天铁集团天津铁厂第一烧结工程烧结主厂房钢结构安装施工方案.doc
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天铁集团天津铁厂第一烧结工程烧结主厂房钢结构安装施工方案.doc
1、编制依据1.1天铁集团第一烧结车间改造工程施工组织总设计1.2中冶北方技术工程有限公司提供的设计图和天津二十冶建设有限公司提供的施工详图1.3钢结构设计规范GB50017-20031.4钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20121.5建筑工程钢结构焊接规程GB50661-20111.6施工现场实际情况及其他类似工程项目施工经验1.7 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析GB113452.工程概况及工程特点2.1工程概况:天铁一烧改造工程位于涉县天铁厂内,建设单位为天铁集团有限公司,设计单位是中冶北方技术工程有限公司,监理单位为北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司,施工单位为天津二十冶建有限公司。我单位承建的烧结机主厂房位于烧结东侧,主要钢结构位于机尾2线3/01线。环冷部分钢柱柱底标高度为-1.200m、+0.300,柱顶标高为37.45m,钢柱与基础采用地脚螺栓锚接。机尾平台分为7.00、12.45、18.2、23.7m平台。其中烧结室及环冷部分钢结构主要由AC跨03/1-14线低跨部分和AE跨15-17线高跨部分组成,AC跨跨距为23m,AE跨跨距为43m,AC轴3/01-2线部分为钢结构框架平台形式结构,框架柱为组合截面型钢柱, AC跨1-14线吊车梁顶标高为32.85,吊车梁截面高度为1200mm、2200mm,A列、C列3-17线为现浇混凝土柱,3/01-1线屋面梁为实腹式钢梁,2-17线屋面梁为角钢组合型截面梯形钢屋架,屋面檩条及墙面檩条采用高频焊H型钢,屋面及墙面采用双拉条。15-17线高跨柱顶标高为49.8m,吊车梁顶标高为47.360m,吊车梁中心跨距为13.5m,烧结室内局部设有7.00、12.45、34.6等钢平台。烧结室环冷系统钢结构框架柱根据构件重量和实际运输情况拟分两段进行制作、安装,具体分段位置根据施工详图和制作场地的起重吊装能力确定。机尾钢平台施工场地狭小,施工施工过程中要求严格按照设计及相关规范施工,保证工程质量优良,达到国家相关标准要求。2.2工程特点2.2.1钢柱结构量大,单件重量大,工期紧,场地多为新回填,对场地地耐力、施工机具及劳动力要求高。2.2.2施工场地狭小。必须充分做好劳动力、施工机具、材料等的组织、协调与调配工作,确保各施工项目按计划、有序地进行。2.2.3安装、焊接质量要求高,高空作业。在施工中要科学组织,认真做好技术性指导和安全技术措施,使施工正常有序地进行。2.2.4因机尾钢平台处环冷机基础正在施工,部分基础未回填,需提前进行场地平整及回填满足吊车行走路线及地耐力要求。厂房钢结构、机尾平台安装采用150t履带吊施工,大大增加了施工成本的投入。2.2.5恰逢雨季施工,气温较高。当地多雨,施工安全及质量要求较高。3.施工总体部署3.1前期准备:3.1.1根据项目经理部总体施工布置,合理布置施工平面,落实施工机具和施工人员。3.1.2结构拼(安)装前,必须先审图,有问题及时提出解决。3.1.3结构拼装前,必须有足够大且满足吊车性能的场地和构件拼装场地,保证现场“四通一平”。3.1.4施工前必须做好专项施工方案、技措、安措,拼、安装前向班组进行安全和技术交底,并提前把有关图纸发给施工班组。3.1.5施工前必须对设备机具进行检查,合格后方可作业(检查对象有吊车、吊绳、吊鼻、卡环、电焊机及氧气、乙炔瓶)。