竖井龙门架方案

1.1 工程承包合同 1.2 设计图纸

1.3 工程所在地的现场调查资料 1.4 主要施工及验收规范、规程及标准

(1)《起重设备安装工程施工及验收规范》(GB50278-98) (2)《钢结构设计规范》(GB50017-2003) (3)《工程测量规范》(GBJ50026-93) (4)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)

(5)《北京市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》(DBJ01-87-2005) (6)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005) (7) 与工程相关的其它规范、规程及标准。 1.5 本次编制的方案为竖井龙门架安装专项方案。

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2. 工程概况

2.1工程概要

为满足出口加工区110kv变电站电缆进出线需要，新建本工程电缆隧道，新建L2线段电缆隧道起点连接后沙峪镇裕安路与安富街交叉口处西马220kv站110kv切改工程拟建电缆三通井，延后沙峪镇安富街北红线以南3.5m处向东至京顺路，与穿越15号线电力隧道相接。

2.2竖井龙门架

竖井龙门架尺寸：行梁方向长度：13m，托梁方向长度：6.0 m，高度:7.0 m。龙门架行梁采用工字钢（I30b），共1根；托梁采用工字钢（I25b），共3根；立柱采用工字钢（I25b），共6根， 设一台额定起重量为5t的电动葫芦,负责竖井及区间段出渣及料具吊运。

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3. 施工安排

3.1 施工组织机构

针对本工程，我们组织有相关施工经验的管理人员和施工队伍进行施工，项目经理部由项目经理、项目副经理、项目总工组成项目领导班子，下设工程、技术等。

项目经理：单海峰 项目副经理：张新利 项目总工程师：信金玲 技王 质 部有 工张 程海 部良 经李 营全 部胜 安李 保宝 部林 物王 资国 部利 办李 公传 室杰 各施工作业队

3.2 工程计划安排 3.2.1 施工流程

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施工准备 竖井圈梁施工 龙门架立柱基础施工 龙门架立柱施工 龙门架吊梁、托梁施工 施工流程图施工计划

施工周期：7天。

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龙门架行梁吊装 操作平台、检修平台施工 龙门架挡雨棚施工 起重设备安装、试运行

3.2.2 4. 施工准备

4.1 材料准备

⑴ 将施工场地内的杂物清理干净。

⑵ 按设计要求下料、断料、编号并按规格码放整齐。 ⑶ 吊装前必须涂上防锈漆。

⑷ 钢结构件安装前对基础、预埋件进行复查，对构件进行复核验收。 4.2 机械准备

⑴ 电焊机3台，使用前必须进行性能检查，保证是合格产品，用电接线必须符合安全规范。

⑵ 氧气、乙炔瓶必须保证检验合格，施工时确保安全距离。 ⑶ 16吨吊车一辆。

4.3 人员准备

⑴ 焊工4名，必须持证上岗，防护用品佩戴齐全，了解作业内容。

⑵ 安全员1名。 ⑶ 起重机哨工1名。

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5. 龙门架验算及施工方法

5.1 竖井龙门架设计及计算

围挡施工完成后，进行井架地面放样，进行井架基础及预埋铁施工。待基础达到设计强度70%后（C20商砼），开始安装竖井提升设备，本工程安装一台额定起重量为5t的电葫芦,土斗子分圆形（直径1m，高1m）和方形（长1m宽1m高1m）两种。负责竖井、区间施工时出渣及料具吊运。（详见附图：竖井施工平面布置图）

龙门架施工顺序如下：

在地面预制好龙门架的细部钢构件，主要为门型框架，同时焊好八字撑。 在基础预埋铁上放出准确立柱位置。

不小于16T吊车进场，先组装门型框架（托梁），与基础上预埋铁连接牢固，在焊接过程中控制好垂直度及单片框架的平整度。接着组装行梁。最后组装吊梁。

行梁吊装完毕后，吊装顶棚桁架，并将雨棚板吊装施工完毕。 分别施工爬梯、维修平台、操作平台、挡土板。 龙门架计算：

竖井龙门架尺寸：行梁方向长度：13m，托梁方向长度：6.0 m，高度:7.0 m。龙门架行梁采用工字钢（I30b），共1根；托梁采用工字钢（I25b），共3根；立柱采用工字钢（I25b），共6根， 设一台额定起重量为5t的电动葫芦,负责竖井及区间段出渣及料具吊运。

