噶米大跨度钢屋架双机抬吊吊装施工工艺

大跨度钢屋架双机抬吊吊装施工工艺

一、前言

随着社会的发展和科技不断进步,大跨度建筑物如雨后春笋,拔地而起,其数量之多,跨度之大，绝非过去所能比拟，同时给设计和施工增加了难度，也带来了挑战。河北灵达环保能源有限公司垃圾转化热电站焚烧工房工程27米钢屋架由于现场条件限制给吊装工作增加了难度，最终采取利用现场两台塔吊配合吊装的方案。

二、工程概况

河北灵达环保能源有限公司垃圾转化热电站焚烧工房工程位于石家庄栾城窦妪工业园区内。

建筑设计：焚烧工房为框架结构，高层厂房分为五层，板顶标高29米，建筑物最高点36米，南北两侧墙顶标高33米，总建筑面积6933m2。卸料平台、锅炉房基础为独立柱基，垃圾坑为筏板基础四周剪力墙结构。

焚烧工房垃圾坑南侧为卸料平台，北侧为1#、2#锅炉，东侧为主厂房，西侧为木料场。垃圾坑南北向○E --○J轴为27米，东西向○9 --○17为48米，上部为27米钢屋架结构。具体见附图。

三、方案设计意图

焚烧工房垃圾坑四周环境条件及高度限制，吊装机械无法站位，所以不能采用大型吊装机械完成作业。根据现场现有条件准备利用焚

烧工房东北角QTZ125塔吊（距地面高度43米）和西南角QTZ100塔吊（距地面高度47米）配合吊装作业。

四、施工准备

4.1施工条件

4.1.1 钢屋架已按设计要求现场制作完毕，经检测符合设计及规范要求，并经相关人员验收合格；安装所需材料已按加工定制完成。

4.1.2 现浇砼柱砼强度已达到设计要求强度，且在每根柱子上弹好标高、轴线控制，吊装前将屋架垫平，确保不变形。

4.1.3 吊装前详细检查屋架焊缝及连接处，防止焊缝漏焊、开裂，保证吊装作业安全。

4.1.4 吊装前将柱头及周围场地清理干净，操作人员戴好安全帽、系好安全带、穿绝缘鞋，并设专人指挥吊车，确保安全。

4.2吊装论证

项目部组织公司总工、生产经理、分公司技术经理、生产经理、项目经理、项目工程师、项目安全师（现场指挥长）、吊装班组长、吊车司机等组成现场指挥部并就以下问题进行吊装论证。

1.双机抬吊27米屋架方案是是否可行，此点是整个方案能否可行的关键之一。

结论：根据现场实际情况，没有吊装场地，大型机械无法靠近，不能实施吊装。屋架理论重量4411Kg,根据塔吊起重量表，

双机抬吊能够满足承重要求，又有先前双机抬吊吊车梁（3600Kg）的实际经验，因此双机抬吊施工方案可行。

2.由于施工现场高度所限，方案中吊装水平夹角角度的确定是此施工工艺的另一关键点。

结论：根据现场实际情况，QTZ125吊车大钩距焚烧工房东南北两侧墙最高点（33.0m）只有10米距离，由于条件所限，挂绳如直接采用两点绑扎，吊绳与水平呈42°角，不符合吊装时吊索与水平线夹角不宜小于45°的要求。所以单机吊装时使用9米长的横吊梁，以降低吊装高度。（如图所示）

3.方案中27米钢屋架起吊后稳定性是否满足。

结论：钢屋架高度3340mm,为加强屋架平面刚度，在钢屋架表面用8#铅丝两道通长加固原木。而钢屋架的吊装稳定性能够满足吊装要求（见后面计算过程），两端采用风绳控制，方案可行。

4.吊装时双车交叉作业旋转时是否两车打架，绕不过去。

结论：根据现场吊车位置及大臂长度两车互相配合，协调作业，可避免此问题发生。

5.吊装方案中存在的其他技术及安全问题

大家达成一致意见认为此吊装方案可行，并认为双机抬吊的关键是两塔吊的起吊速度一致，协调作业，统一指挥。

五、吊装工艺

5.1 27米钢屋架简介

焚烧工房选用GWJ27-4A3钢屋架，位于○9○10○11○12○13○14○15○16○17轴上各一榀，共9榀。每榀屋架长27米，高3340mm，理论重量4411Kg。考虑其他因素如风荷载、碰撞等因素屋架质量按4600 Kg 计算。

5.2 吊装

1.验算钢屋架的吊装稳定性

本钢屋架上下弦杆均为∠180×110×12，满足保证钢屋架吊装稳定性的弦杆最小值（∠150×100×12），且断面沿跨度方向无变化，因此不论绑扎点在钢屋架上任何一点，在吊装时都能保证稳定性。

2.挂钩布置

根据现场实际情况，QTZ125吊车大钩距焚烧工房南北两侧最高点（33.0m）只有10米距离，由于条件所限，挂绳角度如图所示，吊绳与水平呈45°角（按最不利条件考虑）。

