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【摘 要】火电厂新厂转运站与老厂转运站联接栈桥桁架质量大、吊装场地范围小,,施工难度较大。通过对吊装方案优化设计决定采用高空拼装对接方法进行栈桥吊装。对吊装机械合理配置,选用可靠的安装方法,精心安排组织施工,保证了栈桥吊装进度和安装质量。
【关键词】栈桥钢结构;高空拼装对接;吊装机械
一、工程概况
联结栈桥为连接本期主厂房D排与上期2#转运站,栈桥全长20.8米,宽度6.0米,高度3.0米,栈桥柱子为钢筋混凝土柱,柱顶标高为29.6米,总重量为42.0T,单片HJ—20.8∕6.3-0重量为15T,西侧紧靠三期厂房,南侧为本期主厂房,北侧为2#转运站,东侧为化水毗屋,受施工场地的限制,吊装机械无法靠近,吊装机械只能停于栈桥北侧,跨越2#转运站进行吊装,采用分片分段吊装的方案,将单个HJ—20.8∕6.3-0分为三段,逐段进行吊装,高空进行对接拼装。
二、吊装施工总体部署
(一)基本思路:由于本工程钢结构的特殊性,构件需要高空拼装对接,采用可靠的吊装施工技术进行高空分段拼装,才能满足安装精度要求。
(二)吊装顺序:根据场地以及吊车的机械性能,吊装按照以下步骤进行:
桁架吊装完成后,进行横梁及系杆安装。
三、吊装机械的选择与布置
(一)吊装施工的特点:1、栈桥四面均为建筑物,且高度较高,东侧锅炉钢架高45.0米,南侧新建主厂房高度35.7米,北侧2#转运站高度34.7米,西侧三期厂房高度24.0米,而且其他部位均無法进行吊装,唯一2#转运站北侧可以进行吊装,但吊车必须跨过2#转运站。2、栈桥整体重量为42.0T,单个桁架重量为15.0T,结构重量较大,吊车在该场地条件下不能满足整体吊装需要,必须分段吊装,高空进行拼接,吊装难度较大。3、整个栈桥在全部吊装完成后,才能形成稳定的结构,所以需要可靠的临时支撑以保证钢结构的稳定。4、吊装施工中高空拼装定位测量、校正、变形控制的难度较大。
(二)吊装机械的选择:根据现场的实际情况,选用的机械既要满足重量要求,又要满足高度和角度要求,还必须满足作业半径的要求。由于安装单位在现场有一台SC1500型履带吊,根据该吊车的技术性能和实际放样,在同时满足吊装高度不小于35.0米、主臂角度不小于60o、作业半径不小于35.0米的情况下,起重量最大为7.0T而每个桁架的重量为15.0T,超过吊车在该状态下的最大起重量,只能采取分段吊装的方法。
根据设计图纸要求,每个桁架有两个连接点,在接点的位置将桁架预制为三段,在高空进行拼接,三段的重量分别为5.8T、4.9T、4.3T,满足吊车起重量要求。
四、吊装准备
(一)吊装支撑架搭设:在栈桥拼装接点位置搭设9.0×9.0M脚手架,用以支撑桁架和作为操作平台,搭设范围为从距D轴线6.0M至1/C轴线9.0米宽。纵横向立杆间距900mm,横杆间距1500 mm,架子四面满设剪刀撑,脚手架纵向横杆搭设至1/C轴线柱侧,并与柱子抱紧,竖向间距3000mm。
(二)脚手架的安全问题:1、脚手架纵向横杆搭设至1/C轴线柱侧,并与柱子抱紧,竖向间距3000 mm,以增加架体的稳定性。2、脚手架搭设至30.1米满铺脚手板,并与钢管绑扎牢固,形成一个操作平台,平台周边搭设防护栏杆,四周用竹笆进行全封闭。
(三)吊装前的测量:吊装前对柱顶预埋铁件、预埋螺栓的标高、轴线位置进行全面复核,对标高偏差较大的预埋件采用垫钢板进行找平。柱顶的纵横向轴线、皮带中心线均用钢丝拉通,并对轴线位置、对角线尺寸进行全面复核。
(四)脚手架搭设至30.1米后,在拼接点放置长7000 mm的25#槽钢,槽钢顶面标高为桁架起拱后该接点的底标高,桁架按照3/1000起拱,用水准仪找平后与钢管焊接,以保证在安装过程中槽钢不发生位移,保证1/y1、4/y1两轴线桁架处于同一标高,并在槽钢上标出1/y1、4/y1两轴线位置。
五、吊装施工
