不得超过焊缝长度10%。

（2）、T 形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝其hf不应小于t/4；设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的hf为t/2，且不应大于10mm ；hf的允许偏差为0～4mm。

（六）、施工准备

斜桥预组装、安装，现场施工场地狭小且凸凹不平，土质较为松软，因而将施工场地先用石块垫实、铺平、压实，在场地用热轧H型钢HW350×350×12×19铺设、调平，再将已制作好的H型钢倒运到预组装现场进行预组装。预组装完毕后须对斜桥▽0.00m安装点、斜桥支撑框架柱脚进行复测检查。

二、斜桥吊装、安全措施 （一）、斜桥吊装

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1、吊装技术特点：斜桥安装高度高，角度较大。

高炉斜桥料车主梁为4榀焊接H型钢H1100×400×16×25，每榀斜桥上部端头底部安装高度43.891m，斜桥安装角度为55.2320，每榀斜桥主梁斜长为55.839m，考虑斜桥吊装安全、快捷、经济、有序等因素，斜桥按每两榀预组装完毕后进行吊装。

斜桥预组装后吊装重量： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

名称 主梁H型钢 槽钢 角钢 不等边角钢 不等边角钢 钢轨 工字钢 槽钢 钢板 钢板 钢板 方管 钢轨连接板 吊耳加强筋板 吊耳钢板 规格型号 H1100×400×16×25 [16a ∠90×6 ∠125×80×10 2单位 数量 t/m 31.479 Q235A t/m t/m t/m 3.124 181.192 1.782 213.360 1.43 92.400 1.753 88.200 4.261 112.144 0.293 14.300 0.115 4.200 ∠160×100×10 t/m 38㎏ I16 [25a δ=12mm δ=18mm δ=16mm □68×68 38㎏轨道用 δ=25mm δ=30mm t/m t/m t/m t/㎡ 2.565 27.23 t/㎡ 0.053 0.378 t/㎡ 0.038 0.299 t/m 付 0.854 23.530 0.036 6 2.032 t/㎡ 0.399 t/㎡ 0.071 0.300 5

16 17 18 19 20 加强工字钢 爬梯槽钢 爬梯花纹钢板 爬梯扁钢 栏杆扶手 I28a [16a δ=6mm —40×4 Φ48×3.5 t/m t/m 0.278 6.400 1.213 70.362 t/㎡ 1.578 32.604 t/m t/m t t 0.088 70.362 0.265 68.931 1.212 0.48 21 轨道压板、垫板 22 螺栓、拉杆 斜桥两榀预组装成第一架斜桥，主梁长54.484m，净重53.151t，考虑焊缝系数等因素斜桥总重约：54.746t。

斜桥施工装备：施工现场狭窄、斜桥预组装较长的条件，为达到安全、快捷、经济、有序的施工，根据斜桥安装高度（▽43.892m），斜桥长55.839m（含端头），安装角度（55.2320），计算斜桥第一吊点距离斜桥端点17.718m，吊装需用吊车中心停放位置距离高炉框架柱柱脚防护墙6.0m，距离第二架斜桥4680mm（吊盘座距离斜桥270mm），吊车吊臂起点离地面标高按1.5m计算，吊臂距离扛杆物件1.0m。

吊车吊装第二架斜桥时从防护堰墙上方跨过，吊车吊盘中心到防护堰墙间距6.742m，防护堰墙标高9.2m，则吊车吊臂最小角度为52.230；斜桥支撑柱最高顶点标高为▽26.372m，吊臂距离柱顶1.0m，斜桥支撑柱到吊车间距9.152m，吊车吊臂起点斜桥支撑柱角度70.520；吊臂第一吊点位置作业半径最大为13.5m，吊点标高为▽32.25m，吊点到吊车挂钩1.70m，其起吊吊臂端点高度为13.5/tan70.52=38.17m，吊臂吊端距离吊点长5.92m，吊臂长40.48m。

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根据其作业半径及吊装重量，根据汽车吊车性能表可选用QAY260A吨汽车吊，其作业半径14.0m，吊车吊臂臂长40.4m，吊钩重0.827吨，可吊重物54.1吨。

斜桥吊装因斜桥太长，场地狭窄，QAY260A吨汽车吊无法吊起，须考虑用另一张汽车吊停放在260吨汽车吊后方进行全程配合吊装，吊车转盘中心距离第一架斜桥尾部回转半径约23m，根据汽车吊吊车性能表可选用QAY180A吨汽车吊，其作业半径24.0m，吊车吊臂臂长35.7m，吊钩重1.15吨，可吊重物19.2吨，因两台汽车吊配合吊装、吊车吊钩、钢丝绳自重虑及吊装设备安全性能，最大作业半径时，260吨汽车吊最大起重量控制在45吨范围内，180吨汽车吊最大起吊重量控制在15吨范围内。

