电动葫芦井字架设计、制造改造、安装方案.doc

目 录第一节 编制依据1第二节 工程概况1第三节 电动葫芦井字架设计13.1电动葫芦井字架的主要结构及工作原理13.1.1电动葫芦井字架提升系统的配置与结构13.1.2电动葫芦井字架提升系统的工作原理23.2电动葫芦井字架提升能力的验算23.3电动葫芦井字架结构检算33.3.1行走轨道梁验算33.3.2横梁验算73.3.3立柱验算103.3.4柱间支撑验算113.3.5立柱与横梁连接验算123.3.6行走轨道梁（吊车梁）连接验算123.4电动葫芦井字架基础承重能力验算153.5 基础结构形式18第四节 施工总体安排194.1管理人员组织194.2劳动力及机械设备投入计划204.3施工进度计划21第五节 电动葫芦井字架的加工与安装215.1电动葫芦井字架的加工215.2电动葫芦井字架构件的运输245.3安装准备245.4电动葫芦井字架的安装流程及工艺255.5提升电动葫芦的安装与调试30第六节 电动葫芦井字架提升系统加工安装及操作使用的安全要求326.1加工安装时的安全要求326.2电动葫芦井字架提升系统操作使用的安全要求36第七节 电动葫芦井字架的使用与管理377.1安装后使用前的验收规定377.2使用过程中的规定387.3使用中维修保养规定39第八节 防雷施工保护措施39附图1 电动葫芦井字架平面布置图附图2 电动葫芦井字架立面图附图3 预留出土口位置及电动葫芦井字架基础图陈屋站寮厦站区间1#竖井电动葫芦井字架设计、制造改造、安装方案第一节 编制依据东莞城市快速轨道交通R2线2310标陈屋站竂厦站区间1#竖井结构布置图纸及相关设计文件钢结构设计规范GB5007-2003龙门架及井架物料提升机安全技术规范 JGJ88-2010建筑地基基础设计规范 GB500072002轻小型起重设备型式试验细则TSG Q7012-2008钢丝绳电动葫芦 第2部分 试验方法GB/T9008.2-2004建筑施工手册 第四版 第二节 工程概况陈屋站寮厦站矿山法区间为东莞市快速轨道交通R2线工程2310标的一子单位工程，区间北起陈屋站、南至寮厦站，区间里程为YDK25+316.978YDK27+463.404，单线长度2146.426m，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工，施工竖井两座， 1#施工竖井中心里程YDK25+910。第三节 电动葫芦井字架设计3.1电动葫芦井字架的主要结构及工作原理3.1.1电动葫芦井字架提升系统的配置与结构1、电动葫芦井字架采用提升设备为：南京禄口环球牌10t双胞胎电动葫芦2套。2、规格，8.1m×24m 标准跨：5m/跨吊斗规格: 1.65m×1.65m×1.5m 电机功率: 18 kw 提升速度: 20 m/min 额定起重量:10 t 提升起重量: 6.53 t （1.65*1.65*1.5*1.6/m3,松散土石方比重取1.6t/m3）3、立柱为325×10mm ，立柱间支撑：斜拉剪刀撑为槽钢18A，柱顶水平撑为30*39H钢。横梁为56A双(单)拼工字钢，轨道行走梁为45A工字钢；预埋及连接钢板采用=20mm钢板；井架顶棚采用C型钢120×40×225及角钢L50*5做成骨架，屋面板采用彩钢瓦。结构的连接主要为高强螺栓连接及直角焊缝连接：立柱与横梁采用每个节点6根22高强螺栓连接，主要起稳固横梁作用；横梁与行车轨道梁连接的每个节点采用焊接及4根30高强抗拉螺栓连接，此连接主要起传递荷载作用。4、1号竖井设置电动葫芦井字架1个，电动葫芦井字架布置图见附图1、2（电动葫芦井字架布置平面、立面图），井架地面以上提升高度为9.5m。3.1.2电动葫芦井字架提升系统的工作原理电动葫芦井字架是由立柱、轨道梁、横梁、电动葫芦、电气系统等部分组成，电动葫芦井字架最大起重质量32吨。