洛阳钢架平移方案.docx
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洛阳钢架平移方案
一、工程概况
常减压装置改造工程构-3①-⑤轴（换热器框架）新建部分，需在停工后拆除原有二层混凝土框架，新施工桩基、基础，新建钢结构框架，安装设备、管道、电气、仪表。
其主要工作量有原混凝土框架及其中所有设备管道全部拆除，新建桩基66个，结构立柱基础15个，设备基础9台，钢结构约240吨左右，安装换热设备38台，容器设备1台，机泵设备四台，工艺管线3267m（2.5万寸口）。
装置停工前土建部分仅能完成一半桩基（剩余30个）的浇注，立柱基础完成6个。
混凝土框架拆除、土建基础施工最短需要15天，采用传统的施工方法不能满足停工改造工期（35天）的需要，参照建筑行业楼房整体平移和燕化、齐鲁乙烯改造大塔平移施工方法，拟对新建框架采用立式整体平移法进行安装。
1.1框架结构尺寸及设备布置情况
新建钢结构框架平面轴线尺寸为：
1-5轴7m×4=28m
A-B-C轴4.35×2=8.70m
层高为:
基础标高为EL+0.20m,以上各层平台分别为:
EL7.80m、EL15.40m、EL23.00m、EL29.00m,其中EL29.00m层仅在1-4/B-C间有,且没有设备。
设备布置情况为:
EL+0.00m层换热器8台，容器1台，泵4台；EL7.80m层、EL15.40m层、EL23.00m层，三层共有换热器30台（其中利旧15台，新增15台）。
按旧框架拆除到新基础施工完（达安装条件）15天安排，利旧换热器应在第八天安装，新换热器全部提前安装，工艺管道具备条件的全部安装上，平移总重量约为800吨（其中钢结构框架240吨、换热器460吨、框架加固及工艺管道等约100吨）。
新建框架的整体成型，在正式安装位置南侧，检修通道留出轴线净空20m，保证拆除及其它改造作业对道路的要求，平移轴线不需偏斜，可一次到位。
1.2平移支撑系统
根据现场实际情况，按平移距离最短的原则，确定临时组装位置（详见附件一），修建临时基础和平移滑道，滑道由滚杠、下滑道和柱脚钢板组成滑移面，此部分为框架整体平移的支撑系统。
1.3平移加固系统
构-3钢结构组对成框架后，框架的15根立柱相对分散，柱脚互不联系，为保证框架的整体性及刚度和强度，必须对框架进行有效的加固，以防止钢结构框架在平移时发生变形，加固时采用φ219×10无缝钢管将A-C轴和①~⑤之间的立柱在柱脚部位连接，对框架①轴7.8m层与②轴15.4m层间加设斜撑，此部分构成平移的加固系统。
1.4平移牵引系统
在正式基础施工的同时,在正式基础的北侧处,分别设置5个基础（见附件三）,以固定牵引设备用,基础方位详见附件一,柱脚板在滚杠上滑移,柱脚板改为1500×680×35mm的钢板作为平移的上滑板,待行走至就位状态后再割除多余部分,此部分为整体平移的牵引系统.
1.5平移就位系统
为保证构-3基础地脚螺栓不影响滑移，将构-3基础螺栓采用预留孔，用DN150钢管预先埋入基础（详见附件四），当柱脚滑移至正式基础上,用垫铁将立柱顶起,撤除滚杠加设地脚螺栓,预留地脚螺栓孔一次灌浆后对框架进行找正,然后柱脚板下部二次灌浆构成整体平移的就位系统.
1.6防偏监测系统
在构-3钢结构框架整体平移过程中,为防止框架前进时的侧向偏移,要设置防偏措施和监控系统.
综上所述,构-3钢结构框架的整体平移由支撑系统、加固系统、牵引系统、就位系统、防偏监测系统构成，各系统协调一致,有机配合，共同完成构-3钢结构框架的立式整体平移工作。
二、编制依据
2.1国家（行业）有关标准、规范
《大型设备吊装工程施工工艺标准》SHJ515-90
《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
《建筑地基基础规范选编》中国建筑工业出版社1993年版
2.2构-3钢结构框架施工图纸
2.3YB-8型液压泵站使用说明书
2.4QD-160-100S.F型松卡式千斤顶使用说明书.