竖井架受力计算简图如下(杆件连接实际安装采用焊接,图中简化为铰接，单位：m):

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136.5托梁行梁吊梁6.5托梁立柱龙门架行梁受力计算简图

6363行梁3吊梁3行梁P=5T托梁P=5T立柱立柱吊梁简图托梁简图龙门架托梁、吊梁受力计算简图6.57

5.1.1 行梁

5.1.1.1 行梁采用I30b工字钢，且均为多跨连续梁，为了偏于安全，计算按照最不利的简支梁受力方式进行。本计算按照上述受力，用固定荷载计算出简支梁的最大跨径。

5.1.1.2 计算荷载 ⑴ 恒载：

I30b的线密度为48kg/m=0.47kN/m ⑵ 活载：

① 土罐自重（r=0.6m，h=1.0m, 钢板厚1.0cm） P1=(2πr*h+πr2)*0.01*7850=385kg=3.85kN

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罐中土重：

P22 =πr2h*1.8=3.14*(0.6)*1.0*1.8 =2.3t=20.3 KN 电葫芦自重： P3=0.4t=4KN

P4=P1+P2+P3=3.85+20.3+4=28.15KN

选取电葫芦的额定起重为5t，满足吊装能力要求。 ② 电葫芦的额定起重为5t，按照最大的100%负荷，则 P5=5t=50KN

荷载取F= P3+P5=4+50=54KN 5.1.1.3 计算图式

F=54kNq=0.47kNL

5.1.1.4 由抗弯强度验算确定最大简支跨径L 公式：MWf 根据《建筑施工手册》，在计算内力时，给荷载乘以动力系数1.05，则M11max1.058qL24FL

95KNm查I30b热轧工字钢的截面特性知，Wx600.4*103mm3 抗弯强度设计值f215MPa 截面塑性发展系数1 则：MW9566600.41061581021510 8

由上述计算可知，符合要求。 5.1.1.5 抗剪强度验算 公式：VSfv ItwV Aw由于工字钢截面上的剪力主要由腹板承受，因此剪应力可以近似为：抗剪强度设计值fv125MPa

剪力最大发生电葫芦行走至在支点附近时，Vmax100kN，则

V15010335.7106Pafv125MPaAw0.40.0105

由上可知，抗剪强度满足。 5.1.1.6 整体稳定性验算

由于行梁受压翼缘自由长度l16.5m，梁高度b10.28m，其比值

l1b16.50.2823＞20.0，因而必须进行稳定性验算。

查表：I30b工字钢的整体稳定系数b0.91，b'0.82

'Mmax/(b')/(b)0.91/0.82=111N/mm2，

因为整体可承受的最大应力f=215N/mm2， Mmax=111N/mm25.1.1.7 刚度验算

FL3L公式：yL 48EI800E210103N/mm2，I11.6103cm4

FL3541036.53109L6.5103yL12.6mm16.25mm 3748EI482101011.610400400由上可知，刚度验算符合。 5.1.2 门架梁（即托梁、吊梁）

5.1.2.1 门架梁采用I25b工字钢，与立柱一起形成框架结构。为了偏于安

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全，验算按照最不利的简支梁受力方式进行。

5.1.2.2 计算荷载

门架梁所受的荷载主要有：门架梁的自重、行梁对门架梁的作用力（包括电葫芦的负荷及行梁的自重）。

为简化计算，将电葫芦的负重加在一根门架梁上进行计算，该计算结果远大于一根门架梁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。

5.1.2.3 计算图式

受力简图如下：为简支梁受力方式。

F=54kNq=0.42kN6

5.1.2.4 抗弯强度验算 F=54+0.42*6=56.52KN 公式：MmaxMf WFa256.523

284.78kNm抗弯强度设计值f215MPa，Wx550.5cm3 截面塑性发展系数1.05

M85103147.6106Paf215MPa 则：6W1.05550.510由上述计算可知，抗弯强度符合。

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5.1.2.5 抗剪强度验算 公式：VSfv Itw由于工字钢截面上的剪力主要由腹板承受，因此剪应力可以近似为：抗剪强度设计值fv125MPa 剪力最大在支点附近，此时Vmax5427kN，则 2V AwV271039.138106Pafv125MPa

