王金參 康芳芳
1.青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院 山東青島 266404
2.青島茂源集團(tuán)鋼構(gòu)技術(shù)部 山東青島 266500
本研究工程為某鋼結(jié)構(gòu)廠房工程,該工程的總建筑面積是40000m2,總建筑高度是19.7m。具體施工中,應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)總質(zhì)量是4950t,屬于典型門式鋼結(jié)構(gòu)桁架建筑。該建筑的整個(gè)柱子系統(tǒng)都屬于箱型鋼結(jié)構(gòu)柱,主要分兩種類型,第一是500mm*500mm 形式的箱型柱,第二是600mm*600mm 形式的箱型柱,其高度均為7m,共362 根。具體施工中,在箱型鋼柱頂部進(jìn)行蓋板的焊接,且通過高強(qiáng)度螺栓來進(jìn)行上部和桁架之間的連接。
因工程中的箱型柱構(gòu)件較多,單件高度比較大,加之沒有進(jìn)行吊裝點(diǎn)的設(shè)置,這樣對于高空作業(yè)十分不利??紤]到這些原因,在具體施工過程中,對箱型柱的吊裝技術(shù)措施及吊裝流程進(jìn)行合理設(shè)置,以保障吊裝施工質(zhì)量。
因箱型柱頂部的蓋板會在其本體基礎(chǔ)上突出20mm,所以本次工程箱型柱吊裝施工過程中,將該特點(diǎn)作為有效依據(jù),并結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來進(jìn)行箱型柱專用吊裝夾具的設(shè)計(jì),通過這種專用夾具的應(yīng)用,不僅保障箱型柱吊裝施工作業(yè)的安全性,同時(shí)也不會將母材鉤傷[1]。
在施工過程中,箱型鋼柱的吊裝施工通過本次所設(shè)計(jì)的專用夾具來進(jìn)行,主要分以下幾個(gè)步驟:①做好施工前準(zhǔn)備工作;②對模型進(jìn)行科學(xué)計(jì)算;③進(jìn)行專用夾具的制作;④在施工現(xiàn)場進(jìn)行夾具的組裝;⑤在吊裝之前做好準(zhǔn)備,并對各個(gè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查;⑥通過試吊裝的方式來確定各項(xiàng)參數(shù)控制情況;⑦正式吊裝⑧做好箱型鋼柱的就位和檢驗(yàn)工作。
下圖是本次工程中設(shè)計(jì)的專用夾具分解圖
上圖中,①是直角鋼填板,主要用來進(jìn)行高差填補(bǔ),其長度是150mm,寬度是60mm,厚度是30mm。②和③是直角鋼板,其厚度是30mm,因每一邊到箱型柱本體之間的距離是5mm,所以將其長度設(shè)計(jì)為730mm,寬度設(shè)計(jì)為60mm。④是吊環(huán),使用時(shí)將細(xì)繩穿入其中,可松動(dòng)吊具。⑤是吊耳,主要用來栓掛箱型柱。⑥是高強(qiáng)度螺栓,主要用來進(jìn)行②和③的連接。⑦是活動(dòng)銷子,主要進(jìn)行②和③之?dāng)嚢杞M成的連接。
首先明確設(shè)計(jì)意圖,因箱型柱頂部的蓋板會在其本體基礎(chǔ)上突出20mm,所以在設(shè)計(jì)中,以此為依據(jù)來進(jìn)行組合吊具的設(shè)計(jì),將蓋板底部扣緊,并將蓋板作為吊裝受力點(diǎn)。然后是進(jìn)行模型計(jì)算,具體計(jì)算中,通過箱型柱截面形式的綜合考慮來進(jìn)行夾具材質(zhì)、材料、吊耳及板厚度等的合理計(jì)算,以滿足實(shí)際吊裝需求。再次是材料的準(zhǔn)備,在此過程中,主要是按照之前的設(shè)計(jì)結(jié)果來進(jìn)行主材料采購。最后是專用夾具的制作,具體制作中,按上文所述的分解圖來進(jìn)行下料、組裝和焊接[2]。
施工中,首先采用高強(qiáng)度的螺栓做好⑥位置的連接,并做好螺母和吊具之間的距離預(yù)留,以保障其一直處在活動(dòng)受力的狀態(tài)下。然后通過一根銷釘將兩塊直角鋼板連接在⑦位置上,并在銷釘上方進(jìn)行吊環(huán)焊接。在④位置提前做好細(xì)繩拉設(shè),并控制好吊具和箱型柱之間的間隙。在吊車就位之后,應(yīng)保障主鉤鋼絲繩與吊耳之間連接的可靠性,并通過鋼絲連接好銷釘和副鉤,檢查無誤后才可進(jìn)行試吊裝。在試吊裝至距離地面800mm 之后應(yīng)再一次進(jìn)行繩索、吊具和蓋板之間緊密度及銷釘具體受力情況等的檢查,確定無誤后才可正式進(jìn)行起吊操作[3]。在箱型柱就位之后,應(yīng)松開主鉤,并通過副鉤將銷釘緩緩朝上拉動(dòng),待到拔出銷釘之后,地面上的操作人員就可直接拉動(dòng)細(xì)繩,進(jìn)而完全松開吊具。以下是本次工程專用夾具應(yīng)用過程中具體參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)
表1 本次工程專用夾具應(yīng)用過程中的具體參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)
研究發(fā)現(xiàn),該專用夾具的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)施工流程的進(jìn)一步簡化,并有效降低操作人員的工作強(qiáng)度,提升施工的安全性。因此將此類專用夾具應(yīng)用到具體的建筑工程箱型柱吊裝施工中,將會對施工效果的提升、質(zhì)量與安全的保障及成本節(jié)約有著較大幫助。