三、施工方法
3.1构-3钢结构的预制、组装
（1）
构-3在预制现场分5片进行预制，预制场设在构-3基础的正南方，基础的A轴距钢结构的C轴20米（详见附件一），预制前应先画好线，使构-3基础轴线与构-3钢结构柱腿轴线相同，具体分片情况见下图：
（2）临时基础施工完成，铺设基础范围内的下滚道板，摆放并临时加固滚杠，组立钢架。
（3）构-3钢结构五片预制焊接完毕后依次竖立起来，分别用钢丝绳封好，然后自下而上安装横梁，在设备到货及时的情况下，力争安装一层平台安装一层设备，以简化施工工序。
3.2临时基础和平移通道的设计和修建
3.2.1立柱柱脚载荷分配
框架总重：
Q=Q1+Q2+Q3=800吨
其中：
Q1——钢结构框架重量240吨；
Q2——设备重量（换热器30台）460吨；
Q3——加固及配管重量100吨；
计算重量：
Q计=K.Q=1.2×800=960吨
式中:
K-载荷系数,取K=1.2
钢结构预制时在每一根立柱下方焊接一块1500×680×35mm的钢板，作为框架平移时的上滚道板。
15根柱腿所受正压力按1（柱④、⑤、⑥、⑦）：
2（柱⑧、⑨、⑩、11、12、13、14、15）：
4（柱①、②、③）来分配（详见下图），即柱①、②、③所受正压力分别为120吨；柱⑧、⑨、⑩、11、12、13、14、15所受正压力为60吨；柱④、⑤、⑥、⑦所受正压力分别为30吨。
1轴、5轴所受正压力合计分别为120吨；
2轴、3轴、4轴所受正压力合计分别为240吨；
3.2.2临时基础和滑道基础的结构和施工要求
（1）临时基础和滑道的结构
临时基础和滑道基础联合按条形基础设计，正式柱基础间的空挡参照之。
临时基础和滑道基础结构确定为灰土层500mm，上部砼承台高为900mm，基础高200mm。
②、③、④轴灰土宽3100mm，高500mm，砼承台宽2500mm高900mm，基础宽800mm，高200mm。
①、⑤轴灰土宽2600mm，高500mm，砼承台宽2000mm高900mm，基础宽800mm，高200mm。
各个临时基础具体位置、尺寸和配筋见附件五。
（2）主要施工要求
临时基础和滑道基础的施工应与正式基础施工要求一样并强调以下几点
Ø地槽无回填土层时用蛙夯夯实两遍以上。
Ø2：
8灰土回填时应夯实，夯实系数为0.95。
Ø临时基础及5条平移滑道的顶标高应在同一水平面，施工后其任意两点的标高偏差应小于5mm（可设找平层），为减少牵引阻力，临时基础的顶标高可高于正式基础顶标高20mm，并平缓向正式基础过渡。
Ø基础周围回填土除按规定夯实外，地面应有排水坡度，防止积水浸泡。
Ø对平移滑道路线上的排水井及地下管线采取措施予以保护或破坏后进行恢复，对于地下管道在过滑道加设套管予以防护，排水井的需与生产车间一起协商后确定处理措施，修改井室位置或进行修复。
Ø临时基础和滑道基础在框架就位后对高出地面部分拆除并对破坏的砼地面进行恢复施工，滑道基础与构-3正式基础连接部分拆除时必须注意不得对正式基础造成任何影响，地下未拆除部分图纸与正式施工图一起向甲方提供竣工图。
3.3支撑系统的施工
支撑系统由以下部分组成:
联合基础（由临时组对基础,平移通道和正式基础组成）
下滚道板
滚杠
上滚道板
（1）下滚道板
下滚道板铺设在由临时基础、平移通道和正式基础组成的联合基础上。
下滚道板采用δ35mm钢板，在①~⑤轴均为满铺，并与联合基础上埋件连接固定，每条长度为39m，宽0.8mm。
下滚道板铺设的具体要求：
Ø根据临时基础和正式基础的中心线的连线对下滚道进行精确定位，在现场放出纵横中心线和边缘线，根据此线铺设下滚道板；
Ø由于平移通道为每个轴线一条混凝土梁，没有联合成整体，所以五个平移通道的标高差必须严格控制，应保证在5mm之内，下滚道板铺设完毕后必须对其平整度再次进行检测。
（2）滚杠的选取和铺设
构-3钢结构框架平移的滚杠选用φ75mm的圆钢，每根长度1200mm，材质45#钢。
滚杠以200mm的间距平行放置，铺设滚杠时应按以下要求进行：
Ø在下滚道板上表面放出每根柱脚的纵横中心线，以每根柱脚的横轴线为基准放置第一根滚杠，并以200mm的间距逐根平行放置其他滚杠。
Ø滚杠铺设前，必须进行校直，平移时，每根滚杠的运行状态都应处于监控之下。
（3）上滚道板
上滚道板利用立柱柱脚板加长至1500mm，并进行加固（加固形式见附件二），在上滚道板上表面焊接牵引耳（见附件二）。
