【优秀论文】钢结构网架的分块吊装工艺及其应用.pdfVIP

第 8 卷 增刊 2010 年 10 月 福建工程学院学报 journal of fujian university of technology vol 8 supp oct 2010 doi: 10 3969/j issn 1672 4348 2010 s0 067 钢结构网架的分块吊装工艺及其应用 吴现 ( 江西省建设工程安全质量监督管理局，江西南昌330077) 摘要:随着钢结构在国内的广泛应用， 钢网架结构越来越多地出现在构筑物中， 由于其具有安装快 捷， 维修保养方便， 通风透光等特点， 特别常用于厂房、 仓库、 体育馆等大型的公共型建筑物的屋面。 钢网架工程目前可供选择的施工方案主要有满堂红脚手架安装法、 高空散装法、 分块安装法、 高空滑 移法、 整体吊装法、 整体提升法、 整体顶升法等。钢网架安装方法的选择， 主要是以施工现场的场地空 间条件以及吊装经济成本来考虑的。文中将重点对钢网架的分块安( 吊) 装法进行论述和分析。 网架的施工安装方法一般是根据网架的受力 和构造特点， 如结构造型、 网架的刚度、 网架的外 型特征、 支座形式、 支座构造等， 在满足质量、 安 全、 工期进度和经济效果的要求下， 再结合施工技 术条件和设备资源配备等因素来因地制宜综合确 定的。钢网架工程目前可供选择的施工方案主要 有满堂红脚手架安装法、 高空散装法、 分块安装 法、 高空滑移法、 整体吊装法、 整体提升法、 整体顶 升法等， 本文中将结合工程实例对钢网架的分块 安( 吊) 装法进行阐述和研究。 1安装工艺介绍 1 1定义及原理 分块安( 吊) 装法， 是指将钢网架整体分成条 状或块状单元， 在地面按施工方案确定的位置拼 装好， 再分别由起重机吊装至高空设计位置就位 搁置， 然后再拼装成整体的安装方法。每个单元 的重量以现有起重机能力可以胜任为准。 1 2工艺特点 1) 首先是大部分焊接、 拼装工作量在地面进 行， 有利于提高工程质量; 2) 高空作业减少， 大大提高了施工的安 全度; 3) 不需要搭设大量的脚手架、 脚手板， 节约 了材料和人工， 从而降低了工程费用和成本; 4) 由于采用机械化吊装施工， 加快了施工进 度， 缩短了工期。 2适用范围 本工艺适用于多层及高层建筑工程中的两向 正交、 正放四角锥、 正放抽空四角锥等平板型钢网 架结构的安装。一般情况下， 当施工现场区域平 面空间有限， 场内无法行驶和使用大吨位吊车， 工 期比较紧张时都可以考虑使用。 3工艺操作要点 1) 安装前先应根据网架结构形式和起重设 备能力决定分条或分块网架尺寸的大小。网架分 条分块单元的划分， 主要根据起重机的负荷能力 和网架的结构特点而定。其划分方法有下列 几种: 网架单元相互靠紧， 可将下弦双角钢分开 在两个单元上。此法可用于正放四角链等网架; 网架单元相互靠紧， 单元间上弦用剖分式 安装节点连接。此法可用于斜放四角锥等网架; 单元之间空出一个节间， 该节间在网架单 元吊装后再在高空拼装， 可用于两向正交正放等 网架。 2) 网架块体在地面或胎架上拼装好， 拼装作 业的地面必须有足够的平整度， 并且能满足承载 网架本身自重的强度要求， 而胎架就应考虑起拱 度， 以防止网架分块出现变形; 分条或分块单元， 自身应是几何不变体系， 同时应有足够的刚度， 否 则应加固。 作者简介:吴现( 1981 ) ，男( 汉) ，江西南昌人， 助工 增刊吴现:钢结构网架的分块吊装工艺及其应用 3) 分条( 块) 网架单元尺寸必须准确， 以保证 高空总拼时节点吻合和减少偏差。