大型履带吊车行走路线加固技术

大型履带吊车行走路线加固技术魏成权 ,高干(广东省工业设备安装公司 ,广东 广州 510080) 摘要 自重达 150t 的履带吊车在钢筋混凝土楼板面上进行大面积的行走吊装作业 ,最大吊装重量达 39t 。本文详细介绍了吊车行走路线的选择和各种不同工况时采用的加固方法 。 关键词 加固工程 ; 履带吊车 ; 行走路线 ; 工况 中图分类号 TU74613 文献标识码 A 文章编号 100228498 (2007) 0220089202Strengthening Technology of Track Route f or Large- scale Pedra il CraneWEI Che ng2qua n , GAO Ga n( Guangdong Industrial Equipment Installation Company , Guangzhou , Guangdong 510080 , China)Abstract : The deadweight of pedrail crane is 150 tons. When it is hoisting , it will track at a large area on thereinforcement floor slab. The largest hoisting weight is 39 tons. This article introduces the track route of the crane and the strengthening methods used in different operation conditions.Key words : strengthening engineering ; pedrail crane ; track route ; operation condition深圳会议展览中心展厅的钢箱形梁跨度为 126m ,单榀箱梁截面为 1 000mm 26 000mm ,重约 250t 。安装 时 ,采用大型 150t 履带吊车分 8 段吊装 ,在支撑架上进行高空拼装的方法 。在展厅北区的 轴间有 1 层 地下室 ,该区域的钢结构吊装作业面东西长为 350m ,南北宽为 126m ,总面积达 3 780m2 ; 吊装单件最大重量为 39t ,安装标高最高为 301000m。根据施工总计划 ,在 钢结构吊装作业时 , 01000 层以下土建结构已施工完成 。钢结构吊装施工作业面安排在 01000 层 ,大型履带吊车必须在 01000 层楼面上进行作业 ,因此必须在 吊车行走路线上对 01000 层楼板进行加固 。计承载力为 35kNm2 ;在入口处 ( 轴) , 楼板的设计承载力为 315kNm2 。2履带吊车参数及吊装荷载211履带吊车参数 ( 见表 1)表 1 履带吊车参数吊车型号主臂工况m履带中心距m行走轮履带宽 整机重量中心距mmt LS528S 391624 51300 61717 11118 140 212施工荷载住友 LS528S 型 150t 履带吊车在 391624m 主臂工 况时 ,车身和配重合计重约为 140t ,履带接触楼面面积为 15m2 。吊车空载时 , 对楼面平均压力约为 9313kNm2 ;在吊装作业工况时 ,单件最大起重量为 39t ,接触楼 面最大平均压力约为 119kNm2 。3确定吊车行走路线1) 根据该区域钢结构的安装位置 , 明确在满足起 重机吊装能力的前提下 ,履带吊车行走路线的范围 。2) 行 走 路 线 必 须 避 开 支 撑 架 和 钢 立 柱 底 座 的 位置 。 01000 层结构分析1) 轴 通 道 处 的 纵 向 梁 截 面 为 600mm 1 800mm ,跨距为 10 000mm ,梁间距为 3 000mm。其余处 纵向主梁最大的截面为 1 200mm 1 200mm ,最小截面为 600mm 1 000mm ,跨距为 6 000 、9 000 、10 000mm ,梁 间距为 9 000mm ;横向次梁截面为 400mm 1 200mm ,跨 距为 9 000mm ,梁间距 3 000mm ;楼板厚度为 200 、250 、300mm。