大型通廊鋼結構吊裝工藝選擇與安全風險控制

宋 杰，江傳保

(上海寶華國際招標有限公司安徽分公司 安徽馬鞍山 243000)

1 工程概述

某鋼鐵公司綜合料場環保提升改造項目中，X2-201膠帶機通廊采用單層廊道式橋架鋼結構，具體分為兩邊格構式側桁架加上下屋面和地面結構。

通廊兩邊側桁架重心線高度2.6 m，總高3.2 m，中心寬度3.8 m，總寬4.43 m。其中50 m段的通廊下部增設加強桁架，加強桁架高4 m。通廊鋼結構總量約80 t，其中30 m段約18 t，50 m段約45 t，中間支架(重錘間)約17 t。

通廊跨度為30 m+50 m，最高處超過33 m，屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程，屬于高空作業，具有一定的安裝難度。加之，工程施工時間段處于夏季炎熱高溫期間，也增加了現場施工難度。

2 通廊吊裝工藝選擇與分析

2.1 施工總體安排

依據《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》(住建部【2018】37號令及住建部建質辦2018第31號文)和相關技術規范、規程及驗收標準，本著滿足業主對工程建設的工期、質量、安全、文明施工等方面的要求，采用先進的施工技術，優質高效地完成本工程的原則，合理制定施工工藝方案。通廊吊裝作業現場如下圖1所示：

圖1 通廊吊裝作業現場平面示意圖

2.1.1 總體安裝工藝

通廊安裝主要構件如表1所示：

表1 鋼結構主要構件特征表

總體安裝工藝流程為：構件運輸、存放→基礎復核→構件拼裝→支架安裝→30米段通廊安裝→50米段通廊安裝→附件安裝→墻面板及屋面板安裝→驗收→交工。

2.1.2 場地硬化

根據現場管理及施工的需要將現場施工場地分為：散件和成品堆放場地、構件拼裝場地、吊機行走道路三個類型。施工場地的硬化須滿足機械設備安全運行、構件拼裝的要求，即散件和成品堆放場地需經回填和平整處理后壓實；通廊拼裝場地需先鋪平壓實場地，對應拼裝胎架位置鋪設枕木或型鋼；吊機行走道路的硬化需滿足240 t汽車吊安全運行的條件。

2.2 構件運輸

由于制作單位及安裝現場均在本市，且制作工廠離安裝工地很近，不超過10 km，運輸路線清晰明確順暢，途中無阻礙物。所以本工程構件擬采用汽車運輸形式。在工廠進行整體制作，再把通廊分段運輸至現場，通廊整體分段長度不超過20 m。

2.2.1 通廊運輸

通廊支架等運輸長度均<20 m,采用半掛拖車立式運輸，下面用枕木墊平，用兩臺3 t葫蘆封車。運輸過程應該有專人押車，散走件運輸前應打包編號。

2.2.2 卸車及構件碼放

由有經驗的起重工指揮裝卸過程，通廊現場采用立式或臥式堆放，都必須用道木墊平、塞實，并按編號碼在現場安裝部位附近，不允許二次倒運。

2.3 通廊吊裝

2.3.1 中間支架吊裝

本工程中間支架重約17 t,含吊具按18 t計，高15 m。根據現場條件，選用70 t汽車吊，采用旋轉法進行吊裝。

中間支架在安裝前還須進行基礎工序的交接，要求測量人員嚴格復核基礎中心線、地腳螺栓群中心線，螺栓群各螺栓間距等符合規范和設計要求，滿足安裝需要后進行下道工序施工。

支架中心和標高控制以支架頂部螺栓中心和頂板面標高作為測量控制點，以保證支架的安裝精度。

支架就位后，初步擰緊全部地腳螺栓，起重機才可以脫鉤。此時要求支架垂直度誤差應控制在20 mm內。采用倒鏈加鏈索、螺旋千斤頂、套環和托座進行二次校正，垂直度誤差控制在10 mm以內，平面位置誤差控制在5 mm以內。

支架校正完成后擰緊全部地腳螺栓并焊接螺栓螺帽防止回絲。然后通知下道工序進行柱腳二次灌漿，二次灌漿強度達到80%方可進行支架上部結構吊裝。

2.3.2 通廊現場拼裝

a. 通廊現場拼裝采用平拼法，施工步驟為：

搭設簡易平臺(馬凳)→抄平→放置構件→復測外形尺寸→拼成一體→檢查外形尺寸→焊接→油漆

b. 拼裝(胎具)平臺以簡便、實用、平穩為原則，拼裝馬凳需用支撐加固，確保不會傾斜甚至傾翻。現場拼裝采用一臺70 t汽車吊平式拼裝，拼裝過程中利用3 t手拉葫蘆對拉，撬棒等工具配合使兩半段通廊(50 m段通廊為3段)合成一體，外觀尺寸主要控制通廊跨度、起拱度，拼裝后由專職質檢員復驗。

c. 通廊焊接要求與制作時一樣，副桁架與通廊的節點焊接采用移動式腳手架或吊籃，兩側同時施焊。焊接完成后檢查合格才可以進入吊裝作業。

2.3.3 通廊吊裝

(1)通廊吊裝前確認已具備下列各條件

中間支架二次灌漿等工序已經完成，并已具備后道工序施工條件；

施工場地已檢查勘驗具備吊裝條件；

吊車等吊裝機具均已報備檢查檢驗合格并現場勘驗通過具備吊裝條件；

吊裝方案已經交底、各吊裝人員已就位待命。

(2)30 m段通廊吊裝

經計算選用240 t汽車吊進行吊裝作業。本30 m段通廊擬采用四點吊裝，為保證通廊在吊裝過程中的平穩移動，應該在通廊兩端各拉兩道溜繩。吊裝就位立即初步擰緊安裝螺栓，初步檢查驗對并初步矯正安裝尺寸后進一步擰緊螺栓后卸去吊車。待50 m段通廊安裝后再整體復核尺寸無誤后焊接螺栓螺帽。