立柱是电动葫芦井字架主要的承重构件，是用325、=10mm的无缝钢管制作而成，电动葫芦井字架共有11个立柱，立柱的间距分别为5.0m、4.5m、10.0m（出土口位置）；立柱间通过18A工字钢剪刀撑形式连接，立柱顶部用39H钢水平连接立柱，起到立柱之间水平支撑的作用，剪刀撑形式的槽钢和水平支撑起到加强立柱整体稳定性作用，出土口上方柱间支撑兼起支撑横梁作用；立柱上部为横梁（56a双拼工字钢），是提升重物主要的受力部件，在其下部垂直方向2条纵梁（轨道行走梁）通过螺栓与其连接，纵梁起到了“行走跑道”的作用，实现了电动葫芦的纵向移动， 2台电葫芦最大起重量均为10吨，有2套操作系统实现其纵向移动和上下提升。3.2电动葫芦井字架提升能力的验算电动葫芦每循环所需时间： 1号井深38.497m；加料斗提升高度3m及料斗本身高度1.5m，以1号井为标准验算，1号井垂直提升距离为42.997m，提升速度为20mmin，则单程提升时间为t1=2.15min；电动葫芦横移平均距离15m，考虑操作转换，横移时间为t2=3.0 min；料斗摘钩、挂钩、卸碴时间t3=3 min；则每一个出碴循环需时间t=2×t1+ t2+ t3=10.3min；料斗容积为4.08m3(1.65m×1.65m×1.5m)，则1#竖井日平均出碴能力为:Qp=n×T×V×m×s=6×12×4.08×0.85×2=499.39m3QP日平均出碴能力，m3n1小时的提升次数，60÷10.3=5.82次/小时，取6次T1天的工作时间，取12小时V1个料斗的容量，取4.32m3m料斗装满系数，取0.85s提升设备数量，2台电动葫芦以施工进展现状及工期要求推算，每个工作面需每天平均进尺1.73m才可满足工期要求。按左右线每个掌子面每天进尺1.8m(54m/月)计算一天的产碴量为：Qmax=39.6×1.8×4×1.3=370.66m3其中：39.6掌子面断面面积；1.3最大松散系数；Qp>Qmax，可以满足出碴需要。隧道内的大部分进料任务也由提升设备完成，其它材料安排在出碴间隙（每天除出碴占用的12小时以外）进行，除去检修保养用时2小时，仍累计有10小时的进料时间。所以提升设备能解决垂直运输问题。3.3电动葫芦井字架结构检算3.3.1行走轨道梁验算轨道梁采用I45a工字钢，材质为Q235B,其截面特性为：Ix=65576cm4,Wx=2342cm3,轨道梁最大跨度为L=5m， 电动葫芦自重约1吨，最大起重量为17吨。以电动葫芦行至轨道梁第一跨跨中位置（最不利位置）计算，计算模型可选为5跨连续简支梁。 内力计算荷载组合：轨道梁自重105.316kg/m，静荷载系数取1.2，P1=1.2*105.316kg/m*9.8N/kg=1.239KN/m；电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，动荷载系数取1.4，F1=1.4*(1.1*17t*9.8KN/t)=256.563KN以同济启明星结构计算软件etoolV2.0计算出的结果输出如下图3-1：F1mm55m5mmm55m5m55m5mmm55m4.5m5m4.5m5m图3-1 计算输出结果各位置的变形、弯矩、剪力输出如下：最大变形(+)3.6mm x=2.5m最大变形(-)-1.2mm x=7m最大弯矩(+)132.2kN.m x=5m最大弯矩(-)-258.5kN.mx=2.5m最大剪力(+)157.8kN x=5m最大剪力(-)-104.9kNx=0m 抗弯强度计算。Mx/（rxWx）fMx、同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩（对工字钢界面，X轴为强轴）Wx 对X轴的净截面模量rx-截面塑性发展系数，根据现行钢结构设计规范4.1.1条的规定取值1.05f-钢材的抗弯强度设计值258.5KN.m/(1.05*2342cm3)=105.119< f=215 N/mm2强度满足要求。 刚度计算在电动葫芦行至各跨中部位计算对比知：行走至第一跨跨中时产生的变形最大，最大变形(+)3.6mm，x=2.5m（第一跨跨中位置）。电动葫芦轨道梁挠度允许值为L/400=5000/500=10mm,因此挠度满足要求，即轨道梁刚度满足要求。