井架爬模安全技术方案(改)_井架安全技术方案
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本钢板材有限公司焦化厂焦二车间干熄焦扩能改造工程钢筋混凝土
烟囱
井架爬模及提升施工安全技术方案
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本钢二建三工区
2013年06月08日
目录
一、编制依据....................................................................................................................................2
二、工程概况....................................................................................................................................2
三、爬模安全专项施工方案.............................................................................................................3
（一）爬升机构的安全保护系统及防护措施..................................................................................3
（二）爬架操作人员的要求..............................................................................................................4
（三）爬架安装安全注意事项及技术要求......................................................................................4
（四）爬架爬升安全注意事项及技术要求......................................................................................5
（五）爬架拆除安全注意事项及技术要求......................................................................................6
四、升降吊笼安全措施....................................................................................................................7
（一）安装措施..................................................................................................................................7
（二）使用与维护..............................................................................................................................9
五、模板安全施工保证措施...........................................................................................................10
六、安全稳定性验算......................................................................................................................11
（一）荷载计算................................................................................................................................11
（二）井架立柱安全稳定性验算....................................................................................................11
（三）井架整体稳定性验算............................................................................................................12
（四）钢丝绳安全性验算................................................................................................................13
（五）平台提升系统承载能力验算................................................................................................14
一、编制依据
1、《本钢板材有限公司焦化厂焦二车间干熄焦扩能改造工程钢筋混凝土烟囱土建结构施工图》20403EJ2130012、参照《建筑施工附着升降脚手架暂行规定》
3、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20114、参照《高处作业吊篮》GB19155–20035、参照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018–20036、《建筑机械与设备焊接件通用技术条件》JG/T5082.1–19967、参照《组合钢模板技术规范》GB50214-2011
二、工程概况
该工程位于本钢焦化厂焦一车间与焦二车间1、2号及4、5号焦炉之间，南北临近5、6号转运站，东侧为新建3号焦炉，西侧为1号焦炉熄焦台。该烟囱为新建3号焦炉配套工程，±0.000m相当于绝对标高160.600m。
筒身采用C30砼，内衬采用MU10专用红心砖、M5混合砂浆砌筑，每隔2m设沉降带。
烟囱±0.000以上145m高，筒身上口外径Φ5.450m，壁厚为160mm；下部在标高1.25m处为Φ11.840m，壁厚为440mm。在筒身顶部标高75m、115m、140m处各设有一个检修及信号平台。
整个烟囱自标高1.25米算起分14个节段组成，在每个节段之顶部做有支承内衬用的间断的悬出部分。筒身的壁厚由440～160㎜沿高度呈阶梯变化。
烟囱爬升装置顶端设置避雷装置。
烟囱施工采用竖井架爬模施工。内衬采用大架下挂吊架同步砌筑的立体交叉施工工艺，以确保工程质量，并满足工期要求。
三、爬模安全专项施工方案
（一）爬升机构的安全保护系统及防护措施
1、爬升机构的安全保护
本工程采用有井架内倒外提拉的施工工艺。井架断面尺寸为1200×1200，立柱采用∠75×8角钢制作，水平及斜拉杆采用∠50×5制作，立柱单节长2500mm，两端及中间均设置水平拉杆，每节内设两道斜拉杆，筒身内每20m高四周设水平拉结，以保证井架的垂直度。
操作平台系统：操作平台由12根[12.6槽钢辐射梁和内、外两层围圈构成，操作平台上铺30mm厚木板，平台由12个额定起重能力为3t和4个额定起重能力为1.5t的手扳葫芦通过钢丝绳悬挂在井架上，在平台下面沿筒壁内、外设两层吊篮用于支模作业。
2、架体与墙体的防护及架体间的防护
在爬模水平梁架上绑小横杆，在小横杆上铺设脚手板，通过附墙撑控制脚手板离墙的防护距离，要求脚手板离混凝土面的距离均应小于100mm。
各单独独立的架体在搭设的过程中留有100mm的空隙，以保证单独架体的爬升。为安全防护，在相邻架体的空隙处、架体平台与墙体间隙处铺设翻板，当架体爬升时将翻板翻开，架体爬升到位后，应立即将翻板铺好，并用安全网将各独立架体连接好。（翻板制作说明：翻板连接处可使用胶皮或折页等制作，其一段钉在靠近空隙的脚手板上，另一段钉在翻板上）
3、内爬塔的安全使用
