非对称结构重心点的计算在结构吊装中的应用

非对称结构重心点的计算在结构吊装中的应用 摘要：文章着重分析了建筑行业钢结构施工中，钢线桥的制作、吊装的工艺流程，以及安全控制要点，为行业施工提供了宝贵的实践经验。 关键词：钢线桥吊装 监控重点 1 工程概况 在水泥厂工程施工中，烧成窑头至熟料库间的熟料输送栈桥为钢结构，其结构形式为由两根“工”字型焊接型钢通过中间斜支撑连接拼焊形成输送栈桥，栈桥全长（斜长）56.46米，宽度为3.20米，高度为0.8米，栈桥上左右两侧分别设置一道宽度为0.7米地钢踏步台阶，总计重量约为39.80吨。栈桥共设四个支撑点，分别支撑于烧成窑头、门型钢筋砼支架、熟料库内、外库壁牛腿上，支撑点分固定连接和滑动连接两种形式，其中与烧成窑头连接为固定连接，其余为滑动连接。整个输送廓呈35倾角，支座点钢梁顶面标高分别为烧成窑头端为0.995米，门型钢筋砼支架为12.734米，熟料库外库壁为23.46米，熟料库内库壁为32.364米，跨度自南至北分别为16.674米，15.35米，13.05米。 2 钢栈桥的加工制作 结合工程的场地情况和钢栈桥自身设计的结构特点、安装高度，以及吊装设备的起重能力、回转半径的计算等客观条件，最终确定采取分段加工、分段吊装的方法施工。按照施工要求，钢栈桥制作可分为三个区段，自南向北每段的长度重量分别为：第一区段长23.96，重16.899吨；第二区段长17.90米，重12.714吨；第三区段长14.60米，重10.2吨。钢栈桥的制作严格按照施工质量验收规范的规定要求施工不在赘述。 3 钢栈桥吊装 3.1 确定吊装方案确定 吊装理论：根据本工程的钢输送廓结构特点，熟料输送廊呈35的倾角，因此构件起吊后应满足35的倾角。同时，必须保证吊钩吊点的重力垂线通过构件的重心。吊装过程中可采用通过选择悬吊点位置，使构件起吊后达到稳定平衡。但实际构件的重心位置因构件的形式、重力分布均匀程度不同，重心点的位置无法真实确定，因此采用四点吊装法吊装，在受力情况上使上部两个吊点的合力尽可能承受整个构件的全部重量，下部两个吊点尽量少的承受重力荷载，以便于通过使用两个5吨导链，承担很小一部分重力荷载，保证5吨导链在不超荷破坏的情况下通过调节导链的长度达到调整钢构件的安装角度，满足结构设计角度要求，但此时吊装铅垂线仍通过构件的重心达到稳定平衡。实际吊装作业时可适当增加倾斜角度（12）以保证上部支座就位需要。经现场实测和按照上述理论通过对构件的重量、起吊高度、回转半径的吊装设计计算，参阅现场可利用的吊车一台100吨履带机的起重特性说明书，确定分三段吊装输送廊道的方式在场地和机械性能上能够满足要求。 3.2 施工准备 吊装前由测量人员在熟料库库壁顶牛腿部位、门型钢筋砼支架顶部、烧成窑头固定端位置处弹出钢输送的位置中心线作为吊装就位依据。由钢筋砼支架、牛腿等顶部预埋件设计标高向下返100mm弹设标高控制线，在库壁、支架侧面做标记，作为各支座找平的依据。经建设、监理、总承包单位对钢栈桥进行现场质量验收，并办理各种验收手续后进行吊装。 3.3 确定吊装顺序 由低至高逐段进行，第一区段安装就位固定牢固后，进行第二区段的吊装，依次进行直至全部完成。 3.4 钢栈桥的安装施工 3.4.1 各区段起重设备的就位及起重性能参数 吊装第一区段时，100吨履带机位于钢输送廊道的东侧，本跨度的中间位置处，起重臂吊重时垂直于输送廊道，履带吊的履带尽量于输送廊垂直。