張寶鵬

摘要：隨著國家產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、資源整合的趨勢，特大型煤礦建設不斷增多，輸煤系統(tǒng)的大跨度鋼結構棧橋跨度設計將更大，如何快速優(yōu)質(zhì)地完成特大跨度鋼結構的制作、拼裝、吊裝施工是煤炭施工企業(yè)必須解決的技術難題。本文以伊泰伊犁項目廠前區(qū)大門工程為例探討了大跨度鋼結構吊裝與卸載的主要施工技術，希望為相關工程實踐提供理論參考。

關鍵詞：大跨度鋼結構;吊裝與卸載;施工技術

一、項目概況

伊泰伊犁項目廠前區(qū)大門工程，該單位工程由觀光塔、連廊和兩個鋼桁架組成，鋼桁架中直桁架為單跨，跨度93m，弧形桁架為三跨，最大弧長為60m;H、L軸線4.22m以上屬于混凝土勁鋼結構，此工程的鋼結構部分是分公司單跨跨度最大、單跨重量最重、形狀最復雜的鋼結構桁架，施工難度相當大。

為解決此技術難題，中煤建筑安裝工程集團有限公司新疆分公司成立了課題組，開展大跨度鋼結構制作安裝與吊裝施工綜合技術研究，總結出大跨度鋼結構制作安裝與吊裝施工方案，其關鍵技術包括針對鋼結構桁架吊裝點的確定、針對多臺大型吊車之間的吊裝配合技術、針對鋼結構桁架的分片劃分技術、針對鋼結構桁架臨時支撐卸載技術，該施工方案科學合理，工藝先進，安全可靠，特別適用于超大型鋼結構桁架安裝工程。

二、主要施工技術特點

（一）對特大跨度鋼結構桁架進行分片劃分。由于鋼結構桁架跨度太大，吊車不能直接吊裝至設計位置。所以根據(jù)桁架的受力情況和吊裝實際需要，將大跨的鋼桁架進行分片，便于吊裝施工。

（二）兩臺大型吊車之間的協(xié)作吊裝。一臺大型吊車不能滿足吊裝要求，采用兩臺大型吊車之間的協(xié)同進行吊裝，需要根據(jù)現(xiàn)場確定兩臺吊車同時進行吊裝時每臺吊車的站位，每一臺吊車起吊的速度、高度和工作半徑，以及在每臺吊車的特定工況下進行旋轉或者其他協(xié)同操作，以滿足吊裝要求。

（三）采用臨時支撐卸載技術。如此跨度、重型的桁架結構，支撐反力與各支撐點的卸載變形量，均有較大的差異，要實現(xiàn)支撐點的支撐整體同步卸載，卸載設備、技術、隊伍難度比較大，通過同設計單位的溝通和計算，確立了“分階段整體分級同步卸載”的臨時支撐卸載方法，保證卸載順利實施。

三、施工技術原理

鋼結構桁架分段分片吊裝施工原理就是根據(jù)設計圖紙，結合施工現(xiàn)場在地面上進行拼裝組裝，組裝完成后，對鋼桁架分成幾榀吊裝后空中連接成一個整體。由于鋼桁架跨度大，在鋼桁架下設置臨時支撐，在拼裝和吊裝過程中計算選擇吊裝點以及起吊過程控制、吊車之間的配合，吊裝完成之后再行安裝鋼桁架上的后續(xù)構件，檢查驗收合格后進行整體卸載，將鋼桁架從支撐受力狀態(tài)下，轉換到自由受力狀態(tài)。

四、施工工藝流程與操作要點

（一）施工工藝流程

1、施工準備

①鋼桁架吊裝前，主體結構按吊裝方案分段組裝，并且檢驗合格。鋼結構安裝的預埋、預留檢查，重點檢查的有：定位軸線間距，基礎預埋件標高和地腳螺栓的位置是否滿足安裝要求，臨時支撐是否安裝到位。