抗剪强度计算=VS/(Itw) fvV-计算截面沿腹板平面作用的剪力S-计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩I-毛截面惯性矩tw-腹板厚度157.8KN*2342cm3/(65576cm4*12.5mm)=45.08 N/mm2<fV=125 N/mm2稳定性计算Mx/（hWx）fMx-绕强轴作用的最大弯矩Wx-按受压纤维确定的梁毛截面模量h-梁的整体稳定性系数，按现行钢结构设计规范附录B查取值1.62，并根据公式B.1-2计算得0.896258.5KN.m/(0.896*2342 cm3)=123.2 N/mm2<f=215 N/mm2整体稳定性满足要求。局部稳定性判断依照现行钢结构设计规范4.3.1条ho/tw=(560-12.8*2)/12.5=42.75 < 80235/fy ho-为腹板的计算高度； fy-钢材的屈服强度，取值215 N/mm2由上判断可不用计算腹板稳定性。应按4.3.2条图例， 4.3.6条说明在上翼缘集中受力处配置支承加劲肋。即在横梁与吊车梁连接部位上翼缘板处（不影响电动葫芦运行），腹板两侧设置三角形横向加劲肋，外伸宽度bs ho/30+40=57.8mm,钢板厚度10mm，间距取最小间距0.5ho=26.7cm。集中受力处腹板两侧靠上翼缘板处对称各设置4块。轨道梁抗疲劳验算。轨道梁直接承受动力荷载，当应力变化次数大于5*104时，需验算疲劳强度。参见钢结构设计规范6.2.1-1 -对焊接部位的应力幅=max-min=101.909 N/mm2max、min每次应力循环中的最大拉应力和最小拉应力max =105.119 N/mm2空载时，仅电动葫芦与轨道梁自重，取荷载系数后建模计算得Mmin=7.9KN.mmin=7.9KN.m/(1.05*2342cm3) =3.21N/mm2 -常幅疲劳的容许应力幅=（C/n）1/n-应力循环次数C、-参数，依照钢结构设计规范附录E和表6.2.1采用。=（C/n）1/以表6.2.3-2查询，以使用次数推算，假定应力循环次数达到2*106，得= 176 N/mm2=101.909N/mm2= 176N/mm2轨道梁抗疲劳强度满足要求。3.3.2横梁验算横梁采用双拼56a工字钢，跨度为8.1m，吊挂2个电动葫芦，间距为2.7m、2.7m、 2.7m.现检算其强度和稳定性。以两台电动葫芦同时行走至同一横梁下,且起吊重量达到额定重量（起重16吨，电动葫芦自重1吨）的最不利状况(简图如下)计算，横梁两端置于立柱上，与立柱连接的螺栓主要起稳固横梁的作用。内力计算：轨道梁行走至第二跨横梁下的内力计算：图3-2 内力图最大弯矩(+)2.7kN.m x=5m最大弯矩(-)-2.3kN.mx=2m最大剪力(+)3.2kN x=5m最大剪力(-)-2.5kN x=5m横梁所受荷载组合：轨道梁自重105.316kg/m，静荷载系数取1.2，由上模型计算知传递给第二跨横梁（x=5m）的集中静荷载5.7KN。横梁双拼56A工字钢自重荷载：P1=1.2*（105.316kg*2）/m*9.8N/kg=2.477KN/m；电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，动荷载系数取1.4，F1=1.4*(1.1*17t*9.8KN/t)=256.563KN对横梁受力以同济启明星结构计算软件etoolV2.0计算出的结果输出如下：最大变形(+)19.4mm x=4.05m最大变形(-)0mm x=0m最大弯矩(+)0kN.m x=0m最大弯矩(-)-728.4kN.mx=4.05m最大剪力(+)272.3kN x=8.1m最大剪力(-)-272.3kNx=0m抗弯强度计算Mx/（rxWx）fMx、同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩（对工字钢界面，X轴为强轴）Wx 对X轴的净截面模量rx-截面塑性发展系数，根据现行钢结构设计规范4.1.1条的规定取值1.05f-钢材的抗弯强度设计值728.4KN.m/(1.05*2*2342cm3)=148.1< f=215 N/mm2强度满足要求。