3.2根据现场实际情况,制定以下施工程序:3.2.1钢柱A-2A-03/1(含吊车梁柱间支撑)钢柱C-2C-03/1(含吊车梁柱间支撑)机尾平台钢柱平台屋面(2线屋面梁03/1线屋面梁)注:天车满足使用条件时,机尾平台可采用天车进行安装;A列吊车梁及附属构件,柱间支撑使用35t汽车吊安装(5节吊杆);C列吊车梁使用150t履带吊车进行安装;150T履带吊根据烧结室的主要构件重量、安装位置和现场实际情况,履带吊接主臂长度为69.2m,副臂长度为13m,主臂与副臂之间的夹角为15度。副臂最大起重量为13.7t。3线高跨屋面系统使用150t履带及塔机进行安装(考虑到机尾和屋面的安装使用吊车,150t履带安装3-10线屋面时站位于C列外侧,10线至高跨屋面安装时150t履带吊站位于A列及高跨南侧;若机尾使用天车安装,150t履带吊车安装3-17线屋面时直接站位于A列西侧)。3.3.2重点:场地狭小。施工前需根据现场实际情况与相关单位协调,保证施工作业面。机尾处A列钢柱安装时150t履带吊车要站位于环冷机内,一些基础需要回填覆盖,保证站车;根据项目部总体计划安排,环冷部分A列钢柱和吊车梁安装时,环冷基础和部分厂房柱基础回填至基础顶部,供吊车行驶安装使用,厂房柱基础和环冷基础地脚螺栓由土建单位进行保护后回填,安装完2-1线钢柱后再将回填的基础挖开进行后续钢柱和吊车梁等构件的安装,具体吊车行驶路线和回填区域见附图。 高跨厂房部分34.6平台15、16线钢梁吊装时,由于16线钢梁截面大重量较大(重量约26T),吊车吊装时站位在17线外侧,安装顺序为15至17线,吊装15线钢梁时站位在A列外侧,吊车接主臂长度为69.2M,回转半径为不超过18m。3.3.3关键点:钢柱牛腿翼缘上下500mm范围內及柱变截面对接处、吊车梁翼缘板腹板对接焊缝及安装对接焊缝焊接质量要求为二级焊缝,需高水平施工人员进行施工焊接。4.主要施工工艺及技术措施4.1钢柱安装4.1.1基础检查钢柱基础交接验收时,针对标高、轴线、列线以及螺栓进行复核,在允许范围进行接收,同时查看附近施工场地,保证吊车站位的地耐力;4.1.2钢结构安装允许偏差规定柱脚底座对定位轴线的偏移 5mm柱基准点标高 +3,-5钢柱垂直度 H/1000且不大于25mm钢吊车梁跨中的垂直度 H/500吊车梁的侧向弯曲 l/1500 且不大于10mm钢屋架跨中垂直度 H/250且不大于15mm侧向弯曲 l/1000 且不大于10mm单层钢结构主体结构整体垂直度和平面弯曲见下表:其它见钢结构施工规范<GB50205-2005>4.1.3环冷部分钢柱比较重、高,采用分段安装施工方法,断口在18.218.5米之间,每根钢柱翼缘板与腹板的对接焊缝必须错开,相距不小于200mm,每根钢柱端口不在同一标高,每根钢柱相差100mm,钢柱的重量最重为30t,分两节后的下节柱重量约为16t。4.1.3.1钢柱安装前将钢柱的纵横轴线方向中心线标记做好。(用红铅油的实心三角形)在柱顶下部两侧标一个,标高基准线标记,统一规定标于+0.500m标高处,标高基准线根据设计尺寸从牛腿上面量取,根据各柱牛腿标高计算。安装第一节柱柱脚底座在三个方向上找正十字线,垂直度从纵、横两个方向上使用经纬仪测量,符合要求后将地脚螺栓拧紧,吊车回钩;安装下节柱时必须检查上、下柱的垂直度,复查上、下柱轴线的偏差。4.1.3.2对于两截钢柱我们在安装工艺上拟采用的安装方案是:分节吊装,高空组对,在这里对于钢柱的接口我们采用焊接接口,在分节吊装过程中应控制牛腿标高,对两节钢柱进行测量、标注,钢柱接口处需搭设操作平台。在高空焊接时采用两台焊机,对称施焊并用经纬仪控制钢柱的垂直度。4.1.3.3钢柱在起吊前将钢爬梯按要求挂好焊接加固好。