大型通廊鋼結(jié)構(gòu)吊裝工藝選擇與安全風(fēng)險控制

宋 杰，江傳保

(上海寶華國際招標(biāo)有限公司安徽分公司 安徽馬鞍山 243000)

1 工程概述

某鋼鐵公司綜合料場環(huán)保提升改造項目中，X2-201膠帶機(jī)通廊采用單層廊道式橋架鋼結(jié)構(gòu)，具體分為兩邊格構(gòu)式側(cè)桁架加上下屋面和地面結(jié)構(gòu)。

通廊兩邊側(cè)桁架重心線高度2.6 m，總高3.2 m，中心寬度3.8 m，總寬4.43 m。其中50 m段的通廊下部增設(shè)加強(qiáng)桁架，加強(qiáng)桁架高4 m。通廊鋼結(jié)構(gòu)總量約80 t，其中30 m段約18 t，50 m段約45 t，中間支架(重錘間)約17 t。

通廊跨度為30 m+50 m，最高處超過33 m，屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程，屬于高空作業(yè)，具有一定的安裝難度。加之，工程施工時間段處于夏季炎熱高溫期間，也增加了現(xiàn)場施工難度。

2 通廊吊裝工藝選擇與分析

2.1 施工總體安排

依據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》(住建部【2018】37號令及住建部建質(zhì)辦2018第31號文)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程及驗收標(biāo)準(zhǔn)，本著滿足業(yè)主對工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、安全、文明施工等方面的要求，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，優(yōu)質(zhì)高效地完成本工程的原則，合理制定施工工藝方案。通廊吊裝作業(yè)現(xiàn)場如下圖1所示：

圖1 通廊吊裝作業(yè)現(xiàn)場平面示意圖

2.1.1 總體安裝工藝

通廊安裝主要構(gòu)件如表1所示：

表1 鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件特征表

總體安裝工藝流程為：構(gòu)件運輸、存放→基礎(chǔ)復(fù)核→構(gòu)件拼裝→支架安裝→30米段通廊安裝→50米段通廊安裝→附件安裝→墻面板及屋面板安裝→驗收→交工。

2.1.2 場地硬化

根據(jù)現(xiàn)場管理及施工的需要將現(xiàn)場施工場地分為：散件和成品堆放場地、構(gòu)件拼裝場地、吊機(jī)行走道路三個類型。施工場地的硬化須滿足機(jī)械設(shè)備安全運行、構(gòu)件拼裝的要求，即散件和成品堆放場地需經(jīng)回填和平整處理后壓實；通廊拼裝場地需先鋪平壓實場地，對應(yīng)拼裝胎架位置鋪設(shè)枕木或型鋼；吊機(jī)行走道路的硬化需滿足240 t汽車吊安全運行的條件。

2.2 構(gòu)件運輸

由于制作單位及安裝現(xiàn)場均在本市，且制作工廠離安裝工地很近，不超過10 km，運輸路線清晰明確順暢，途中無阻礙物。所以本工程構(gòu)件擬采用汽車運輸形式。在工廠進(jìn)行整體制作，再把通廊分段運輸至現(xiàn)場，通廊整體分段長度不超過20 m。

2.2.1 通廊運輸

通廊支架等運輸長度均<20 m,采用半掛拖車立式運輸，下面用枕木墊平，用兩臺3 t葫蘆封車。運輸過程應(yīng)該有專人押車，散走件運輸前應(yīng)打包編號。

2.2.2 卸車及構(gòu)件碼放

由有經(jīng)驗的起重工指揮裝卸過程，通廊現(xiàn)場采用立式或臥式堆放，都必須用道木墊平、塞實，并按編號碼在現(xiàn)場安裝部位附近，不允許二次倒運。

2.3 通廊吊裝

2.3.1 中間支架吊裝

本工程中間支架重約17 t,含吊具按18 t計，高15 m。根據(jù)現(xiàn)場條件，選用70 t汽車吊，采用旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行吊裝。

中間支架在安裝前還須進(jìn)行基礎(chǔ)工序的交接，要求測量人員嚴(yán)格復(fù)核基礎(chǔ)中心線、地腳螺栓群中心線，螺栓群各螺栓間距等符合規(guī)范和設(shè)計要求，滿足安裝需要后進(jìn)行下道工序施工。