3.受力计算

整个屋架自重4.6T，考虑动力系数1.50，每根吊绳的拉力

S=4.6*1.5/（2*sin45°）=4.9T

计算钢丝绳选择

F=4.9×9.8×8÷0.85=45 KN

其中：钢丝绳破断拉力换算系数取0.85

钢丝绳安全系数取8

查表选用直径为26，钢丝绳公称抗拉强度为1850N/mm2

的6×19钢丝绳做捆绑吊索。取d=30mm的卡环。

4.吊装路线

现场共吊装9榀屋架，考虑吊车折旧系数，利用QTZ125塔吊自己吊装○16○17轴2榀屋架，利用QTZ100塔吊自己吊装○9○10轴2榀屋架。现场屋架存放在卸料平台上，利用汽车吊将○16○17轴2榀屋架存放于焚烧工房东侧通道内离QTZ125塔吊最近处。利用汽车吊将○9○10轴2榀屋架存放于焚烧工房卸料平台西侧离QTZ100塔吊最近处。其他5榀采用双机抬吊。吊装路线从西向东依次吊装。

5.单机吊装

先将屋架吊离地面50厘米左右，停止起吊，然后再徐徐升钩，如此反复，以实验刹车及其它机械部件灵敏度。然后将屋架吊至柱顶以上，再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，以便落钩就位；落钩时，应缓慢进行，并在屋架刚接触柱顶时即刹车进行对线工作，对好线后，即做临时固定，并同时进行垂直度校正和固定工作。

6.双机抬吊

双机抬吊时，屋架立于卸料平台上，根据钢屋架位置不同，按照计算设计的不同吊点位置挂钩。先进行钢屋架共同起吊的试吊。试吊成功后两车共同起钩，当两机同时起钩将屋架吊离地面超过焚烧工房最高点时，前机将屋架端头从起重臂一侧转向另一侧（调档，前机配合），然后后机收小车，以保证两机垂直吊装，

旋转至钢屋架南北方向时，后车前走小车，并同时两车旋转起重臂，递送屋架于安装位置。

双机抬吊屋架时，应注意下列几点：

（1）必须对两机进行统一指挥，使两者互相配合，动作协调。

在整个吊装过程中，两机的吊钩滑车组，都应基本保持垂

直状态。

（2）起吊时，必须指挥两机升钩将各自挂钩的吊索都拉紧后，方可拆除稳定屋架的支撑。

（3）双机抬吊屋架时，如果两机不是同时将屋架吊离地面或落向柱顶就位，则两机的实际荷载与计算的荷载分配就有很

大的出入。因此，在实际操作中，为确保安全，必须两机

同时将屋架吊离地面或落向柱顶就位。

7.钢屋架吊装过程中要有可靠的安全措施两头用揽风绳栓住，防止偏移。

8.第一榀就位后，用揽风绳、架管将屋架与山墙及固定端连接，按照图纸进行必要的焊接，将屋架固定牢固后，再松开吊车钢丝绳。

9.吊装第二榀钢屋架就位，立即与第一榀进行横向连接。其他钢屋架安装按此方法依次进行。

10.钢屋架要有可靠定位措施，就位后立即加横向剪刀撑及上弦水平撑杆，然后再按步骤吊装下一榀。

11.校正：钢屋架校正的主要内容包括垂直度和平向位置校正，

两者应同时进行。垂直度用靠尺、线锤检查。平面位置校正采用拉钢丝法或仪器放线法。

12.钢屋架的最后固定，是在钢屋架校正完毕后，按设计要求固定好。

六、安全操作技术：

6.1.安全技术措施

6.1.1为保证吊装及安装人员的安全，利用现场两台天车，将天车开至作业部位下面，天车间悬挂安全网，防止人员坠落。悬挂安全网必须经相关部门验收合格后，方可交付使用。

6.1.2禁止斜吊，应避免超载吊装。禁止在六级风的情况下进行吊装作业。

6.1.3绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。所有起重工具应定期检查。

6.1.4指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，塔吊司机应听从指挥。

6.2.防止高空坠落措施：

6.2.1操作人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带，安全带应高挂低用。

6.2.2在高处使用撬杠时，人要站稳扶稳。

6.2.3操作人员在脚手板上通行时，应思想集中，防止踏上探头板。

6.2.4钢屋架安装时，必须搭设牢固可靠的操作台，需在梁上行走时，应设置护栏横杆或绳索。

6.3.防止高空落物伤人措施：

6.3.1地面操作人员必须戴安全帽。

6.3.2高处操作人员使用的工具、零配件等，应放在随身佩带的工具袋内，不可随意向下丢掷。

6.3.3地面操作人员应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。

6.3.4构件安装后，必须检查连接质量，只有连接确定安全可靠，才能松钩或拆除临时固定工具。

6.3.5设置吊装禁区，禁止与吊装作业无关的人员入内。

6.4.防止触电措施。

6.4.1施工现场架设的低压线路不得用裸导线。施工现场照明电线及灯具高度不应低于2.5m。

6.4.2各种电线接头、开关应装入开关箱内，用后加锁，停电必须拉下电闸。

6.4.3电焊机的电源线不宜超过5m，并必须架高。

6.4.4使用塔吊时，应有避雷防触电设施。

6.4.5各种电机械必须有良好的接地或接零。

七、结论

本施工工艺通过现场实际应用，两台塔吊吊装9榀屋架只用了1.5天时间就吊装完成，比预计提前2天时间。本施工工艺既保证了吊装安全又加快了施工进度，为工程节省人工费、机械台班费20000元，降低了施工成本。

八、附图、附表

附件：

河北省建设系统优秀科技论文参评申请表

2005年4月1日