所有次梁与楼板一次浇筑成型 。2) 在 轴通道处 ,地下室标高约为 - 71950m ; 在其它轴线 , 地下室标高为 - 51400m。该区域有许多 顶端标高为 01650m 的钢立柱 、幕墙柱底座 , 以及多功 能厅钢柱的底座 。3) 在通道和多功能厅区域 ( 轴) , 楼板的设1 收稿日期 2006209214 作者简介 魏成权 (1974 ) ,男 ,福建尤溪人 ,广东省工业设备安装公司工程师 ,广东省广州市海珠区泰沙路 4 号广东省工业设备安装公司第五分公司 510260 ,电话 :1392603768590 施工技术第 36 卷3) 必须充分利用土建结构 , 吊车的履带尽可能避免压在楼板或梁的跨中 ; 吊车的行走路线尽可能减少 转弯次数 ,因履带吊车外形尺寸较大 ,转弯时不仅需要 较大的转弯半径 , 还产生较大的摩擦力和对楼面的冲击力 。4) 吊车行走路线尽量避免幕墙柱底座 , 如果不能 避开 ,干扰的幕墙柱底座推后施工 。5) 行走路线平面如图 1 所示 。表 2 钢管立柱的承载力钢管规格 横截面积 回转半径动载荷NQkkN长度lcm长细比 稳定系数Acm2(mm mm)icm219 8219 8168 7531035310335141714771475170560400400751053157011018130190501838662137371345517 48 315 4189 1158 120 10911 01522 3713 412 设置缓冲层避免履带直接与楼板面接触 , 缓冲履带吊车工作 时的冲击力 ,达到保护楼板表面质量的目的 。1) 在吊车履带与次梁之间铺 18mm 厚的木模板 ,吊 车履带直接压在木模板上 , 缓解重载履带吊车动载时的冲击力 。2) 在吊车履带与楼板之间铺 150mm 厚的石粉层 , 一方面缓解重载履带吊车动载时的冲击力 , 另一方面 起到分散吊车集中荷载的作用 。413 其它措施楼面上铺设钢板 , 重新分配履带吊车对楼面的荷 载 。5 各典型工况加固方法511 工况 加固方法 ( 见图 2)吊车顺次梁方向行走 , 履带直接压在 2 根 400mm1 200mm 次梁上 ,用 219mm 8mm 的钢管顶紧次梁 , 每跨顶撑 3 处 ,使次梁的跨距由 9m 降到 2125m。楼板 面上铺设厚为 18mm 的木模板作为缓冲 层 。另 外 , 在 图示的右边履带处 , 在木模板上再铺设厚为 25mm 的 钢板 。512 工况 加固方法 ( 见图 3)吊车顺次梁方向行走 , 履带同时压在次梁和楼板 上 。在多功能厅区域 ,用 219mm 8mm 的钢管顶紧次 梁 , 各 钢 管 间 的 间 距 为 2125m , 缩 小 次 梁 的 跨 距 到2125m ;同时搭设 2 个脚手架排架 , 排架中心与履带中心重合 。在通道处 ,用 219mm 8mm 的钢管顶紧纵向 梁 ( 截 面 为 600mm 1 800mm) , 各 钢 管 间 的 间 距 为215m ;同时搭设 2 个脚手架排架 ,排架中心与履带中心重合 。通道处采用的加固方法与多功能厅区域相比 ,只是脚手架排架的高度高了 2115m ,其它基本相同 。图 1 行走路线平面6) 根据吊车的行走路线及楼板结构 , 把吊车在楼 板上吊装作业分成几个典型的工况 : 工况 吊车 沿次梁方向行走 ,吊车重量几乎全部直接传到次梁上 , 区域为靠 和 轴南北走向 。 工况 吊车沿次梁 方向行走 ,吊车重量同时直接传到次梁和楼板上 ,区域 为在 和 轴和靠 轴南北走向 。 工况 吊车垂 直次梁方向行走 , 吊车重量同时直接传到次梁和楼板 上 ,区域为在 轴靠 轴的路线 。 工况 吊 车原地转向 ,区域为在 轴靠 轴的 3 个转向区 域 。4 加固技术411 01000 层原结构加固设置刚性 顶 紧 装 置 , 加 强 01000 层 原 结 构 的 强 度 。1) 用无缝钢管 219mm 8mm 和 168mm 7mm 顶紧吊车行走路线上的次梁 ,大幅度减小次梁的跨距 ,提 高次梁的承载能力 。通过斜垫铁垫紧钢管底部与底板间的间隙 ,然后把钢管 、斜垫铁与底板焊接牢靠 。