熟料库施工.doc

-精品word文档 值得下载 值得拥有-本页为作品封面，下载后可以自由编辑删除，欢迎下载！ 精 品文档1【精品word文档、可以自由编辑！】新型干法水泥生产线熟料库屋盖网架施工技术的研究与开发内容提要：本文阐述了熟料库屋盖结构形式发展趋势及熟料库屋盖网架结构的特点。分析了目前所采用的熟料库屋盖网架施工的几种方法。提出了一种安装熟料库屋盖网架的全新施工模式。论证了熟料库屋盖网架施工技术的新思路(自支承技术)，并就自支承熟料库屋盖网架施工技术进行了专项设计。展望了该技术的应用前景。关键词：熟料库屋盖、网架、安装、吊车、脚手架、自支承。一、 熟料库屋盖结构的现状随着我国改革开放的深入，经济建设迅猛发展，带动了建材行业的腾飞。水泥厂窑型也逐步增大。由早期300T/D发展到现在2500T/D以上（沿海地区控制在4000T/D以上）。在水泥厂的生产工艺中，熟料库是一个不可替代的构筑物。以4000T/D熟料库生产线为例。熟料库的库容应在50000m以上。库体的直径达到60m。此时屋盖体系采用传统的钢筋砼（或预应力钢筋砼）结构肯定不合理。这样，钢结构屋盖技术应运而生，又以网架屋盖结构最为普及(因为它承载力大，施工灵活，进度快等诸多优点)。网架结构采用工厂制作现场组装的工作模式。工厂加工方式与普通平板网架的加工没有什么差别。熟料库屋盖网架的施工因其体积大、重量大、高度高、施工空间小、条件差而显得非常困难。这样就迫使我们必须进行专门研究开发。二、 熟料库屋盖网架施工技术现状及分析随着网架结构在熟料库屋盖中的普遍应用，各家钢结构公司所采用的施工方法五花八门。由于有些施工方法技术不合理，在实际运用中发生了不少质量安全事故，它严重影响网架技术在熟料库屋盖设计中的应用和推广。网架安装过程中，网架基本圈的组装工作至关重要，网架基本圈组装交圈之后，该基本圈就具备了自承重功能，余下的网架安装工作可按高空散装法进行，将很方便的完成整个安装工作。目前在国内较为成熟的施工方法主要有如下几种方法：1,机械吊装网架基本圈的方法。2，环形脚手架支承网架基本圈的方法。3，高空支架支承网架基本圈方法。4，利用液压滑升模板支承网架基本圈方法。1、 机械吊装网架基本圈的方法（1） 单吊车整体吊装网架基本圈的方法由于网架体积特别大库体40m，熟料库库顶超高h20m，吊装重量大。如60m库体的网架基本圈，重量达70T左右。这样所需要的吊车吊臂超长，起重量巨大，施工场地要求非常高，所以在一般工地根本没有条件采用此方案。（2） 两台吊车异位抬吊方法如图1所示a) 求吊车臂长h20，取h=20m，45取=45,h110m,取h=10m则l20/tg45=20m。L1/sin*(h+h1)=1/sin45*(20+10)=42.4m。b)求吊车标称起重量当45时，其有效起重量G小于标重起重量G的1/10。则吊车的标称起重量G10G。如60m熟料库屋盖网架，其安装基本圈的重约为70T。则双车抬吊时，起吊重量为35T，抬吊用的汽车应为350T以上吨位的吊车。若采用此方案，则两台吊车的进出场费2*3*2=12万，台班费为2*3=6万元，共18万元。同时该吊车自重为60T，对进场道路的要求很高，可见该方案成本太高。如40m熟料库的屋盖网架，安装网架基本圈重量约为35T。双车抬吊的起重量为17.5T，应选用200T吨级的吊车。其费用为V=（2*2*2+2*2）=12万元，同样成本很大。（3） 两台吊车同位抬吊方法布置图如2，相关尺寸如图2a) 求吊车臂长h20m，取h=20m，45，取=45，h110m，取h1=10m，lh/tg=20mL1/sin(h+h1)=1/sin45*（20+10）=42.5mb) 求吊车标称起重量G当45时，有效起重量G1/10G，可知G10G。如60m熟料库屋盖网架G=1/2*70=35T，则需运用350吨级的吊车，如40m熟料库屋盖网架，G=1/2*35=17.5T，需选用200吨级的吊车。由此可见，采用吊车整体吊装基本圈方法，需费用约为总造价的10%。（4） 多台吊车分步起吊方法该方案的原理是将网架基本圈分为若干段。选用数台吊车临时吊装支承基本圈并基本就位网架基本圈的各分段。