左岸水垫塘自然边坡治理工程新增卷扬机施工方案

1左岸水垫塘自然边坡治理工程新增卷扬机施工方案1、概述根据“《坝后左右岸水垫塘自然边坡清理与防护治理施工方案》（WDD/DB/技[2014]-016）”号文及其批复，左岸雷家包下游高程940m生活营地布置一台卷扬机来满足Z2、Z3区施工材料运输，目前雷家包生活营地拆尚未拆除，现场不具备布置卷扬机条件，因此，为满足坝后水垫塘自然边坡Z3区施工部位材料的转运，拟在左岸出线场高程1144.7m平台靠下游侧增加一台5t卷扬机，Z1、Z2区开挖时对卷扬机做好防护。雷家包沟生活营地拆除后，按照原方案布置卷扬机，两台卷扬机同时为Z3、Z4区转运材料。为确保卷扬机顺利安装，我局编制了本施工方案。2、编制依据（1）《坝后水垫塘自然边坡清理与防护图》（139E65-SDT-06-01～03）；（2）《水工混凝土施工规范》；（3）《建筑边坡工程技术规范》；（4）《钢筋焊接及验收规程》；（5）《施工机械安全技术操作规程（第九章缆索起重机）》；（6）《坝后左右岸水垫塘自然边坡清理与防护治理施工方案》（WDD/DB/技[2014]-016）。3、卷扬机布置3.1卷扬机布置位置及相关特性根据材料转运要求，在左岸出线场下游EL.1144.7m平台布置1台5T卷扬机具体位置详见附图1，具体卷扬机特性见下表：表1左岸出线场高程1144.7m平台下游侧卷杨机布置特性表编号卷扬机吨位(t)设计提升重量高程（m）长度（m）用途1#卷扬机5＜0.5T1144.7～950423材料运至左岸坝后水垫塘Z3区高程1030m平台23.2缆索吊装系统布置3.2.1缆索系统的总体布置缆索吊装系统包括承重索、牵引索、跑车；主要由上、下承重索锚固系统、卷扬机地锚及基础构成的锚固和基础体系组成。缆索承重索均选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ12钢丝绳。根据缆索的装料点及左岸坝后水垫塘Z3区边坡地形、地质情况，本工程1#缆索主跨为423m，承重索长466m,牵引索长900m，最大扬程194.7m。3.2.2缆索起吊设备主要参数①缆索吊机主要参数见下表2表2缆索起吊设备主要参数表序号类别参数备注1设计起吊重量＜0.5t吊具等附件重量之和不超过100kg2起升高度80m3平均绳速10m/min4承载索规格1φ185起重(牵引)卷扬机及起重索卷扬机型号JM5C额定拉力50KN电动机型号柴油动力16匹减速机型号JZQ-400KS40牵引索钢丝绳规格1φ123.2.3动力装置锚固系统缆索承重索地锚均采用砂浆锚杆锚固体系。上锚点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，钢筋外露0.5m；下锚固点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，钢筋外露0.5m；支撑架采用4根Φ28，L=2m锚杆，钢筋外露0.5m；采用C20混凝土浇筑形成锚固基础。根据以往施工经验:上述锚固系统锚可满足主承重绳及牵引绳的锚固要求。缆索卷扬机布置在左岸出线场高程1144.7m平台靠下游侧。卷扬机平台均采用6根Φ32地脚螺栓将卷扬机基座与C20混凝土基础连接，混凝土基础尺寸为：150cm×150cm×100cm，地脚螺栓采用φ32钢丝绳锚杆（一头丝一头带钩），入岩2m，丝扣外露0.25cm。33.3安全验算3.3.1基本数据表4钢丝绳工程量序号项目延米重量总长度1φ12钢丝绳单位重量0.685kg/m900m2φ18钢丝绳单位重量1.090kg/m466m3.3.2钢丝绳允许应力卷扬机索道主要有：承重索、牵引索各一根，缆索承重索均选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ12钢丝绳。根据建筑施工计算手册《结构吊装工程》中查知：钢丝绳的容许拉力为：K5d.0KFF2gααF--钢丝绳的容许拉力（KN）α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数，6×19钢丝绳取0.85Fg-钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）,Fg=0.5d2d--钢丝绳直径（mm），为18mm。