3.4加固系统的施工
3.4.1A-C轴间在柱脚处φ219×10无缝钢管连接，连接形式采用焊接结构；
3.4.2①-⑤轴的加固：
-③轴间底层设计有斜撑，不再设加固，③-④、④-⑤轴间加固管标高设置以平移时不碰设备基础为宜。
①-②轴加固管由于设备基础较高，与立柱连接形式采用销接以便于平移通过设备基础时拔掉销子，拿下加固管，通过后再恢复连接。
①轴7.8m层与②轴15.4m层间加设斜撑焊接连接。
3.5牵引系统的设置
（1）牵引力计算
S=KQi（u1+u2）/d
式中：
Qi——柱载荷，可按单柱或单个轴线分别计算取值；
K——不均衡及起动系数，K＝2；
d——滚杠直径，厘米；
u1、u2——滚杠和上下滚道板间的摩擦系数，u1=u2=0.07,u1+u2取0.15;
1轴、5轴线：
S1=S5=2×120×0.15/7.5=4.8吨/轴;
2轴、3轴、4轴线：
S2=S3=S4=2×240×0.15/7.5=9.6吨/轴
（2）牵引系统
为保证多套牵引系统的同步要求，构-3钢结构框架立式整体平移的牵引系统由北京中建研究院的SQD型液压牵引设备（包括油站和松卡式千斤顶）,φ32mm材质为45#钢的圆钢拉杆和焊接在上滑板上的板式牵引耳构成;按照各轴线受力情况不同，将①轴、⑤轴分别设置一套牵引头，②轴、③轴、④轴分别设置两套牵引头。
构-3钢结构框架平移的牵引系统的结构参看附件一。
（3）每根牵引杆（φ32圆钢）长为17m，前头为钢丝绳，框架平移15m后撤掉钢丝绳倒换一次牵引杆。
（4）牵引耳孔中心、牵引头标高必须保持在同一标高并且平行于行走轴线。
3.6防偏监测系统
为保证平移顺利应对以下部分进行全过程的严密监测:
（1）平移过程中随时监测每根滚杠的方位、间距和受力状态。
（2）采用经纬仪对构-3钢结构框架的垂直度进行监测，垂直度要求≤20mm，超出要求应停止作业查找原因并采取相应对策。
（3）对构-3钢结构框架行走的直线度进行全过程监测，分别在下滚道板上画出中心线，行走时观察框架轴线中心是否偏离下滚道板上中心线，横向偏离量不得大于15mm，超出时立即采取措施纠正。
（4）在框架①轴-⑤轴线外侧设置水平钢丝以检测五条轴线平移速度的同步性，各柱与钢丝间原始距离的变化值≤5mm；
（5）框架最终就位偏差：
立柱中心线与基础中心线偏差≤10mm。
四、平移过程中主要控制点问题
4.1平移速度和步调的确定
构-3钢结构框架在平移过程中应保持平衡状态,即以接近匀速直线运动状态进行平移,不允许在平移过程中,平移速度发生突兀变化.同时由于液压牵引系统为步进式系统,为防止框架在停止移动的过程中产生过大的惯性力,根据液压牵引设备生产厂家提供的数据,在平移过程中,取框架平移的速度为0.5~1.0mm/s,且框架在平移过程中每前进2米,应停下来对平移状况进行全面检查,无误后方可继续平移。
4.2滚杠运动的控制
（1）每个柱脚由二人专职负责倒运并监控及调整滚杠；
（2）保持下滚道板和上滚道板上下表面的清洁,不允许有异物存在;
（3）使用滚杠限位保护措施;采用木楔子的方法,纠正滚杠的微小偏移。
平移总指挥
技术
供应
质量
安全
设备
起
重
班
机械操作员
测量人员
其他工种
铆
工
班
平移现场指挥
五、组织管理体系
5.1现场平移组织机构
5.2主要人员职责
（1）平移总指挥对构-3钢结构平移工作的总体运行进行协调控制，提供资源保证。
（2）平移现场指挥负责组织施工方案的实施。
（3）技术负责人负责编制施工方案，参加技术交底，参加技术攻关工作，参与风险评估和平移前的检查确认。
（4）质量负责人负责审查、确认特殊作业人员上岗资格，参加到货设备的检查和验收，组织设备基础验收、检查确认施工质量。
（5）设备负责人负责对进场施工设备的状况进行核实确认。
负责设备的日常维护管理，参与风险评估工作。
（6）安全负责人负责提出HSE实施计划，监督HSE管理的实施。
（7）供应负责人根据工程需要及时保质保量供应器材，组织到货设备验收。
六、HSE安全技术措施
6.1安全技术措施
（1）所有施工人员必须严格遵守施工现埸有关安全施工及有关环保等安全生产规定。
（2）此项施工主要是操作配合协调作业，施工人员必须精心协调操作，听从指挥。
高空所有使用的脚手架等必须绑扎牢固可靠，并检查合格后，方能使用。
（3）所有选用机具，工具，索具等必须严格检查，不合格产品严禁使用。
