淺析山區(qū)輸送鋼桁架高空滑移安裝施工方法

張　偉

(中國五冶集團有限公司, 四川成都 610000)

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淺析山區(qū)輸送鋼桁架高空滑移安裝施工方法

張偉

(中國五冶集團有限公司, 四川成都 610000)

【摘要】為了解決鋼桁架材料運輸、制作、組裝和安裝問題，通過架設索道，運輸材料。以混凝土支架中4腿或6腿板式基礎或搭設滿堂腳手架作為加工組裝平臺，高空架設滑移安裝系統(tǒng)，滑移安裝鋼桁架。運用此施工方法，有效地利用空間，縮短了施工工期，降低了施工成本，保證了施工質量、進度和安全。

【關鍵詞】山區(qū)；鋼桁架；高空；滑移；安裝

一般水泥生產(chǎn)中需用的礦石多出在深山腹部,與熟料區(qū)相距較遠。為解決運輸問題，降低成本，通常以修建輸送廊道的方式將原料輸送至熟料區(qū)的原料堆場。據(jù)此，廊道設計路線在地形復雜的山區(qū)，依勢而定，運輸車輛及吊裝機械無法進入作業(yè)面，更無制作安裝工作面。其材料加工、制作、組裝、吊裝就位也無法以常規(guī)的施工方式展開。同時，山區(qū)多雨，給施工組織和安全生產(chǎn)增加了極大的難度。為了消除這些不利因素給施工質量、進度、安全帶來的影響，筆者在巴中海螺水泥廠礦山輸送廊道修建過程中結合實際，經(jīng)過多方論證，確定采用高空滑移安裝技術，改進鋼桁架制作、組裝及其安裝施工方法，有效地利用空間，縮短了施工工期，降低了施工成本，保證了施工質量、進度和安全。

1工藝特點與原理

1.1工藝特點

為了便于施工，作者針對山區(qū)復雜陡峭地形，結合材料、構件運輸以及工期要求，合理劃分施工段。每一施工段首榀鋼桁架制作，利用其所處的地形或混凝土板式基礎，依勢搭設滿堂腳手架或以板式基礎作為制作組裝平臺，進行首榀桁架加工、制作、組裝，采用滑移方法將其安裝就位。后榀鋼桁架以首榀鋼桁架作為施工平臺，進行加工、制作、組裝，然后滑移牽引就位。以此類推，進行后續(xù)各榀鋼桁架加工、制作、組裝和就位。該施工方法不但降低了鋼桁架制作、組裝、就位施工難度，而且還解決了在陡峭山區(qū)無法使用吊車等常規(guī)吊裝方式安裝設備的較大難題。確保了鋼桁架制作組裝及安裝的技術質量，確保了施工安全，顯著的降低了施工成本，縮短了工期。

1.2工藝流程

2鋼桁架高空滑移安裝施工方法

2.1材料與設備準備

材料進場后，對材料進行驗收和復驗，并將合格原材料在制作場地加工成半成品，涂裝底漆，用裝載機、挖掘機、農用車、騾子或人工等運輸方式，將半成品運至離輸送廊道鋼桁架安裝現(xiàn)場較近的山路邊。然后，架設索道并通過索道將半成品輸送至組裝平臺。同時，將施工用輔助性材料(表1)和施工設備與機工具(表2)備齊，以滿足施工需求。

表1　材料備料

表2　設備及工機具準備

2.2施工平臺準備

根據(jù)每施工段首榀鋼桁架所處位置的地貌特征，設置首榀鋼桁架制作平臺。首榀鋼桁架制作平臺一般分為二種形式：一是搭設滿堂腳手架作為鋼桁架制作平臺(圖1)。二是用4腿或6腿板式支架作為加工平臺(圖2)。

圖1　滿堂腳手架示意

圖2　4腿或6腿板式支架

2.3技術準備

施工前，結合實際情況編制施工方案、質量計劃、安全管理方案，經(jīng)審核審批后，按三階段交底的原則進行技術交底。即項目技術負責人組織方案交底，工段長組織進行施工交底，班組進行作業(yè)交底。特別注意的是，在方案中計算選擇滑移安裝鋼索時，按節(jié)點荷載平衡原理進行計算，確定滑移安裝鋼索的直徑和滑移安裝門型鋼支柱的型鋼尺寸，并確保安全系數(shù)達到2倍以上。

2.4鋼桁架高空制作組裝

一般情況下，鋼桁架多設計為三角形無推力焊接鋼桁架，分上承式和下承式兩種結構(圖3)。其結構形式與地貌和跨度相關，通常以上承式鋼桁架為主。上承式桁架在制作時，首先制作兩側單片桁架，重疊平放在高空組裝平上。然后，將兩側單片桁架扶正、核對間距尺寸，在平臺上組裝鋼桁架上下部小橫梁構件，使整個桁架剛度達到滑移安裝的要求(圖4、圖5)。下承式桁架制作時，首先制作兩側單片桁架，重疊平放在高空組裝平上。然后單片滑移就位后，在空中將兩側單片桁架扶正、核對間距尺寸和組裝鋼桁架上下部小橫梁構件(圖4、圖6)。