安装第一架斜桥时，斜桥可向前移动，第二架斜桥因第一架斜桥无法向前移动需考虑吊装考虑50吨汽车吊车配合配合QAY260A吨、QAY180A吨汽车吊移动斜桥。

斜桥吊装现场平面布置图

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斜桥安装标高、吊装受力示意图

▽▽260吨吊车130吨吊车▽▽ 斜桥正上方因安装轨道无法进行焊接吊耳，在吊点及两侧0.15m

焊接δ=25mm梯形加强板，梯形钢板尺寸：上边180mm，下边350mm，高1841mm，260吨汽车吊吊耳焊接在加强筋板上，斜桥吊点大样、斜桥剖立面见下图：

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吊车吊点

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为防止斜桥吊装变形，两榀斜桥预组装后，吊点前后间隔0.8～1.0m处上、下翼缘板，需用型钢工字钢I28a加强。

2、钢丝绳选用

吊车吊车吊耳受力点距离吊钩

1.7m，钢绳夹角为29.490，第一

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架斜桥吊车所承重最大为54.746吨（536.892KN）。每个吊孔卸扣考虑用两根钢丝绳起吊，每根钢丝绳垂直承载重量为13.686t，钢丝绳水平承载重量为3.602吨，钢丝绳（合力）承载重量14.153吨（138.794KN），安全系数考虑为8，考虑钢丝绳折减系数0.82，钢丝绳（合力）承载载荷为138.794×8/0.82=1354.085KN。钢丝绳承载总载荷为5416.34KN。

选用Φ52 6×37+FC 抗拉强度1770MPa的钢丝绳，其最小的破断拉力为1410.0KN，4根钢绳能承受5640KN的最小破断拉力，所以满足吊装要求。

3、360吨卸扣及吊耳选取及计算

根据钢丝绳所承载14.207t选取35吨卸扣2个，每个卸扣栓2根钢丝绳，吊耳选取300×375×30，材质采用Q235B，2件。

吊耳与加强筋板焊接，其焊接部位采用双面坡口，坡口为450。每个吊耳焊接长度为300mm全熔透焊缝2道。吊耳开吊孔Φ100mm，吊耳孔中心距离吊耳外边缘最小距离为123mm，吊孔边缘距离吊耳边缘73mm。

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每个吊耳所承受垂直拉力536.892KN/4=134.223KN。吊耳与钢丝绳受力夹角为θ=14.7450。

贴角焊缝（焊缝为全熔透）许用应力为110MPa，吊耳材料容许抗拉、抗压、抗弯应力为155MPa，抗剪应力95MPa； 吊耳水平分力：134.223KN×tan14.7450=35.326KN。 钢丝绳方向拉力：134.223KN/cos14.7450=138.794KN。

吊耳吊索方向的拉应力、剪应力：138.794KN/（73×30）=57.038N/mm2=57.038MPa，吊耳吊索方向拉应力小于吊耳材料容许抗拉、抗压、抗弯应力155MPa，吊耳吊索方向剪应力小于吊耳材料容许剪应力95MPa，吊耳抗拉、抗剪强度符合要求。 角焊缝面积：300×25×2=15000mm2；

角焊缝（全熔透）拉应力：138.794KN/15000=9.253N/mm2=9.253MPa； 角焊缝（全熔透）剪应力：35.326KN/15000=2.355N/mm2=2.355MPa； 吊耳径向弯矩：M=35.326×73.44=2594341mm·N； 角焊缝弯曲应力：（6×259435）/30/300^2=5.765MPa； 角焊缝组合应力：SQRT[（9.253^2+5.765^2）+4×2.355^2]=11.876MPa。吊耳焊缝组合应力小于吊耳角焊缝容许应力110MPa，吊耳焊缝强度符合要求。 4、180吨汽车吊钢丝绳、吊耳

（1）、钢丝绳选用

180

吨汽车吊吊耳受力点距离吊钩2.0m，钢绳夹角为30.5920，

钢丝绳吊装重量按15吨（147.105KN），每根钢丝绳垂直承载重量为

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7.5t，钢丝绳水平承载重量为2.051吨，钢丝绳（合力）承载重量7.775吨（76.254KN），安全系数考虑为8，考虑钢丝绳折减系数0.82，钢丝绳（合力）承载载荷为76.254×8/0.82=743.941KN。

选用Φ38 6×37+FC 抗拉强度1770MPa的钢丝绳，其最小的破断拉力为753KN，2根钢绳能承受1506KN的最小破断拉力，所以满足吊装要求。

（2）、180吨汽车吊吊耳选取及计算

根据钢丝绳所承载7.5t选取35吨卸扣2个，考虑180吨汽车吊车作业半径，吊耳焊接在斜桥尾部上方4m位置，吊点到斜桥端头重3.741吨。斜桥正上方因安装轨道无法进行焊接吊耳，在吊点处焊接δ=25mm吊耳，为防止在起吊过程中斜桥主梁吊点处变形，吊耳制作成梯形加强型，材质采用Q235B，2件。梯形吊耳尺寸：上边180mm，下边350mm，高1180mm，180吨汽车吊吊耳安装大样见下图：

