狹窄空間大跨度棧橋安裝技術研究

張良建

摘要：隨著社會的進步，我國逐步進入了綠色環保高質量發展時期，土地作為寶貴資源無論是在農業種植還是工業生產中都占有重要地位，而在工程建設中大跨度鋼結構因其自重輕、強度高、節約空間、綠色環保等優點逐步在很多建筑設計中得到應用。本文結合工程實例針對布置緊湊的工業民用建筑中實現大跨度組合式鋼結構安裝進行了探討研究。

關鍵詞：狹窄空間；大跨度；棧橋

1、引言

某電廠一期地處華北平原構造帶、郯廬構造帶之間與渤海灣交匯處，廠區地貌為沖積平原，原為洼地，經填洼造陸形成，廠區受國家政策及投資控制影響布置十分緊湊。主廠房自東向西設A、B、C、D四道軸線依次為汽機房、除氧煤倉間至鍋爐房順序排列，其中集中控制樓位于兩臺機組之間，自除氧間C軸線向鍋爐方向延伸。主廠房聯絡棧橋（跨集控樓）位于CD排7-11軸，棧橋跨度為36.404m，標高自31.965m至38.254m（工程±0.000m相當于絕對標高4.200m）。棧橋為全鋼結構，7軸支座采用固定支座，11軸采用滾動支座。棧橋整體由四部分組成分別為橋面下弦、C/D鋼桁架和屋面上弦。

2、棧橋安裝現狀及面臨的問題

在項目施工組織中，棧橋安裝一般要在煤倉間施工完輸煤皮帶層主體結構甚至待主體框架封頂后方能進行，此時熱力系統其它相關建筑物如汽機房、除氧間、鍋爐房及集控樓一般都已完成結構到頂，現場剩余施工場地較小。類似項目的棧橋安裝一般有兩種方式：①采用兩臺履帶吊或一臺履帶吊加一臺固定式大功率塔式起重機將組合好的鋼桁架吊裝至設計位置②采用400噸左右履帶式起重機布置在汽機房內作高回轉半徑吊裝，實際實施中考慮整體進度和施工成本往往采用第一種方案。

在本項目施工組織中，由于是涉及民生的供熱項目，合同工期緊張，為不影響汽機房后續施工否決第二種方案。采用第二種方案面臨的難題為：1）棧橋跨度36.404m若全部在組合場組合成型無法在現有道路上完成水平運輸；2）周邊建筑物主體基本施工完畢，空間狹窄，不利于機械布置。

3、對策方案及實施

成立專題小組，通過分析觀察現場和計算機建模發現可以充分利用已經完成集控樓屋面作為現場組合平臺來實現“兩段運輸、屋面組合、一臺機械、整體吊裝”的施工方案。通過該方案解決了水平運輸的問題，而且可以利用項目現有的SCC2500C履帶式起重機單機吊裝，不必另行租賃大型機械。該方案不僅可以實現工期目標和降低成本，而且把對周圍區域其它建筑物的影響降到最低。經專家論證后具體方案如下：

3.1棧橋運輸及組合

3.1.1將棧橋立面C/D鋼桁架分別分成兩段進行編號為C1、C2、D1、D2。C1和D2構件長度為20.909m，寬度為4m，C2和D1構件長度為15.495m，寬度為4m，其中，C1和D1構件為固定支座，C2和D2構件為滑動支座。

3.1.2棧橋立面、橋面和屋面結構在組合場防腐結束后采用低架車運輸至集控樓西側。 裝車注意順序，C1在上，C2在下，運輸D軸側桁架時，D2在上，D1在下。

3.1.3采用16t塔吊將C1構件吊至集控樓屋面指定位置。C1構件重量為10.27t，起吊工作半徑21.694m，塔吊負荷率為65.63%，吊裝至預定位置塔吊負荷率82.68%，滿足負荷要求。

3.1.4將SCC2500C履帶吊停放至預定位置，工況為變幅副臂工況，主臂長度為49.5m，副臂長度為31m。將集控樓屋面的C1構件吊起，此時工作半徑29.737m，主臂仰角83°履帶吊負荷率51.10%，滿足負荷要求，主臂朝#3鍋爐側旋轉33.71°，調整副臂，將作業半徑放大至37.844m，將C1構件放置在#3鍋爐與集控樓之間的通道地面，地面預先擺放好道木，此時履帶吊70.41%，滿足負荷要求。

3.1.5將履帶吊朝#3主廠房方向空車行進18.981m至預定位置，將C1構件吊起，此時工作半徑18.863m，主臂仰角83°，履帶吊負荷率34.31%，滿足負荷要求。將主臂朝集控樓側旋轉21°，調整副臂，將C1構件吊至指定位置。落鉤時工作半徑36m，負荷率62.42%，滿足負荷要求。此時，固定端立柱上弦距C軸西側0.719m，下弦距集控樓女兒墻南側內緣1.384m。

3.1.6采用運輸車將C2構件運至集控樓西側指定卸車點。采用16t塔吊將C2構件吊至集控樓屋面指定位置，C2構件重量為7.33t，工作半徑22m，起重負荷率47.25%。落鉤時工作半徑35m，負荷率71.32%，滿足負荷要求。此時，滑動支座立柱上弦距集控樓北側女兒墻內緣3.003m，下弦距集控樓屋面樓梯間外墻13.96m。

以上完成C桁架的運輸并在集控樓屋面實現“兩段運輸、屋面組合”的目標。D桁架吊裝組合同C桁架。

3.2棧橋吊裝

3.2.1棧橋吊裝順序：C桁架——D桁架——橋面、屋面鋼梁和水平支撐。

3.2.2 C軸側桁架吊裝：各項準備工作就緒后，履帶吊停放至圖示起吊點，主臂仰角為87°，水平夾角為55°，工作半徑22.94m，此時負荷率68.21%，吊點采用四股四的方式，待起吊離地100mm時，做剎車試驗，對吊車及繩索做全面檢查，確認無誤后起吊，當C側桁架支座起吊高度達到42m時，履帶吊主臂仰角83°，工作半徑30m，此時履帶吊負荷率為82.03%，利用牽引繩使C軸側桁架逆時針旋轉120°，繼續調整履帶吊副臂，使其作業半徑達到33.846m，此時履帶吊負荷率為93.01%，該工作需在吊裝前辦理安全施工作業票。當棧橋兩端到達安裝位置正上方時落鉤就位，穿入螺母，用扳手將螺母擰緊，同時將側桁架與設置好的柱子抱箍進行緊固連接。

3.2.3同樣的完成更加簡易D軸桁架安裝。

3.2.4繼續完成橋面、屋面散件鋼結構的安裝。

4、結語

通過分析策劃、計算機建模、精準計算、方案論證、嚴格執行，實現了狹窄空間內利用單臺履帶式起重機完成大跨度桁架的安裝。為類似項目施工組織積累了資料，同時也證明了PDCA這一科學的管理原理在綠色環保高質量發展的工程建設中必將發揮巨大作用。

參考文獻 ：

[1]DL 5009.1-2014 電力建設安全工作規程

[2]GB50017-2017 鋼結構設計規范

[3]《SCC2500C履帶起重機-操作手冊》