②吊裝前，修運輸及吊裝道路。吊裝道路沿南北走向通長鋪設，保證道路平整堅實。有施工場地，能夠保證100T汽車吊進出和停車回旋余地。吊車所行走的路線和支撐的位置必須壓實平整好，以確保吊裝的順利進行。吊車吊裝工作范圍內(nèi)的障礙物必須預先清除。

③搭設護欄、操作平臺、制作吊籃。桁架頂安裝焊接時人坐在吊籃內(nèi)用吊車送至柱頂。護欄搭設、吊籃制作應牢固合理、安全，外側均應懸掛安全網(wǎng);吊車吊吊籃時應掛有安全繩。

④吊裝施工時使用的鋼絲繩、索具、道木等應準備齊全，并達到施工使用要求。

⑤吊裝前，安裝施工人員須根據(jù)施工圖紙對鋼桁架、臨時支撐及基礎預埋件的位置及基礎間距，相對尺寸及平面進行校核、處理。使其符合安裝要求。

2、現(xiàn)場組裝

鋼桁架分成片進行地面組裝，組裝時按照提供好的場地整平標高后進行拼裝，組裝完成后對各個節(jié)點連接的情況按照驗收規(guī)范進行逐一檢查，防止節(jié)點連接不牢靠。

3、臨時支撐設置

①臨時支撐地面選擇在平整場地上，并提前對支撐位置地面進行夯實處理，再澆筑1m寬1m高比鋼桁架寬度方向長2m的C30混凝土支墩，支墩內(nèi)上、中、下配置三層螺紋鋼22間距300的鋼筋?；炷林Ф枕斆骖A留1000*1000*20鋼板，臨時支撐螺紋管與鋼板焊接連接。

②臨時支撐點的選擇是和設計人員對鋼桁架的結構受力進行分析、鋼桁架的吊裝就位過程、以及就位以后的受力狀況進行分析研究確定鋼桁架的臨時支撐節(jié)點位置。

③臨時支撐材料選擇：臨時支撐采用螺紋管630*10，連接用H300型鋼，支撐用H100X100型鋼，臨時支撐各項驗算由PK11軟件進行驗算。

4、吊裝

①吊裝工藝

鋼桁架拼裝→吊車就位→按設計計算核實后提供的吊點→捆綁起吊鋼絲繩（設置支托，鋼絲繩接觸部位墊木方）→確認吊點牢固→鋼桁架吊離地面200mm→鋼桁架角部拴麻繩→檢查→調(diào)整吊車回轉半徑→緩慢起吊回轉→吊裝就位→設置安全臨時支撐點→卸載→松鉤。

②吊車進場后，對作業(yè)人員的上崗證以及吊車的檢驗報告進行檢查并報驗。并對吊繩及卸扣進行檢查。吊車按照之前撒出的站位中心線進行站位，保證吊裝施工作業(yè)安全順利進行。

③在起吊過程中必須穩(wěn)步進行，經(jīng)檢查連接牢固后，起重機慢慢提起，觀察吊索、構件平衡程度。鋼桁架提離地面200mm時，停止提升，派專人觀察繩索、吊車支腿、大臂、鋼桁架變形和吊點情況等各處受力情況，鋼桁架上增加活荷載（8名人員），再觀察5分鐘，確認無誤后，鋼桁架上的活荷載（8人）放置到地面安全位置后，開始進行就位吊裝。每一榀都進行這樣的試吊過程。吊車繼續(xù)提升，提升高度達到吊裝高度時，起重機緩緩下落就位，同時兩根溜繩分別在南、北方向拉緊，防止構件與起重機大臂相互碰撞，鋼桁架支座就位后設置安全臨時支撐點，固定支撐點進行牢固焊接然后緩慢松鉤。