(一)1/y1轴线桁架吊装:1/y1轴线桁架从节点处分解为三段,首先进行靠近D轴线的一段的吊装,由于这一段距离最远,吊装难度最大。桁架下落至距离柱顶50 mm时,停止下落,复核桁架中心线与柱顶中心线、槽钢上1/y1轴线位置是否重合,等调整到同一位置后,缓慢下落到柱顶和槽钢上。复核槽钢顶面标高在承受荷载后的变化,用线锤检查桁架的垂直度,并用2T倒链进行调整,等标高、垂直度、轴线位置调整完毕后,将桁架与柱顶预埋螺栓进行连接,另一端与槽钢进行焊接,并进行临时加固,桁架的两端各设一道缆风绳,并用钢管与砼柱子连接牢固,以增加桁架的稳定性,中间每隔1.5米用脚手钢管在两侧加斜撑连接至桁架上弦,加固完毕后,对其标高、垂直度、轴线位置进行全面复核无误后,进行第二段桁架吊装。
第二段吊至距柱顶150mm时,停止下落,复核桁架中心线与柱顶中心线、槽钢上1/y1轴线位置是否重合,由于第一段与第二段为插入式连接,必须对其轴线位置、垂直度调整后才能继续下落,如有偏差一旦下落到位,便无法进行调整,在插入前必须对桁架轴线位置、垂直度、标高进行全面复核无误后,方可继续缓慢下落,下落到位后再次进行全面复核,并辅以倒链进行调整。加固后进行第三段的吊装,方法同第一段。
(二)4/y1轴线桁架吊装:4/y1轴线桁架吊装同1/y1轴线桁架,其临时加固除采用1/y1轴线桁架的方法外,在桁架的上弦间距3000mm用钢管将4/y1和1/y1桁架进行连接,从而增加横加的整体性和稳定性。
(三)横梁和系杆的安装:在桁架吊装过程中,横梁和系杆的安装不能同时进行,桁架吊装完毕后,在桁架的上、下弦每隔3000mm各安装一根横梁或系杆,将桁架连成一个稳定的架体,保证在有大风等意外情况下,桁架的稳定及安全。
六、吊装施效果
在本工程钢结构施工中由于受现场施工场地狭小、桁架质量大因素等影响,所以对吊装方案进行了优化设计,采用了该特殊的吊装技术施工,仅用1天时间顺利完成了桁架的高空拼接吊装,经过对栈桥桁架的标高、轴线位置和垂直度的复核测量均控制在规范允许偏差范围内,顺利通过了甲方、监理单位的检查验收,为今后类似工程施工积累了经验。
【参考文献】
[1]高光虎,多高层轻型钢结构住宅设计.建筑结构,2001
[2]包头钢铁设计研究总院,钢结构设计与计算(第2版)【M】.机械工业出版社,2006
[3]徐秀丽主编.毕业设计指导书-框架结构设计【Z】.北京:中国建筑工程出版社,2008
[4]中华人民共和国国家标准.钢结构设计规范(GB50017-2003)北京:中国计划出版社,2003
作者简介:刘飞(1980.3--),男,本科, 水利工程,玉门油田水电厂,工程师,主要从事水利电力工程施工及水电站管理。
【关键词】栈桥钢结构;高空拼装对接;吊装机械
一、工程概况
联结栈桥为连接本期主厂房D排与上期2#转运站,栈桥全长20.8米,宽度6.0米,高度3.0米,栈桥柱子为钢筋混凝土柱,柱顶标高为29.6米,总重量为42.0T,单片HJ—20.8∕6.3-0重量为15T,西侧紧靠三期厂房,南侧为本期主厂房,北侧为2#转运站,东侧为化水毗屋,受施工场地的限制,吊装机械无法靠近,吊装机械只能停于栈桥北侧,跨越2#转运站进行吊装,采用分片分段吊装的方案,将单个HJ—20.8∕6.3-0分为三段,逐段进行吊装,高空进行对接拼装。
二、吊装施工总体部署
(一)基本思路:由于本工程钢结构的特殊性,构件需要高空拼装对接,采用可靠的吊装施工技术进行高空分段拼装,才能满足安装精度要求。
(二)吊装顺序:根据场地以及吊车的机械性能,吊装按照以下步骤进行:
桁架吊装完成后,进行横梁及系杆安装。
三、吊装机械的选择与布置
(一)吊装施工的特点:1、栈桥四面均为建筑物,且高度较高,东侧锅炉钢架高45.0米,南侧新建主厂房高度35.7米,北侧2#转运站高度34.7米,西侧三期厂房高度24.0米,而且其他部位均無法进行吊装,唯一2#转运站北侧可以进行吊装,但吊车必须跨过2#转运站。2、栈桥整体重量为42.0T,单个桁架重量为15.0T,结构重量较大,吊车在该场地条件下不能满足整体吊装需要,必须分段吊装,高空进行拼接,吊装难度较大。3、整个栈桥在全部吊装完成后,才能形成稳定的结构,所以需要可靠的临时支撑以保证钢结构的稳定。4、吊装施工中高空拼装定位测量、校正、变形控制的难度较大。
(二)吊装机械的选择:根据现场的实际情况,选用的机械既要满足重量要求,又要满足高度和角度要求,还必须满足作业半径的要求。由于安装单位在现场有一台SC1500型履带吊,根据该吊车的技术性能和实际放样,在同时满足吊装高度不小于35.0米、主臂角度不小于60o、作业半径不小于35.0米的情况下,起重量最大为7.0T而每个桁架的重量为15.0T,超过吊车在该状态下的最大起重量,只能采取分段吊装的方法。