内爬塔的承重钢梁及基座在爬架安装之前就已经安装到位，爬架安装之后有足够的空间安装内爬塔标准节；架体主平台采用型钢焊接整体定型。
4、架体的防护
由于架体是分段爬升，在架体端口的平台的相对标高1200mm处加设一道护身栏杆，并设踢脚板，以防止人员和物料的坠落。
5、架体防雷措施
由于架体处于高空之中，可用导线将架体与主体结构的避雷带连起来以达到 防雷作用。
6、爬模安全防火
在架体平台上施焊动火需经过有关部门审批，严格落实动火证制度，防止不当用火引发火灾，并在架体平台上设置固定灭火器箱，放置安全有效的灭火器备用。
（二）爬架操作人员的要求
1、操作人员必须经过培训，经考核合格后持证上岗。未经培训的无证人员严禁上岗作业。
2、操作人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0、无色盲、无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病。
3、爬模操作人员在进场后，应接受三级安全教育及爬模施工安全技术交底。
4、正确使用个人防护用品和采取安全防护措施。进入施工现场，必须戴好安全帽，作业时必须系好安全带，工具使用完要放在工具套内。
5、操作人员要有责任心，工作认真负责，严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。
6、操作人员必须遵循安全技术操作规程的规定进行作业。
（三）爬架安装安全注意事项及技术要求
1、安装前检查现场所有的零部件质量和数量，符合要求后方可安装使用。
2、准确预埋好爬架附墙装置的预埋件孔位，是确保顺利爬升的重要环节，应严格控制预埋件垂直于墙体外表面，孔位前后左右偏差±2mm。
3、正常情况下，当筒身混凝土强度达到15Mpa后，即可在预埋爬锥上安装附墙装置。先将受力螺栓预拧紧，待校正埋件挂座位置后用力拧紧受力螺栓，以保证其安全性。
4、架体支承跨度的布置，不能超过手动葫芦的最大拉伸能力。附着点间直线布置不应大于5m。
5、架体的平台横梁悬挑长度，整体式爬架不得大于1/2水平支承跨度或2.5米，根据本工程的结构特点，圆周外的部位采用悬挑，在搭设悬挑部位架体的时候须将悬挑部位上下通联，并将其向架体中间部位拉接，以保证其稳定性。
6、竖向爬模挂架和防倾导向装置的垂直偏差应不大于5‰或30mm。
7、爬模安装到位后，为保证施工安全，应及时按有关脚手架安全技术规范要求，铺设脚手板及安全网。铺设脚手板时应考虑架体单元体之间爬升时留有100mm左右的间隙，以防止爬升时相互碰撞。架体的底层和外围侧面，以及爬升时的架体开口端，爬升到位后用合页盖好，翻板盖好后，用插销锁紧，避免翻板掀开后零散物品坠落，并用安全网进行全封闭防护。
8、爬模安装完毕后，应由设备所有单位与安装使用单位的有关人员，共同对安装完的爬模进行安装检查验收，验收合格签字后方可投入使用。
（四）爬架爬升安全注意事项及技术要求
1、爬模在爬升开始前，应对爬模系统作全面检查，拆除所有障碍物，确认符合要求后方可进行爬升。
2、爬模专职操作人员应严格执行爬架爬升作业的操作程序规定和技术要求。
3、施工期间应确保爬模的防坠、防倾装置必须灵敏、可靠、有效，电控液压爬升系统应操作平稳、安全可靠，超载保护和爬升同步的功能。
4、爬模爬升时，架体上不允许堆放与爬升无关的杂物。
5、爬模爬升时严禁操作人员停留在正在爬升的架体上，专业操作人员可站立于未爬升架体或其它有安全保护措施的位置进行操作。
6、提升导轨时，必须将爬模下挂架的钩头钩挂在附墙装置的承重销上，通过操作爬升装置将导轨爬升到上一层的附墙装置上。
7、提升架体时，应拔出爬模下挂架与附墙装置的安全销，用手动葫芦将架体爬升到上一层，再将爬模下挂架钩挂在附墙装置上，插好安全销。
8、爬升过程中应实行统一指挥、规范指令，爬升指令只能由一人下达，但当有异常情况出现时，任何人均可立即发出停止指令。
9、爬架爬升到位后，必须及时按使用状态要求进行附着固定。在没有完成架体固定工作之前，施工人员不得擅自离岗或下班，未办交付使用手续的，不得投入使用。
10、遇六级（含六级）以上大风、大雨、浓雾和雷雨等恶劣天气时，禁止进行爬升和拆卸作业，夜间禁止进行爬升作业。
11、正在进行爬升作业的爬架下面，严禁有人进入爬架下方区域活动，并应设专人负责监护。