刚度计算在电动葫芦行至各跨中部位计算对比知：行走至第一跨跨中时产生的变形最大，最大变形(+)19.4mm，x=4.05m（第二跨横梁跨中位置）。依据钢结构设计规范GB50017-2003附录A,主横梁挠度允许值为L/400=8100/400=20.25mm,因此挠度满足要求，即横梁刚度满足要求。抗剪强度计算=VS/(Itw) fvV-计算截面沿腹板平面作用的剪力S-计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩I-毛截面惯性矩tw-腹板厚度272.3KN*（2*2342cm3）/(2*65576cm4*2*12.5mm)=38.9 N/mm2<fV=125 N/mm2整体稳定性计算依据依据钢结构设计规范GB50017-2003，4.2.4条h/bo=560/166=3.37<6；L1/bo=8100/166=48.79 < 95(235/fy)=103.83故可不计算整体稳定性。组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算。依照现行钢结构设计规范4.3.1条，4.4.1条，组合梁腹板仅设置支撑加劲肋时抗弯和抗剪承载力验算：（V/(0.5Vu-1)2+(M-Mf)/(Meu-Mf)1 Mf=(A11h12/h2+A12h2)f=2*2342*215=1007.6KN.mM、V-梁同一截面上产生的弯矩和剪力设计值，V< Vu,取V=Vu；M<Mf，取M=MfMf-梁两翼缘承担的弯矩设计值A11、h1-较大翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离A12h2-较小翼缘的截面积及其形心至梁中和轴的距离Meu、Vu=梁抗弯和抗剪承载力设计值b-依据钢结构设计规范4.3.3-2d公式计算得值为0.239，依据公式4.4.1-3Meu=1.05*1*（2*2342）*215=1057.4KN.mVu=hwtwfv=553*(2*12.5)*125=1728.1KN 将上述数据代入（V/(0.5Vu-1)2+(M-Mf)/(Meu-Mf)=11，即组合梁腹板的抗弯和抗剪承载力满足要求。局部稳定性判断ho/tw=(560-12.8*2)/12.5=42.75 < 80235/fy ho-为腹板的计算高度； fy-钢材的屈服强度，取值215 N/mm2由上判断可不用计算腹板稳定性。应按4.3.2条图例， 4.3.6条说明在横梁支座位置及下翼缘集中受力处配置支承加劲肋。腹板两侧堆成设置横向加劲肋，外伸宽度bs ho/30+40=57.8mm,钢板厚度10mm，间距取最小间距0.5ho=26.7cm，每处每侧设置四块。支撑加劲肋的稳定性。依照4.3.7条，5.1.2条做出判断N/(A)=272.3KN/(1*37499mm2)=7.26N/ mm2< f=215N/ mm2，支撑加劲肋稳定性满足要求。A-8块肋板面积：8*57.8*10；2块腹板面积（267*3+257*2）*12.5*2。3.3.3立柱验算电动葫芦井字架柱高度为9.5m，采用325×10钢管，其截面特性为：Ix=12286Cm4,ix=11.142Cm,Wx=756.09cm3,A=98.96cm2。 荷载组合（考虑最不利荷载）。a.由横梁计算知，电动葫芦运行至第二跨横梁下，考虑荷载系数后，横梁往单根立柱传递的竖向荷载为272.3KN；b.风荷载的竖直分力：查荷载规范，对东莞地区B类风荷载标准值取0.45KPa，屋顶1:2.3坡度，对水平方向投影系数0.422； 取荷载系数1.4；单柱上方井架顶棚尺寸在垂直面上的投影5m*2m；c电动葫芦井字架顶棚静止荷载（重量见材料附表）:3.45t/11*9.8KN/t=3.07KN 荷载系数取1.2；d吊车制动荷载：0.10G=0.10*17*9.8=16.66KN，传递至6根立柱顶部。荷载系数1.4。.立柱强度验算。