另安排一台吊车分步起吊基本圈分段，以60m熟料库的屋盖网架为例，将整个基本圈分为12个分段（约有48个支座，按4个支座一段）。每段的重量约为6T，选用6台50吨吨级吊车。其费用约：V=（6*0.5+6*0.5）=6万元。相对于前述两个方法，本方法大幅减少了费用， 50吨级的吊车较为常用，便于租赁，其对进场道路和场地的要求也相对低一些，是较合理的一种施工方法。缺点是各段网架高空对接，技术要求高，危险性较大。2、 脚手架支承方式安装网架基本圈方法该方案为沿库壁内壁搭设三排以上的脚手架至库壁顶，在其上铺板做工作平台：如60m熟料库屋盖网架为例，脚手架面积约为1万，按6元/计，则需费用6万元，该方案成本较低，施工方法便捷，技术要求正常。但是，占用施工场地太长，延长工期。占用钢管太多，超过80吨。3、 高空支架（马镫）支承式安装基本圈的方法该方法为现场制作简易卡件沿网架支座临时固定在网架支座的径向上，一般每个网架内弦节点下设置一个支承点，起临时支承作用，完成基本圈的安装工作。工作原理如图3所示。以60m熟料库屋盖网架基本圈为例：需要材料量约为：56*10*17.2+17.2*170=9632+2924=12556kg=13T约需费用13*0.4T=5.2万元。该方法安装成本较低，占用现场工期较短，马镫安装时需1台25吨级的吊车辅助，马镫安装周期较长。高空安装马镫和高空组装网架（起头）危险性较大。该方案应用较广泛。4 同位组装利用土建施工液压滑升模板提升屋盖网架就位的施工方法该方法是：当熟料库基础施工完毕，将其场地平整，在熟料库屋盖网架的相应平面位置进行网架组装，并支承在库壁施工的液压滑升模板上，整个网架随模板的滑升而提升。该施工方法的优点是：网架壳体在地面组装，作业方便，速度快，却额外增加了土建滑升模板荷载，对土建施工有一定的影响，必须要征得土建单位的允许。另外，随滑升模板提升的网架壳体，只是临时固定，若临时固定时间过长，对于应付重大意外突发事件不利，有一定的安全隐患。三、自支承熟料库屋盖网架施工技术的设想前述几种施工方法中，高空支架（马镫）支承方法较前几种方法，在理念上虽有较大的进步,利用了库壁结构做为脚手架的一部分，但还没有摆脱传统概念，仍然被动支承。在土建施工中利用构件本身支承作用的工作方法也很多。如液压滑升模板就是利用钢筋混凝土的主筋做为模板的支撑杆。构成临时支撑结构。那么我们能否在高空支架支承方法的基础上，进一步的改造?不但要利用库体结构，而且还要改变马镫完全被动受压的状况，能否让上部的网架也承担一部分的自重呢？我们带着这个问题，到各处熟料库屋盖网架安装工地考察，同时与广大的安装技师一起探讨。有人提出将斜拉桥的工作原理应用到熟料库屋盖网架安装起头的施工中，斜拉桥施工中，当桥的拉索塔架安好之后，装好的桥面基板即为下段基板施工的工作平台，不用另搭设桥体脚手架。在这个思路的指导下，我们也在库体圈架上竖一根立柱做为拔杆，利用拔杆的工作原理支承网架基本圈的各自分段，以完成网架基本圈的组装。在进一步的研究中发现，若将外弦支承式网架改为内弦支承式网架，则外弦底层网架体不但可以承担自身的重量，还可以起到拔杆作用，拉承余下的网架基本圈的重量，使得其不用另设支承结构而完成网架基本圈的组装。综合完善上述设想就形成自支承式熟料库屋盖网架施工技术。四、自支承式熟料库屋盖网架施工技术的研究与设计1、自支承式熟料库屋盖网架施工技术的工作原理工作原理如图4所示，当吊车将两个支座之间的四个球的网架体放到支座上。由于网架体仍有一些向内偏心，利用边杆为拔杆加一根拉索，将其偏心力平衡，则整个网架体即可保证稳定。如此这样每个支座段均如法而为之，网架基本圈完成交圈。具有很好的稳定性和一定的承载能力。此时虽然只有外弦两个球，内弦两个球，其承载力有限，但它的主要自重荷载由立杆承担。偏心力矩由拉杆抵消。工作过程在库体圈梁上完成，该库体圈梁宽度大于1M，组装人员的工作环境得到很大改善，极大的增加施工的安全性。整个组装工作只需要少量的辅助构件，它们是斜拉索，拉索架。其重量小，费用低，工作量很小，安装拉索架也不需要吊车配合，人工即可安装。辅助构件可以重复使用。以直径60M的熟料库屋盖网架基本圈的组装为例：直径60M的熟料库屋盖网架，设有38个支座。即设38个拉索及锚座。