根据设计图纸要求,每个桁架有两个连接点,在接点的位置将桁架预制为三段,在高空进行拼接,三段的重量分别为5.8T、4.9T、4.3T,满足吊车起重量要求。
四、吊装准备
(一)吊装支撑架搭设:在栈桥拼装接点位置搭设9.0×9.0M脚手架,用以支撑桁架和作为操作平台,搭设范围为从距D轴线6.0M至1/C轴线9.0米宽。纵横向立杆间距900mm,横杆间距1500 mm,架子四面满设剪刀撑,脚手架纵向横杆搭设至1/C轴线柱侧,并与柱子抱紧,竖向间距3000mm。
(二)脚手架的安全问题:1、脚手架纵向横杆搭设至1/C轴线柱侧,并与柱子抱紧,竖向间距3000 mm,以增加架体的稳定性。2、脚手架搭设至30.1米满铺脚手板,并与钢管绑扎牢固,形成一个操作平台,平台周边搭设防护栏杆,四周用竹笆进行全封闭。
(三)吊装前的测量:吊装前对柱顶预埋铁件、预埋螺栓的标高、轴线位置进行全面复核,对标高偏差较大的预埋件采用垫钢板进行找平。柱顶的纵横向轴线、皮带中心线均用钢丝拉通,并对轴线位置、对角线尺寸进行全面复核。
(四)脚手架搭设至30.1米后,在拼接点放置长7000 mm的25#槽钢,槽钢顶面标高为桁架起拱后该接点的底标高,桁架按照3/1000起拱,用水准仪找平后与钢管焊接,以保证在安装过程中槽钢不发生位移,保证1/y1、4/y1两轴线桁架处于同一标高,并在槽钢上标出1/y1、4/y1两轴线位置。
五、吊装施工
(一)1/y1轴线桁架吊装:1/y1轴线桁架从节点处分解为三段,首先进行靠近D轴线的一段的吊装,由于这一段距离最远,吊装难度最大。桁架下落至距离柱顶50 mm时,停止下落,复核桁架中心线与柱顶中心线、槽钢上1/y1轴线位置是否重合,等调整到同一位置后,缓慢下落到柱顶和槽钢上。复核槽钢顶面标高在承受荷载后的变化,用线锤检查桁架的垂直度,并用2T倒链进行调整,等标高、垂直度、轴线位置调整完毕后,将桁架与柱顶预埋螺栓进行连接,另一端与槽钢进行焊接,并进行临时加固,桁架的两端各设一道缆风绳,并用钢管与砼柱子连接牢固,以增加桁架的稳定性,中间每隔1.5米用脚手钢管在两侧加斜撑连接至桁架上弦,加固完毕后,对其标高、垂直度、轴线位置进行全面复核无误后,进行第二段桁架吊装。
第二段吊至距柱顶150mm时,停止下落,复核桁架中心线与柱顶中心线、槽钢上1/y1轴线位置是否重合,由于第一段与第二段为插入式连接,必须对其轴线位置、垂直度调整后才能继续下落,如有偏差一旦下落到位,便无法进行调整,在插入前必须对桁架轴线位置、垂直度、标高进行全面复核无误后,方可继续缓慢下落,下落到位后再次进行全面复核,并辅以倒链进行调整。加固后进行第三段的吊装,方法同第一段。
(二)4/y1轴线桁架吊装:4/y1轴线桁架吊装同1/y1轴线桁架,其临时加固除采用1/y1轴线桁架的方法外,在桁架的上弦间距3000mm用钢管将4/y1和1/y1桁架进行连接,从而增加横加的整体性和稳定性。
(三)横梁和系杆的安装:在桁架吊装过程中,横梁和系杆的安装不能同时进行,桁架吊装完毕后,在桁架的上、下弦每隔3000mm各安装一根横梁或系杆,将桁架连成一个稳定的架体,保证在有大风等意外情况下,桁架的稳定及安全。
六、吊装施效果
在本工程钢结构施工中由于受现场施工场地狭小、桁架质量大因素等影响,所以对吊装方案进行了优化设计,采用了该特殊的吊装技术施工,仅用1天时间顺利完成了桁架的高空拼接吊装,经过对栈桥桁架的标高、轴线位置和垂直度的复核测量均控制在规范允许偏差范围内,顺利通过了甲方、监理单位的检查验收,为今后类似工程施工积累了经验。
【参考文献】
[1]高光虎,多高层轻型钢结构住宅设计.建筑结构,2001
[2]包头钢铁设计研究总院,钢结构设计与计算(第2版)【M】.机械工业出版社,2006
[3]徐秀丽主编.毕业设计指导书-框架结构设计【Z】.北京:中国建筑工程出版社,2008
[4]中华人民共和国国家标准.钢结构设计规范(GB50017-2003)北京:中国计划出版社,2003
作者简介:刘飞(1980.3--),男,本科, 水利工程,玉门油田水电厂,工程师,主要从事水利电力工程施工及水电站管理。