復(fù)雜環(huán)境大跨度鋼棧橋吊裝技術(shù)

姜福田

摘要：神華神東大柳塔洗煤廠技改項目12#轉(zhuǎn)載點至矸石倉棧橋工程，為兩跨跨度50m以上的鋼結(jié)構(gòu)棧橋，最高處牛腿標高為27.65m，最低處牛腿標高為15m。兩跨棧橋分別跨越鐵路、公路、原有建筑物及高壓電纜等，這對吊裝作業(yè)的安全造成了嚴重的影響。為保證棧橋的安全吊裝，項目全體施工人員齊心協(xié)力，共同研討好的施工方案。

關(guān)鍵詞：大跨度；鋼棧橋；吊裝；技術(shù)；復(fù)雜環(huán)境

1、吊裝前的準備

1.1、技術(shù)準備

對所吊裝的構(gòu)件進行重量計算。根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定棧橋中心到吊車中心半徑及棧橋高度，參照吊車起重量參數(shù)計算該選用多大吊車進行吊裝。安裝施工人員須根據(jù)施工圖紙對棧橋支座牛腿預(yù)埋螺栓的位置，并在土建牛腿縱橫軸線處畫安裝軸線。對標高進行復(fù)測校核，并作好調(diào)整的準備。測量棧橋軸線長度，確保軸線長度無誤，符合圖紙要求。根據(jù)棧橋、鋼支架實際尺寸，對吊裝施工中垂直空間內(nèi)影響和阻礙吊裝的物體拆除清理干凈。根據(jù)現(xiàn)場情況確定吊車大小。對吊車支立的位置必須壓實，以確保吊裝的順利進行。起重機吊裝工作范圍內(nèi)的障礙物必須預(yù)先清除。

1.2、材料準備

對鋼絲繩、電焊機、索具、卡具、滑輪等進行檢查，有問題的要進行檢修，檢修完好后，方可投入使用。電焊機、氧氣、乙炔已運至施工現(xiàn)場，并安裝達到使用條件。構(gòu)件在安裝前對其外形尺寸、螺栓孔位置及直徑、連接件的位置及尺寸、焊縫、焊釘、磨擦面處理、防腐涂層等進行詳細檢查并做好記錄，與施工圖紙仔細校對，如發(fā)現(xiàn)問題必須在地面上進行處理完畢。

2、吊裝環(huán)境

2.1天氣環(huán)境

吊裝前觀察天氣預(yù)報，撐握準確的天氣資料，如有雷、雨、霧、大風(fēng)天氣禁止吊裝作業(yè)。

2.2周邊作業(yè)環(huán)境

吊裝作業(yè)前必須要熟悉撐握周邊作業(yè)環(huán)境，根據(jù)場地情況，進行對場地平整夯實，確定吊車的停立位置。

如本工程第二跨棧橋跨越鐵路、公路，并周邊有樹木、燈塔、圍墻。吊裝前由業(yè)主與有關(guān)部門協(xié)商好鐵路和公路的停運及樹木的砍移、燈塔的保護、圍墻的拆除等（見附圖1）。經(jīng)審批，鐵路停運6小時，也就是說在6小時內(nèi)必須對棧橋的吊裝、鐵路的防護等一系列工作全部完成。鐵路的防護分兩個階段：一是吊裝過程中的防護（見附圖2），由于鋼棧橋的拼裝不在吊裝的位置，所以首先得將鋼棧橋移至吊裝位置（鐵路上），但鋼棧橋不能直接落放在鐵路上，采用鋼馬凳對棧橋架空處理；二是吊裝后的防護（見附圖3），待鋼棧橋吊裝、焊接完成后，在鋼棧橋下方的鐵路上搭設(shè)雙層安全防護棚，防護棚采用Ⅰ25b工字鋼和[20a槽鋼焊接，頂棚滿鋪雙層木腳手板。第一跨鋼棧橋跨越高壓電纜及原有配電室等。由于場地的窄小及高壓電纜的影響，不能平行于棧橋縱軸直接吊裝，首先對棧橋擺位，將棧橋擺放至與高壓電纜平行、與棧橋縱軸垂直，再用兩臺吊車抬吊，高度超過高壓電纜后，旋轉(zhuǎn)棧橋，最后吊至目標位置。

