淺談火電廠大跨度鋼桁架整體吊裝施工

李曉冬 李明亮 楊滿福

0 引言

施工機(jī)械的不斷發(fā)展，給工程建設(shè)帶來了更廣闊的發(fā)展空間。在火電機(jī)組建設(shè)中，輸煤棧橋鋼桁架伴隨著施工起重機(jī)械的不斷更新，由鋼筋混凝土向鋼結(jié)構(gòu)，由小跨度向大跨度不斷的邁進(jìn)。以往桁架安裝作業(yè)多為高空作業(yè)，施工時(shí)安裝作業(yè)面的安全設(shè)施和安全措施要求標(biāo)準(zhǔn)特別高。現(xiàn)所介紹的整體吊裝施工方法最大限度的創(chuàng)造了地面組裝條件，降低了施工難度。吊裝時(shí)桁架主要依靠自身整體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性。相對(duì)于以前分裝省去了對(duì)構(gòu)件的過多的加固措施，同時(shí)降低了施工機(jī)械的使用次數(shù)，因而在安全、成本、進(jìn)度上達(dá)到了同步提高。

1 適用范圍

由于現(xiàn)在提倡機(jī)械化施工，再根據(jù)本施工方法的特點(diǎn)，因此它廣泛的使用于跨度大(跨度可達(dá)55 m)，就位高的桁架部分。在火電機(jī)組中主要用于輸煤棧橋鋼桁架。

2 工藝原理

大跨度鋼桁架整體吊裝主要依靠桁架整體組裝后達(dá)到的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，具備一定的吊裝條件。然后在桁架上弦支柱附近選擇好綁扎點(diǎn)，盡可能靠近支柱處，使桁架在起吊后各桿件受力與設(shè)計(jì)基本相同，不致破壞桁架的整體性而發(fā)生變形。整體一次吊裝就位從而達(dá)到降低成本，提高工效，保證質(zhì)量。

3 施工工藝流程

在制作桁架前，應(yīng)依據(jù)吊裝方便的原則布置。一般采用與支架柱斜交叉的布置方法，即桁架的中心線與支架的中心線交叉，但桁架兩頭應(yīng)緊靠在框架柱外側(cè)，兩者距離以500 mm～1000 mm為宜。

施工準(zhǔn)備階段→選擇鋼絲繩→選擇起重機(jī)→吊裝就位→卸載收車。

4 操作要點(diǎn)

鋼桁架組裝后，應(yīng)依據(jù)圖紙逐一檢查桿件，保證桿件全數(shù)安裝完，無遺漏。對(duì)所有接口，包括焊接、螺栓連接等接口是否按照?qǐng)D紙和相關(guān)規(guī)范施工。最后對(duì)所有焊縫全面檢查，保證焊縫高度、長度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。當(dāng)檢查核對(duì)無誤后，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)桁架的起拱進(jìn)行測(cè)量檢查，起拱不低于L/500(L為桁架跨度)，同時(shí)拉尺檢查桁架的幾何尺寸是否符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

施工前應(yīng)用經(jīng)緯儀將桁架支座的縱橫軸線引至框架支座上，用水準(zhǔn)儀將+1.0 m控制線側(cè)放于框架柱側(cè)，拉尺校核框架支座的標(biāo)高是否符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

每臺(tái)起重機(jī)的工作場(chǎng)地不應(yīng)小于10 m×10 m，工作場(chǎng)地應(yīng)保持平坦堅(jiān)實(shí)，并應(yīng)與溝渠、基坑保持安全距離。如遇到松軟土應(yīng)采用砂石換填，分層夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95，地面承載力達(dá)到300 MPa。

因施工一般采用雙機(jī)起吊，為防止桁架各桿件所受內(nèi)力不發(fā)生變化，應(yīng)把綁扎點(diǎn)設(shè)置于支座柱上及附近節(jié)點(diǎn)(綁扎時(shí)還應(yīng)根據(jù)各臺(tái)起重機(jī)的允許起重量按比例分配負(fù)荷，根據(jù)桁架特點(diǎn)具體選擇吊索布置位置)。綁點(diǎn)應(yīng)設(shè)置于上弦，以防設(shè)于下弦時(shí)吊索與桁架構(gòu)件發(fā)生接觸;綁扎中心(各支吊索內(nèi)力的合力作用點(diǎn))必須在鋼桁架重心之上。具體綁扎方法應(yīng)根據(jù)鋼桁架的跨度、安裝高度和起重機(jī)的吊桿長度確定。各臺(tái)起重機(jī)采用兩點(diǎn)或四點(diǎn)起吊，吊索水平夾角不應(yīng)過小，以防桁架受到吊索夾力發(fā)生變形。