4.1.3.4吊装前必须对基础的标高进行复测,数据和钢柱实际尺寸综合起来对基础底部进行处理,钢柱底面与基础底面高差不得小于30mm,以便消化制作、安装过程中出现的牛腿面与柱底间间距偏差。对基础坑要清理干净,坑壁要凿毛。4.1.3.5吊装时采用44.0mm的钢丝绳,挂双耳吊装,钢丝绳长度经计算确定。4.1.3.6钢柱吊装采用旋转吊装法配合滑行吊装法。吊装时要在计算回转半径内工作,钢柱拼装时应将吊点置于主机吊装工作半径内,辅机临时配合起吊。4.1.3.7钢柱的轴线找正采用侧面加钢锲配合吊车找正,在钢柱安装时,用两台经纬仪监测钢柱的垂直度,使之达到允许误差范围后,再将钢锲固定,及时灌浆。4.1.3.8钢柱安装完成后及时进行平台梁的安装工作,以确保整体的稳定性。柱间支撑安装后,支撑与钢柱节点板的焊缝应待屋面荷载全部施加后进行,以确保柱间支撑对荷载的有效传递。4.2吊车梁安装4.2.1安装准备工作4.2.1.1吊装准备:在吊车梁上表面两端用红铅油做好中心线标记。4.2.1.2吊车梁尺寸复查:吊装前将吊车梁端部截面高度及侧弯挠曲等尺寸复查,对于不合要求的进行校正,结合柱子的牛腿标高对吊车梁进行调整,达到设计要求。4.2.2安装:起吊时,在吊车梁两端各接一条麻绳系牢,随吊随放松,以此保持其正确位置,以免与柱子发生碰撞。吊车梁吊起时一定要保持其水平,不可高低不平。吊车梁就位时,上翼缘与柱连接板安装好,以防松动,第一根吊车梁安装要从有柱间支撑的柱间开始。4.2.3吊车梁校正:检验吊车梁的轴线以跨距为准,由于厂房长度大,故采用仪器校正法。经纬仪在柱子侧面放一根与吊车梁轴线平行的校正基线,作为校正吊车梁轴线的依据,同时对吊车梁的顶面标高进行测量,据此对吊车梁的每一个节点进行调整移动时可用撬棍、钢锲、花篮螺丝、千斤顶等4.3 屋面系统安装 4.3.1安装准备工作4.3.1.1吊装准备:根据构件的重量和履带吊的起重能力、实际场地情况合理划分吊装单元。屋架进场后首先拼装成整体,将屋架与女儿墙短柱以及上下旋支撑、屋面檩条等拼装成一个吊装单元(以减少高空作业工作量),以7-8先拼装成整体进行吊装为例,构件拼装后的总重量保证不超过13T(根据构件起吊重量确定屋面檩条拼装部分的数量),吊装采用副臂进行安装。4.3.1.2构件检查:吊装前将屋架端部截面高度及侧弯挠曲等尺寸复查,对于不合要求的进行校正,屋架拼装正吊装单元后对其中的屋架间距、跨距以及螺栓安装、焊接质量进行检查。4.3.2安装:起吊时,在屋架两端各接一条麻绳系牢,随吊随放松,以此保持其正确位置,以免与柱子发生碰撞。屋架起时一定要保持其水平,不可高低不平。4.3.3屋架垂直度和直线度校正:屋架安装就位后因屋面和墙面结构都有彩板封闭,其在混凝土柱顶的位置必须保证符合允许偏差要求。4.4绳索、垫板计算:4.4.1钢柱:钢丝绳选用6*37+1型(1870Mpa),直径选用44mmSp=*S0 =1060*2根*0.82=1738.4KN S= Sp/n =1738.4/6= 289.73KN钢柱重约G=16t=160KN S>GSp- 44.0mm钢丝绳破断拉力(KN) - 折减系数(6*37+1型取0.82)S0- 44.0mm钢丝绳破断拉力总和(kN) S- 许用拉力(KN) n- 安全系数(取6)4.4.3吊车选用:150t履带吊车69m主杆,24m半径,Gmax=19t;。 钢柱重G=16t ,Gmax>G,满足施工。4.4.4垫板计算:垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加筋板下,每组柱脚螺栓设置一组垫板,垫板毛刺打磨后方可使用,垫板间贴合紧密,垫板层层点焊固定,添加垫板前,必须保证垫板接触面平整,使垫板与接触面压实。