（五）爬架拆除安全注意事项及技术要求
1、爬模拆除属于高空特种作业，操作人员必须经专业安全技术培训，持证上岗，同时熟知本工种的安全操作规定和施工现场的安全生产制度，不违章作业。对违章作业的指令有权拒绝，并有责任制止他人违章作业。
2、从事高空作业的人员必须经过体检，凡患有高血压、心脏病、癫瘫病、晕高或视力不够以及不适合高空作业的，不得从事登高拆除作业。
3、操作人员必须将安全带系于墙体外侧的施工钢管操作架上，防止爬架拆除过程中本身失稳造成坠落事故。
4、遇六级（含六级）以上大风、雨雪、浓雾和雷雨天气时，禁止进行架体的拆除工作，并预先对架体采取加固措施。
5、严禁在夜间进行爬架的拆除工作。
6、拆除前划定作业区域范围，并设警戒标识，禁止与拆除无关的人员进入。拆除爬模时应有可靠的防止人员与物料坠落的措施，严禁抛扔物料。
7、爬架拆除人员应配备工具袋，手上拿钢管时，不准同时拿扳手，工具用后必须放在工具袋内。拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运、分类、分堆、分规格码放整齐，要有防水措施，以防雨后生锈。
8、正确使用个人安全防护用品，必须着装灵便（紧身紧袖），必须正确佩带安全帽和安全带，穿防滑鞋。作业时精力要集中，团结协作，统一指挥。不得“走过挡”和跳跃架子，严禁打闹玩笑，酒后上班。
9、爬模架体拆除时：拆杆和放杆时必须由2~3人协同操作，拆大横杆时，应由站在中间的人将杆顺下传递，下方人员接到杆拿稳拿牢后，上方人员才准松手，严禁往下乱扔脚手料具。
10、拆除工作因故不连续时，应对未拆除部分采取可靠的固定措施。
11、拆除爬模架子时有管件阻碍不得任意割移，同时要注意扣件崩扣，避免踩在滑动的杆件上操作。
12、拆架时扣件必须从钢管上拆除，不准有松动的扣件遗留在被拆下的钢管 上。
13、拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。
四、升降吊笼安全措施
（一）安装措施
1、吊笼安装
井架内设吊笼1个，井架外对称布置2个变幅扒杆。内吊笼选用1台3吨卷扬机作牵引，起吊钢绳采用Φ15.5钢绳。内起吊钢绳Φ15.5.为保证吊笼在上升或下降过程中的稳定性，用2根Φ20的金属芯钢丝绳作吊笼的导索。卷扬机装有自动安全抱闸，并同时安装限位器，安全可靠。
2、驱动机构安装
1）驱动机械设置于混凝土墩上后，若底座不平，必须选用铁片垫平后才能锁紧地脚螺栓。
2）驱动机构安装好后，应搭设防护棚保护，防止雨水淋湿电机及砂石等砸损。
3）制动器抱闸应转动灵活，确保制动可靠。
3、控制电箱安装
根据现场实情安装固定后，且驱动机构与控制箱均应接地,接地形式采用L50×5镀锌角钢埋入地下2.0米。
4、钢丝绳及配重的安装
1）井架安装完毕后，配重箱先在地面套入导轨，暂不放配重填充物，以减轻重量。
2）先截取35m钢丝绳，一端固定在配重箱吊耳上，另一端与麻绳相连，钢丝绳必须留出帮扎长度，然后将麻绳拉上去绕过两个配重顶滑轮，再拉到地面，以便人拉。
3）3-4人用力拉麻绳，配重箱即上移，注意配重箱上移过程中，拉绳人不能放松所拉绳索。
4）配重箱拉到顶部位置，将麻绳固定，再将钢丝绳与吊笼顶部汇绳器固定，松脱麻绳。5）卷扬机上钢丝绳引出端用麻绳连接（钢丝绳必须留出帮扎长度），将麻绳拉上去绕过两个顶轮，再向下拉。
6）点动卷扬机，使钢丝绳绕过两个顶轮再下到吊笼顶部汇绳器上，用所头固定，楹脱麻绳。
7）将井架内外导轨表面涂上一层薄薄的黄油。
8）开动卷扬机，配重箱下降至地面即可装入配重填充物。9）钢丝绳必须一次性配足使用长度，不能驳接。
5、安全防护装置的安装 1）防坠器的安装
吊笼顶部横梁两端已焊有防坠器支座。
①拆下每只防坠器左边的防尘罩，偏心夹紧轮，上下导向轮。
②把防坠器的支承轴套入支座的支承套，支承套与紧固螺母必须相隔20mm，以保证防坠器的运行空间，避免与其它物体接触影响使用，防坠器左边的上下导向轮槽面须贴紧导轨，再装上左边的上下导轨和偏心夹紧轮。
③装配偏心夹紧轮时，须注意与小齿轮间的齿间对称，拉起支承轴移动至上固定点位置，偏心夹紧轮标准刻度线对准支承板上的标准刻度“I”达到左右偏心夹紧轮的齿间对称，再拧紧紧固件，装上防罩。
④装两只调节螺丝分别拧入防坠器顶部的弹簧孔内，螺栓须剩出15mm调节余地，试两只防坠器的制动距离，必须基本相等，差距较大则再行微调。