2) 用扣件式钢管脚手架 ( 48mm 315mm) 顶紧 01000 层钢筋楼板或钢筋楼层梁 ,脚手管顶部设型号为M36 可调式螺杆支座 , 确保每根立柱对楼板达到顶紧 支撑 。在立柱钢管靠楼板底部 150mm 处 , 加设 1 道拉 结杆 ,加强立柱顶端整个工作面的刚度 。根据钢管的承载力计算地下室的高度以及在相同承载力情况下节约 材 料 的 用 量 , 确 定 立 柱 间 距 为 400mm , 步 距 为1 200mm。经 计 算 , 用 扣 件 式 钢 管 脚 手 架 ( 48mm 315mm) 能承受的动载荷为 23311kNm2 。3) 无缝钢管及脚手架钢管立柱的承载力如表 2 所 示 。图 2 工况 加固横剖面示意图 3 工况 加固横剖面示意( 下转第 94 页)94 施工技术第 36 卷纤维布约束作用的发挥效率有关 ,碳纤维布层数越多 ,其发挥效率越低 。4) 碳纤维布对混凝土的约束作用机制与箍筋基本 相同 ,但由于碳纤维布在其包裹范围内的连续使用 ,且直接约束最外层混凝土 ,所以它比箍筋的作用更直接 ,所起的作用也更大 。参考文献 :图 8 2关系曲线图 9 2n 关系曲线参考钢筋混凝土框架柱的延性系数计算方法 , 用回归分析的方法得到延性系数可按式(1) 计算 :1国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心. CECS146 : 2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 S .版社 ,2003 .北京 : 中国计划出 1 + 30v + 2 =(1)01045 + 114 n2赵彤 ,刘明国 ,谢剑 ,等. 应用碳纤维布增强钢筋混凝土柱抗震能力的试验研究J . 地震工程与工程振动 ,2000 , (4) .赵彤 , 谢剑. 碳纤维布补强加固混凝土结构新技术M. 天津 :天津大学出版社 ,2001 .Shuenn2Yih Chang , Yeou2Fong Li , Chin2Hsiung Loh. Experimental study of seismic behaviors of as2built and carbon fiber reinforced plastics repaired reinforced concrete bridge columns J . Journal of Bridge Engineering ,ASCE ,2004 , (8) .沈观林. 复合材料力学M. 北京 :清华大学出版社 , 1996 .刘航 ,宗海. 碳纤维布加固混凝土构件轴压性能试验研究 J .工业建筑 ,2004 , ( 增刊) .包世华 ,方鄂华. 高层建筑结构设计 M . 北京 : 清华大学出版 社 ,1990 .式中 ,v 为箍筋配箍特征值 ,为修正系数 。4结论本文进行了碳纤维环绕包裹混凝土柱在水平低周 反复荷载下的试验 ,并用 ANSYS 有限元分析软件进行了变参数分析 ,提出了延性系数的建议计算公式 ,可以 得到如下结论 :1) 碳纤维布加固钢筋混凝土柱 , 可以显著地改善其延性 。2) 对于按“强剪弱弯”原则设计的框架柱 , 碳纤维 布环绕包裹加固对柱极限承载能力的提高不大 。3) 随着碳纤维布层数的增加 , 构件的延性系数也 有较大的提高 ,但包裹 2 层与 3 层间相差不大 ,这与碳34567( 上接第 90 页)513工况 III 加固方法 ( 见图 4)吊车垂直次梁方向行走 , 履带同时压在次梁和楼 板上 , 用 219mm 8mm 的 钢 管 顶 紧 履 带 压 在 次 梁 部位 。同时搭设 2 个脚手架排架 , 排架宽为 214m , 排架中心与履带中心重合 。范J GJ 13022001 验收 。在加固区域 ,设置全天候 24h 照明 ,并有专人负责巡查 。2) 木模板铺设时 ,离边缘至少有 20mm 的距离 , 防 止因压力直接压在边缘而造成局部破坏 。在铺设石粉区域 ,必须用红线明确标出加固区域 ,并有专人指挥吊车的行走 ,防止吊车行走到未加固区域 。7 结语大型履带吊车在钢筋混凝土楼板面上进行如此大 面积的吊装作业 ,是我公司在施工中遇到的第 1 次 ,在国内建筑史上也属罕见 。我公司针对深圳会议展览中 心工程施工的特点采用本文所述的加固方