圖3　桁架形式示意

圖4　單片制作示意

圖5　上承式桁架制作示意

圖6　下承式桁架制作示意

2.5高空滑移安裝施工

高空滑移安裝施工通常分2部分，即滑移系統(tǒng)安裝和桁架滑移安裝。滑移系統(tǒng)是在鋼筋混凝土支架達到強度后，在其支架頂部安裝滑移門架，然后在滑移門架上拉設鋼滑索，并將滑移牽引用的卷揚機安裝在4柱或6柱鋼筋混凝土板式支架平臺上，滑移安裝鋼索和卷揚機都拉錨固定在板式基礎底部。

(1)滑移系統(tǒng)安裝。滑移系統(tǒng)主要由門架、鋼索、卷揚機、滑輪、倒鏈葫蘆及纜風鋼絲繩構成。門架用φ219鋼管制作2m長的鋼立柱，焊接于鋼筋混凝土支架頂部，鋼立柱間距大于桁架寬度，立柱頂部焊接[16槽鋼橫梁。橫梁兩端焊接鋼導索板,鋼索穿于導索板預先開好的圓孔內，鋼索首端和末端沿滑索方向固定在4腿或6腿支架板式基礎上。鋼索固定時先將首端固定，末端采用倒鏈葫蘆將鋼索張緊，待鋼索張緊后用4組卡扣將其固定牢固。鋼索的錨固角度不大于60°。鋼筋混凝土支架用纜風繩做有效的拉錨穩(wěn)定，防止滑移安裝施工中鋼筋混凝土支架發(fā)生傾覆。然后，在待安裝桁架跨段的后方鋼筋混凝土4腿板式支架上安裝固定一臺卷揚機，作為鋼桁架滑移的牽引動力。在前方鋼筋混凝土4腿板式支架上安裝一組滑輪。該滑輪設置在鋼筋混凝土4腿支架的居中位置。卷揚機鋼索牽引力作用力與鋼桁架中心線盡量一致，確保鋼桁架滑移過程中不發(fā)生較大偏位而導致停滑、卡鉤等問題，減少安全風險(圖7)。

圖7　滑移系統(tǒng)示意

(2)上承式鋼桁架滑移安裝。鋼桁架在平臺上整榀組裝完成后，用帶琵琶頭鋼絲繩系于鋼桁架型鋼骨架，再將鋼絲繩琵琶頭掛在倒鏈葫蘆吊鉤上。根據(jù)鋼桁架的跨距長短每側鋼索上掛4～5個3t滑輪，滑輪下掛設倒鏈葫蘆。滑輪間隔距離3～5m，以保證鋼桁架滑移過程中受力均勻。在滑移前，同時拉動倒鏈葫蘆，緩慢將鋼桁架整體提起懸空50mm左右，檢查滑移系統(tǒng)門架、鋼索、倒鏈葫蘆、滑輪等構件是否有變形、松動情況。待檢查無誤后再啟動卷揚機牽引鋼桁架，向前短距離試拉0.1～0.3m后停止，再次檢查滑索系統(tǒng)支撐構件是否有變形、松動，滑移過程有無異響等情況。待確認滑索系統(tǒng)各構件均安全正常工作后，人工配合卷揚機進行桁架連續(xù)滑移作業(yè)，桁架滑移以0.3～0.4m/min的速度為宜。滑移過程中注意觀察系統(tǒng)各部件工作是否在正常狀態(tài)，施工過程中卷楊機操作嚴格按指揮人員的指揮進行?；七^程中當鋼索受力下?lián)匣《茸兓^大時，提升相應倒鏈葫蘆,使鋼桁架離工作面高度一致，各滑輪受力均衡。直至牽引滑移至鋼桁架安裝位置。在鋼桁架滑移至距安裝支座基準面100mm高時，慢速松動倒鏈，人工輔助撬動鋼桁架，使桁架支座螺栓孔對準鋼筋混凝土柱頂預埋螺栓，然后將倒鏈葫蘆緩慢落鉤就位。對桁架進行校正，使水平位置和垂直度偏差達到規(guī)范及設計要求之后焊接固定。鋼桁架安裝固定后，再對斜撐等未安裝構件進行完善，完成整個鋼桁架安裝。

(3)下承式鋼桁架滑移安裝。下承式鋼桁架單片制作完成后，單片用琵琶頭鋼絲繩系好掛在滑移系統(tǒng)一側，用卷揚機牽引滑移單片鋼桁架至安裝位后，再將另一片鋼桁架滑移至安裝位。將兩個單片桁架滑移就位后，根據(jù)鋼筋混凝土支架上桁架中心線的位置，調整單片桁架的位置。調整到位后，將桁架在兩端做臨時固定，再從鋼桁架跨中向兩端對稱進行上下弦、支撐件、斜撐等構件安裝，完成整個鋼桁架安裝。