在這有限的空間及條件下，必須得認真對周邊環(huán)境與有關(guān)部門協(xié)商，作到萬無一失。

3、吊車及吊具的選用

吊車的選用根據(jù)所吊構(gòu)件的重量、吊裝高度、跨度、場地的大小等因素來決定，并必須進行計算及驗算。參照吊車起重量參數(shù)（見附表）計算該用多大吊車進行吊裝。吊具的選用主要由所吊構(gòu)件的重量決定，但必須有出廠合格證及復(fù)試報告等質(zhì)量證明資料，方可投入吊裝使用。吊裝前先進行試吊，試吊沒問題后方可起吊。

3.1雙機吊裝計算

①軸-矸石倉棧橋鋼桁架，建筑物高度為矸石倉處32.05米，①軸處為26米，桁架高度為3.9米，長度為51.49m，重量為46.5噸?，F(xiàn)場實際情況場地狹窄，和原有建筑物、樹木、電纜線的影響，吊裝擬采用二臺250t吊車進行整體吊裝。

矸石倉至①軸棧橋桁架計算吊裝載荷P

P=（Q+q）K1K2=（46.5+1）×1.1×1.1=57.5 T

F1=F2=1/2P=28.8T

P：吊裝載荷

Q：吊裝鋼結(jié)構(gòu)重量為46.5T

q：吊索和鉤頭重量為1T；

K1：動載系數(shù)，一般取1.1；

K2：不平衡系數(shù)，一般取1.1；

查得QY250K吊車臂長41.5米，半徑18米，起重量38.5噸，>28.8T，

查得QY250K吊車臂長41.5米，半徑22米，起重量32.5噸，>28.8T，

滿足要求。起重機選用符合要求。

3.2計算起升高度H

H=H1+ H2+ H3+ H4=38.8m

吊帶長8m，去掉捆扎長度1m，實際吊帶長度7m，鋼結(jié)構(gòu)寬3.6m，即

H1=7*sin（cos-1（1.8/7））=6.84m

H2=鋼結(jié)構(gòu)高度3.9m，

H3=鋼結(jié)構(gòu)就位時與基礎(chǔ)間操作空間，一般取0.2m；

H4=鋼結(jié)構(gòu)高度32.05m

3.3計算吊臂長度L

矸石倉處吊臂長度為：L1=（（H-h+B）2+（R+r）2）1/2

=（（38.8-3.75 +4）2+（12+1.3）2）1/2=41.3m

1軸處吊臂長度為：L2=（（32.8-2.8 +4）2+（22+1）2）1/2=41.05m

h：吊車回轉(zhuǎn)中心高度，

B：吊車滑輪組的作業(yè)余量，一般取3～5m，

R：吊車回轉(zhuǎn)半徑，根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取，最大取18、24m，

r：吊車臂支點與回轉(zhuǎn)中心的水平距離，相對吊裝方向格構(gòu)臂吊車一般在回轉(zhuǎn)中心的前方，液壓臂吊車一般在回轉(zhuǎn)中心的后方，從吊車性能表查取。

3.4索具選擇的計算

3.4.1卡環(huán)選用

卡環(huán)選用4個17.5T，在施工現(xiàn)場對卡環(huán)的容許荷載估算，采用卡環(huán)的橫銷直徑換算的近似值公式，（Q）=40d1?