依据钢结构设计规范公式5.2.1N/An±Mx/(xWnx)±My/(yWny)f（272.3+1.2*3.07）KN/(98.96cm2+(1.4*16.66/6*9.5)KN.m/(1.15*756.09cm3) +1.4*(0.45*0.422*5*2)*9.5KN.m/(1.15*756.09cm3)=27.88 N/ mm2+42.47 N/ mm2+29.04 N/ mm2=99.42 N/ mm2<f=215 N/ mm2强度满足要求. 刚度验算： x=y=l/ ix=9.5m/11.142cm=85.26<=150即满足要求。图3-3 受力示意图弯矩作用内的稳定性N/(xA)+mx Mx/（rxWx(1-0.8N/Nex)） f=215N/式中：轴心压力 N=（272.3+1.2*3.07）=275.984KNx为弯矩作用平面内轴心受压构件的稳定系数，查表可得x=0.773，rx：截面塑性发展系数，取rx=1.15，Mx：截面范围内最大弯矩值，Mx=(16.66/6)KN*9.5m/2=13189N*m，16.66KN为吊车制动荷载。mx：等效弯矩系数mx=1.0，Nex=3.142EA/（1.12）， 为长细比，=9.5m/11.142cm=85.26，则Nex=244043N。N/xA+mx Mx/xWx(1-0.8N/Nex) =36.237 N/<f=215N/。经计算弯矩作用内的稳定性满足设计要求。 3.3.4柱间支撑验算柱间支撑主要验算长细比。依据钢结构设计规范5.3.8和5.3.9条柱间支撑受压构件容许长细比为150，受拉构件容许长细比为300。柱间支撑主要采用18A槽钢的剪刀撑，和柱顶采用35A工字钢支撑。对18A号槽钢，其i0=7.04,最长柱间支撑为8.73m，=8.73m/7.04cm=124<150,柱间支撑满足设计要求。3.3.5立柱与横梁连接验算图3-4 立柱与横梁连接节点图如上简图：柱顶牛腿钢板与柱顶相接的周边用6mm高直角焊缝焊接，钢板上采用6根20高强螺栓固定横梁。现验算焊缝及螺栓的抗剪能力 螺栓抗剪。横梁传递的水平荷载（吊车制动力）作用于单柱柱顶16.66KN/6=2.78KN6根20高强螺栓抗剪能力N=6*1/4*3.14*d2*fv=6*1/4*3.14*17.652*320=469KN故6根20高强螺栓连接横梁与柱顶钢板可满足要求。 焊缝抗剪。依据钢结构设计规范7.1.3-2f=N/(helw)<ftwhe-焊缝的计算高度，取0.7*6=4.2mmlw-焊缝长度3.14*325=1020.5mmftw-角焊缝的强度设计值，160N/mm2f=2.78KN/(4.2*1020.5)=0.648N/mm2<160N/mm2故钢板与柱顶焊接强度满足要求。3.3.6行走轨道梁（吊车梁）连接验算吊车梁上部翼缘板焊接钢板，横梁下部焊接钢板，钢板之间连接方式为高强螺栓连接，每个连接点设置4个直径30mm8.8级的高强螺栓连接（见下图）。现验焊缝及螺栓强度。图3-5 横梁与轨道梁连接节点图 焊缝强度计算。因轨道梁上连接钢板焊缝的长度小于双拼56A工字钢横梁的连接钢板焊缝长度，只验算轨道梁上连接钢板焊缝。此焊缝承受起吊产生的拉力及吊车制动产生的剪应力。依据钢结构设计规范公式7.1.3-17.1.3-3f= N/(helw)<fftwf=N/(helw)（f/f）2+f2ftwf-垂直于焊缝长度方向的应力；拉力N值见轨道梁验算部分。f=157.8KN/(4.2*1132) mm2=33.19N/mm2f 沿焊缝长度方向的剪应力; f =N/(helw)=(16.66/6)KN/(4.2*1132) mm2=0.58 N/mm2he-焊缝的计算高度，取0.7*6=4.2mmlw-焊缝长度400*2+166*2=1132mmftw-角焊缝的设计强度值，160N/mm2f-正面角焊缝的强度增大系数，对直接承受动力荷载取值1.0将上述数据代入（f/f）2+f2=33.195 N/mm2 < ftw=160N/mm2焊缝强度满足要求。焊缝疲劳强度验算。轨道梁上与横梁连接的钢板，其连接焊缝直接承受动力荷载，当应力变化次数大于5*104时，需验算疲劳强度。