拉索及拉索锚座的总重为：38（38*17.2+2*1.5*12.4+2.5*0.9）=3.5T由于该锚座分为三个部分，最重部件为52.6KG，可以人工作业（各构件型钢的选型应通过计算选定）辅助费用为：3.5*0.4=1.4万元由此可见该技术有非常明显的经济效益。五、自支式熟料库屋盖网架技术的安全性分析计算及应用前景1、结构的力学及安全性分析如图4所示，当4个球的截面有两个网格时，该网架体是几何不变形体系，稳定的很好。该网架体重量约1.5吨。在环向拥有两个支座。一当就位，两个支座全临时固定，则该网架体在环向保证稳定。在径向上，仅边杆为竖立。其他杆件相对支座是偏心，其偏心距约为内弦第一圈的水平距离，约为1M，则偏心引起的倾覆弯矩1M*1.5T=1.5T-M，拉索承担的平衡力矩应为1.5*1.5T-M=2.25T-M ，拉索的轴力为：F=2.25/2=1.125T选用HPB钢筋:【】=210N/MM2， S=11025/210=52.5平方毫米 选用10即可。锚索的地锚力来自锚索架。锚索架由其阻滑扣件直接传到库壁圈梁上。锚索架仅受锚索的拉力，其产生的弯矩为1.125*0.707*1.5=1.19T-M=11.67kn-m 可见其力很小。锚索架的刚度、强度完全满足要求。锚索架及拉索的抗倾覆作用，满足网架体的稳定性要求。由以上计算可知，网架体的临时支承体系是足够安全的。第一个网架体安装之后，随着不断安装，其网架体渐成弧形，弧形越大稳定性作用越大。网架体由弧变成圈，网架基本圈变成稳定的结构。2、自承式熟料库屋盖网架施工技术的特点。1)网架基本圈的组装工作环境极大改善，有利于保证施工质量和施工安全。库壁圈梁宽度大于1M，另配上安全绳、安全带、安全帽，作业人员的安全是有保障的。2）拉索和锚索架结构轻，可拆卸，组装方便，不用吊车辅助，人力可为。工艺简洁，易操作。3）仅在网架支座处设拉索和锚索架，施工临时材料仅为高空支架（马镫）支承式施工法所用材料的四分之一，网架基本圈的组装措施费约为马镫支承式施工法的五分之一，可见其经济效益显著。4）所占用的工期短，仅为其他方式所用工期的二分之一。5）拉索和锚索架均可重复使用，进一步节约了临时支护材料的费用。6）外弦支承式网架球壳设计，增加了熟料库的库容，减少了熟料库的工程总投资。7）对施工场地要求不高。3、自支承式熟料库屋盖网架施工技术的应用前景。鉴于上述分析，有7大技术特点，它安全、可靠、经济、实用。平均每座熟料库屋盖网架施工可节省安装费3万元以上。按全国每年有一百座熟料库屋盖网架计，将每年节约施工费三百万元以上。这是一项熟料库屋盖网架施工技术的革命，将极大推动熟料库网架设计方案的推广应用。这项新技术的应用，必将产生良好的社会效应和显著的经济效应。自支承式熟料库屋盖网架施工技术的应用前景十分广阔。参考文献：1：钢结构施工手册 中国建筑工业出版社2：钢结构设计手册 中国建筑工业出版社3：大型钢结构栈桥吊装设计 (工程与建设)2007年第21卷第5期 卢晓明0万U豆体验卡卡号：50D890668267e3349e33密码：686d03401eefba96faba奖品名称：500万U豆体验卡卡号：50De7a00c543af387fc0密码：b26488ce65abc1787202奖品名称：500万U豆体验卡卡号：50Dbac63885c802fd52e密码：3d1c344384327b85efff奖品名称：500万U豆体验卡卡号：50Dd97f0765bdf6998a3密码：48db1c14e42a2b321fac奖品名称：500万U豆体验卡卡号：50D61215eb41ae3cc919密码：25bffae5346e7b7d2548奖品名称：100万U豆体验卡卡号：10D1cab621456ab278ab密码：709f65f32865af2559c2奖品名称：100万U豆体验卡卡号：10D8f1d6a4b953f3474e密码：6e2e4017cce30dc7e055奖品名称：100万U豆体验卡卡号：10Dd1fc6d6dd529b6892密码：a5dbdd8338f91d2c0701奖品名称：100万U豆体验卡卡号：10D08377b71d4374262b密码：1d7a7c21ebd99b798a54