=40×66×66

=174240N

（Q）----容許荷載，N：

d1-----橫銷直徑，㎜。

3.4.2 吊裝繩索的選用

吊裝中采用的繩索以能滿足吊裝為單體重的28.8噸的繩索為標準。采用2繩捆綁吊裝。

吊裝總重：P總重=K（G+Q）

G—單體最重：（28.8噸）

Q—繩索吊鉤重（1噸）

K—動載系數(shù)（1.10）

P=32.8噸

吊裝繩索的鋼繩夾角60度計算。

每根鋼繩受力為：

p繩=P/2.cos30。=19噸

鋼絲繩所承受的破斷力為：

T= K1×K×P繩

其中T所需鋼絲繩破斷拉力

K1為不均勻載荷系數(shù)取1.2

K為安全系數(shù)取8倍（查表9-50鋼絲繩安全系數(shù)K值表作捆綁吊索8～10）

P繩為鋼絲繩承受的載荷

T=1.2×8×19=183噸

查表得6×37-￠58-（公稱抗拉強度1870Mpa）。該鋼絲繩滿足要求。

3.5抗桿驗算

矸石倉處，當(dāng)R取18米時：吊裝高度為35.95米為抗桿，矸石倉處吊臂長度為41.3米（距桁架5.4米）﹥35.95米不抗桿，滿足要求。

①軸處，當(dāng)R取24米，吊裝高度為31.5米為抗桿，1軸處吊臂高度為41.05米（距桁架9.5米）﹥31.5米不抗桿，滿足要求。

4、指揮與操作人員的配合

所有吊裝作業(yè)人員及指揮必須持證上崗。操作人員必須聽從指揮人員的指揮信號，正確選擇吊點的位置，合理穿掛索具，試吊。指揮人員在吊裝前應(yīng)與起重司機及操作人員明確指揮用語與信號。指揮人員必須站在便于觀察被吊件的明顯位置，并戴明顯標志。操作人員應(yīng)堅守崗位，精神集中，服從指揮，及時準確地執(zhí)行指揮命令。除指揮及掛鉤人員外，嚴禁其他人員進入吊裝作業(yè)區(qū)。使用兩臺吊車抬吊構(gòu)件時，吊車性能應(yīng)一致，單機荷載應(yīng)合理分配，且不得超過額定荷載的80%。作業(yè)時統(tǒng)一指揮，動作一致。指揮人員必須精力集中，下達命令及時準確迅速。吊裝作業(yè)明確指揮人員及協(xié)調(diào)了解具體事宜的管理人員的職責(zé)。指揮人員要對自己的指揮范圍、責(zé)任、作業(yè)程序與要求有清楚的了解有能力按要求指揮。

5、質(zhì)量控制

質(zhì)量的疏忽就是安全的隱患，質(zhì)量檢查驗收是保證安全的前提，所以在焊接過程中必須控制好施工質(zhì)量的驗收。對每批原材及高強螺栓必須嚴格檢查復(fù)試，對焊縫嚴格按照規(guī)范規(guī)定進行檢查驗收，并進行試驗。

6、吊裝程序

進行自檢，無問題之后填寫各種施工質(zhì)檢情況和分項工程質(zhì)量檢查評定表。請甲方代表、監(jiān)理人員進行檢查驗收，符合要求之后，簽定中間驗收記錄。再次對吊裝用具、設(shè)備進行檢查，檢查吊索鋼絲繩等消除一切隱患。試吊各崗位人員就位，起吊50mm停車檢查捆綁掛鉤是否牢靠，上人晃動試驗，檢查各拉繩的穩(wěn)固情況，吊車墊木情況及吊車的滑輪情況，消除一切不安全因素。正式吊裝，正式吊至標高后，棧橋桁架擺正方向，然后就位找正中心線，并進行找平，達到質(zhì)量要求后進行焊接，整個吊裝過程結(jié)束。

考慮到吊裝的穩(wěn)定性，一般選用4個吊點，均勻設(shè)在棧橋的上弦，并用枕木或橡膠板將鋼絲繩與構(gòu)件包裹.防止鋼絲繩與鋼結(jié)構(gòu)硬接觸。在棧橋下弦內(nèi)側(cè)鋪設(shè)通長木跳板，并在棧橋兩側(cè)通長用φ8圓鋼與棧橋點焊做護欄，掛安全帶。

7、安全防護

吊裝時嚴禁非工作人員進入作業(yè)范圍，起重臂下嚴禁站人、行走。在作業(yè)區(qū)域周邊拉設(shè)警戒線，并掛明顯的安全警示牌，各路口嚴禁通行，設(shè)專人看管。高處作業(yè)與地面聯(lián)系，設(shè)置通訊裝置并由專人負責(zé)。棧橋起吊后下面嚴禁穿越行走，嚴禁跨越各鋼絲繩。進入施工作為區(qū)的人員必須佩戴個人安全防護用品。

綜上所述，為了保證吊裝的安全，必須從每一個細節(jié)作起，撐握各個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，嚴格按照程序進行控制操作。從而實現(xiàn)安全吊裝。