以第二跨横梁与轨道梁连接为例计算。参见钢结构设计规范6.2.1-1 -对焊接部位的应力幅=max-min=30.88 N/mm2max、min每次应力循环中的最大拉应力和最小拉应力max=157.8KN/(4.2*1132) mm2=33.19N/mm2空载时，仅电动葫芦与轨道梁自重，取荷载系数后建模计算得Nmin=11KN，min=11KN/(4.2*1132) mm2=2.31N/mm2 -常幅疲劳的容许应力幅=（C/n）1/n-应力循环次数C、-参数，依照钢结构设计规范附录E和表6.2.1采用。=（C/n）1/以表6.2.3-2查询，以使用次数推算，假定应力循环次数达到2*106，得= 69 N/mm2=30.88 N/mm2= 69 N/mm2焊缝抗疲劳强度满足要求。高强螺栓的抗拉能力F=4*0.8P*SF=4*0.8*800*(1/4*3.14*26.722)=1434770 N>157800 N 满足要求其中8.8级高强螺栓抗拉强度800N/mm2，屈服强度系数0.8，30螺栓有效直径26.72mm；高强螺栓的疲劳强度-对焊接部位的应力幅=max-min=65.47 N/mm2max、min每次应力循环中的最大拉应力和最小拉应力max=157.8KN/(4*1/4*3.14*26.722)=70.38N/mm2空载时，仅电动葫芦与轨道梁自重，取荷载系数后建模计算得Nmin=11KN，min=11KN/(4*1/4*3.14*26.722)=4.91N/mm2 -常幅疲劳的容许应力幅=（C/n）1/n-应力循环次数C、-参数，依照钢结构设计规范附录E和表6.2.1采用。=（C/n）1/以表6.2.3-2查询，以使用次数推算，假定应力循环次数达到2*106，得= 144 N/mm2=65.47 N/mm2= 144 N/mm2螺栓抗疲劳强度满足要求。综上，井架的强度，刚度，稳定性以及连接方式满足要求。3.4电动葫芦井字架基础承重能力验算（1）立柱基础设置在锁口圈梁上，验算地基承载力。锁口圈面积12.007*10.9-40.22（井口面积）=90.65m2；锁口圈混凝土体积：174.37 m3，重力4184.88KN；每根立柱承受上部荷载约为27.3KN;两台电动葫芦起吊至额定起重量运行至锁口圈梁上方荷载340KN（计入电动葫芦本身重量）。地基承载力验算。荷载效应组合：(3.0.5-3)动静荷载系数依据建筑结构荷载规范GB5009-2001第2.5条、第5.3条，并结合井架实际起吊重量对系数予以调整，动静荷载系数均取1.1。S=1.1*（27.3+4184.88）+340*1.1=5007.4KNb、 pkfa (5.2.1-1)式中pk相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；fa修正后的地基承载力特征值。此地基为原有公路路基，参照建筑地基基础设计规范5.2.3及5.2.4条取100KPa;pk=5007.4/90.65=55.23KPa<fa=100KPa;立柱与基础交接处受冲切承载力验算。依据建筑地基基础设计规范8.2.7条：式中hp受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，hp取1.0；当h大于等于2000mm时，hp取0.9，其间接线性内插法取用；本计算取0.97ft混凝土轴心抗拉强度设计值；C30，取1.43N/mm2h0基础冲切破坏锥体的有效高度；取两个配筋方向截面有效高度的平均值，取值1.25m；am冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；本次计算取2.4m；at冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；本次取值0.7m（柱脚钢板宽度）ab冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。