某熟料库输送廊道钢桁架的拆除施工
2020-10-28李维斌吴伟杰尚知宇苏州中材建设有限公司江苏昆山215300
李维斌,任 涛,吴伟杰,尚知宇(苏州中材建设有限公司,江苏 昆山 215300)
1 工程概况
随着国家经济迅速发展,建材行业积极响应国家号召,对产能落后、污染严重的生产线进行改造或引进先进生产线替代老旧生产线。而本工程既有新型生产线的建设也有对老旧生产线的改造升级利用。为保证新型生产线窑头车间的施工工期,必须对原有熟料库的熟料输送机及熟料输送廊道钢结构桁架先行拆除,原有熟料库保留并改造利用。
项目部根据现场实际情况并经仔细研究,认为拆除部分实际工作量是:①熟料输送机设备的拆除(800mm×73000mm,部分在地沟里,总重量约60t);②熟料输送廊道钢桁架拆除(长度约50m,总重量约58t,分二段拆除);拆除施工受场地狭窄限制,原熟料库及廊道见图1,输送廊道钢桁架吊装拆除见图2。
图1 未拆除前
图2 老钢桁架吊装拆除
2 输送廊道钢桁架的拆除施工
2.1 拆除原则
熟料输送廊道钢桁架拆除应遵守结构受力上的安全。首先拆除熟料输送机设备,即熟料输送机头部装置、头部传动装置、运行部分设备先行拆除,轨道及支架跟随廊道一起拆除,其次再进行输送廊道钢桁架分段拆除,最后拆除尾部装置(尾部装置拆除不影响廊道钢桁架的拆除),拆除施工场地平面图见图3。
输送廊道钢桁架拆除施工工序流程:施工准备→熟料输送机设备拆除→熟料输送廊道钢桁架拆除→收尾工作。
图3 拆除场地施工平面图
2.2 拆除施工
(1)认真研究原熟料库及输送廊道钢桁架施工图,掌握原熟料库及输送廊道钢桁架结构的基本情况,各个部位的几何尺寸、重量及工程量,进行安全技术交底,明确拆除施工顺序和步骤。
(2)拆除施工前做好相关专业及工种间的协调工作,对拆除施工区域进行全封闭,有专职安全员在作业区域范围巡视警戒,避免意外事故发生。
(3)清理熟料输送机廊道及头部装置平台上的积料,拆除机头平台顶部及廊道顶部屋面的彩钢瓦。然后拆除输送机传动装置、头部装置。头部传动装置在熟料库顶,位置比较高且重量较重,采用300t汽车吊进行整体拆除;运行部分(地上)及尾部装置相对较轻,用50t汽车吊进行分段吊装拆除。
(4)由于输送地沟口至尾部装置的运行部分严重积料且年久不用,运行部分已经无法启动运转,先将地面以上输送廊道里的运行部分拆除,然后用定向滑轮组、卷扬机及倒链葫芦拆除地沟内的运行部分。卷扬机及滑轮组布置见图4。
(5)将输送机头部及运行部分拆除后,剩余尾部装置要在输送廊道钢桁架拆除后,再从老的篦冷机下料口处进行吊装拆除,条件允许时,钢桁架和尾部装置可同时进行拆除作业。
(6)熟料输送廊道钢桁架分12m标高以上(①号段)和12m标高以下(②号段)二段进行拆除,①号段廊道钢桁架用300 t汽车吊与100 t汽车吊联合吊装拆除(平面位置见图5),300 t吊车起吊点位于①号廊道钢桁架中点向上2.68 m,吊臂长40.8 m,回转半径24 m,理论起吊重量28.7 t。100 t汽车吊起吊点位于廊道钢桁架中心点向下水平距离4.2 m,吊臂长度32.8 m,回转半径18 m,理论起吊重量12 t。②号廊道钢桁架相对重量轻,用300 t汽车吊单车吊装拆除即可,作业半径10 m,起升高度14 m。
图4 定向滑轮组布置图
图5 ①号廊道钢桁架拆除施工平面图
3 廊道钢桁架拆除相关计算
3.1 吊机受力验算
根据图6(计算仅针对①号段进行,②号段较轻不再计算),两台吊机吊点位置的受力及验算如下:
300 t吊车实际荷载=29.7×4.2/(2.680 53+4.2)=18.129 t,18.129 t<28.7 t(理论允许载荷),因此,300 t吊机实际载荷在允许范围内,安全可靠。
100 t吊车实际荷载=29.7×2.680 53/(2.680 53+4.2)=11.57 t,11.57 t<12 t(理论允许载荷),因此,100 t吊机实际载荷在允许范围内,安全可靠。
3.2 钢丝绳的选用及验算
(1)300 t吊索钢丝绳选用JGJ 276—2012《建筑施工起重吊装安全技术规范》附录A,钢丝绳允许拉应力为10850 N/mm2,吊索钢丝破断拉力总和为1040×0.82=852.8kN。根据上述受力计算,300t吊机吊索总受力18.129t,采用双支起吊,查《建筑施工起重吊装安全技术规范》附录A,按2支吊索夹角60°,每吊点吊索拉力为0.58×18.129×10=105.15kN。安全系数852.8÷105.15=8.11>K=(6~8),满足要求。
(2)100t吊索钢丝绳选用JGJ 276—2012《建筑施工起重吊装安全技术规范》附录A,钢丝绳允许拉应力为1 850 N/mm2,吊索钢丝破断拉力总和为631.5×0.82=517.8kN。
根据上述受力计算,100 t吊机吊索总受力11.57t,采用双支起吊,查《建筑施工起重吊装安全技术规范》附录A,按2支吊索夹角60°,每吊点吊索拉力为0.58×11.57×10=67.106kN。安全系数517.8÷67.106=7.7>K=(6~8),满足要求。
图6 ①号段廊道钢桁架吊点示意
4 结语
输送廊道钢桁架拆除施工属于常规的且有一定技术含量的拆除工程。在众多工程建设中应高度重视拆除工程,因为拆除施工过程中,由于结构物或构件、荷载发生变化,存在较多安全隐患和风险源,应编制全面、详细、科学的专项拆除施工方案,并根据现场实际情况进行安全性复核,确定拆除全过程处于安全受控状态。本工程拆除施工正是做到了事前有规划、事中有措施、事后有总结,才顺利圆满完成旧输送廊道钢桁架的拆除,保证项目工期按时完成,得到业主的好评与称赞。