一般可采取预 拼装或套拼的办法进行尺寸控制。另外， 还应尽 量减少中间转运， 如需运输， 应用特制专用车辆， 防止网架单元变形。 4) 吊装工艺: 吊车定位， 用绑扎起吊的钢丝 绳将网架块体吊离地面 50 cm 左右， 调整网架块 体倾斜角和吊车回转半径; 然后缓慢起吊回转， 将 网架块体吊装就位; 接着全方位调整倾角对准连 接杆件， 节点连接紧固; 最后松钩， 吊车移动到下 一吊装位置， 重复以上程序。 吊装注意事项: 在网架块体上弦的节点处， 一 般设 4 个吊点， 在 4 根吊装钢丝绳上各设置一个 手动倒链， 以便能全方位调整网架块体的倾角， 从而准 确无误的对准个连接杆件。 5) 网架挠度的调整。条状单元合拢前应先 将其顶高， 使中央挠度与网架形成整体后该处挠 度相同。由于分条分块安装法多在中小跨度网架 中应用， 可用钢管作顶撑， 在钢管下端设千斤顶， 调整标高时将千斤顶顶高即可， 比较方便; 如果在 设计时考虑到分条安装的特点而加高了网架高 度， 则分条安装时就不需要调整挠度。 6) 网架块体高空校正拼接。高空校正拼接 工艺: 首先将网架块体的尾部杆件对准插入螺栓 球节点( 先上弦杆， 后下弦杆) ， 接着将网架块体 一侧的杆件对准插入螺栓球节点， 将螺栓球节点 高强度螺栓拧紧， 并用油腻子将多余螺栓封口。 7) 所有网架块体安装校正完成以后， 进行支 座点的焊接加固， 并拆除临时支顶。 4工程应用实例介绍 某造船厂新建涂装车间为单层厂房建筑， 该 车间主体结构采用钢筋混凝土框架结构， 屋面采 用螺栓球钢网 架结构， 支撑形式为下弦多点柱支撑， 网架长 35 m， 最大跨度为 30 m， 支撑高度 12 m， 每座网架 重量约 30 t， 共有 4 座。 现场网架施工单位原先打算采用整体吊装的 安装方案， 由于场地的限制， 经计算需要使用 200 t 的吊车进行施工。但由于施工现场附近有一条 电缆沟， 不能承受如此重型的吊车载具， 因此无法 采用整体吊装的方案。项目部根据本工程的实际 特点并结合网架安装单位以往的施工经验， 决定 采用网架分块安装工艺， 即将每座网架分割成 4 段， 在地面分块组装好后， 再在空中进行吊装拼 接。其中的 3 段每段重约 8 t， 每段分块设 4 个吊 点， 均匀分布( 详情见附图) ， 同时在这 3 座网架 安装现场分别设定了 3 个临时支撑点， 使用由外 径 50 壁厚 3 0 的无缝钢管焊接制成的支架对网 架分段进行临时支撑。剩余的一段重量约 5 t， 采 用高空散装法进行空中拼装。在网架整体拼接完 成后再进行临时支撑架的拆除。 4 1吊装设备选用 本次吊装采用的起重设备是 50 t 汽车和 25 t 起重机各 1 台， 50 t 汽车起重机主要用于各分段 网架的吊装， 25 t 吊车则用于辅助吊装临时支撑 钢架， 吊装采用 h60 m 20 mm 钢丝绳， 溜绳、 卸扣。 4 2吊装前准备 设备要求: 1) 网架及临时支撑应事先设计及焊接好吊 点及吊耳并通过检查验收; 2) 网架提升前在网架上弦跨度方向加设生 命线， 生命线采用 10 号钢丝绳， 固定在网架上弦 球结点上， 用于高空对接人员固定安全带。 3) 施工现场已经平整、 硬化( 浇筑 c15 混凝 土垫层) ， 靠近网架一侧外墙脚手架已经拆除。 4) 具备大型机具进出场及作业道路。( 50 t 和 25 t 吊机) 5) 网架吊装过程中禁止非网架施工人员进 入施工现场， 禁止交叉作业。 4 3网架吊装流程 第一步: 网架地面拼装及涂刷结束后吊车进 入指定地点， 将钢丝绳固定在网架的吊点上， 经检 查连接牢固后， 起重机慢慢提起， 观察吊索、 构件 平衡程度。