烟囱专用钢结构安装平台研制修改版课件.pptx
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1、烟囱专用钢结构安装平台研制赞比亚建筑工程公司赞比亚建筑工程公司非洲之巅非洲之巅QC小组小组烟囱专用钢结构安装平台研制前言:前言:赞比亚MCL燃煤电站项目为我公司非洲区域第一个EPC承包项目,该项目烟囱外筒高147m,其内部设计有5层钢结构平台,总计约80t,钢结构平台标高分别为:145.73m、111.73m、76.73m、40.73m、7.785m。烟囱专用钢结构安装平台研制一、一、小组概况小组概况:小组名称非洲之巅QC小组课题类型创新型注册编号2014-MTP-D-01注册时间2014年4月课题名称烟囱专用钢结构安装平台研制活动日期2014年9月1日-2014年10月31平均受教育时间40
2、 课 时姓名性别职务学历组内 职务分 工小组成员贾同友男建筑工程处主任专科顾问策划指导朱礼盛男项目总工本科顾问策划指导史光辉男项目主任本科组长策划组织柴建勋男项目副主任本科副组长方案策划何晋学男专 工专科组员技术负责乔士清男项目质保部主任本科组员编辑指导王贵全男班 长专科组员现场实施陈廷华 男技术组长本科组员技术指导李庆来男起重工本科组员现场实施王永正男焊工高中组员现场实施戴存山男焊工高中组员现场实施烟囱专用钢结构安装平台研制目前现状目前现状 1 1 赞比亚项目烟囱内部第五层钢结构吊装时,结合国内以往多数电厂施工经验,采用逐根进行安装,其缺点总结如下:水平安全绳均安装水平安全绳均安装在钢梁上,
3、违背在钢梁上,违背“高挂低用高挂低用”原则原则因作业面限制,焊因作业面限制,焊接以及穿转螺栓困接以及穿转螺栓困难难施工作业面狭窄,施工作业面狭窄,初次安装时用吊笼初次安装时用吊笼载人载人作业领空面太高、作业领空面太高、施工人员心理因素施工人员心理因素干扰安装作业干扰安装作业作业面安全隐患较作业面安全隐患较大大钢梁吊装时容易碰撞混凝土外筒壁,造成钢梁角部变形,不利于安装因作业面限制中心线校核、位置调整困难、无法增加作业人员工具携带困难,附近需另有人员配合吊装过程中需拉舍溜绳控制钢梁方向,且溜绳只能控制一个方向钢丝绳转向吊点位置需随钢梁位置变动,造成重复劳动力,消耗时间烟囱专用钢结构安装平台研制目
4、前现状目前现状 2 2 2014年9月12日9月29日期间我们对第五层钢结构吊装时间进行统计:序号编号数量(件)单根吊装时间(h)合计吊装时间(h)1GL50127142GL5021663GL50325104GL50445205GL50525.5116GL50644.5187GL50744168GL50844.5189GL50932.57.510GL51022.5511GL51112.52.512FBL8216合计37144平均吊装时间(h)3.892第五层钢结构第四层钢结构第三层钢结构第二层钢结构第一层钢结构构件数量3734323837计划安排9月12日9月27日9月28日10月12日10月
5、13日10月26日10月27日11月12日11月12日11月28日计划时间16天15天14天17天17天实际完成时间18天完成情况9月29日未完成预计完成需要时间34*3.892/8=16.54(天)32*3.892/8=15.57(天)38*3.892/8=18.49(天)37*3.892/8=18.0(天)是否满足进度要求否否否否 小组成员根据第五层钢结构安装时间,预测剩余四层钢结构安装需要的时间:烟囱专用钢结构安装平台研制 为确保烟囱钢结构能够按期并确保安全情况下完成任务:确立课题为:烟囱专用钢结构安装平台研制烟囱专用钢结构安装平台研制烟囱专用钢结构安装平台研制00.511.522.53
