寶鋼寬厚板57.5米實(shí)腹鋼梁運(yùn)輸?shù)跹b技術(shù)

王志福

摘要：文章主要對(duì)寶鋼寬厚板57.5米實(shí)腹鋼梁的運(yùn)輸及吊裝過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了剖析，本著萬(wàn)無(wú)一失的原則，從運(yùn)輸方案、道路排障、吊裝方法、失穩(wěn)措施、安全保證等方面，介紹了鋼梁運(yùn)輸和吊裝的整個(gè)過(guò)程，為今后同類(lèi)施工提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：立裝運(yùn)輸；平裝運(yùn)輸；定位測(cè)放；精確對(duì)中；雙機(jī)抬吊

中圖分類(lèi)號(hào)：U448文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0097-04

一、工程概況

寶鋼寬厚板工程是寶鋼“十五”規(guī)劃項(xiàng)目的重點(diǎn)工程，大跨度實(shí)腹鋼梁的運(yùn)輸和吊裝是該工程的難點(diǎn)之一，八根57.5m大跨度實(shí)腹鋼梁位于2#冷床B、D列22～25線、25～28線，鋼梁最大外型尺寸長(zhǎng)57.5m，寬1.1m，高6.14m，構(gòu)件最大單重150t，安裝支座標(biāo)高7.060m，梁頂面標(biāo)高11.330m。鋼梁截面為焊接實(shí)腹工字型，翼板厚度70mm，腹板厚度22mm。該梁由上海富冶鋼結(jié)構(gòu)綜合制造有限公司制作，選用法國(guó)產(chǎn)尼古拉（NICOLAS）自行式2縱6+6軸線組合液壓平板車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)安裝采用2臺(tái)150t履帶吊抬吊。

二、運(yùn)輸方案的選擇

根據(jù)鋼梁長(zhǎng)，重，高的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)運(yùn)輸線路的多次踏勘和實(shí)際演練，結(jié)合安裝現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，本著安全第一、萬(wàn)無(wú)一失的原則，提供2套運(yùn)輸方案比較、選擇。

第一套方案：大梁采取“立”裝運(yùn)輸。該方案對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑要求小，現(xiàn)場(chǎng)不用翻身，安裝方便。但對(duì)道路沿線高度方向的距離要求較大，大梁重心較高，對(duì)風(fēng)速有要求（風(fēng)速≤15m/s），較容易失穩(wěn)。

第二套方案：大梁采取“平”裝運(yùn)輸。該方案對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑要求大，現(xiàn)場(chǎng)必須將鋼梁卸車(chē)后翻身立起，翻身要采取防止鋼梁彎曲的技術(shù)措施，對(duì)道路沿線高度方向的距離要求較小，大梁重心低，對(duì)道路要求和行駛速度要求嚴(yán)格。

針對(duì)上述兩種方案，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的多次踏勘和實(shí)際演練，躺式運(yùn)輸不管是運(yùn)輸難度還是安全保險(xiǎn)程度都比立式運(yùn)輸優(yōu)越，但躺式運(yùn)輸最大的缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)需要采取措施翻身將鋼梁立起后安裝，由于此梁跨度大，沿高度方向抗彎能力比較薄弱，在裝車(chē)、運(yùn)輸、翻身過(guò)程中對(duì)吊點(diǎn)位置、運(yùn)行速度、道路平整程度要求較高，對(duì)梁的變形無(wú)法預(yù)控。而采用立式運(yùn)輸，雖然對(duì)道路沿線高度方向的距離要求較大，大梁重心較高，較容易失穩(wěn)。但通過(guò)預(yù)控能保證大梁運(yùn)輸?shù)囊蟆?duì)大梁在裝車(chē)、運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中的變形能事先預(yù)控。通過(guò)對(duì)沿線道路狀況、現(xiàn)場(chǎng)安裝情況的對(duì)比，我們選擇了立式運(yùn)輸。通過(guò)實(shí)踐證明，采用立式運(yùn)輸，雖然措施費(fèi)用較高，但現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，翻身、安裝安全有保證，從整體的經(jīng)濟(jì)效益和安全程度來(lái)講，是正確的。