A=B·Q/R A-垫板总承压面积cm2 B-安全系数取3Q-结构荷载(钢柱自重)R-基础混凝土抗压强度(R取300400 kg/ cm2)取钢柱GZ20为例:总重约30t(30000 kg),R取最小值300 kg/ cm2A=3*30000/300=300cm2;每根柱子4组垫板,尺寸:200*150mm。实际承压面积:4*200*150=1200 cm2即:1200>300 ,满足混凝土强度要求5.施工进度计划根据现场实际情况和指挥部施工网络计划,制定安装施工进度计划如附表所示。 6.施工组织机构 根据二十冶质量保证体系及天津二十冶天铁一烧改造工程施工需要成立金结专业项目部,设置“四组一室”即工程组、技术质量组、经营计划组、物质设备组、综合办公室。对各职能部门配备相应有资质的管理人员,做到有职有权。施工组织机构如下: 项目经理:李健 项目副经理:高洪良、赵文阁 工 程 组: 高洪良、杨国胜、石素军、焦宝东 技术质量组:吴培荣、赵习明、王建磊、余士春 经营计划组:段华栋 物资材料组:丁向刚 综合办公室:丁向刚7.施工资源配置计划7.1主要安装设备表:序号产品名称规格型号单位数量备注1履带吊150t台12汽车吊35t台23钢丝绳F44m122根4F30m若干5钢丝绳21.56卡环15t个410t45t43t42t47.2主要测量设备一览表序号设备名称规格单位数量用途备注1钢水平尺600mm把2检查水平度垂直度2钢卷尺50m把2测量放线3经纬仪J6台2钢柱校正4水准仪S3台1测量标高7.3主要焊接及其他设备一览表序号设备名称规格功率单位数量备注1交流焊机BX-50040KW台67.4劳动力配备表 序号 工种人数序号工种人数1安装铆工65电工12安装架工36测量工23电焊工67吊车司机24气焊工28管理人员77.5施工措施材料表序号名 称规格型号数量单位材质备注1钢丝绳6700 m安全绳2圆钢121.7tQ235B制作爬梯3钢板-30mm0.2tQ235B吊鼻制作4钢板-20mm0.7tQ235B垫板制作5钢板-10mm0.3tQ235B垫板制作8.施工质量保证措施8.1质量管理体系专业项目经理: 李健专业项目副经理: 高洪良专业项目技术负责人:吴培荣技术管理员: 王建磊强化质量管理检查的组织机构,施工现场配备质量专检员,认真开展自检、专检、互检,尤其要重点落实施工班组的自检工作。8.2质量管理措施工序交接前,上道工序的质量必须符合设计要求和施工及验收规范和工程质量检验评定标准的要求,经质量专检员签字认可,并报业主代表或监理人员确认签证。隐蔽工程实施隐蔽前应经过业主代表或监理人员签字认可,隐蔽工程检验合格后方可进入下道工序施工。落实各项基础工作,强化现场技术、质量管理职能,按工程的不同阶段和特点,制定质量保证措施,提高技术交底的工作质量,要对各有关施工班组质量措施的落实情况和效果,进行监督及考核,各级质量部门和质检人员要深入现场及时发现和处理施工中出现的质量隐患和问题,同时要提高质量信息的传递、反馈、处理的动态管理水平。坚持标准化施工,改进与完善现场检测手段,为施工质量的高标准奠定基础。8.3加强施工技术管理积极参加由业主组织的设计交底,认真组织施工图纸会审,重点做好向班组进行技术操作和质量标准的交底工作。严格按照设计图纸、施工规范、施工组织设计、施工作业设计等组织施工。测量工作提前进行,认真做好测量定位放线,严格控制轴线、标高、垂直度。认真做好施工记录、隐蔽工程记录等,及时办理验收签字手续。加强检验和试验管理工作。施工中所有计量器具、经纬仪、水准仪、盘尺、卷尺、板尺等,均经计量部门检测合格,有计量合格证方可使用;9.施工工期、安全、文明施工及环境保护措施9.1施工工期保证措施建立强有力的施工组织机构,精心施工,掌握工程的进展动态,准备及时协调解决工序、配合、交叉作业等施工问题,确保不出现停工、窝工现象,使工程顺利进行。