当冲切破坏锥体的底面在l方向落在基础底面以外，即a2h0l时，abl；本计算符合第三种情况取值为1；pj扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对偏心受压基础可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；计算位置选取及计算简图如下：图3-6 基础计算简图 F=(P1+P2)*5.45/2 动静荷载组合F=1.1*170+1.1*27.3=217.03KN 对利用F作用点的弯矩平衡可求解出最大地基土单位面积净反力P2,P2=65.76kpa P1=13.88kpa P4=38.87kpa (过程不再叙述)Al冲切验算时取用的部分基底面积：2.1*2.4=5.04m2Fl相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值。F1=（13.88+38.87）/2*2.1=55.38KN<0.7*0.97*1.43*103*2.4*1.25=3495.5KN所以，立柱基础设置在锁口圈梁上不会因局部集中力对圈梁造成冲切破坏。（2）立柱基础作用在原有公路地基上，验算立柱基础的承载能力。立柱基础1.2m*1.2m*1m，C30混凝土浇捣密实。参照建筑地基基础设计规范GB500072002，表3.0.2，不做地基变形计算。单柱地基承载力的验算：a、荷载效应组合：(3.0.5-3) 动静荷载系数依据建筑结构荷载规范GB5009-2001第2.5条、第5.3条，并结合井架实际起吊重量对系数予以调整。S=1.1*27.3+170*1.1=217.03KNb、 pkfa (5.2.1-1)式中pk相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值；fa修正后的地基承载力特征值。根据参照建筑地基基础设计规范5.2.4条取100KPa;pk=217.03/(1.2*2.0)=90.4KPa<fa=100KPa;柱与基础交接处受冲切承载力。对基础坐落在土质基础上，独立基础截面宽1.2m，长2m，高1.2m。依据建筑地基基础设计规范8.2.7条：基础受冲切模型如下：图3-7 基础受冲切承载力截面图由上图知Al冲切验算时取用的部分基底面积为零。现结合上述参数以etoolV2.0结构计算软件讲上述模型计算结果输出如下：图3-8 基础受力计算结果图3.5 基础结构形式电动葫芦井字架安装之前，先施工提升井架的基础，埋设预埋地脚螺栓，用以固定井架立柱。地基应符合下列要求：a、土层压实后的承载力应不小于100kPa；b、基础应有排水措施，不得有积水浸泡基础。地基处理完毕并符合要求后，再在该地基上浇筑井架基础，基础做法如下：a、基础为C30素混凝土矩形墩长2m宽1.2m高1.2m；b、基础表面应平整，水平偏差不大于10mm。c、在基础上放线预埋固定井架用的钢板和地脚螺栓，预埋螺栓规格为30，8.8级高强螺栓。基础具体做法详见附图3（电动葫芦井字架基础平面图、剖面图）。第四节 施工总体安排4.1管理人员组织4.1.1项目部管理人员组织。项目部设项目经理1人、副经理2人、总工1人。项目部下设六部一室（工程部、质检部、安全部、设备物资部、财务部、造价合同部、综合办公室），其项目组织机构见图4-1。质检部张弦综合办公室柯晓敏项目经理：贾剑虹项目总工程师财务部廖喜光设备物资部梁彬项目副经理造价合同部潘思宁工程部赖旭华暗挖工区副经理：魏强副总工：鞠海峰工程技术室机电维修室井架施工专业队安质室东莞轨道交通R2线【2310标】土建工程项目经理部安全部敖水龙图4-1项目部组织机构图4.1.2现场电动葫芦井字架制安专业人员组织专业主任吕兆义专责工程师郭兆喜井字架制安班起重吊装班兼职安全员图4-2井架专业施工现场组织图4.2劳动力及机械设备投入计划电动葫芦井字架加工安装拟投入的作业人员见下表，（其余人员为常备人员，如电工等）。