三、鋼梁的運(yùn)輸

從上海富冶鋼結(jié)構(gòu)綜合制造有限公司至寶鋼寬厚板軋2標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)距約7km，途中有八處轉(zhuǎn)彎，三座旱橋，七處7m以下的高空照明和通訊線，四處8m左右的 1萬(wàn)伏高壓線，八處最低點(diǎn)為8m的管橋，兩處地下有雨排水管道，道路障礙之多，運(yùn)輸難度較大。本著安全第一、萬(wàn)無(wú)一失的原則，在車(chē)型的選擇上，我們不僅考慮了車(chē)輛的承載能力，對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑和橋梁的承載均做了精確驗(yàn)算，結(jié)合沿線排障難度，選擇法國(guó)產(chǎn)尼古拉（NICOLAS）自行式2縱6+6軸線組合液壓平板車(chē)，該車(chē)采用液壓驅(qū)動(dòng)和液壓懸掛，起步和運(yùn)行極為平穩(wěn)，運(yùn)輸過(guò)程無(wú)線遙控操作其轉(zhuǎn)向及升降，轉(zhuǎn)向靈活（最大轉(zhuǎn)向角65°），轉(zhuǎn)彎半徑小，道路條件要求低，該車(chē)組可產(chǎn)生的牽引力為P＝40噸，能夠滿(mǎn)足運(yùn)輸要求。

（一）鋼梁運(yùn)輸車(chē)輛動(dòng)力性計(jì)算

運(yùn)輸鋼梁時(shí)平板車(chē)所需牽引力：

F=G0×（f＋i）=（150+40）×（0.02＋0.05）=13.30（噸）

式中：G0：為車(chē)組總重（鋼梁重＋組合平板車(chē)自重）

f：滾動(dòng)阻力系數(shù)，瀝青砼和水泥砼路面取0.02；

I：道路最大坡度。

由于P>F，因此按選定的車(chē)型運(yùn)輸大梁，其動(dòng)力性是足夠的。

（二）運(yùn)輸加固措施

采用立式運(yùn)輸，大梁的重心約在4.5m左右，而大梁的下翼板又非常窄（700～1100），增加了封車(chē)加固和運(yùn)輸?shù)碾y度，另外受外部環(huán)境條件的制約很大，為滿(mǎn)足高度方向的穩(wěn)定，保證大梁運(yùn)輸?shù)陌踩?，需加工制?套封車(chē)加固裝置，在鋼梁相應(yīng)位置多點(diǎn)加固，確保大梁穩(wěn)定。

圖1鋼梁加固運(yùn)輸示意圖

（三）運(yùn)輸途中的排障措施

運(yùn)輸途中的照明線用絕緣桿挑起通過(guò)；通訊線需解開(kāi)公路兩側(cè)線桿上的緊固夾后挑起通過(guò)（需和有關(guān)單位聯(lián)系）。沿路上空4處高壓線，其最小通行間距約700mm，為此采用鋼梁上鋪絕緣橡膠板的措施，并用細(xì)繩將絕緣橡膠板固定在大梁上，確保運(yùn)輸安全。地下雨水管道，在途徑之處鋪30mm厚鋼板。

（四）立式運(yùn)輸風(fēng)阻力的驗(yàn)算

大梁采用立式運(yùn)輸后，風(fēng)阻力較大，為防止風(fēng)力造成的傾翻，保證運(yùn)輸安全，對(duì)立式運(yùn)輸過(guò)程中風(fēng)阻力進(jìn)行驗(yàn)算：

風(fēng)力5級(jí)，風(fēng)速約為V＝15m/s，大梁所受到的風(fēng)壓為0.254kN/m2，大梁與車(chē)廂體加固捆綁后假設(shè)為整體，此時(shí)大梁所受到的風(fēng)壓對(duì)運(yùn)輸車(chē)外側(cè)輪的傾

翻力矩為：

M0=Fw·L0=（W0·us·A）·L0=[（V2/1600）·us·A]·L0=[（152/1600）×1.8×57.5m×6m] ×3.7m=584kN.m=58.4t.m