5、卸載與臨時支撐拆除

吊裝到位以后，臨時支撐采用下端固定，上端找平，在每一個臨時支撐點上端采用50噸千斤頂進行卸載控制，鋼桁架固定以后，進行拆除臨時支撐時，需要將臨時支撐上端的千斤頂同步緩慢卸載，避免速度太快使鋼桁架臨時支撐點附近桿件突然受力而損壞，每次卸載高度20mm，靜置2日，觀察鋼桁架無異常情況出現(xiàn)后，方可進行下一次的整體卸載，卸載總共進行5次，當逐步卸載到鋼桁架臨時支撐處變形不再出現(xiàn)變化時，靜置5日后，沒有其他情況出現(xiàn)，再將支撐完全拆除。

吊裝前，設置鋼桁架臨時支撐要根據(jù)設計撓度值進行測算，在節(jié)點部位的臨時支撐，其高度要經(jīng)過進行設計計算確定，計算原則是保證鋼桁架臨時支撐拆除后，撓度值滿足要求。

五、質(zhì)量與控制

（一） 根據(jù)現(xiàn)場情況及安裝要求，將構件吊裝搬運到合適位置。

（二） 吊裝鎖具應設專人負責檢查，并做好檢查記錄。

（三）吊裝前應對設置好的全部吊裝索具按照國家有關規(guī)定的要求進行全面維修檢查。

（四） 在施工中，如需吊裝索具代用，必須經(jīng)過研究并征得有關人員同意后方可使用，并做好記錄。

（五） 吊裝前應檢查捆綁是否平穩(wěn)、牢固，不得在吊裝物上懸掛零星物件。吊裝物起吊平移時，其底部與所跨越的障礙物之間應有30cm以上的凈空。吊裝物起吊就位放穩(wěn)后，未經(jīng)指揮人員同意不得松鉤。為防止吊裝過程中起吊物擺動、旋轉或碰撞其他構件、建筑物，在吊裝物兩端底部橫梁桿件上捆綁Ф≥20mm棕繩做為溜繩。

（六） 使用的吊裝繩索應受力均勻、無斷絲、扭結、彎折、壓扁、磨損、腐蝕或電弧作用引起的損壞等現(xiàn)象。

（七） 鋼絲繩在使用過程中，不得與設備、構件、建筑物的棱角直接接觸，如接觸必須墊襯半圓管。

（八）吊裝時由執(zhí)行指揮發(fā)布指揮信號，信號應清楚。發(fā)布信號和傳遞信號要統(tǒng)一、清晰、準確及時。

六、節(jié)能環(huán)保措施

（一）貫徹執(zhí)行國家、當?shù)卣嘘P環(huán)境保護的方針、政策、法規(guī)，對全體施工人員進行環(huán)保教育，提高環(huán)境保護意識。

（二）在施工過程中嚴格遵守國家地方政府下發(fā)的有關環(huán)境保護的法律法規(guī)和規(guī)章，加強對施工垃圾，生活垃圾，生產(chǎn)生活廢水的控制，加強對燃油，材料，設備的管理，遵守有關防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，與當?shù)丨h(huán)保部門簽訂廢棄物處理的協(xié)議，妥善處置好危險廢棄物。

（三）將施工場地和作業(yè)限制在工程建設允許的范圍內(nèi)，合理布置臨時設施，做到標牌清楚，齊全，各種標志醒目，施工場地整潔文明。

（四）防止各種焊接廢渣及鋼材邊角料堆積，做到即有即清。

七、結語：

以伊泰伊犁能源廠前區(qū)大門工程為例，本施工方案的成功應用，確保了該工程工期目標的實現(xiàn)。施工過程中的安全、質(zhì)量、進度的效果，均能滿足施工要求，達到了安全快捷施工的效果，得到了建設單位、監(jiān)理單位及各方的認可。取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

在保證工程質(zhì)量和施工速度的情況下，采用該技術，可大副的降低周轉材料和零星機械以及人工費用的投入。

參考文獻：

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