盛文軍
(中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司,天津 300308)
工用廠房建筑的鋼構(gòu)件比較多,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大大提升了施工及吊裝的難度,對(duì)施工技術(shù)、施工工藝等方面也有極高的要求[1]。再加上工用廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)體型比較大,施工環(huán)境比較復(fù)雜,安全事故數(shù)量也比較多。因此,要想最大限度地提升工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的綜合效率,就必須充分結(jié)合工程特點(diǎn),對(duì)各種環(huán)節(jié)施工技術(shù)及安全技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)剖析,并選擇科學(xué)、可行的施工措施對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行管理,才能在保證施工安全的基礎(chǔ)上提升施工效率?;诖?,開(kāi)展工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的研究就顯得尤為必要。
本工程為煙臺(tái)路通精密科技股份有限公司數(shù)字化產(chǎn)業(yè)園一期工程,位于山東省煙臺(tái)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)貴陽(yáng)大街與無(wú)錫路口。建筑占地面積32825.48m2,總建筑面積35178.72m2。建筑高度14.2米。結(jié)構(gòu)形式為單層全鋼排架結(jié)構(gòu),由五連跨組成,其中兩跨為30米跨度,其余三跨為24米,總長(zhǎng)265米。彩鋼板屋面及彩鋼板維護(hù),抗震烈度七度。
本工程在施工中采用的25噸汽車(chē)起重機(jī)主要特點(diǎn)為:
第一,主流型譜中的25噸產(chǎn)品。
第二,更大承載平臺(tái):行駛狀態(tài)22噸,額外送2噸副配重。
第三,更強(qiáng)動(dòng)力:濰柴WP9H336發(fā)動(dòng)機(jī)+10擋變速箱,滿足G類車(chē)標(biāo)準(zhǔn)。
第四,更強(qiáng)性能:45m主臂,2級(jí)支腿橫向跨距7.4m;最大起重力矩大于1800kNm,全伸臂最大起重量7.5噸,綜合起重能力高出行業(yè)20噸15%-20%。
第五,豐富的功能:標(biāo)配操縱室俯仰機(jī)構(gòu)、倒車(chē)影像、三色燈等。
鋼柱選用25T汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝,吊裝方法如下:
1.旋轉(zhuǎn)法吊裝
將柱的吊點(diǎn)和柱腳等中心位置都放置在吊車(chē)運(yùn)行的半徑上,吊機(jī)起吊鋼柱時(shí),通過(guò)旋轉(zhuǎn)吊臂就可以完成鋼柱安裝工作,無(wú)需吊車(chē)刻意行走。在本工程施工中,為最大限度地保證施工效率,在進(jìn)行鋼柱堆放時(shí)要保證鋼柱綁扎點(diǎn)、柱腳中心和基礎(chǔ)中心三個(gè)點(diǎn)均處于相同圓弧之上。汽車(chē)雙機(jī)旋轉(zhuǎn)吊裝示意如圖1所示:
圖1 汽車(chē)雙機(jī)旋轉(zhuǎn)吊裝示意圖
2.滑移法吊裝
滑移法也是鋼柱吊裝中常用的方法,既能保證鋼柱安裝質(zhì)量,也可以提升安裝效率,保證基礎(chǔ)杯口和鋼柱吊點(diǎn)處于吊車(chē)作業(yè)半徑上。在進(jìn)行吊柱安裝過(guò)程中,在下端板上設(shè)置一個(gè)可滑動(dòng)板,保證柱下端可以隨著柱另一端的提升逐步滑移到指定位置[2]。在起吊過(guò)程中,要將綁扎好的柱子緩慢吊離地面20cm之后停止起吊高度,對(duì)吊索的牢固程度、吊車(chē)的穩(wěn)定性等進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后,打開(kāi)回轉(zhuǎn)手剎,將鋼柱下放到安裝面40~100mm,然后對(duì)基線進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)控制,緩慢指揮吊車(chē)下放工作,鋼柱安裝到指定位置之后,通過(guò)錨固螺栓臨時(shí)緊固。然后進(jìn)行校正處理,控制誤差小于20mm。通過(guò)全站儀或者經(jīng)緯儀對(duì)鋼柱的垂直度進(jìn)行全面檢驗(yàn),如果偏差較大必須及時(shí)校正,保證安裝質(zhì)量?;羞^(guò)程示意圖如圖2所示。