W0：風(fēng)壓值；us：體形系數(shù)取1.8；A：受風(fēng)面積；L：重心至外側(cè)輪的力矩。

大梁及車(chē)輛自重的反傾翻力矩為：

M=F·L=（150+40）t×1.5m=285t.m

F：為車(chē)組總重（鋼梁重＋組合平板車(chē)自重）L：車(chē)中心至車(chē)輪外側(cè)距離。

上述驗(yàn)算表明M>M0，雖然可以抵御更大的風(fēng)力，依據(jù)安全必須萬(wàn)無(wú)一失的原則，運(yùn)輸時(shí)允許風(fēng)力的上限定為15m/s的風(fēng)力（相當(dāng)于5～6級(jí)風(fēng)），在大梁中段兩側(cè)采用5t倒鏈及Φ22鋼絲繩各捆綁四道，以提高大梁和車(chē)廂體的整體性，保證運(yùn)輸安全。

（五）運(yùn)輸安全措施

1．行駛速度限定在6公里/小時(shí)，避免運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)鋼梁的震動(dòng)和擺動(dòng)。

2．大梁運(yùn)輸時(shí)，寶鋼廠區(qū)外路段，與寶山交警大隊(duì)聯(lián)系，轉(zhuǎn)彎路口實(shí)行交通封閉，直線路段實(shí)行單向通行。

3．由于大梁裝車(chē)后高度達(dá)7.3m，與高壓線最近距離約700mm，所以濕度大于80%的陰雨天氣不能

運(yùn)輸。

4．運(yùn)輸前獲取3天內(nèi)的氣象預(yù)報(bào)，5級(jí)以上風(fēng)力或下雨天停止運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中，配置手持風(fēng)速儀，及時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定風(fēng)速情況，一旦出現(xiàn)異常，就地設(shè)置纜

風(fēng)繩。

四、鋼梁安裝方案

鋼梁均位于2#冷床上方，由于考慮大梁的運(yùn)輸和安裝，此處設(shè)備基礎(chǔ)采用閉口施工，為鋼梁的安裝提供了良好的施工平面。鋼梁采用立式運(yùn)輸后，減少了現(xiàn)場(chǎng)卸車(chē)和翻身的工序，為安全吊裝提供了保證。大梁選用兩臺(tái)150t履帶吊抬吊，因此不管是吊車(chē)的站位和運(yùn)輸車(chē)輛的進(jìn)出必須考慮周全。鋼梁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)直接利用設(shè)置的專(zhuān)用吊耳一次性吊裝完成。在同列同柱間的兩根鋼吊車(chē)梁安裝過(guò)程中，先安裝的鋼吊車(chē)梁在就位后，在跨中用鋼管支撐進(jìn)行防側(cè)向失穩(wěn)加固措施。兩端臨時(shí)固定。待后安裝的吊車(chē)梁就位后，及時(shí)安裝制動(dòng)板使其連接成整體，形成穩(wěn)定的剛度單元，保證鋼梁的整體穩(wěn)定。

安裝時(shí)履帶吊桿長(zhǎng)27米，保證8米水平距，最大起重量96t，滿(mǎn)足吊裝要求。

（一）安裝前的定位測(cè)放和精確對(duì)中措施

鋼梁安裝精度的高低，直接影響上部結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量和吊車(chē)軌道安裝精度，且該梁一旦安裝就位，很難進(jìn)行調(diào)整。為了保證構(gòu)件的安裝質(zhì)量，我們采用了精確對(duì)中法，使八根大梁的安裝精度達(dá)到了寶鋼提出的精品工程的要求。

1．安裝前的定位測(cè)放。本著超前準(zhǔn)備，精益求精的原則。在鋼梁出廠前，通過(guò)實(shí)測(cè)實(shí)量獲取了鋼梁制作的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)柱的安裝精度，對(duì)柱肩梁的標(biāo)高，鋼吊車(chē)梁的定位軸線進(jìn)行了統(tǒng)籌測(cè)放和修正，使其安裝誤差控制在最小范圍，并對(duì)柱子垂直度、柱距、跨距進(jìn)行全面復(fù)測(cè)，以此作為大跨度吊車(chē)梁安裝的依據(jù)，在安裝時(shí)進(jìn)行有效的控制，保證了安裝精度。