2）上、下限位置的安装
限位安装在井架侧面上、下两处适当位置，限位挡板安装在吊笼侧面位置上，吊笼触发上限位开关后留有上部安全距离不得小于1.8米。
3）停承装置的安装
安装于吊笼底座两侧槽钢内，通过钢丝绳牵引联动，卸料门开启时，凸块在自身重力作用下张开搁置在前后两侧相对的横缀条上，实现停层；门关闭时，将凸快压下，另一侧凸快联动收回，吊笼可正常运行。
4）卸料门限位装置的安装
当门开启时，限位形状动作，切断电源，吊笼无法进行；当门关闭时，限位开关边通，电源通电，则吊笼可正常运行。
6、随笼电缆导线的安装
1）电缆导线由地面沿井架卸料口左边立柱（靠配重侧）向上牵引至使用高度。2）导线要穿在PVC线管内，并将PVC管固定在立柱上，然后再横引750mm左右，固定在配重侧井架横缀条上。
3）向下牵引导线，穿过电缆导线滑轮。
4）导线滑轮已安装在两根φ6mm钢丝绳的滑道上，可随钢丝绳上下滑动。5）将穿好的电缆导线引入吊笼顶部中间一槽钢内并固定。6）将导线与吊笼内各用电装置接通。
7、安全围护的安装
1）井架架体采用安全网维护，但必须使操作人员利于观察到驱动机构的运行情况。
2）卷扬机顶棚必须能防砸、防雨，顶盖用0.4mm彩钢板做成斜坡。3）配重底座及卷扬机钢丝绳的围护，材料采用120厚砖墙，高度900mm，以防有人探身观看造成砸伤事故。
8、升降机的调试
1）停承保护装置的调试，为检查停承凸块活动是否录活，凸块伸出长度是否合适，必要时调整钢丝绳长度和加油润滑。
2）上下限位装置的调整
根据升降机使用高度，调整设定上下行程的限定位置，并反复试验使行程开关动作可靠灵敏。
3）防坠器的调试
防坠器安装完毕后，应用手加力试托防坠器，防坠器灵活移动，切忌卡死，必要时可做断绳试验。
4）钢丝绳张力的调整
钢丝绳穿好后，将吊笼正常运行2-3次后，即可根据横向拉钢丝绳的力检查四根钢丝绳的张力是否一致，若不同时，松的那根要紧一下其绳头的张力螺栓，使钢丝绳的张力一致。
5）检查
①检查吊笼运行窨和钢丝绳、配重箱经过处是否有障碍物。②各滚轮、滑轮等运动副加注润滑油。
（二）使用与维护
1、升降机开机人员由专人持证上岗，按机械操作规程与规范操作。
2、在导轨架卸料平台一面利用调整板将横、斜缀条称至不妨碍通道井出的位置，使所留的留的导轨架通道口与各层卸料平台通道口相一致。
3、根据架体钢丝绳张力的变化及时调节花蓝螺栓，使各条钢丝绳受力均衡，按国标（圆股钢丝）的规定管理和维护使用钢丝绳。
4、曳引机弯速箱在使用前应注入1.50号工业齿轮油，第一次半个月后更换，以后每半年更换一次。
5、电磁刹车应经常检查，调整使其达到最佳状态。
6、检修工作由专人负责，在使用中经常检查各螺栓是否松动；各运行机构是否完好；各行程开关、松绳保护开头、信号联络等是否齐全有效；缆风绳是否完整，受力均匀。
7、使用期严禁拆除或随意挪动井字架的各种设施。
五、模板安全施工保证措施
1、工人须经三级安全教育和模板施工技术交底。
2、模板吊运由持证信号工指挥，符合相关安全操作规程。
3、用卷扬机吊运材料时，必须由信号工指挥，严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉，防止模板旋转撞伤人；垂直吊运必须采取两个以上吊点，且必须使用卡环吊运。吊运零散模板时，应将模板放入吊笼内，防止坠落伤人。
4、木工机械必须严禁使用倒顺开关和专用开关箱，外壳接保护零线，且绝缘良好。
5、模板堆放场地及在施工现场内，不得进行明火焊接、切割作业。如必须进行焊接、切割时，应有可靠的消防措施。
6、支模前必须搭好相关脚手架。各种连接件、支承件、加固配件必须安装牢固，无松动现象。
7、浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。
六、安全稳定性验算
（一）荷载计算
1、井架自重荷载计算：井架总高包括基础应为165m。
1立杆荷载：q1=165×4×9.03kg/m=59.60kN ○2斜拉杆：q2=1.7×8×3.77×52=26.66kN ○3水平杆：q3=1.2×12×3.77×52=28.23kN ○
2、平台重量及施工荷载