6、3.54活动前活动后进度目标进度目标(平均安装时间)(平均安装时间)024681012活动前活动后安全安全目标目标(安全隐患点)(安全隐患点)0 010103.0小时3.892小时单件钢结构安装用时分析施工项目 吊点焊接 构件起吊 构件就位 连接板安装 螺栓穿装焊接合计活动前0.20.31.050.80.7420.83.892 活动后0.20.30.70.60.50.73 烟囱专用钢结构安装平台研制烟囱钢结构安装专用平台研制安全保障完善临边安装有牢固的围栏具有施工人员安全通道安全绳能“高挂低用”减少构件与混凝土碰撞结构承载力满足要求进度满足要求不挪动吊点,节约时间方便人员焊接作业穿装螺栓方便人
7、员通行方便起吊节约时间施工成本控制现场加工制作施工材料节约组装快捷方便不增加起重机械机械利用率提高节约劳动力烟囱专用钢结构安装平台研制制作一圆形平板式平台,圆形平台直径略小于烟囱筒壁内直径。平台中间预留一5m*3m孔洞,用于材料起吊孔。平台主受力体系为型钢结构组成的平面,主受力构件之间用钢结构连接,形成一个平面结构。平板式平板式烟囱专用钢结构安装平台研制制作一多边形桁架式平台,多边形交点均内接于烟囱内直径。平台中间预留一5m*3m孔洞,用于材料起吊孔。主受力体系为多榀钢结构桁架组成的受力体系,桁架之间采用型钢连接。桁架顶面组成一平面体系,用于施工作。桁架式桁架式烟囱专用钢结构安装平台研制方案对
8、比方案对比示意图示意图制作组装制作组装受力分析受力分析成本分析成本分析实用性分析实用性分析优缺点优缺点平板式 平台周边材料需用大型弯曲机提前制作后进行焊接,主受力构件需用起重工具就位焊接。受均布荷载作用,构件其受力简化为双悬臂简支梁结构。根据简支梁结构受力分析,构件受弯矩、剪力作用。受结构弯矩作用力影响,其主受力构件以及连接件截面面积必须增大。则结构需大量钢材组成,导致成本较高。使用两台5t卷扬机起吊平台,起重总量不变,但平台自身较重,起重荷载能力变小。2、结构自身高度较低、方便装卸构件缺点:自重大、承载力小、成本高优点:装卸构件容易桁桁架架式式材料无需弯曲,原材料领用后直接加工制作。可提前进
9、行预拼装后,分榀焊接完成后整体组装,拼装时构件可用人工进行搬运。单榀桁受力分析可简化为均布荷载作用下两点支撑的桁架结构,桁架结构受力分析,构件均受轴向作用力,无弯矩作用。根据结构受力特性,构件不受弯矩影响,其对构件及截面要求较低,截面面积较小,从而钢材用量,成本较少使用两台5t卷扬机起吊平台,起重总量不变,但平台自身较轻,起重荷载能力较大。2、桁架结构高度较平板式高,装卸构件较难缺点:装卸构件困难优点:自重轻、承载力大、成本较低烟囱专用钢结构安装平台研制烟囱钢结构安装专用平台研制方案烟囱钢结构安装专用平台研制方案平平台台高高度度连连接接方方式式起起吊吊方方式式安安全全围围栏栏吊吊点点位位置置主
10、主材材选选择择平平台台面面层层烟囱专用钢结构安装平台研制NO.1平台高度平台高度 小组成员从小组成员从经济性、结构刚度、适用性经济性、结构刚度、适用性三方面考虑,分析分三方面考虑,分析分别采用以下三种高度时优缺点,并确定出桁架高度。别采用以下三种高度时优缺点,并确定出桁架高度。等于等于1m小于小于1m大于大于1m烟囱专用钢结构安装平台研制分类分类大于大于1m小于小于1m等于等于1m方案描述上下弦高度大于1m上下弦高度小于1m上下弦高度等于1m方案论证利用桁架结构节点法对杆件进行受力分析如图所示:当tan a1tan a2,F1=F1时,F3F3.由此总结出:当桁架立杆长度越大时,水平杆件受力越
11、小。方案分析竖杆每增加0.1m,整个吊盘需增加竖杆0.1*4*4=1.6m,增加斜撑0.13*5*16=10.4m。增加材料成本约(1.6m*12.4kg/m+10.4m*6.9kg/m)*5000元/t=458元竖向杆件高度减小时,桁架水平杆件受力增加,进而桁架需加大水平杆件的截面面积用于抵抗作用力,截面面积的增加同样使加大材料成本1/10L1m1/6L符合要求结论不采用不采用采用烟囱专用钢结构安装平台研制NO.2连接方式螺栓连接焊接连接分类分类螺栓螺栓连接连接焊接焊接连接连接模型图烟囱专用钢结构安装平台研制方案方案1:螺栓连接:螺栓连接方案方案2:焊接连接:焊接连接方案描述受力构件按照图纸