2．精確對(duì)中措施。為使鋼梁一次安裝對(duì)中成功，我們采用了“精確對(duì)中法”。在測(cè)放完鋼梁定位線后，在肩梁列線位置的鋼梁下翼緣中部和上柱的行線位置的鋼梁下翼緣中部固定定位擋板，每根吊車(chē)梁固定三塊，其中列線位置一塊，行線位置兩塊。待鋼梁吊裝到位后，先讓其行線方向頂住擋板，待列線方向頂住擋板后，吊車(chē)回鉤，使其到達(dá)設(shè)計(jì)位置。此方案必需事先測(cè)量鋼梁實(shí)際尺寸，按測(cè)得的尺寸和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放的定位線制作安裝擋板。

圖1定位擋板安裝示意圖

（二）吊索具的選擇

選用?65的鋼絲繩，其允許破斷拉力為215/6=36t，4根8米鋼絲繩對(duì)折使用，滿(mǎn)足重量及吊裝高度要求。

并配8個(gè)32t的卸扣滿(mǎn)足安全要求。吊耳間距3～3.5m，選用25mm鋼板制成與吊車(chē)梁腹板及翼緣板坡口焊接具體形式見(jiàn)圖2：

圖2鋼梁吊耳詳圖

（三）鋼梁吊裝

1．鋼梁的吊裝順序。鋼梁吊裝的先后順序關(guān)系到大梁運(yùn)輸?shù)姆奖愫偷鯔C(jī)的轉(zhuǎn)場(chǎng)。由于梁與梁之間的運(yùn)輸間隔時(shí)間為2～3天，因此，從梁的運(yùn)輸和吊機(jī)進(jìn)退場(chǎng)方便的原則，大梁的吊裝順序如下圖：

圖3

2．鋼梁的吊裝。鋼梁的吊裝選用2臺(tái)150t履帶吊抬吊，在平行于柱橫向軸線位置站車(chē)，桿長(zhǎng)27m。待運(yùn)輸車(chē)輛就位后，吊車(chē)前行，在保證8m水平距時(shí)，直接用

吊裝吊耳吊起后直接安裝。吊裝機(jī)械站位圖見(jiàn)下圖：

圖4

鋼梁吊起后扒桿離開(kāi)運(yùn)輸車(chē)輛，回鉤至離地面200～300mm左右，安裝防護(hù)措施及安裝零部件，采取走車(chē)的方式將鋼梁在地面調(diào)整到安裝側(cè)，然后起鉤，扒桿將吊車(chē)梁吊到安裝位置。行走過(guò)程中要保證其穩(wěn)定性，避免梁的大幅擺動(dòng)。采用精確定位法將鋼梁安裝到位。

（四）鋼梁就位后的失穩(wěn)措施

鋼梁安裝到位后，將大梁的兩端與柱進(jìn)行連接，為防止外力及大風(fēng)的影響，需對(duì)鋼梁進(jìn)行失穩(wěn)防護(hù)。

1．先吊裝的大梁在中部設(shè)置鋼管支撐，鋼管底部采用路基箱作為支撐點(diǎn)，進(jìn)行有效的防側(cè)彎加固。在安裝就位，沒(méi)有最終形成體系前，若遇有5級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，利用吊裝吊耳系以攬風(fēng)繩進(jìn)行加固，攬風(fēng)繩另一端固定于一側(cè)鋼柱基礎(chǔ)上。見(jiàn)圖5：

圖5

2．在另一側(cè)吊車(chē)梁安裝就位后，在不摘鉤的情況下，用一臺(tái)30噸汽車(chē)吊間隔安裝制動(dòng)板將兩大梁連為一體，并及時(shí)安裝該跨支撐，加強(qiáng)其穩(wěn)定性。

五、結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)冶金建筑史記錄的寶鋼寬厚板57.5米鋼梁的成功運(yùn)輸和安裝，標(biāo)志著寬厚板工程第一個(gè)重大難點(diǎn)順利突破，為后續(xù)各大施工難點(diǎn)起到了極大的帶動(dòng)作用，同時(shí)通過(guò)周全的部署，細(xì)微的重視，嚴(yán)密的技術(shù)控制，從而贏得了效益，質(zhì)量、安全的豐收，同時(shí)也為今后同類(lèi)施工提供了技術(shù)參考。

（責(zé)任編輯：劉晶）