Aw0.280.0105由上可知，抗剪强度满足。 5.1.2.6 整体稳定性验算

由于门架梁受压翼缘自由长度l16.0m，梁高度b10.25m，其比值

l16.024＞20.0，因而需要进行稳定性验算。 b10.25查表：I25b工字钢的整体稳定系数b上0.91，b下1.07

'b1.070.282b≤ 1 ，即可。

'b1.070.2820.68≤ 1 0.720.2820.81≤ 1 1.072

'b1.07'Mmax/(b')/(b)0.81/0.68=119N/mm，

因为整体可承受的最大应力f=215N/mm2， Mmax=111N/mm25.1.2.7 刚度验算

Fa3L24a2L公式：yL

24EI250E210103N/mm2， I5.3103cm4

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Fa3L24a2yL24EI

L6.010322mm24mm250250由上可知，刚度验算符合。 5.1.3 立柱

5.1.3.1 立柱采用工字钢（I25b），按立柱高度8m进行验算。

现场有可能会根据现场实际情况进行高度调整，故本次计算按最高8m进行验算。

5.1.3.2 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：按中心线1.5m考虑，材料采用108钢管或18#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。

5.1.3.3 计算图式

F=54kN8m

5.1.3.4 抗压强度验算 公式： Nf ANmaxN54kN

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截面面积A53.541cm2 抗压强度设计值f215MPa

Nmax5410310.086106Paf215MPa 则：4A53.541105.1.3.5 稳定性验算

2E公式： 2f215MPa

长细比xlox828.57 h0.282E22101062.536106Paf215MPa 则：2228.57受压稳定性满足要求。

综上所述，龙门架受力满足要求。 5.1.4立柱基础设计

安装龙门架前，提前进行龙门架立柱平面位置放样，施工立柱基础，基础设计如下图。

厚20mm钢板4Φ20钢筋锚固长度300mmΦ22钢筋每柱4根3006001000Φ12@300钢筋套子Φ22钢筋每柱4根600说明：单位：mm。600立柱基础钢筋及预埋铁布置示意图520Φ12@300钢筋套子

通过验算，结论如下：

行梁：采用工字钢不小于I30b工字钢，跨度不大于6.5m，满足一台5t电

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葫芦作业；

托梁、吊梁：采用工字钢不小于I25b工字钢，跨度不大于6m，满足一台5t电葫芦作业；

立柱：采用工字钢不小于I25b工字钢，高度不大于8m，满足一台5t电葫芦作业。

5.1.6剪刀撑、横撑及八字撑设计

剪刀撑：除土场出土方向不设，其他均设置L100*80*8角钢剪刀撑。 横撑：采用108钢管或18#工字钢在剪刀撑上侧及下侧各设置一道横撑。土场出土方向在不影响出土施工的高度设置一道横撑。

八字撑：按中心线1.5m考虑，材料采用108钢管或18#工字钢。

横撑108钢管或工18#3136.5行梁63行梁6.5吊梁P=5T7立柱立柱L100*80*8角钢剪刀撑龙门架托梁断面示意图龙门架行梁方向示意图

5.1.6挡土板设计

土场挡土板高度设计为2.2米，原则是不超过围挡高度，材料采用0.8mm厚钢板，后背采用I25b工字钢（高度同挡土板），顺竖井架子行梁方向后背工字钢间距考虑均布两根，垂直方向考虑均布三根，基础考虑0.6m*0.6m*0.8m，C20混凝土浇注，后背工字钢植入基础底部。

5.2 施工方法

采用人工焊接（或高强螺栓连接）与机械吊装方法施工，完成竖井龙门架安装。

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5.2.1人工焊接基本要求：

（1）焊接均采用E43系列型焊条；

（2）工字钢连接采用满焊，焊缝厚度不得小于8mm。 5.2.2高强螺栓连接基本要求：

（1）采用M22高强度螺栓，连接板上预制不少于四个24mm直径的空洞； （2）高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣；

（3）螺栓应自由穿入螺栓孔，高强度螺栓孔不应采用气割扩孔，扩孔数量应征得项目部同意，扩孔后的孔径不应超过1.2d(d为螺栓直径)；

（4）高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等。 5.3施工顺序

⑴ 在地面预制好龙门架的细部钢构件。

⑵ 根据测量人员所放出的竖井架子立柱点位，定出架子立柱中心点，并进行标识。

⑶ 依次把预制好的龙门架吊装就位、焊接牢固，并及时进行剪刀撑和横撑的焊接。

⑷ 在龙门架上将行梁位置确定后吊装并焊接行梁。

⑸ 行梁吊装完毕后，吊装顶棚桁架，并将雨棚板吊装施工完毕。 ⑹ 分别施工爬梯、维修平台、操作平台、挡土板。 5.4 焊接连接施工要点

⑴ 焊接在组装质量检查合格后进行。

⑵ 焊接前将焊口两侧的油污、锈蚀、泥土、潮湿水汽等清除干净，使表面露出金属光泽。

⑶ 焊前将焊条烘干，焊接时严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。 ⑷ 焊接时遇有下雨或风速大于10m/s时，须采取有效措施，确保焊接质量。