支架中心和標(biāo)高控制以支架頂部螺栓中心和頂板面標(biāo)高作為測量控制點，以保證支架的安裝精度。

支架就位后，初步擰緊全部地腳螺栓，起重機(jī)才可以脫鉤。此時要求支架垂直度誤差應(yīng)控制在20 mm內(nèi)。采用倒鏈加鏈索、螺旋千斤頂、套環(huán)和托座進(jìn)行二次校正，垂直度誤差控制在10 mm以內(nèi)，平面位置誤差控制在5 mm以內(nèi)。

支架校正完成后擰緊全部地腳螺栓并焊接螺栓螺帽防止回絲。然后通知下道工序進(jìn)行柱腳二次灌漿，二次灌漿強(qiáng)度達(dá)到80%方可進(jìn)行支架上部結(jié)構(gòu)吊裝。

2.3.2 通廊現(xiàn)場拼裝

a. 通廊現(xiàn)場拼裝采用平拼法，施工步驟為：

搭設(shè)簡易平臺(馬凳)→抄平→放置構(gòu)件→復(fù)測外形尺寸→拼成一體→檢查外形尺寸→焊接→油漆

b. 拼裝(胎具)平臺以簡便、實用、平穩(wěn)為原則，拼裝馬凳需用支撐加固，確保不會傾斜甚至傾翻。現(xiàn)場拼裝采用一臺70 t汽車吊平式拼裝，拼裝過程中利用3 t手拉葫蘆對拉，撬棒等工具配合使兩半段通廊(50 m段通廊為3段)合成一體，外觀尺寸主要控制通廊跨度、起拱度，拼裝后由專職質(zhì)檢員復(fù)驗。

c. 通廊焊接要求與制作時一樣，副桁架與通廊的節(jié)點焊接采用移動式腳手架或吊籃，兩側(cè)同時施焊。焊接完成后檢查合格才可以進(jìn)入吊裝作業(yè)。

2.3.3 通廊吊裝

(1)通廊吊裝前確認(rèn)已具備下列各條件

中間支架二次灌漿等工序已經(jīng)完成，并已具備后道工序施工條件；

施工場地已檢查勘驗具備吊裝條件；

吊車等吊裝機(jī)具均已報備檢查檢驗合格并現(xiàn)場勘驗通過具備吊裝條件；

吊裝方案已經(jīng)交底、各吊裝人員已就位待命。

(2)30 m段通廊吊裝

經(jīng)計算選用240 t汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。本30 m段通廊擬采用四點吊裝，為保證通廊在吊裝過程中的平穩(wěn)移動，應(yīng)該在通廊兩端各拉兩道溜繩。吊裝就位立即初步擰緊安裝螺栓，初步檢查驗對并初步矯正安裝尺寸后進(jìn)一步擰緊螺栓后卸去吊車。待50 m段通廊安裝后再整體復(fù)核尺寸無誤后焊接螺栓螺帽。

(3)50 m段通廊吊裝

50 m段通廊吊裝采用雙機(jī)抬吊方式吊裝，選用240 t汽車吊作為主吊，200 t汽車吊輔助，正式吊裝作業(yè)前必須完成通廊的整體地面拼裝。每機(jī)吊點均采用四點吊裝，吊點綁扎點應(yīng)用軟材料墊至其中, 以防鋼絲繩損傷漆膜和打滑。

起吊時先將通廊吊離地面50 cm左右，然后徐徐升鉤，將通廊吊至安裝位置以上1 m左右，再用溜繩引導(dǎo)通廊使其對準(zhǔn)基礎(chǔ)頂面，以使落鉤就位，落鉤時應(yīng)緩慢進(jìn)行，并在通廊剛接觸基礎(chǔ)頂時停車對準(zhǔn)預(yù)留的螺栓孔，將螺栓穿入孔內(nèi)，先作臨進(jìn)固定，隨后用掛線錘檢查垂直度并校正，即可初步擰緊地腳螺栓，然后卸去吊車。