圖2 滑行過(guò)程示意圖
3.鋼柱的校正
鋼柱校正是鋼柱吊裝過(guò)程的重中之重,校正效果是否達(dá)標(biāo),直接決定了整個(gè)廠房工程施工的總體質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋼柱校正時(shí)的注意事項(xiàng)主要包括以下幾點(diǎn):
第一,保證鋼柱中心位置和杯口中心線對(duì)齊后,再進(jìn)行鋼柱安裝的垂直度校正,保證校正結(jié)果的科學(xué)性。
第二,在鋼柱橫軸和縱軸之上,分別安裝兩臺(tái)經(jīng)緯儀,先進(jìn)行鋼柱底部垂直翼緣板和中心線的校正,然后進(jìn)行鋼柱頂部校正。如果發(fā)現(xiàn)中線偏離,則可以斷定鋼柱安裝的垂直度不足,可通過(guò)調(diào)節(jié)拉繩或者支撐的方式進(jìn)行處理。并在屋架吊裝安裝之前或者豎向鋼結(jié)構(gòu)安裝之前,也要進(jìn)行鋼柱復(fù)核校正,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行下一道工序施工[3]。
第三,在用纜風(fēng)繩調(diào)整鋼柱安裝的垂直度時(shí),要保證松緊鐵楔和纜風(fēng)繩的松緊同時(shí)進(jìn)行,避免發(fā)生錯(cuò)位偏移。
第四,在鋼柱吊裝施工中,外界因素也會(huì)造成較大影響,比如陽(yáng)光、溫度的差異,會(huì)引起一定的應(yīng)力誤差,需要及時(shí)調(diào)整消除,并且在地腳螺栓固定之前要再次進(jìn)行復(fù)測(cè)。
鋼梁吊裝是本工程施工的重難點(diǎn)。為保證施工質(zhì)量,本工程所用的鋼梁結(jié)構(gòu)都在工廠預(yù)制,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后拼裝為一個(gè)整體,然后進(jìn)行吊裝操作。在進(jìn)行鋼梁扶正操作時(shí),需要進(jìn)行多次試吊,確定最佳的吊裝方法和吊裝參數(shù)。在試吊過(guò)程中,吊車(chē)要緩慢抬起,并保證每個(gè)吊點(diǎn)受力的均勻性和一致性,避免鋼梁在吊裝過(guò)程中發(fā)生應(yīng)力變形,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,再旋升吊機(jī)到設(shè)定位置。通過(guò)人工地面拉動(dòng)預(yù)制梁控制繩索的方法,將鋼梁移動(dòng)到設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝,安裝到位之后,先由板鉗夾緊固定,再用高強(qiáng)度螺栓固定[4]。
根據(jù)起重量及起重高度要求,鋼結(jié)構(gòu)安裝主要采用汽車(chē)吊,廠房里每跨安排一輛吊車(chē);配備1臺(tái)25噸汽車(chē)吊配合進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝;另配備1臺(tái)25噸汽車(chē)吊配合構(gòu)件卸車(chē)及倒運(yùn)。鋼絲繩采用Ф19.5,6×37,140kg鋼絲繩。
鋼結(jié)構(gòu)在具體安裝之前,必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行全面系統(tǒng)檢查。如果鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、變形或者缺陷等超過(guò)了設(shè)計(jì)允許偏差,嚴(yán)禁應(yīng)用到施工中,做報(bào)廢處理或者返廠處理。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝和測(cè)量校正中,需要充分結(jié)合工程特性和相應(yīng)的工藝要求合理選擇。比如:在厚鋼板或者異種鋼板焊接、高強(qiáng)度螺栓安裝等方面,要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展。鋼結(jié)構(gòu)接觸面要有至少有70%的部分緊貼,用0.3mm厚塞尺全面檢查,可插入的總面積之和不能超過(guò)頂緊面積的30%,邊緣部分的最大間隙不能超過(guò)0.8mm。[5-6]