(3)50 m段通廊吊裝

50 m段通廊吊裝采用雙機抬吊方式吊裝，選用240 t汽車吊作為主吊，200 t汽車吊輔助，正式吊裝作業前必須完成通廊的整體地面拼裝。每機吊點均采用四點吊裝，吊點綁扎點應用軟材料墊至其中, 以防鋼絲繩損傷漆膜和打滑。

起吊時先將通廊吊離地面50 cm左右，然后徐徐升鉤，將通廊吊至安裝位置以上1 m左右，再用溜繩引導通廊使其對準基礎頂面，以使落鉤就位，落鉤時應緩慢進行，并在通廊剛接觸基礎頂時停車對準預留的螺栓孔，將螺栓穿入孔內，先作臨進固定，隨后用掛線錘檢查垂直度并校正，即可初步擰緊地腳螺栓，然后卸去吊車。

3 大型通廊鋼結構吊裝安全風險防范

吊裝過程中的安全管理必須引起施工方的高度重視。實踐中我們感到要特別注意以下幾點：

3.1 鋼絲繩的安全風險防范

鋼絲繩的正確選擇是鋼絲繩的安全防范的重點。下面以通廊為分析對象進行吊裝繩索的選擇：從吊裝工藝可以看出，每臺吊車采用2根鋼絲繩,共四個吊點。

經分析可得通廊最大重量約為45 t，按前面吊車計算的52.8 t計，根據有關規范要求通廊吊裝的夾角應不大于60度，以60度計算，具體受力分析如圖2所示。每個吊點鋼絲繩的受力分別為F1，F2,F3,F4

F4最大，則F=F4=8.62 t。

圖2 鋼絲繩受力分析示意圖

則吊裝鋼絲繩，選用6×37+1型 Φ34.5鋼絲繩,鋼絲繩抗拉強度為1550 N/mm2級別，查表得φ修=0.82，取安全系數K=6。

查表得[F]安全拉力=ΣSP×φ修/K=691.5×0.82/6=94.5kN=9.45 t

[F]安全拉力>F=8.62 t

因此通廊吊裝選用6×37+1， Φ34.5鋼絲繩進行吊裝合乎要求。

本方案由于是鋼絲繩直接穿過通廊節點，故無吊耳強度等等驗算。

3.2 雙機抬吊安全風險防范

由前述，30 m段通廊及50 m段通廊主吊車選用240 t汽車吊，50 m段通廊輔助吊車選用200 t汽車吊。雙機抬吊時應注意以下幾點：

(1)必須對兩臺汽車吊進行統一指揮，要求配合協調。在吊裝過程中，兩個汽車吊的吊鉤滑車組，要求基本保持垂直狀態。

(2)起吊時，必須指揮兩吊機將各自掛鉤的吊索都拉緊后，方可拆除穩定通廊的支撐。

(3)要求兩個汽車吊在將通廊吊離地面或者落向柱頂就位時，必須同時動作；否則兩機的實際荷載與計算的荷載分配就會有很大的偏差。

(4)雙機抬吊離地面500 mm時停止提升，檢查無誤后方可繼續提升。

3.3 施工現場安全風險防范

3.3.1 現場危險源識別與控制清單，如表2所示。

表2 現場危險源識別與控制

3.3.2 施工機械的安全防護

起重指揮在吊裝前應仔細檢查吊具，起重指揮及所有操作人員必須持證上崗。

(1)吊裝機械施工安全防范

本工程采用吊車須有年檢合格證，吊裝時應注意以下幾點：

a.起吊時，起重臂下嚴禁站人；

b.人不能站、坐在任何起吊物上；

c.吊裝危險區域用警示繩圍護，要求有專人監護，非施工人員不得進入危險區；

d.起吊重物時嚴禁斜拉斜吊，吊鉤應與地面成90°，嚴禁橫向起吊；

e.應保證吊機位置的地基有足夠的承載力；

f.為避免吊機轉身碰到周圍建筑物，吊機旋轉部分與周圍建筑物間應有不小于1 m的安全距離。

(2)其他中小型機械安全防范

a.中小型機械在操作場所，應懸掛安全操作規程牌，操作人員應持證上崗，規范操作，不允許將自己的機械交由他人操作。機械設備要實現上有蓋、下有墊，電箱要有漏電保護等安全裝置。

b.電焊機一次線接機處，應設保護罩，電線不得隨意布放，露天放置應備防雨裝置。手把線不亂拉，手把要絕緣，不跑電、不隨意拖地。

c.乙炔瓶上應有防震圈，要防暴、防曬等明顯標志。

d.施工時乙炔瓶和氧氣瓶應隔離存放，間距在5 m以上。