吊车采用16.0米工作半径，吊杆长48.77米，吊车最大吊重为16.8996吨，钢栈桥的最高点高度为12.734米，吊装位置处钢栈桥顶高度为6.848米，经计算构件不碰撞起重臂安全性能满足要求。 吊装第二区段时，100吨履带机位于钢输送廊道的东侧，本跨度的中间位置处，起重臂吊重时垂直于输送廊道，履带吊的履带尽量于输送廊垂直。吊车采用16.0米工作半径，吊杆长48.77米，最大吊重为12.71406吨，钢梁最高点的高度为23.426米，吊装位置处钢梁顶高度为18.08米，经计算不碰杆、场地满足要求。 吊装第三区段时，由于此区段位于熟料库的斜屋顶顶面，无法垂直起吊，吊装时现场调整履带吊的位置，并提前伸起重臂校核吊装点的高度，同时检测臂杆是否与熟料库的外壁砼碰撞，吊装时必须保证起重臂与库壁砼的距离不小于700mm。最大吊重为10.20吨，钢梁最高点的高度为32.364米，吊装位置处钢栈桥顶高度为27.912米，经计算构件不碰撞起重臂安全性能满足要求。 3.4.2 吊点绑扎 钢栈桥吊装采用四点绑扎法，绑扎点上端两点选在两侧的250800mm的“工”字焊接型钢上，每两结点在同一横截面上，位置位于钢栈桥中心以上的第一根连接撑处。上部的两个结点使用两条钢丝绳绑扎，下部的两个结点位于距底部第一根连接撑处，使用另两条钢丝绳绑扎和两个5吨导链。绑扎点设半圆型钢管保护，防止工字钢的上下翼缘切断钢丝绳，同时保证起吊点基本位于钢栈桥中心线上。 3.4.3 倾角的控制方法 倾角的调整是通过调整导链的长度进行的。首先按照理论计算的上端钢丝绳系结点位置固定钢丝绳，进行钢栈桥的试吊，校核钢构件的实际重心点位置，并通过调整上端钢丝绳的位置平衡吊装，待栈桥稍稍吊离地面后，通过导链调整构件的倾斜角度，用吊线坠进行倾角的检验，直至满足钢栈桥设计倾斜角，以方便安装就位。 3.4.4 吊装 各环节检查无误后，起重机缓慢起勾至起重高度后停钩，确认无误由起重机匀速将钢栈桥运送至就位点正上方，然后缓慢落勾，由起重人员用撬棒及溜绳协助其就位。溜绳需在钢栈桥起吊前绑在钢梁两侧的两个角点上。 3.4.5 安装 钢栈桥就位后，由安装人员进行柱脚连接。首先按设计要求将烧成窑头固定连接点处钢栈桥与节点板焊接牢固，并将节点板与预埋预留螺栓拧紧固定，然后由焊工将顶端的滑动支座处的支腿与钢栈桥连接板四面焊牢，最后进行摘钩，准备吊装第二区段。第二区段吊装时先将下端就位临时固定后，再将前段就位固定，校正斜度、中心线位置后，加固焊接牢固后，摘钩吊装第三区段，重复中段吊装过程完成吊装。 3.5 吊装注意事项 做好施工前培训上岗及空中作业的安全防护，防止空中坠落，确保特种作业人员的持证上岗。钢栈桥吊装过程中钢栈桥必须平衡吊装，每次钢栈桥起吊1.0米后，检查平衡情况，如有不平衡现象，停钩落地后调整吊点位置直至钢栈桥起吊平衡。就位时搁置点位置处尽可能能同时受力。落钩时应缓慢匀速降落。起重机的起落钩及行走应匀速进行。绑扎点使用半钢管或木方护角。钢梁在提升及就位过程中，用溜绳控制好。起重指挥人员站在能同时与起重司机及安装人员相互通视的位置，指挥信号清晰、明确、果断。吊装前检查钢丝绳、索具、吊环等起重用具的损坏情况，如有裂纹、断丝等现象及时更换。所有吊装人员必须穿戴好防护用品，绝缘鞋、绝缘手套、安全带安全帽。做好施工用电的安全防护，尤其是高空焊接时的防漏电工作。 4 安全监控重点 操作平台的整体稳定性。操作平台的操作平面脚手板铺设情