將捆綁結(jié)實(shí)的檁條采用現(xiàn)場(chǎng)吊機(jī)吊運(yùn)至安裝部位。因?yàn)闄_條單重小,且普遍都是線性桿件,綁扎起來(lái)相對(duì)比較容易。但吊裝過(guò)程比較耗時(shí),為保證安裝適度,在檁條吊裝時(shí)可采用一鉤多吊的方法,來(lái)保證吊裝效率[7],如圖所示3所示:
圖3 檁條施工吊裝示意圖
第一,所有的吊裝人員必須做到持證上崗,并熟悉鋼結(jié)構(gòu)施工及吊裝的注意事項(xiàng)及要點(diǎn)。起重人員必須持有特種工作證,熟悉起重機(jī)的性能、使用范圍、操作步驟等,并明確鋼結(jié)構(gòu)吊裝的安裝程序及方法。在起重范圍中的信號(hào)指揮人員及掛鉤操作人員必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn),并熟知本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝中的各項(xiàng)安裝操作規(guī)程,無(wú)論是起重機(jī)操作司機(jī),還是吊裝指揮人員,都要熟練掌握各種手勢(shì)、旗語(yǔ)、哨聲等。
第二,起重機(jī)械行走的路基及軌道應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整、無(wú)積水。
第三,起重機(jī)必須具有可靠的超高限位及力矩限位器,在吊鉤上設(shè)置合理的保險(xiǎn)裝置,避免發(fā)生脫鉤掉落問(wèn)題。
第四,定期檢查起重機(jī)的各種零部件。如果發(fā)現(xiàn)變形、裂紋、腐蝕嚴(yán)重、焊縫開(kāi)裂必須及時(shí)處理,并且在正式吊裝之前,還要進(jìn)行試吊、靜荷載和動(dòng)荷載試驗(yàn),確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)之后,才能開(kāi)始吊裝操作,嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝,嚴(yán)禁在吊裝中維修。
為保證工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝質(zhì)量,需要從施工前、施工中、施工后三個(gè)階段同時(shí)入手。在施工之前,要編制詳盡的施工方案,明確各環(huán)境施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),做好人員培訓(xùn)工作堅(jiān)持持證上崗。施工中,制定項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃,對(duì)特殊鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝要進(jìn)行明確規(guī)定,制定控制措施,嚴(yán)格按照施工工序開(kāi)展施工工作。施工后項(xiàng)目部在單位工程完工后,組織工程自檢和竣工預(yù)驗(yàn)收,達(dá)到要求后,向業(yè)主及監(jiān)理提出檢查申請(qǐng),組織確認(rèn)檢查。
安全施工是整個(gè)工程施工的重中之重。在整個(gè)施工過(guò)程中,必須把安全放在第一位,切實(shí)做好安全第一、預(yù)防為主,將按照工作落實(shí)到實(shí)處,保證施工的安全性。
本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝。分析結(jié)果表明:工用廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)跨度比較大,結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,但施工工期普遍比較多,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工和吊裝的質(zhì)量及安全性有很高的要求。因此,在具體施工中,必須嚴(yán)格按照工程特性,選擇合理吊裝設(shè)備,并從鋼柱吊裝、鋼梁吊裝、鋼結(jié)構(gòu)吊裝、檁條等方面同時(shí)入手進(jìn)行控制。此外,還要充分做好安全保障工作,才能保證各道工序高質(zhì)量、高效地完成。
太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2019年11期