淺談大截面、大跨度重型鋼柱吊裝施工技術(shù)

◎ 山東越宮建筑有限公司 孟凡才

一、概況

某工程為主跨、輔跨結(jié)構(gòu)，重型結(jié)構(gòu)，鋼柱截面為3200×700，主跨28米，高度37.37m。鋼柱安裝技術(shù)難度大，具有代表性，這里以齊魯石化重鉚車間重型鋼柱為例，與大家淺談大截面、大跨度重型鋼柱吊裝施工技術(shù)。

二、重型鋼柱結(jié)構(gòu)

某工程為主跨、輔跨結(jié)構(gòu)，主跨28米，長度120米，主跨鋼柱設(shè)三層吊車，上層為260t，中層為75t，下層為10t，材質(zhì)為Q345B，單個鋼柱用鋼量為21t，本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，科技含量高。其截面尺寸3200×700，由主、輔立柱、角鋼等組成。高度為37.37米。

三、技術(shù)要求

柱腳底座中心線對定位軸線的偏移為5.0，柱基準(zhǔn)點標(biāo)高為-5.0-+3.0，彎曲矢高為H/1200，且不應(yīng)大于25.0。

四、難點分析

鋼柱重量大，高度高，截面尺寸大，鋼柱的安裝難度大如何實現(xiàn)重鋼鋼柱的吊裝是難點。

五、重型鋼鋼柱吊裝施工技術(shù)分析

實現(xiàn)重鋼鋼柱的吊裝需要制定合理的吊裝施工技術(shù)，即需要可行的吊裝施工技術(shù)。

1、吊裝前準(zhǔn)備

（1）復(fù)核

① 對重型鋼柱的關(guān)鍵幾何尺寸等予以復(fù)核。

對重型鋼柱柱腳螺栓孔距、牛腿標(biāo)高、柱底板底面至柱頂節(jié)點最上端一個孔的距離等關(guān)鍵幾何尺寸復(fù)檢，同時復(fù)檢檢查頂節(jié)點板孔距。

② 對重型鋼柱的焊縫予以檢查，尤其是260t等箱形蓋板處的焊縫，260t蓋板處的焊縫不易焊接易漏焊。

③ 對預(yù)埋的地腳螺栓予以復(fù)測，確保地腳螺栓偏差在5.0mm以內(nèi)。

④ 復(fù)測基礎(chǔ)地面標(biāo)高，若發(fā)現(xiàn)地面標(biāo)高不符時，要求予以處理，特別是放墊鐵、楔鐵的地方，每根地腳螺栓δ用25×200×200三件（兩塊墊鐵、一塊楔鐵，每組地腳螺栓為24件）根據(jù)其標(biāo)高預(yù)埋放置好墊鐵、楔鐵。

（2） 放線

① 鋼柱軸線劃線，在標(biāo)高0.500米處劃線。

② 放好基礎(chǔ)平面的縱、橫向基準(zhǔn)線，放出柱底板的安裝定位線。

（3）焊接纜風(fēng)拴環(huán)，并拴好纜風(fēng)繩，可在柱頭焊一角鋼，以備以后安裝屋架時做掛安全帶用。

（4）每根鋼柱的基坑周圍回填夯實。

（5）鋼柱吊裝前應(yīng)設(shè)置登高掛梯和柱頂操作臺夾箍。

2、確定吊裝機械。

（1）根據(jù)計算結(jié)果選用150t汽車吊作為主吊機，50t汽車吊作為輔吊機，主吊繩選用Φ52-6×371—55，輔吊繩選用Φ26-6×371-155。

（2）選好吊裝機械后，將安裝的柱子按位置、方向放到吊裝（起重半徑）位置。用枕木將格構(gòu)式鋼柱墊起，防止格構(gòu)式角鋼支撐因碰撞變形。

3、重型鋼柱吊裝

（1）重型鋼柱重心、吊點、吊具

①重型鋼柱為上、中、下三段，結(jié)構(gòu)不同，通過計算找重心較復(fù)雜，實際施工中，通過兩次找鋼柱平衡法，測算重心距離柱底板19.350m。

②鋼柱安裝屬于豎向垂直吊裝，為使吊起柱子保持下垂，便于就位，根據(jù)鋼柱的特點和高度，確定吊點。具有牛腿的鋼柱吊點應(yīng)選擇牛腿下部按照吊點高于中心的原則，吊點選擇在75t牛腿下部，即距柱底板21.350m處。

③吊具

主要有起吊梁、改向梁、鋼絲繩距撐桿，起吊梁承擔(dān)整個鋼柱的重量，改向梁使鋼絲繩改向，使鋼絲繩垂直方向通過鋼柱重心；鋼絲繩距撐桿保持鋼絲繩夾角使鋼絲繩頭保持在鋼柱外側(cè)，以免鋼絲繩勾掛鋼柱。