现场的机具工具及材料等堆放整齐，做到文明施工。
（4）平移施工必须设专人指挥及观察，信号统一，准确，操作平稳。
（5）严格按照起重安全施工规范、规程施工，不得违章操作、违章指挥。
（6）进施工现场劳动保护要佩带齐全，尤其是高空作业必须要戴好安全带。
（7）构-3钢结构框架平移时一定要设置警戒线，非施工人员严禁进入平移施工现场。
（8）吊装工作不得在夜间及五级以上风，雨，雪，打雷等不良天气进行。
（9）其它有关事项严格执行SH3505-1999规定及各工种操作规程与公司HSE规程。
6.2风险分析
JobHazardAnalysisWorksheet/工作危险性分析表见附表一。
6.3应急预案
根据本次平移施工作业的特点，按照中国石化集团安全，环保与健康（HSE）管理规定，编制应急预案。
6.2.1应急指挥部
总指挥：
陈洪明
副总指挥：
解先惠
指挥：
惠更才
6.2.2应急指挥部职责
（1）总指挥职责：
负责所有应急事件的整体管理
（2）副总指挥职责：
负责所有应急事件的具体处理过程
（3）对外联络组职责：
对外紧急联系现场救护
（4）现场紧急抢救组职责：
组织现场紧急抢救
（5）现场紧急救护组职责：
护理、运送伤员
（6）现场紧急疏散组职责：
组织现场紧急疏散
（7）紧急集合职责：
清点人数，确认无伤害
6.2.3应急处理的方法
组织参加施工人员学习应急预案，明确职责分工，熟悉掌握处理步骤，设立安全集结区，在事故状态下，根据事故的种类，由总指挥组织各专业组的施工人员进行下列应急处理工作。
进行报警，报告和引导，紧急撤离现场，在安全地带集结。
进行检查及处理。
进行灾害扑救和控制。
.
救护伤员，保护事故现场。
对现场作业每个环节的安全措施分项检查，落实。
恢复施工作业。
6.2.4应急处理信息的传递
事故发生后，第一知情人应直接汇报总指挥，同时采取果断操作或指令，最大限度地保护自巳和他人的人身安全和设备的安全。
快速拨通紧急电话，简捷说明如下内容，事故现场的确切地点，事故状态，伤亡情况。
同时配备急救车一台，医护人员数名。
相关报警电话；火警119，医院急救120。
发生突发事故时，现场指挥立即急促长哨声或大声呼唤，指挥现场作业人员按预先制定的紧急撤离路线快速撤离到指定的集结区。
听到紧急撤离信号后，现场所有人员应保持冷静，立即停止工作，切断电源，按撤离路线快速撤离到指定的集结区，不允许乱跑动。
撤离人员到达集结区后，指挥人员清点人数，等待下一步指示，事故信号未解除，不得回到原工作岗位。
七、手段用料一览表
序号
名 称
规 格
单位
数量
备 注
1
钢板
8000×1600×35
张
12
下滚道
2
钢板
δ30
m2
5
吊耳及牵引设备底座
3
钢板
δ20
m2
5
吊耳及牵引设备底座
4
圆钢
φ75 45#
米
150
滚杠
5
圆钢
φ32 45#
米
140
牵引拉杠（17米/根×8）
6
钢管
φ219×10
米
150
框架加固
7
工字钢
20#
米
100
上滚道加固
8
钢管脚手架
φ48×4
吨
约50
脚手架
9
扣件
个
5000
脚手架
10
钢跳板
300×6000×50
块
脚手架
11
铁丝
8#
Kg
500
脚手架
12
钢丝绳
φ12.5mm
米
1000
框架组对时封绳
13
钢丝绳
φ32.5mm
米
320
牵引
14
钢丝绳
φ43mm
米
100
15
白棕绳
φ14~φ18mm
Kg
100
16
卸扣
20吨
个
8
17
卸扣
10吨
个
8
18
卸扣
5吨
个
10
19
卸扣
3吨
个
16
20
倒链
10吨
台
2
21
倒链
5吨
台
6
22
倒链
3吨
台
5
23
倒链
1吨
台
4
24
安全网
米2
500
八、附件
附件一：
平移现场平面布置图
附件二：
上滚道板图
附件三：
牵引设备基础图
附件四：
构3正式基础修改图
附件五：
临时基础结构图
附件六：
构3设备立面布置图
附表一：
工作危险性分析表
附件一：
平移现场平面布置图
附件二：
上滚道板图
附件三：
牵引设备基础图
附件四：
构-3正式基础修改图
附件五：
临时基础图
附件六：
设备布置立面图
附表一：
JobHazardAnalysisWorksheet/工作危险性分析表
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