网架提离地面 50 cm 时， 停止提升， 观 察绳索具等各处受力情况， 在网架上上4 人， 再观 察2 分钟， 确认无误后， 网架上的4 人下到地面安 全位置。吊车继续提升， 提升高度达到 12 m 时， 起重机缓缓转动， 同时两根溜绳分别在东、 西方向 拉紧， 防止构件与起重机大臂相互碰撞， 网架在其 支座就位后再用 25t 吊车吊装好临时支撑架， 用 揽风绳固定后再利用临时支撑杆上的千斤顶将网 架支座点调整平直， 然后将网架与其支座焊接牢 固， 最后吊车再松钩。 561 福建工程学院学报第 8 卷 第二步: 吊车退出， 将第二部分网架起吊至该 部分投影位置， 然后将吊车就位， 起吊， 具体方法 同第一步， 当网架升高至与第一段网架水平位置 时， 吊车将网架慢慢向第一段网架靠拢， 网架施工 人员在第一部分网架上进行空中对接， 对接完成 后在第二段网架下方加临时支撑杆并调平， 再将 网架与其支座焊接， 然后松钩， 以此类推， 直至完 成下一段网架的吊装( 见附图) 。 第三步: 前三段网架安装完成后， 50 t 吊车退 出， 使用 25 t 吊车将剩余网架部件( 已安装成四 角锥状) 逐块吊起， 由工人在高工进行拼装。整 块网架安装完成并复核纵横轴线位置及标高后， 进行支座点的最后焊接， 完成后再将临时支撑杆 拆除， 机具设备退场。 4 4安全操作措施 1) 凡参加安装的工人， 必须持有本岗位的操 作合格证和政府劳动部门颁发的有效安全操作合 格证。 2) 进入现场人员要做好个人防护用品的佩 戴。高处作业( 2 m 以上) ， 要设置可靠防护措施 和钢丝绳制成的生命线， 带好安全带并栓挂在稳 固点上; 吊装前要严格检查各种吊装索具， 保证合 理、 完好、 符合要求。 3) 正式起吊前， 要进行试吊， 合格后方可正 式吊装。 4) 吊装时， 吊装现场设警戒线， 设专人警戒， 非吊装施工人员严禁入内。 5) 吊装时， 施工人员不得在工件、 吊臂下和 旋转范围内、 工件正下方逗留和通过， 不得随同工 件或机具升降。 6) 吊装时设专人指挥信号， 上、 下传递信号 准确及时， 每个岗位要各施其责， 不得误指挥、 操作。 7) 高空作业人员必须将安全带扣在生命线 上， 方可进行高空作业。 8) 五级风以上、 雨、 雪、 能见度低的情况下不 准吊装。 5结语 该船厂车间网架工程通过采用分段安装的方 法， 较好的克服了网架施工过程中现场作业场地 空间有限、 无法行驶重型车辆的问题， 同时还节省 了工程安装成本， 可以说是网架分段安装的一个 比较成功的工程案例， 也为其他同类工程的施工 提供了参考和经验。在采用此类工艺方法时， 还 可以与其他安装法相配合使用， 如高空散装法、 高 空滑移法等， 具体方案将由我们根据工程的实际 情况和需要进行选择和优化 檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨 。 ( 上接第 163 页) 4试验结论 1) 相较于光圆钢筋， 带肋钢筋在墙中的锚固 承载力高出约 20%， 在混凝土中的锚固承载力高 出约 35%。故应严格遵循现行国家标准混凝土 结构加固设计规范 ( gb 503672006) 、 行业标 准混凝土结构后锚固技术规程 ( jgj 145 2004) 的规定， 后锚固拉结钢筋应采用带肋钢筋， 不应采用光圆钢筋。 2) 从现有数据分析， 带肋钢筋在混凝土中的 锚固承载力与钻孔直径、 锚固深度关联度不高。 建议后锚固拉结钢筋的钻孔直径遵循现行国家标 准、 行业标准的相关规定， 锚固深度可考虑适当小 于现行国家