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吊车吊点 为防止斜桥主梁吊装变形，两榀斜桥预组装后，吊点前后间隔

0.5m上翼缘板，需用型钢工字钢I28a加强。

吊耳焊接，其焊接部位采用双面坡口，坡口为450。每个吊耳焊接长度为1638mm全熔透焊缝。吊耳开吊孔Φ100mm，吊耳孔中心距离吊耳外边缘最小距离为90mm，吊孔边缘距离吊耳边缘40mm。

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每个吊耳所承受垂直拉力147.105KN/2=73.553KN。吊耳与钢丝

绳受力夹角为θ=15.2960。

贴角焊缝（焊缝为全熔透）许用应力为110MPa，吊耳材料容许抗拉、抗压、抗弯应力为155MPa，抗剪应力95MPa； 吊耳水平分力：73.553KN×tan15.2960=20.116KN。 钢丝绳方向拉力：73.553KN/cos15.2960=76.254KN。

吊耳吊索方向的拉应力、剪应力：76.254KN/（40×25）=47.659N/mm2=47.659MPa，吊耳吊索方向拉应力小于吊耳材料容许抗拉、抗压、抗弯应力155MPa，吊耳吊索方向剪应力小于吊耳材料容许剪应力95MPa，吊耳抗拉、抗剪强度符合要求。 角焊缝面积：1638×25=40950mm2；

角焊缝（全熔透）拉应力：76.254KN/40950=1.862N/mm2=1.862MPa； 角焊缝（全熔透）剪应力：20.116KN/40950=0.481N/mm2=0.491MPa；

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吊耳径向弯矩：M=20.116×195=3922738mm·N； 角焊缝弯曲应力：（6×3922738）/25/1638^2=0.351MPa； 角焊缝组合应力：SQRT[（1.862^2+0.351^2）+4×0.491^2]=2.134MPa。吊耳焊缝组合应力小于吊耳角焊缝容许应力110MPa，吊耳焊缝强度符合要求。

第五章、安全技术措施

斜桥施工装备：施工现场狭窄、斜桥较长条件，为达到安全、快捷、经济、有序的施工，斜桥吊装考虑采用260吨主吊、130吨、50吨吊车配合吊装。吊装必须专门指定专业起重工指挥，起吊转臂要保证吊装安全可靠。吊装过程中，操作工时时注视吊车仪表盘的参数，吊车所承载的重量尽量保持在起吊平衡时吨位，以确保吊装机械性能安装。

1、吊装区域拉警戒线，严禁闲杂人员进入吊装区域； 2、吊装统一由专业起重工指挥，指挥人员和机械操作人员必须统一信号。吊装过程中须有专职安全员现场进行监督。

3、斜桥吊装前高空作业安全防护措施应到位，高空作业如有操作台，先制作安装操作台及防护栏杆，后再进行其他作业。

若无操作平台、无防护栏杆高空作业必须先搭设经检验合格临时操作台及防护栏杆，操作台主梁角钢∠75×75×8，平台用跳板50㎜×250㎜×5000㎜铺设,10#铁丝捆牢，搭设栏杆立柱焊管Φ48×3.5、高1.2m焊管并穿Φ12～Φ14mm钢丝绳或焊接吊挂环扣，以便

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挂安全带。安全带必须正确系好并确保高挂抵用。

操作台位置简图

4、重物起吊过程中必须使用缆风绳（麻绳）稳住吊物，不允许重物转动和摇摆。

5、起吊前须对吊物进行焊缝质量检查以防吊装后行程高空补焊；安全检查，以防吊装过程中有物件坠落。

6、特殊工种须持证上岗并按照相关规程操作。严禁盲目和违章操作，以免造成机械损坏和人身伤害。

7、在起吊安装过程中，严禁用手套或其他物件接触钢丝绳，施工人员与钢丝绳保持安全距离。

8、吊装作业前必须签吊装确认表方可进行吊装。

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第六章 吊装机具需用计划

序号 材料或设备名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 型号规格 单位 数量 台 台 台 台 200X50X4000 T2 35t 10t 六角钢 Φ50 6×37＋1Fc Φ38 6×37＋1Fc

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备注 4m/根 4m/根 汽车式起重机 260吨 汽车式起重机 180吨 汽车式起重机 50吨 交流电焊机 木跳板 经纬仪 卸扣 卸扣 撬棍 1 1 1 4 12 1 2 2 3 4 2 6 块 台 个 个 根 根 根 付 10 钢丝绳 11 钢丝绳 12 安全带 1、根据分公司审核、审批意见，180吨汽车吊作业半径为24m，臂长为35.7m，全配重，起重量为19.2吨，该吊车性能组合为：组合21110，倍率6的起重性能；可将180吨吊车性能组合改变成：组合11111，倍率为6的起重性能，作业半径为24m，臂长为35.7m，全配重，起重量为21.5吨，可满足吊装条件。

2、260吨汽车吊吊点钢丝绳采用分公司审批方式栓挂。 3、

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