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6.质量验收及标准

6.1验收工作

⑴ 平台和提升架、井架支搭完成后，必须经检查、负荷能力检验，确认符合施工设计要求后方可使用。

⑵ 所有立架作业完成后及时清理现场，保证现场干净、整洁。

6.2质量标准

⑴ 切割的质量标准：切割面必须齐平，个别处出现缺陷，要进行修磨处理，零件宽度、长度允许偏差为±3mm。

⑵ 焊接的质量标准：

① 焊缝外观质量用肉眼和低倍放大镜检查，要求焊缝金属表面焊波均匀不得有表面气孔、咬边、焊瘤、弧坑、表面裂缝和严重飞溅等缺陷。

② 气孔和点状夹渣：母材厚度为5mm时不超过4个，母材厚度为10mm时，不超过6个，母材厚度为20mm时，不超过8个。

③ 条状夹渣：单个条状夹渣不长于1/3母材厚度；条状夹渣总长在12倍母材厚度内，其长度不得超过母材厚度；条状夹渣间距不得超过相邻两夹渣中较长者的6倍。

⑶ 竖井架子的结构尺寸、高程必须符合设计要求。

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7.龙门架拆除方案 7.1拆除周期计划

拆除周期:7天。

7.2龙门架拆除顺序

⑴第一步：首先拆除龙门架屋面，然后拆除屋面结构钢架；

⑵第二步：拆除操作平台、检修平台、爬梯和挡土板； ⑶第三步：拆除剪刀撑和横撑；

⑷第四步：拆除吊梁；然后依次拆除行梁； ⑸第五步：依次拆除托梁； ⑹最后一步：拆除立柱。

7.3施工注意事项

⑴龙门架拆除必须设专人统一指挥。

⑵施工人员利用钢梯或脚手架搭设的平台做为工作平面，严禁无任何防护施工。多人操作时，必须协调作业，相互呼应，注意安全。

⑶必须先拆除电葫芦，接着拆吊梁，吊梁拆除前行梁加固板不得先行拆除，吊梁拆除后再拆行梁，最后拆托梁。

⑷拆除电葫芦时，电葫芦必须先拉闸断电，利用修理平台先行独立拆除。 ⑸龙门架拆除采用电气焊切割，切割人员戴好安全帽和防护镜，系好安全带，安全带的另一端必须系在牢固可靠处。

⑹每道工字钢切割点必须切割完全后起吊，不得未切割彻底强行起吊。 ⑺拆除龙门架前采用吊车进行临时吊架保护，钢筋绳绷紧，拴在工字钢的中心处，工字钢另一端拴好安全绳，由施工人员掌握工字钢的平衡稳定，避免工字钢左右或上下摇摆伤到切割人员。

⑻每根被切割的工字钢吊运时都必须安装吊运保护装置，才能采用吊车进行吊架保护和吊运出竖井外。

⑼工字钢吊运时，切割人员处于安全位置后方可起吊，起吊时切割人员注意其吊运方向，以免伤到自己。

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⑽拆除龙门架时在夜间施工，现场施工照明必须充足，否则不得施工。雨天或风力超过5级的时候需停止吊装作业。