3 大型通廊鋼結(jié)構(gòu)吊裝安全風(fēng)險防范

吊裝過程中的安全管理必須引起施工方的高度重視。實踐中我們感到要特別注意以下幾點：

3.1 鋼絲繩的安全風(fēng)險防范

鋼絲繩的正確選擇是鋼絲繩的安全防范的重點。下面以通廊為分析對象進(jìn)行吊裝繩索的選擇：從吊裝工藝可以看出，每臺吊車采用2根鋼絲繩,共四個吊點。

經(jīng)分析可得通廊最大重量約為45 t，按前面吊車計算的52.8 t計，根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求通廊吊裝的夾角應(yīng)不大于60度，以60度計算，具體受力分析如圖2所示。每個吊點鋼絲繩的受力分別為F1，F(xiàn)2,F3,F4

F4最大，則F=F4=8.62 t。

圖2 鋼絲繩受力分析示意圖

則吊裝鋼絲繩，選用6×37+1型 Φ34.5鋼絲繩,鋼絲繩抗拉強(qiáng)度為1550 N/mm2級別，查表得φ修=0.82，取安全系數(shù)K=6。

查表得[F]安全拉力=ΣSP×φ修/K=691.5×0.82/6=94.5kN=9.45 t

[F]安全拉力>F=8.62 t

因此通廊吊裝選用6×37+1， Φ34.5鋼絲繩進(jìn)行吊裝合乎要求。

本方案由于是鋼絲繩直接穿過通廊節(jié)點，故無吊耳強(qiáng)度等等驗算。

3.2 雙機(jī)抬吊安全風(fēng)險防范

由前述，30 m段通廊及50 m段通廊主吊車選用240 t汽車吊，50 m段通廊輔助吊車選用200 t汽車吊。雙機(jī)抬吊時應(yīng)注意以下幾點：

(1)必須對兩臺汽車吊進(jìn)行統(tǒng)一指揮，要求配合協(xié)調(diào)。在吊裝過程中，兩個汽車吊的吊鉤滑車組，要求基本保持垂直狀態(tài)。

(2)起吊時，必須指揮兩吊機(jī)將各自掛鉤的吊索都拉緊后，方可拆除穩(wěn)定通廊的支撐。

(3)要求兩個汽車吊在將通廊吊離地面或者落向柱頂就位時，必須同時動作；否則兩機(jī)的實際荷載與計算的荷載分配就會有很大的偏差。

(4)雙機(jī)抬吊離地面500 mm時停止提升，檢查無誤后方可繼續(xù)提升。

3.3 施工現(xiàn)場安全風(fēng)險防范

3.3.1 現(xiàn)場危險源識別與控制清單，如表2所示。

表2 現(xiàn)場危險源識別與控制

3.3.2 施工機(jī)械的安全防護(hù)

起重指揮在吊裝前應(yīng)仔細(xì)檢查吊具，起重指揮及所有操作人員必須持證上崗。

(1)吊裝機(jī)械施工安全防范

本工程采用吊車須有年檢合格證，吊裝時應(yīng)注意以下幾點：

a.起吊時，起重臂下嚴(yán)禁站人；

b.人不能站、坐在任何起吊物上；

c.吊裝危險區(qū)域用警示繩圍護(hù)，要求有專人監(jiān)護(hù)，非施工人員不得進(jìn)入危險區(qū)；

d.起吊重物時嚴(yán)禁斜拉斜吊，吊鉤應(yīng)與地面成90°，嚴(yán)禁橫向起吊；

e.應(yīng)保證吊機(jī)位置的地基有足夠的承載力；

f.為避免吊機(jī)轉(zhuǎn)身碰到周圍建筑物，吊機(jī)旋轉(zhuǎn)部分與周圍建筑物間應(yīng)有不小于1 m的安全距離。

(2)其他中小型機(jī)械安全防范

a.中小型機(jī)械在操作場所，應(yīng)懸掛安全操作規(guī)程牌，操作人員應(yīng)持證上崗，規(guī)范操作，不允許將自己的機(jī)械交由他人操作。機(jī)械設(shè)備要實現(xiàn)上有蓋、下有墊，電箱要有漏電保護(hù)等安全裝置。

b.電焊機(jī)一次線接機(jī)處，應(yīng)設(shè)保護(hù)罩，電線不得隨意布放，露天放置應(yīng)備防雨裝置。手把線不亂拉，手把要絕緣，不跑電、不隨意拖地。

c.乙炔瓶上應(yīng)有防震圈，要防暴、防曬等明顯標(biāo)志。

d.施工時乙炔瓶和氧氣瓶應(yīng)隔離存放，間距在5 m以上。