在工程项目中要加强科学管理,加大质量管理活动的力度,增强质量管理意识。把质量工作作为企业管理的核心来抓,切实摆正质量、进度、效益的关系,避免多次为了保证进度失去质量而造成多次返工,应已高质量施工带动工程进度。要深化全面质量管理,坚持以工程为核心的过程控制,并建立健全的质量保证和现场工序质量控制体系。针对薄弱环节和关键部位设立质量控制点,实施重点控制。积极开展自检、互检、专检,尤其要重点落实施工班组的自检工作要加强施工过程中的中间检查和工序控制,严格执行国家颁布标准和合同规定的标准,及时准确的评定检验批、分项、分部工程质量等级,接受监理及业主对工程项目进行的检查和验收,使工程质量形成的全过程处于严格受控状态。严格执行国家颁布的现行质量标准规范的有关规定,坚持标准化施工,改进与完善现场检测手段,为质量的高标准奠定基础。9.2施工安全保证措施安全管理体系:专业项目经理: 李 健专业项目副经理:高洪良技术负责人: 吴培荣技术管理员: 王建磊专职安全员: 石素军强化安全管理检查的组织机构,专业项目部配备专职安全员,各施工队配备专职或兼职安全员。9.2.1重大危险源和重要环境因素种类本工程通过辩识和评价确认的危险源有:高处坠落、物体打击、起重伤害、触电、机械、环境等危险源。本工程通过辨识和评价确认的重要环境因素:固废物、气体排放、弧光等环境因素。9.2.2危险源和环境因素存的部位高处坠落和物体打击主要存在于平台安装等钢结构安装工程中。机械、起重伤害在于吊装机械的吊装使用。触电主要是现场施工时用电线路的敷设和用电设备的使用。气体排放、爆炸、弧光等主要在于氧气、乙炔的使用及结构的安装焊接。环境因素主要是因为位于临河施工,应防止落水;又在雨季施工,、滑到摔伤等。此外,应在关键部位设置警示牌,避免交叉作业发生危险。9.2.3结构安装重大危险源、安全健康、环境控制措施安全管理措施:a、施工前要与甲方、总包协商,确定吊车站位、占用场地、协作配合等事项,施工过程严格按协议执行,建设单位亦应多为施工单位创造施工条件,互相协作配合。b、施工现场设置明显的安全警告标志标线。在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口都必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。c、施工中有专人监护,禁止单兵作业。无关人员不得入内,进入现场的施工人员必须穿戴好劳保用品,如:绝缘鞋、安全帽等,禁止穿凉鞋、高跟鞋进入现场,否则,不许施工。d、特殊工种作业人员必须持证上岗,各工种严格遵守本工种的安全操作规程。e、项目部设专职安全管理员,负责日常的安全生产工作。抓好日常的安全教育、安全检查、安全技术措施方案的审查、监督执行和职工伤亡事故的调查处理。对现场查出的事故隐患、违章提出改正和处理意见。起重伤害预防措施a、结构安装时施工场地必须平坦坚实,局部回填土和排水沟部位临时铺垫路基板进行处理。b、结构安装时,指挥人员、操作人员必须掌握机械性能、构件的重量,不得超载吊装;吊装危险区设警戒,专人值班。c、安装过程要严格按照安装工艺要求的顺序进行,统一行动,服从指挥,各工序施工由专业人员操作。d、绑扎点按重心设置并经有关技术人员确认,防止发生构件倾斜等现象出现。通过吊装构件的吊点钢丝绳与水平线夹角不小于45度,对于有棱角的构件,必须在绑扎处加方木或半圆钢管衬垫,以保护钢丝绳及构件。e、吊车站位地面必须坚固、可靠,站位正确,吊装作业时间要充足。针对场地均为回填土,地耐力远远达不到标准要求进行结构吊装时,应铺设路基板,加强地耐力。f、要求机械设备设专人操作,其他人员一律不得动用。保证施工期间内的机械运行平稳。吊车司机要持证上岗,吊车使用前要对其各部性能及安全装置进行检查,并以空试运转,确认可靠后方可起吊。