大跨度钢结构桁架吊装施工工法

大跨度钢结构桁架吊装施工工法

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大跨度钢结构桁架吊装施工工法

1 前言

大跨度钢结构桁架吊装施工工法是我公司立足于现有机具装备，针对山区施工现场狭窄，经过施工安装工艺可行性研究、施工方案优化及调研工作,自行开发的具有首创性和先进性的施工工法。

本工法20０5年首次应用于攀钢新3#高炉易地大修工程，在狭窄的施工场地，完成了总长21０m,单段跨度达７5m 重约184t 的钢结构通廊的安装； 20０６年应用于攀钢白马矿一期建安工程,取得了良好的经济和社会效益。实践证明，该工法技术先进，安全适用,经济社会效益显著。

新3＃高炉上料主皮带钢结构通廊总重７50ｔ(不含顶部镀锌瓦及侧面雨搭部分) 横跨出铁场、主控楼等建筑物,截面尺寸4．9５m ×4.95ｍ，总长20９m,坡度1０．9２°，共分成三段四个支架。2#、３#、4#支架顶部标高分别为33.381m 、46.60２m 、59.904m ，其中２#支架—3#支架段(第二段）和3#支架—4＃支架段(第三段）跨长(节点长)分别为７0m 、7５ m,4#支架设在高炉之上。通廊示意见下图。

59.904

46.

高炉

第一段通廊

第二段通廊

第三段通廊

2#支架

3#支架

4#支架

中控楼

设置的临时支架

图2 临时高架铁桥

未组装成框架前单片钢结构桁架最重达68t,其中,桁架上弦为焊接H 型钢450×450×20×30，下弦为焊接Ｈ型钢4５０×４50×18×2４,材质均为Ｑ345Ｂ钢。

1#斜坡公路

3000tm 塔吊轨道

高架桥

17000mmm

75900m m

出铁场

中控楼 4800m m

皮带通廊

临时支架位

图 3 通廊俯视

临时钢桥

4.9

4.9

图4

表1 通廊有关参数表

桁架编号数量总重量（t）跨度(m）单片桁架重量(t）第二段(HJ1) 1 188.26 ６９.１54 6１

第三段（HJ2) １18３.2３5 75 68；５9 第一段（HJ３） 1 116.1 ４1.8 36

对于这种大型桁架,特别是在现场狭窄并有建筑物阻隔条件下，即使采用大型起重机吊装，其施工技术难度也是不言而喻的,而片状钢结构桁架失稳控制又是必须重点考虑的问题,3＃支架介于中控楼与出铁场厂房之间，采用多机抬吊作业其安全风险性较大,在筛选了多个施工方案后，针对各桁架段及支架特点,结合现有的技术和装备水平，研究采用分片加固吊装，两机、三机抬吊、临时架设高架桥以及增设临时支架的施工方法完成了本次施工。并由此总结出了本工法。

2工法特点

2．１在狭窄的施工场所，对大跨度钢结构桁架安装,由于地域限制，不能采用地面组对焊接，整体吊装的方法。只能将其分解成单片进行吊装，最后在空中完成整个钢结构桁架的组对。

2.2 由于单片桁架的刚度、强度较小,吊装过程中容易造成失稳,在施工前应对其进行加固处理，以防止失稳造成重大事故的发生。下图为加固完毕的桁架。

2.３合理选择每段桁架的吊装顺序。采用两机、三机抬吊完成桁架的安装。

3 适用范围

本工法适用于跨度在１20ｍ以内的各类钢结构桁架安装，特别是场地狭窄、大型、超重、单机或多机无法完成整体吊装的大跨度钢结构桁架安装。

4 工艺原理

4.1 充分利用吊装设备的能力，将其分解成单片进行吊装，最后在空中完成整个钢结构桁架的组对。

４.2 利用桁架自身的刚度、强度，同时对其加固,保证在安装过程中不发生失稳造成事故。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

5.2 施工工序及操作要点

5.2.１ 钢结构的制作应按施工图纸要求及有关标准规范进行，并在厂内预组装，预组装后的钢结构桁架应有连接定位装置、中心线及标高标记。 5.2.2 根据运输能力分节制作，运往现场后再拼装成整体。

５.2.3 桁架加固按照下图所示进行。加固的长度,采用的材料,应经过计算。

图８ 桁架加固

构件组桁架加桁架吊桁架组

H

L1

1

1

桁架上弦

钢管

槽钢

不加固 L2

加固区间L3

不加固 L2

桁架理论节点总长L

h

槽钢

钢管

H

钢管

5.2.4 吊装时,采用两机台吊,由于起重机的吊装能力不同，和站位的差别,应分别考虑计算起重机的起吊重量,以此确定各起重机的吊点。见下图。

图9 起重机吊点的确定

５.2.5 在一片桁架已吊装到位,而第二片桁架正好位于其下发生交叉时,主吊机不能直接到位的情况下，则需采用空中换钩的办法进行吊装。如图1０示。

由于中控楼在3＃支架处阻隔，先用一台15０t履带式起重机与一台１00t汽车起重机,将桁架从组装巷道内平移吊出至3#支架柱脚与2#支架柱脚间。３#支架两柱脚中心宽1７.3m，其净空高度也可满足100t汽车起重机伸臂及回转要求，10０t汽车起重机停置于3#支架下，在100t汽车起重机将70ｍ桁架平移吊出不松钩的情况下，3#支架处的２50ｔ履带式起重机８４m主臂跨越已安装的第一片桁架上弦落钩挂绳，250ｔ履带式起重机吊绳绷紧后,1００t汽车起重机松钩，完成空中换钩动作(见图），由一台25０t履带式起重机和一台150t履带式起重机将桁架提升到超过主控楼高度同时移车行走或转杆、提升并吊装到位。为防止吊装中碰撞,第二片桁架端头的门柱横梁在地面先切去１m，吊装完成后按二级焊缝并补强恢复。

5.2.6 每片桁架吊装到位后,应立即将其下弦与支架固定，上弦则采用打支撑的方法,将桁架调整后固定。

5.２.7.１对超长不能一次完成吊装的桁架,可将其分成两段并设临时支架完成施工,如下图示。

5．２．7.２在两片桁架吊装到位后,应马上将其连接,以形成一个相对稳定的整体。施工时可在等距的上、下弦处进行连接。下图为两片桁架吊装到位后的情况。

5.２．7.3 在桁架形成一个相对稳定的整体后,即可进行系杆等的安装。下图为基本安装完毕的通廊。

6 机具设备

本工法使用的主要机具设备见下表。

表２主要机具设备表

序号名称规格单位数量备注