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8.施工安全措施

8.1安全施工准备

⑴ 施工作业前检查所有操作过程中使用的机具及机械设备等是否合格、安全，确认后方可进场进行作业。

⑵ 施工操作过程中使用的机具及机械设备等根据现场条件提前选择好操作场地。

⑶ 所有机械操作人员在进场前必须经过专业安全技术培训，考核合格后持特种操作证方可进场作业。

⑷ 高空作业人员提前准备好安全带及相应的防护装置。

⑸ 作业场地提前清理平整、坚实、无杂物。夜间施工时，作业场所必须有足够的照明，保证2台碘钨灯。

⑹ 提前配备好专职的交通协管员和哨工。

⑺ 现场作业人员在进入施工现场必须佩戴合格安全帽。 8.2电力砂轮锯及砂轮机作业

⑴ 作业前，专职电工检查绝缘情况，保护接零应良好。

⑵ 根据切割的材质选择适用的砂轮片。

⑶ 作业前必须检查电力砂轮锯、砂轮机等机具是否灵敏、有效，是否符合要求，确认安全合格后方可作业。

⑷ 作业时必须佩戴防护目镜等防护用品，站在砂轮片的侧面。

⑸ 操作时发现漏电、温度过高、转速突然下降、有异响等情况时，必须立即切断电源，由电工检修完毕后方可使用。

⑹ 作业后关停机械，切断电源，锁好闸箱。 8.3电气焊作业

⑴ 电焊机具附近放置灭火器材防止起火。

⑵ 焊接作业现场周围10m范围内不得堆放易燃易爆物品。

⑶ 电焊设备的安装、修理和检查必须由电工进行。焊机和线路发生故障时，立即切断电源，并通知电工修理。

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⑷ 在焊接施工前，必须持有点火证。电焊机电源线必须绝缘良好，长度不得大于5米。焊接电缆线长度不得大于30米，并安装焊保器及独立电闸箱。

⑸ 点燃焊（割）炬时，先开乙炔阀点火，然后开氧气阀，调整火焰。关闭时先关闭乙炔阀，再关氧气阀。

⑹ 点火时焊炬口不得对人，不得将正在燃烧的焊炬放在工件或地面上。焊炬带有乙炔气和氧气时，不得放在金属容器内。

⑺ 氧气瓶与焊炬、割炬和其他明火的距离不小于10m，与乙炔瓶不得小于5m。

⑻ 氧气瓶不得在强烈的日光下爆晒。乙炔瓶在使用时直立放置。 ⑼ 在施工过程中按照安全技术交底和《北京市市政工程施工安全操作规程》的要求操作。

8.4吊装作业

⑴ 在吊装作业前选择好吊车的操作场地，操作场地平整坚实，如有软基提前处理。

⑵ 吊装作业前检查作业环境、吊索具、防护用品。吊索具无缺陷，绑扎正确牢靠，被吊物与其它物件无连接，确认安全后方可作业。

⑶ 吊装过程中，信号工、挂钩工、司机协调配合，听从现场指挥人员、信号工的统一指挥。如发现吊物重心偏移或与其他物件粘连等情况时，立即停止起吊，采取措施并确认安全后方可起吊。

⑷ 吊装时，严禁人员在吊物下方穿行或停留。吊装区域不得有闲散人员。 ⑸ 起重机械臂杆起落及回转半径内应无障碍物及无关人员。现场吊装物件时，一定要注意现场的高压线。吊装时要与高压线留有足够的安全距离。

⑹ 严禁用吊车载人。作业中吊车变幅平稳，严禁猛起猛落臂杆。 ⑺ 施工过程中有专人指挥，所有施工作业人员服从指挥。夜间施工必须有足够的照明。

⑻ 在施工过程中严格按照安全技术交底和《北京市市政工程施工安全操作

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规程》的要求进行操作。

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目 录

1. 编制依据 ................................................................................................................. 1 2. 工程概况 ................................................................................................................. 2

2.1工程地貌及周边环境 ......................................................................... 2 2.2竖井龙门架 ....................................................................................... 2 3. 施工安排 ................................................................................................................. 3

3.1 施工组织机构 ................................................................................... 3 3.2 工程计划安排 ................................................................................. 3 4. 施工准备 ................................................................................................................. 5

4.1 材料准备 .......................................................................................... 5 4.2 机械准备 .......................................................................................... 5 4.3 人员准备 .......................................................................................... 5 5. 龙门架验算及施工方法 ......................................................................................... 6

5.1 竖井龙门架设计及计算 ..................................................................... 6 5.2 施工方法 ........................................................................................ 14 5.3施工顺序 ......................................................................................... 15 5.4 焊接连接施工要点 .......................................................................... 15 6.质量验收及标准 ..................................................................................................... 16

6.1验收工作 ......................................................................................... 16 6.2质量标准 ......................................................................................... 16 7.龙门架拆除方案 ..................................................................................................... 17

7.1拆除周期计划 .................................................................................. 17 7.2龙门架拆除顺序 .............................................................................. 17 7.3施工注意事项 .................................................................................. 17 8.施工安全措施 ......................................................................................................... 19

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