禁止超负荷吊装,吊臂最大半径活动范围外两米内不得有人和有其它障碍物,吊物下方和吊物上有人时不得进行吊装。吊装中如遇有大雨、大雾和六级以上大风时,应停止吊装和高处作业,并将吊车的吊臂降低到安全位置。g、对于吊装使用的倒链、千斤顶、卡环、销子、钢丝绳、吊鼻等要经技术人员计算核实,安全系数均应满足有关规定,在使用前要认真检查维修,确保无问题后方可使用。高空坠落预防措施a、通廊安装时下方地面上设置安全警示旗,设专人监护。b、爬梯由合格圆钢制作,绑扎点,焊接点要牢固,不许随意割断。c、距地面1.5m以上高空施工人员要系好安全带,安全带要高挂低用,挂在牢靠处,严禁在未固定牢的结构上拴挂安全带。高处作业与地面联系,应配备对讲机等通讯设备。d、每安装完一层平台后,临边及洞口处设置临时栏杆。物体打击预防措施a、拆除爬梯、吊篮及其他临时措施时,割下后要及时拆除,地面上并设警告标志,有专人监护。b、起吊重物,应先检查捆绑是否牢固,然后试吊,确认可靠,方准正式吊装。且合理设置溜绳, 溜绳不准绕在脚手架等其它活动物体上。c、在特定的气候条件下安装作业面应设置防滑设施。高处作业工器具装入工具袋内防止坠落伤人,如有铁件需要放回地面,应先用铁线绑好,再用麻绳续下,严禁高处上下抛掷物件。触电预防措施a、雨天停止露天焊接作业。b、施工使用的电气设备不能漏电,要有保护接地、接零,经常性地检查,使用设备完好。施工现场的各种配电箱必须有防水设施,门、锁齐备,配电箱底边距地高度宜在0.6-1.5m之间。c、不准将电线缠绕、捆绑在钢丝绳、钢结构等金属物上;不准随意搬动、触摸各种配电线路及用电设备。d、用电机械设备必须”一机一闸”,并装设触(漏)电保护装置。电气设备的金属外壳按规定采用接零或接地保护,否则不准使用。e、电焊机集中管理,电把、电线、电源、插销经常由专人检查,防止跑电、漏电。电焊机要安装防触电保护器,并作好接地等措施,现场防火设施要健全,现场插头、开关全部箱体化。机械伤害预防措施:a、施工前严格检查锁具、卡环、吊鼻等,不得有破损;b、起重机械定期检查,各零部件不得有缺失,起重机械不得带病作业。c、起重工及吊车司机必须持证上岗,工作期间不得饮酒。准备好对讲机等联络设备,保证良好的沟通。环境影响预防措施:a、夏季多雨,施工前对作业面积水进行清理;b、因交叉作业,危险部位挂警示牌,拉设警示旗;c、施工前进行班前安全施工交底,增强工人安全意识。现场的氧气瓶、乙炔瓶,要做好防震、防火、防油、防水措施,选择适当位置存放,设专人管理。氧气、乙炔瓶间距应不小于5米,与明火的距离不小于10米,高空交叉作业避不开时瓶子上要遮挡好。由于现场用电量大电、焊机多,且每天使用电气焊作业,每天应派专人检查用电机具、电缆,特别是交叉作业时,应特别注意地面易燃物品,配备足够的消防器材和专人盯防。9.3现场文明施工及环境保护措施坚持文明施工,确保施工区域内部及外部道路清洁和安全,不对周围环境造成不良影响。9.3.1 循序作业按程序施工,作业顺序合理,不因工序颠倒造成返工、浪费和阻碍其他项目作业;人员和机构安排有条理,不混乱、不窝工。9.3.2 按图用地周转材料、施工机具、构件用地严格遵守业主方对总平面管理和现场平面管理的要求,各种现场设施搭建必须按业主批准的搭建方案实施。9.3.3 清洁卫生施工作业场所保持卫生清洁。班组必须做到操作落手清,物尽其用。在施工作业点,应有防止乱扔垃圾、污水外流等措施。9.3.4 机械整洁工程使用的机械、车辆保养完好,外观清洁,无污垢、积尘,机械、车辆停放整齐,有防护设施。9.3.5 路、水畅通道路畅通、整洁,不乱堆放,无散落物,不发生切断或阻塞现场交通干线事件;施工器具堆放合理,建筑垃圾必须集中堆放,及时处理,不发生阻碍场地排水事件。吊车梁吊装示意图钢柱吊装示意图