K—钢丝绳使用安全系数，[承重索取3.2；牵引索取4.5]钢丝绳容许应力计算如下：Ф18钢丝绳容许拉力为:20.850.518F43KN3.2Ф12钢丝绳容许拉力为:20.850.512F13.60KN4.53.3.3承重索、牵引索受力计算根据缆索起吊设备主要设计参数，分别对1#和2#缆索（承重索和牵引索）进行验算。（1）荷载计算①缆索40.84570.68520.84570.6852q9.89.80.0239KN/mcos423/466②缆车G1=100kg(现场采用滑车、吊篮及其它附加件重量之和不超过此值)③按最大起吊重量不超过400kg考虑，则G2=400×1.2=480kg④最大荷载Q=（G1+G2）×g=5.8KN（2）对缆索进行验算①承重索在缆索吊装过程中，主索的线性和张力是相互影响的，需采用迭代方法来计算。但本次缆索吊装验算，根据现场实际，取最大垂度fm=40m，且出现在跨中。此时跨中水平张力为：21Qlql15.84660.0239466466Hm34.76KNfm48cos4048423/466承重索最大拉力位于上锚固点，对应承重索垂直合力为：UQ0.02394665.8VHmtan34.76194.7/42324.47KN22则22TmHmV42.45KNF]43KN＜[，Φ18钢丝绳选择满足要求。②牵引索5取起吊点为距锚固点约10m处，牵引初始垂度5m，则sinrmax=180/456=0.394，cosrmax=0.89。滑轮运行阻力：W1=Q(sinrmax+µ1cosrmax)=2.4KN（其中µ1取0.02）起重索运行阻力：W2=2Tmax起（1-ηm）=2×5.8×（1-0.98）=0.23KN其中η为起重索穿过滑轮的效率，为0.98；m为起重索穿过跑车和滑轮次数，为1。后牵引索的自然张力：W3=22g0.00281014.5KN885f牵（466）牵引索总牵引阻力：W=W1+W2+W3=2.4+0.23+14.5=17.2KN牵引索最大拉力Tm=（W+2Lg牵）（2-ηm）=（17.2+2×466×0.0028）×（2-0.982）=17.2KN＜F=18.51KN，Φ12钢丝绳选择满足要求。综上可知：卷扬机缆索满足要求。4、卷扬机安装及运行卷扬机施工程序见下图·4.1卷扬机地锚施工根据现有地形及卷扬机尺寸，卷扬机安装在平整的基岩面上。在卷扬机的周围上布设6根Φ32锚杆，孔深2m，外露0.25m，后期锚杆与卷扬机底座焊接。卷扬机的正后方地锚，选择能牢固锚固的区域布设4根Φ32锚杆，间排距30cm×30cm，孔深2m，外露0.3m，方位垂直于施工面，锚杆注浆采用M20砂浆，锚杆施工完毕卷扬机地锚施工承载绳两段锚固施工安装卷扬机及承载钢丝绳安装牵引绳及受料斗架整体调试及运行6后用40cm×40cm，σ=15钢板，锚杆从钢板4个预开的孔插出，外露的锚杆进行对角搭接焊，焊接时应注意锚杆与钢板之间预留出3cm左右间隙，后期钢丝绳从间隙处穿出与地锚可靠连接。4.2承载绳两端锚固施工承载绳两端锚固在平缓的山体上，其中上锚点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，根据轴线均匀布置，间距115cm，外露0.5m；下锚固点采用3根Φ32，L=3.5m锚杆，钢筋外露0.5m；支撑架采用4根Φ28，L=2m锚杆，钢筋外露0.5m；并预埋缆索主承重绳固定锚件，采用C20混凝土浇筑形成锚固基础。4.3龙门架（支撑架）制安结合我局在BC区高位边坡治理项目中的施工经验，龙门架的施工应根据现场实际地形按需制安，材料使用B28钢筋，龙门架基础钢筋入岩2m，外露0.5m。在左岸坝后水垫塘自然边坡Z3区高程1030m附近修整一个约50m2～100m2的材料堆放平台。材料通过卷扬机运至该平台后，再经人工转运至工作面，具体转运材料重量和次数、距离，以现场实际发生及监理工程师签证为准。4.4安装卷扬机及承载钢丝绳（1）卷扬机安装地点应平整。