表4-1劳动力使用计划表序号工种分类单位人员数量备注1特种设备焊接作业人32起重机械作业人43架子工人3临时脚手架搭设拟投入的主要机械设备见下表：表4-2机械设备投入计划表序号设备名称单位数量备注1电焊机台4225t吊车台1312m长半挂运输车台14氧气、乙炔套152秒全站仪台16水准仪台14.3施工进度计划根据目前工程实际情况，1#竖井电动葫芦井字架加工安装进度计划如下（详见附件进度计划横道图）：1、构件放样加工 2011年8月20日到2011年8月24日2、构件防锈涂刷 2011年8月24日到2011年8月26日3、构件试拼装 2011年8月27日至2011年8月30日4、基础混凝土施工 2011年8月31日到2011年8月31日5、安装 2011年9月1日到9月15日6、电器安装及调试 2011年9月16日7、井架验收 2011年9月17日到2011年9月24日第五节 电动葫芦井字架的加工与安装5.1电动葫芦井字架的加工（1）制造改造工艺流程见图5-1。（2）加工准备及放样、号料根据施工图测放实样于平台之上。加工制造前，必须认真核对图中所有尺寸，并根据施工图分段测放实样于平台之上，做结构的放样，要经有关人员复核。放样划线时应清楚标明装配标记、螺孔标记、加强板的位置方向、倾斜标记，其他配合标记和中心线、基准线及检验线，必要时要制作样板。依据实样尺寸,考虑预留制作、安装时的焊接收缩量；切割、刨边和铣加工余量，安装预留尺寸要求等进行放样。钢材号料前，必须再次核对其牌号、规格，发生变形的需经矫正合格。以样板（样杆）为依据，在原材料上划出实样，并打上内部约定的加工记号。号料要统筹安排，做到长短搭配，先大后小或套裁号料；对焊缝较多、加工量大的构件应先号料；同一构件需拼料时，必须同时号料，且应考虑设备的可切割加工性。（2）打磨、切割及边缘加工高强螺栓连接的接触面加工处理采用砂轮打磨的方法，摩擦面不得油漆或污损，安装前用钢丝刷清理浮锈。原材料复核放 样号 料下 料零件平直成型边缘加工制 孔隐蔽部位涂刷焊接或螺栓连接栓接试 拼 装加工阶段质量验收除 锈上漆及编号图5-1 电动葫芦井字架加工流程图采用台钻钻孔以保证螺栓孔位置准确。任何情况下，螺栓连接孔均不得采用气割成孔或扩孔。.将号料划线后的钢材分解成零件，并满足零件边缘质量要求的工序。钢材的切割下料应根据钢材截面形状、厚度以及切割边缘质量要求的不同而分别切割。对切割后的零件边缘进行加工，以便提高零件尺寸精度，消除切割边缘的有害影响，加工焊接坡口，提高截面光洁度，保证截面能良好传递较大压力。钢材采用机械切割、砂轮切割和气割等方法。使用火焰切割前，切割区域内的铁锈、油圬应清理干净，切割完毕，先清除切口处边缘的熔瘤、飞溅物；采用精细切割，氧气纯度要达到99.5%99.8%。机械剪切时，其切面不得有裂纹及大于1mm缺楞，并清除毛刺。（3）组装与焊接组装与预装的质量要求:a.零部件在组装前,先矫正其变形并达到符合控制偏差范围以内，接触表面应无毛刺、污垢和杂物，以保证构件的组装紧密贴合，符合质量标准。b.组装时，根据实际使用适当的工具和设备，如定位器、夹具、坚固的基础以保证组装有足够的精度。将各部位零件按实样就位，自然紧贴就位组装，严禁强力组对，检查无误后点焊定位。c.预装的构件必须先进行检查和确认是符合图纸尺寸、符合构件的精度的要求。需预装的相同构件应可随机抽装。d.预装检查合格后，应根据预装结果标注中心线、控制基准线等标记，必要时应设置定位器。焊接和螺栓连接的质量要求:a.所有焊工必须经考试合格并取得合格证书，焊接人员要求持证上岗。b.焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方可施焊。焊缝区边缘3050mm范围内的毛刺、污垢等必须清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。c.采用手工焊接时：焊Q235钢时，采用E4301或E4303型焊条。d.采用合理的焊接顺序和方向。尽量使焊缝在焊接时处于自由收缩状态；先焊收缩量比较大的焊缝和工作时受力较大的焊缝，以防止和减少焊接应力和变形。e.梁或柱螺栓连接孔位外加工孔径依照规范要求比螺栓直径大23mmm。螺