（2）為防止鋼柱邊緣的銳利棱角，在吊裝時探傷吊繩，應(yīng)用適宜規(guī)格的鋼管割開一條縫，套在棱角吊繩處，或用方形木條墊護。

（3）重型鋼柱柱腳套入地腳螺栓，防止其損傷螺紋，應(yīng)用鐵皮卷成筒套在螺栓上，鋼柱就位后，取出套筒。

（4）為避免吊起的鋼柱自由移動，在柱腳上部用麻繩綁好，作為牽引溜繩的調(diào)整方向。

（5）吊裝方法：對重型工業(yè)廠房大型鋼柱又重又高，根據(jù)起重機配備和現(xiàn)場條件確定，采用二機遞送。為減少鋼柱腳與地面的摩擦阻力，同時為防止柱子根部在起吊過程中變形，其中一臺為副機吊點選在鋼柱下面，起吊柱時配合主機起鉤，主機吊在鋼柱上部（重心上部），隨著主機的起吊，副機要行走或回轉(zhuǎn)，在遞送過程中，副機承擔(dān)了一部分荷重，將鋼柱腳遞送到柱基礎(chǔ)上面。150t、50t兩臺吊車同時提升起鉤，使鋼柱離開地面100-200mm時，吊車停止運行，此時檢查吊耳和索具，確定無誤后，雙機同時打開回轉(zhuǎn)剎車，主機提升并旋轉(zhuǎn)，同時副機旋轉(zhuǎn)逐步將底部往前送，直至整個立柱由主機吊起，摘去副機吊鉤，副機摘鉤卸去荷載，此刻主機滿載，然后主機送至預(yù)定位置，指揮吊車緩慢下降，當(dāng)柱底距基礎(chǔ)位置40-100mm時，調(diào)整柱底與基礎(chǔ)兩基準(zhǔn)線達到準(zhǔn)確位置，指揮吊車下降就位。特別指出，整個起吊過程，150t、50t吊車的工作半徑都要嚴格控制在回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。

但是，二機遞送要注意以下事項：

① 盡量選用同類型起重機。

② 根據(jù)起重機能力對起吊點進行荷載分配。

③ 各起重機的荷載不宜超過其相應(yīng)起重能力的80%。

④ 二機遞送，在操作過程中，要互相配合動作協(xié)調(diào)，采用鐵扁擔(dān)起吊，盡量使鐵扁擔(dān)保持平衡，傾斜角度小，以防一臺起重機失重而使另一臺起重機超載，造成安全事故。

⑤ 信號指揮，分指揮必須服從總指揮。

（6）重型鋼柱校正

①初校：鋼柱落在地腳螺栓位置處，用150t主機起重回轉(zhuǎn)進行矯正，經(jīng)緯儀測量，將鋼柱垂直度控制在20mm以內(nèi)，此時擰緊基礎(chǔ)螺母，臨時將鋼柱固定加固，達到完全方可摘除吊鉤。

②精校

鋼柱校正工作一般包括平面位置，標(biāo)高、及垂直度三方面的內(nèi)容。

A、鋼柱的平面位置在吊裝就位時，屬一次對位。

B、對鋼柱的標(biāo)高，進行精校，進行調(diào)整。柱基礎(chǔ)標(biāo)高調(diào)整，根據(jù)鋼柱實際長度、柱底平整度，鋼牛腿頂部距柱底部距離，重點是保證鋼牛腿頂部標(biāo)高值，來決定基礎(chǔ)標(biāo)高的調(diào)整數(shù)值。

C、對鋼柱的垂直度用兩臺經(jīng)緯儀。首先，將經(jīng)緯儀放在柱子一側(cè)，使縱中絲對準(zhǔn)柱子座的基線，然后固定水平底盤的各螺絲。測鋼柱的中心線，由下向上觀測。若中心線對準(zhǔn)，即是鋼柱垂直，不對準(zhǔn)則需調(diào)整鋼柱，直到對準(zhǔn)經(jīng)緯儀縱中絲為止。用同樣的方法，使鋼柱另一面中心線垂直于基線橫軸。鋼柱精確定位后，即可對鋼柱進行固定工作。

采用液壓千斤頂對鋼柱垂直度進行校正，在校正過程過程中，不斷觀察是否頂升過度造成水平標(biāo)高產(chǎn)生誤差，待垂直度校正完畢，再緊固地腳螺栓及并塞緊圖中的楔塊。

D、鋼柱垂直度校正做到“四校、五測、三記錄”，以保證鋼柱在組成排架后的安裝質(zhì)量。

四校：初校、基礎(chǔ)灌漿后的復(fù)校、安裝系桿時的校正、安裝屋架梁的校正 。

五測：初校為一測，灌漿后為二測，安裝系桿時為三測，安裝屋架梁時為四測，屋面吊好時為五測。

三記錄：初校、灌漿后復(fù)校做好記錄，安裝系桿時做好記錄，安裝屋架后做好記錄。

六、結(jié)論

通過制定了合理的重型鋼柱吊裝施工技術(shù)，實現(xiàn)了大截面、大跨度的重型鋼柱順利吊裝，為工程的完工奠定了基礎(chǔ)。事實證明，我們的施工技術(shù)方案是可行的。