12、要求下料制作完毕后,通过连接板采用2个M22高强螺栓进行连接。受力构件按照图纸要求下料制作后,直接采用焊接连接。方案论证连接件以及构件连接点处必须提前制作螺栓孔,其连接板另一边必须与主受力构件相互焊接连接根据现场实际制作时的计时分析如下:下料制作:3分钟,焊接:2分钟,钻孔:9分钟,每个节点总计耗时:3+2+9=14分钟当平台使用工作结束后拆卸时直接拧开螺栓即可构件按图纸下料完毕后,直接与主节点相互焊接连接,经测时每个节点焊接时间约6分钟。当平台使用工作结束后拆卸时需割断各构件予以拆除。方案分析工序复杂、耗时长拆卸方便不需切割构件工序简单、耗时短拆卸不方便需切割构件,结论不采用采用烟囱专用钢结
13、构安装平台研制NO.3起吊方式单滑轮滑轮组分类分类单滑轮起吊单滑轮起吊滑轮组起吊滑轮组起吊模型图烟囱专用钢结构安装平台研制分类分类方案方案1:单滑轮起吊:单滑轮起吊方案方案2:滑轮组起吊:滑轮组起吊方案描述钢丝绳从烟囱外的卷扬机通过烟囱内部地面上的导向轮,从烟囱筒顶的定滑轮穿过后直接提升专用安装平台钢丝绳从烟囱外的卷扬机通过烟囱内部地面上的导向轮,从烟囱筒顶的定滑轮穿过后在穿过与平台相连接的动滑轮,钢丝绳末端在烟囱筒顶上固定。方案论证需要工器具:卷扬机两台、定滑轮两个、钢丝绳约400m。根据机械受力分析,假设平台以及所有工器具总重15吨,使用两台卷扬机同时起吊专用平台,则卷扬机起重能力每台至少
14、7.5t需要工器具:卷扬机两台、定滑轮两个、动滑轮至少一个、钢丝绳至少550m。根据机械受力分析以及动滑轮定律,单个系统中的每个动滑轮在使用过程中可减少1/2荷载,假设平台以及所有工器具总重15吨,使用两台卷扬机同时起吊专用平台,则卷扬机起重能力每台至少3.75t方案分析穿装钢丝绳简单、钢丝绳较短起重量小、机械要求承载力大穿装钢丝绳复杂、钢丝绳较长起重量大、机械要求较小结论不采用采用烟囱专用钢结构安装平台研制NO.4吊点布置间距等于钢梁净宽间距大于钢梁净宽间距小于钢梁净宽模模型型图图方案描述根据赞比亚MCL燃煤电站烟囱各层平台施工图,钢结构梁的间距为5m设专用平台吊点间距为5m设专用平台吊点间
15、距为7m设专用平台吊点间距为3m烟囱专用钢结构安装平台研制分类分类间距等于钢梁净宽间距等于钢梁净宽间距小于钢梁净宽间距小于钢梁净宽间距大于钢梁净宽间距大于钢梁净宽方案论证取单边钢丝绳长度为5m,则钢丝绳交点距平台垂直距离为4.33m。平台只能上升至钢梁底部,此时平台适合安装钢梁,且施工方便取单边钢丝绳长度为5m,则钢丝绳交点距平台垂直距离为3.57m,当承载平台的钢丝绳上升至钢梁底部时,钢梁底部至平台面的距离为1.02m,钢梁自身高度为0.8m,则钢梁顶到平台的距离为1.82m,造成施工人员无法到达钢梁顶部施工,以及高度太高,无法穿装螺栓。取单边钢丝绳长度为5m,则钢丝绳交点距平台垂直距离为4
16、.77m平台可以移动至钢梁底部,但吊点距离太近,当平台所有荷载不一致时,平台发生“跷跷板”现象,平台荷载受力方向向下倾斜,受力较小方向向上倾斜。方案分析平台能提升到适宜安装及焊接作业的位置,且钢丝绳不受钢梁位置影响,结构平台稳定性强提升平台的钢丝绳受上部结构钢梁位置影响,从而不能继续上升,造成平台至钢梁之间的高度过大,不利于施工作业提升平台不受钢梁位置影响,可提升至钢梁位置,但平台稳定性较差。结论采用不采用不采用烟囱专用钢结构安装平台研制NO.5安全围栏固定式围栏活动式围栏分类分类固定式围栏固定式围栏活动式围栏活动式围栏模型图烟囱专用钢结构安装平台研制分类分类固定式围栏固定式围栏活动式围栏活动
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