在吊裝施工中，應(yīng)通過對(duì)鋼絲繩的允許拉力計(jì)算確定所應(yīng)采用鋼絲繩的規(guī)格型號(hào)。依據(jù)算的鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和，查相關(guān)鋼絲繩的主要數(shù)據(jù)確定所用鋼絲繩的直徑、公稱抗拉強(qiáng)度。

桁架吊裝時(shí)盡可能使用捆綁方法，但捆綁時(shí)鋼絲繩不應(yīng)與桁架鋼構(gòu)件直接接觸，應(yīng)在接觸面墊上方木或半圓鋼管，以防尖銳摩擦造成鋼絲繩的破損。因?yàn)樵诶壧庝摻z繩綜合受力，為了安全起見應(yīng)至少捆綁兩圈。鋼絲繩使用前應(yīng)檢查是否產(chǎn)生斷絲、腐蝕和磨損現(xiàn)象，如有杜絕使用。吊索水平夾角應(yīng)不小于30°，一般以45°～60°為宜。吊裝時(shí)卸扣可選用D形和弓形卸扣。綁扎時(shí)應(yīng)使銷子尾部朝下，以便拉出銷子。同時(shí)吊索在受力后要壓緊銷子。吊裝前應(yīng)根據(jù)使用負(fù)荷選用相應(yīng)規(guī)格的卸扣。

鋼桁架為整體吊裝，即一次吊裝就位。可采用履帶式起重機(jī)、汽車式起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)，考慮到進(jìn)場(chǎng)迅速、方便，且使用周期短等特點(diǎn)，應(yīng)優(yōu)先選用重型汽車式起重機(jī)(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際大型吊裝機(jī)械情況可調(diào)整)。同時(shí)因針對(duì)的是大跨度桁架，均應(yīng)采用雙機(jī)抬吊，甚至是多機(jī)合作抬吊。

現(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)與框架中心線成斜交叉，找準(zhǔn)桁架起吊時(shí)的起吊點(diǎn)。

起重機(jī)的選擇，以各臺(tái)起重機(jī)所能負(fù)擔(dān)的重量，應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定，這里不再贅述。

鋼絲繩、相應(yīng)的卡環(huán)等準(zhǔn)備齊全，場(chǎng)地平整完畢。按照規(guī)范綁扎鋼絲繩，卡環(huán)。起吊范圍外應(yīng)掛警戒繩等安全標(biāo)示，并派專業(yè)安全員監(jiān)護(hù)。桁架制作時(shí)與框架中心線成交叉斜放。在桁架上弦綁扎鋼絲繩，起重機(jī)布置應(yīng)與桁架相反，分別布置于框架柱兩側(cè)(按桁架布置及工作幅度簡(jiǎn)圖)。當(dāng)?shù)匦蔚绕渌麠l件影響時(shí)，起重機(jī)和桁架也可放于一側(cè)，但工作幅度要做相應(yīng)的調(diào)整。

鋼桁架從水平狀態(tài)下開始緩緩起吊，當(dāng)桁架底起吊到支座結(jié)構(gòu)標(biāo)高以上時(shí)，開始慢慢起臂。當(dāng)桁架支柱移動(dòng)到支架支座以上500 mm處，由施工人員站在操作平臺(tái)上使用倒鏈和千斤頂?shù)日艺旒芪恢茫缓缶従徛溷^就位。當(dāng)反復(fù)校正安裝無誤后，將桁架支柱柱腳鋼板與支架支座預(yù)埋鋼板焊接牢固后起重機(jī)方能完全卸載。

在桁架制作時(shí)，距離支架柱的距離不應(yīng)小于500 mm，以便于吊裝作業(yè)。當(dāng)起重機(jī)吊裝桁架超過框架支座200 mm以上時(shí)方可進(jìn)行抬臂作業(yè)，以防碰撞到建筑物上。吊裝作業(yè)中升降鉤、抬落臂、回轉(zhuǎn)應(yīng)分別進(jìn)行，不應(yīng)兩步或三步同時(shí)進(jìn)行，以防操作不當(dāng)造成碰撞。

以上是自己對(duì)火電廠輸煤棧橋鋼桁架整體吊裝施工的一些看法，不足之處還需各位同仁及專家指正。

[1]韋可高.大跨度鋼桁架累計(jì)同步卷揚(yáng)滑移施工技術(shù)[J].山西建筑，2010，36(5):160-161.