卷扬机与基础或底架的连接应牢固，并应符合使用说明书的规定。7（2）卷扬机与载荷之间不应有可能发生危险或影响钢丝绳寿命的障碍物。（3）卷扬机应固定牢靠，严防倾覆和移动，受力时不得横向偏移。绑缚卷扬机底座的固定绳索应从两侧引出，以防底座受力后移动；然后和正后方地锚可靠连接。（4）钢丝绳的绳端固接钢丝绳应选用与其直径相应的绳卡，采用绳卡固接时，绳卡数量与钢丝绳直径有关，见表1。工作绳卡数量不得少于3个，此外还应在尾端加一个安全绳卡。绳卡间距不小于钢丝绳直径的6倍，绳头距安全绳卡的距离不小于140mm，并用细钢丝捆扎。绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力的一侧，U型螺栓扣在钢丝绳的尾端，不得正反交错设置绳卡，见上图。表5与钢丝绳直径匹配的绳卡数4.5安装牵引绳及受料斗架（1）卷扬机安装牵引钢丝绳卷绕在卷筒上的安全圈数应不少于3圈。钢丝绳末端固定应可靠，在保留两圈的状态下，应能承受1.25倍的钢丝绳额定拉力；（2）用调整导向轮位置的方法，使牵引钢丝绳从卷筒下方绕入卷扬机，以保证卷扬机的稳定；（3）应尽可能保证钢丝绳绕入卷筒的方向在卷筒的中部与卷筒轴线垂直，以保证卷扬机受力的对称性，这样能使钢丝绳圈排列整齐，不致斜绕和互相错叠挤压，在使用过程中不因受侧向力而发生摆头；（4）卷扬机与最后一个导向轮的最小距离不得小于25倍卷筒长度，以保证当钢丝绳绕到卷筒一端时，与中心线的夹角不大于1.5°；（5）总体调试及运行。4.6穿索（1）在穿索之前将上、下锚点锚杆安装制作完毕，且强度达到要求。（2）将卷扬机在现场就位安装完毕，并用锚杆将其锚固固定，锚固强度达到要求。（3）直接利用卷扬机上的Ф12钢丝绳用作牵引绳，用钢丝同承重索绑扎，然后牵引至上锚点，穿越锚筋束，用绳卡将承重索固定、夹接。绳卡间距满足要求。钢丝绳直径mm10≥10～20≥21～26≥28～36≥37～40最少绳卡数目345678（4）在下锚点处将承重索穿越锚筋束，用导链将承重索尽可能的拉直，最后用绳卡将承重索固定、夹接。绳卡间距满足规范要求。4.7施工前试运行试运行包括卷扬机空载试运行、缆索动载试运行。（1）卷扬机空载试运行：主要检验卷扬机机械和电气设备运行情况，应保证卷扬机运行平稳，无异常现象。在空载下将卷扬机打开，在各种速度下正向、反向各运行3min。（2）缆索动载试运行：主要检验动载下卷扬机机械和电气设备运行情况，检验金属结构的承载能力。实验荷载分别是100%和110%的额定荷载，试验时，将起吊重量分别达到额定荷载的100%、110%，然后开启卷扬机，用牵引索牵引全程往返三次，每循环一次中间间隔10分钟。5、劳动力使用计划表6劳动力使用计划序号工种使用人数1钻工22汽车司机13修理工14电工25电焊工16卷扬机操作工27普工48管理人员29合计人数156、主要施工设备表7主要设备表序号设备名称规格单位数量备注1手风钻TY24台2锚杆造孔2灌浆泵BW100/100台1注浆3吊车8T辆1吊运卷扬机4电焊机BX3-500台1焊接锚杆5运输车5T辆1拉运卷扬机6对讲机部4通讯工具7滑轮5T个57、安全质量保护措施（1）在施工过程中，划分区域进行警戒，明确安全责任人，设专职安全员进行监控。9区域内进行封闭施工管理，闲杂人等不得进入。（2）开机前应先检查制动器性能、钢丝绳接头、各紧固件及机体安装情况，发现不正常情况应立即排除。（3）卷扬机不准超载操作。（4）由于钢丝绳额定拉力为基准层最大静拉力，所以当钢丝绳超过基准层缠绕时，应按使用说明书中的规定进行。（5）工作中突然断电时，应将控制器手柄或按钮置于零位，如果钢丝绳处于张紧状态，司机不得离开操纵位置。（6）操作应按指挥信号进行，但对紧急停车信号，不论何人发出，都应立即执行。（7）作后钢丝绳处于放松状态，切断电源，封闭电源开关。（8）交接班时应作好记录，如有未排除故障必须通知接班司机。（9）卷扬机不得用于运送人员。（10）严禁用人力打开电力控制的制动器实行溜放。（11）卷扬机上外露运动件，如开式齿轮、联轴器、皮带轮等。凡在正常操作条件下有可能造成事故时，应设防护罩。（12）