右岸白沟自然边坡卷扬机安装及实施专项方案

1右岸白沟自然边坡卷扬机安装及实施专项方案1、概述根据“《右岸白沟自然边坡新增治理专项施工方案》（WDDDB技[2014]-047）”号文及其批复，拟在1350m勘探路设置一台5t卷扬机将材料转运至各材料堆放缓台，再由人工搬运至作业部位。结合现阶段边坡实际情况，需对前期拟定在1350m勘探路设置一台5t卷扬机做出调整，调整为右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处，同时为满足白沟沟心高程1153.5m以下材料转运故在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处另外增加一台5t卷扬机。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）《金沙江乌东德水电站大坝土建及金属结构安装工程施工招标文件》（合同编号：WWD/0266）；（2）《坝后水垫塘自然边坡清理与防护图》（139E65-SDT-06-01～03）；（3）《坝后水垫塘自然边坡清理区中小型块体处理图》（139E65-SDT-06-04～05）；（4）《关于右岸地下电站进水口边坡上方白沟治理的通知》（长乌设枢（右电）通字[2014]第1-01号）；（5）《右岸白沟自然边坡新增治理专项施工方案》（WDDDB技[2014]-047）；（6）《水工混凝土施工规范》；（7）《建筑边坡工程技术规范》；（8）《钢筋焊接及验收规程》；（9）《施工机械安全技术操作规程（第九章缆索起重机）》。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，在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处分别布置2台5T卷扬机，具体位置详见附图DB-技[2015]-080-1/1，具体卷扬机特性见下表：表1右岸白沟自然边坡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B1#卷扬5＜0.5T1180.00～1296.50288材料运至右岸白沟自然边坡高程1296.50m缓台2机B2#卷扬机5＜0.5T1180.00～1162.50305材料运至右岸白沟1150勘探路靠近沟心高程1153.50m缓台3.2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。根据缆索的装料点及右岸白沟自然边坡地形、地质情况，本工程1#缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ14钢丝绳，主跨为288m，承重索长311m,牵引索长630m，最大扬程116.5m、2#缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索选用1φ14钢丝绳，主跨为305m，承重索长316m,牵引索长640m，最大扬程82.5m。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1φ143.2.3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。3两台缆索卷扬机均布置在右岸12-1出口靠上游侧高程1180m平台处。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。3.3安全验算3.3.1基本数据表3钢丝绳工程量卷扬机序号项目延米重量总长度B1#1φ14钢丝绳单位重量0.685kg/m630m2φ18钢丝绳单位重量1.090kg/m311mB2#1φ14钢丝绳单位重量0.685kg/m620m2φ18钢丝绳单位重量1.090kg/m306m3.3.2钢丝绳允许应力卷扬机索道主要有：承重索、牵引索各一根，缆索承重索选用1φ18钢丝绳，牵引索均选用1φ14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Ф14钢丝绳容许拉力为:420.850.514F18.50KN4.5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B1#卷扬机的1#和2#缆索（承重索和牵引索）及B2#卷扬机的1#和2#缆索（承重索和牵引索）进行验算。（1）荷载计算①缆索0.84570.68521.0900.6852q9.89.80.026KN/mcos288/311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。5此时跨中水平张力为：21Qlql15.83110.026311311Hm19.76KNfm48cos4048288/311承重索最大拉力位于上锚固点，对应承重索垂直合力为：UQ0.0263115.8VHmtan19.76116.5/28814.93KN22则22TmHmV24.77KNF]43KN＜[，Φ18钢丝绳选择满足要求。牵引索取起吊点为距锚固点约10m处，牵引初始垂度5m，则sinrmax=106.5/301=0.3538，cosrmax=0.92。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=22g0.0028106.342KN885f牵（311）牵引索总牵引阻力：W=W1+W2+W3=2.4+0.23+6.342=8.97KN牵引索最大拉力Tm=（W+2Lg牵）（2-ηm）=（8.97+2×311×0.0028）×（2-0.982）=11.56KN＜F=18.51KN，Φ14钢丝绳选择满足要求。（3）荷载计算①缆索0.84570.68520.84570.6852q9.89.80.0212KN/mcos305/306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（4）对缆索进行验算6①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：21Qlql15.83060.0212306306Hm17.31KNfm48cos4048305/306承重索最大拉力位于上锚固点，对应承重索垂直合力为：UQ0.02123065.8VHmtan17.3117.5/30510.38KN22则22TmHmV20.18KNF]34KN＜[，Φ16钢丝绳选择满足要求。牵引索取起吊点为距锚固点约10m处，牵引初始垂度5m，则sinrmax=7.5/296=0.025，cosrmax=0.99。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=22g0.0028106.13KN885f牵（306）7牵引索总牵引阻力：W=W1+W2+W3=2.4+0.23+6.13=8.94KN牵引索最大拉力Tm=（W+2Lg牵）（2-ηm）=（8.94+2×306×0.0028）×（2-0.99）=10.76KN＜F=18.51KN，Φ14钢丝绳选择满足要求。综上可知：B1#卷扬机缆索、B2#卷扬机缆索均满足要求。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=4.5m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，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8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，并结合现场实际地形建议B1#卷扬机运输至高程1296.50m缓台处的固定端采用龙门架形式，龙门架基础钢筋入岩2m，外露0.5m，材料使用B28钢筋；B2#卷扬机运输至高程11162.50m缓台处固定端建议采用锚固形式，锚固点采用3根Φ32，L=4.5m锚杆，钢筋外露0.5m。分别在右岸白沟自然边坡高程1296.50m及高程1153.5m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。同时考虑卷扬机在卷运材料过程中对白沟下方电站进水口施工的影响，建议在白沟高程1140m～1145m段增加一道规格为RXI-100被动防护网，被动防护网长度约为280m。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。（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。9（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4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