(4)桁架走道板安裝。鋼桁架安裝固定后，進行桁架走道平臺架安裝，然后安裝花紋鋼板，同時安裝兩側欄桿。

(5)涂裝施工。鋼桁架安裝完畢后,對鋼桁架接頭部位進行除銹處理，對滑移中有觸碰、破損的部位作表面處理，涂補底漆，干燥后再涂刷面漆。

3質量控制

(1)鋼桁架組裝允許偏差符合表3要求。

(2)對進場材料、設備、構件按標準、規(guī)范實施進場檢驗和復驗。

(3)嚴格按計量器具、儀表的周期檢定，確保使用的計量器具、儀表檢定合格，在有效期內使用。

表3　組裝允許尺寸偏差

(4)鋼筋混凝土支架施工完成后，對中心線和廊道系統(tǒng)的運輸傳送帶中心線進行檢查和復核，確保整個輸送廊道系統(tǒng)各段的皮帶中心線偏差在允許范圍之內。

(5)中心線復核無誤后，將輸送廊道皮帶中心線彈到支架頂部或底部橫梁上，并用油漆做三角形標記，以便廊道鋼桁架安裝校正時對桁架皮帶中心線進行控制和復核。

(6)每榀鋼桁架就位后，根據(jù)廊道皮帶中心線進行校正，確保鋼桁架皮帶中心線與廊道系統(tǒng)皮帶中心線誤差在允許范圍之內。

(7)卷揚機線盤或滑輪中心需與鋼桁架中心線盡量一致，確保鋼桁架滑移過程中不發(fā)生較大偏位。

(8)鋼桁架吊點和牽引點必須選擇合理、安全，構件薄弱時進行必要的加固，防止鋼桁架在滑移時發(fā)生構件變形，造成質量、安全事故。

4安全防護措施

(1)設置專職安全員，對廊道沿線施工點隨時進行不間斷安全巡檢，對滑坡、落石、坍塌等安全隱患及時進行安全預警和隱患治理。

(2)廊道系統(tǒng)位于山林間，施工現(xiàn)場嚴禁生火取暖、吸煙，避免引發(fā)山火。加工點、焊接作業(yè)點配備滅火器材，執(zhí)行現(xiàn)場動火審批制度，設專人監(jiān)護。消防、滅火器材，由專職人員管理。

(3)廊道鋼桁架制作安裝前，進行安全技術交底和三級安全教育。滑移安裝過程中，作業(yè)人員安全用品必須佩戴齊全，按照操作要求規(guī)范使用。

(4)滑移、安裝前在門架上單設一根生命繩，廊道就位安裝過程中工作人員安全繩應系于生命繩上，不能系于滑移過程中的桁架構件上。

(5)鋼桁架滑移要控制速度，確保平穩(wěn)，避免速度過快而發(fā)生貫性沖力，造成安全事故。滑移施工由專人指揮，信號清楚、響亮、明確，嚴禁違章操作。

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(6)單片鋼桁架安裝固定后全面檢查固定質量，確實安全可靠，才可卸鉤。

(7)當鋼桁架滑移懸索端部支架為高度較高的單支架時，懸索的錨固角度大于60°，支架用纜風繩做有效的拉錨，防止懸索受力后發(fā)生支架傾覆。

(8)門架高度過高時，用纜風繩進行拉錨，以保門架的穩(wěn)定性，防止傾倒。

(9)滑移時應先點動操作卷楊機，檢查鋼桁架倒鏈葫蘆滑動是否平穩(wěn)、正常，門架有無異響、變形。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，情況正常后再開始滑移牽拉。

(10)在鋼桁架滑移開始前，用倒鏈葫蘆將鋼桁架吊起過程中觀察吊裝門架有無變形、位移、異響，鋼筋混凝土支架有無異常情況，纜風繩有無松動，卡扣鎖緊部位有無滑動。

(11)鋼桁架制作、移動和扶正受平臺寬度的限制，但臨邊均用硬防護，即在平臺上每隔1m焊接固定一欄桿立柱，形成固定的防護欄。

5文明施工措施

(1)對山下加工場地、工具房、道路等地面進行硬化，設置排水溝，對施工通道灑水降塵，防止污染周圍環(huán)境。

(2)現(xiàn)場設置原材料堆場，分類堆放整齊，并標識清晰。

(3)設置固體廢棄物堆庫，分類收集堆放。

(4)每天對各施工場的廢料等進行清理，對施工現(xiàn)場、施工平臺進行清掃，確保現(xiàn)場整潔干凈。

(5)施工過程中盡量減少對原有地形地貌的破壞，避免切割、阻擋地表、地下徑流的排泄。

(6)嚴禁在廊道山林隨意進行亂砍濫伐，破壞山區(qū)自然環(huán)境。

(7)在施工結束后進行自然植被的恢復，保護該地段的特殊生態(tài)功能。

(8)作好山區(qū)林木防火工作。焊接、切割及生活用火現(xiàn)場配備消防滅火器具。建立消防滅火責任制。

(9)與當?shù)亓謪^(qū)管理部門和公安消防隊建立工作聯(lián)系，做好火災報警、組織疏散的預案和處置演練工作，即時向公安消防提供有關信息，配合公安消防隊采取正確有效的措施撲滅火災，疏散人員和保護物資。

參考文獻

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【中圖分類號】TU758.11

【文獻標志碼】B

[定稿日期]2016-01-14