1辐射梁及内外围圈采用[12.6槽钢，总长81m ○q4=96×12.318=11.83kN 2平台木跳板荷载，按单重450kg/m3计算 ○q5=4.7×4.7×3.14×0.03×450=9.36kN 3内外吊篮荷载：q6=6000×2=12kN ○4外模板荷载：q7=20kN ○5平台上各种设备及其它材料荷载 ○q8=16.2kN 6平台浇筑砼时，施工人员按8人计算，单人体重按0.75kN/人计： ○q9=8×0.75=6 kN 7平台上按存放2罐混凝土考虑，每罐砼按0.3m3计，则砼荷载 ○q10=0.3×2×24=14.4 kN 8井架内吊笼按3 kN计，钢绳按405m计算，吊笼内按装0.3 m3砼计，则○总荷载为：
q11=3+0.3×24+405×0.01218=15.13 kN 9井架外钢绳拉力及重量 ○q12= q11/2+135×0.01218=9.2 kN
（二）井架立柱安全稳定性验算
由于井架在卷扬机钢丝绳作用下属偏心受压，且外钢丝绳一侧受力较大，故 只需验算受力较大一侧即可，其单立杆所承担的荷载值：
N=(q1+······+q11)/4+ q12/2=57.22 kN 根据型钢表查得∠75×8角钢截面几何特性如下： 截面积：A=1150mm2，最小回转半径imin=14.8mm 每节井架中间设水平拉杆，其计算长度：l0=1250mm。其计算长细比：λ=84.5
根据钢结构设计规范，角钢立柱属b类截面，其稳定系数 Ψ=0.661
考虑各种不利因素，取安全系数K=2 根据σ= KN=151N/mm2
（三）井架整体稳定性验算
在烟囱筒身倒模施工过程中，筒身内模至少有一节模板通过木方支撑在井架上，筒身内每20m高四周设水平拉结，因此平台以下井架整体稳定性是有充分保证的，平台以上井架最大自由高度为25m，如平台以上井架整体稳定能满足要求，即可说明井架整体是安全的。
平台以上井架风荷载计算：
根据荷载规范，井架所受风荷载标准值：wk=βz·μz·μs·w01、2、3、4、5、wk---------风荷载标准值 wo---------基本风压
µz---------风荷载高度变化系数 µs------单榀桁架风荷载体型变化系数 βz------风振系数
井架的风压标准值为： wk=0.175 kN/m2
风荷载在平台下支撑处所产生的弯矩 M风= wk×1.2×25×12.5=65 kN·m 平台处井架所承受荷载值： N1=133kN 钢丝绳所产生的偏心距按实际计算e=0.8m，钢丝绳产生的弯矩为M偏=9.2×0.8=7.36 kN·m 井架所承受的总弯矩： M= M风+M偏=72.36 kN·m 按型钢表查得：
∠75×8截面特性：A0=1150mm2
Z0=21.5mm，Ｉx=Ｉy=60×104mm4 ∠50×5
A1=48mm2 井架的截面惯性矩：
Ｉ=4【Ｉx+ A0（h/2-Z0）2】=154185×104 mm4 λ= l0/I/4A0= ***4*1150=43 换算长细比λ0=(λ2+40×4A0 /2A1)1/2=(432+40×4600/96)1/2=61.4 根据钢结构设计规范 Ψ=0.802
井架的理论承载力： NEX= 2EA4600253.142.1102526.385kN 22061.4***000)2()4N10.802460015418510133000W(1)(10.802)NEX120025263852Mσ= K×
N1(A=2(36+29.3)=128.3N/mm2
根据计算，井架整体稳定性满足施工安全要求。
（四）钢丝绳安全性验算
本工程用于材料运输起重的钢丝绳采用ф=17mm，破断拉力为167.5kN的钢丝绳，钢丝绳允许拉力为： 【Fg】=βFg/k=0.82×167.5/5=27.47kN> q12=9.2kN 说明钢丝绳是安全的。
（五）平台提升系统承载能力验算
平台系统采用12个3t各4个1.5t手扳葫芦，其总承载能力为： P=12×3+4×1.5=42t=420kN 平台系统总荷重：
P0=q4+·······q10=11.83+9.36+12+20+16.2+6+14.4=89.79 kN 平台系统提升时按20%超载，手扳葫芦按75%能力工作，则其安全系数为： K= P0.754200.752.9
P01.289.791.2计算说明平台提升系统的安全的。
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