利用軌道滑移桅桿式起重機(jī)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工工法

利用軌道滑移桅桿式起重機(jī)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工工法1前言現(xiàn)代大型公共建筑為追求可靈活布置的大空間，多設(shè)計(jì)為大跨度空間結(jié)構(gòu)，大量應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)做為豎向支撐結(jié)構(gòu)。由于鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸大，重量重，且位于樓面上，采用大型起重機(jī)上樓面直接進(jìn)行吊裝，存在混凝土結(jié)構(gòu)加固工程量大、風(fēng)險(xiǎn)較高、工期較長及成本偏大等問題。因此，可移動(dòng)式的簡易起重方式顯得更為經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。昆明新機(jī)場航站樓5~7#彩帶位于三層樓面（見圖1），其下有六層混凝土結(jié)構(gòu)樓板，彩帶倒插柱和基座分別達(dá)19t和59t重，吊裝方法采用軌道滑移桅桿式起重機(jī)（又稱土拔桿）進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝，利用土建施工的滿堂腳手架無需另外進(jìn)行樓板支撐加固，施工簡便，成本較低，現(xiàn)總結(jié)為施工工法。圖15-7號彩帶基座及倒插柱安裝總體平面圖2特點(diǎn)該工法具有以下顯著特點(diǎn)：（1）滑移、起重設(shè)備為可拆卸，安裝簡便，易于操作。（2）起重機(jī)械自重輕，可利用混凝土結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度及土建搭設(shè)的未拆除的單層滿堂腳手架支撐，無需另行加固增加措施成本。（3）構(gòu)件在樓面上的轉(zhuǎn)運(yùn)可共用其中一條滑移軌道，占用空間小，可采用滑移小車進(jìn)行運(yùn)輸，非常簡便。3適用范圍適用于同類工程位于樓面上而不宜采用汽車起重機(jī)或履帶式起重機(jī)的大型鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工。4工藝原理采用H型鋼及鐵軌做為滑移軌道，以輪式小車做為鋼構(gòu)件運(yùn)輸工具，采用組合式桅桿起重機(jī)（又稱土拔桿）做為起重機(jī)械，通過纜風(fēng)繩對起重設(shè)備進(jìn)行臨時(shí)穩(wěn)定，在建筑物樓面上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工。5工藝流程及操作方法5.1工藝流程見圖2。圖2軌道滑移桅桿起重機(jī)吊裝施工工藝流程5.2操作要點(diǎn)1、方案編制及專家評審方案的重點(diǎn)在于：（1）方案的比較分析；（2）樓板的結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算、變形驗(yàn)算及裂縫寬度計(jì)算；（3）吊裝施工方法；（4）安全保證措施等。由于吊裝為大型構(gòu)件起重吊裝，按照國家有關(guān)規(guī)定，對方案包括安全措施等方面應(yīng)組織專家進(jìn)行專項(xiàng)論證。2、接料平臺的安裝由于鋼結(jié)構(gòu)吊裝位于樓面上，為便于構(gòu)件的停放和運(yùn)輸，在建筑物邊應(yīng)搭設(shè)接料平臺?？刹捎秘惱字误w系搭設(shè)，組裝方便，施工速度快。也可采用自制的格構(gòu)柱支撐體系。在搭設(shè)好的貝雷架頂部安裝H型鋼做為分配梁，貝雷架直接應(yīng)連連牢固確保穩(wěn)定性。貝雷架地基應(yīng)滿足承載力要求，不發(fā)生沉降。見下圖3。圖3接料平臺立面圖3、埋件布置與埋設(shè)預(yù)埋件主要包括軌道預(yù)埋鐵件、纜風(fēng)預(yù)埋鐵件及牽引卷揚(yáng)機(jī)拉結(jié)埋件。為確保受力可靠，預(yù)埋件均應(yīng)布置在梁上，埋件錨筋的數(shù)量和長度應(yīng)根據(jù)受力計(jì)算確定。埋件應(yīng)根據(jù)軌道布置的位置、纜風(fēng)的長度、角度和卷揚(yáng)機(jī)布置位置等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)后埋設(shè)，不可隨意布置。埋件下混凝土應(yīng)澆筑密實(shí)，不留空隙。4、軌道的布置軌道采用399×199的雙肢工字鋼梁。對于雙排鋼構(gòu)件吊裝，可將鋼軌道布置于構(gòu)件之間，起重機(jī)采用組合式雙桅桿起重機(jī)，設(shè)置三道軌道。見圖4。對于單排鋼構(gòu)件吊裝，鋼軌道布置于構(gòu)件一側(cè)，設(shè)置兩條運(yùn)輸軌道。為確保梁受力清晰，不至樓板承力，H型鋼與埋件間墊40mm厚鋼板。在H型鋼上布置90號鋼軌，用限位鐵卡固定牢固。鋼軌的直線度應(yīng)符合要求，鋼軌間的間距應(yīng)保持一致。軌道布置平面圖見圖5。圖4軌道布置剖面圖圖5軌道平面布置圖5、組合式桅桿起重機(jī)的組裝采用履帶吊將桅桿起重機(jī)散件吊上樓面進(jìn)行組裝。為了桅桿式起重機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)方便，采用斜撐、雙槽鋼橫向聯(lián)系將鋼構(gòu)件的2臺桅桿式起重機(jī)連成整體。桅桿式起重機(jī)桅桿和起重臂均為格構(gòu)式角鋼桁架，主桿采用L160×16角鋼，綴條為L70×8角鋼，鋼材均為Q235桅桿式起重機(jī)正立面見圖6，側(cè)立面見圖7。圖6桅桿式起重機(jī)側(cè)面圖圖7桅桿式起重機(jī)側(cè)立面圖組裝順序：組裝桅桿式起重機(jī)主桅桿→立主桅桿→拉纜風(fēng)繩→連接20b槽鋼→焊接Φ219斜撐鋼管→組裝起重桅桿→安裝起重桅桿→安裝牽引卷揚(yáng)機(jī)→設(shè)備調(diào)試6、構(gòu)件運(yùn)輸構(gòu)件運(yùn)輸使用自制的四輪小車，滾輪采用與90號鋼軌相匹配的專用鐵輪。見圖8。牽引采用5t卷揚(yáng)機(jī)，對較輕的構(gòu)件，由于摩擦力較小，也可用人推。圖8構(gòu)件運(yùn)輸小車示意圖7、鋼構(gòu)件吊裝（1）纜風(fēng)繩的布置扒桿起重裝置的立桿頂部設(shè)置8根纜風(fēng)繩（對稱布置，平面夾角45°），各纜風(fēng)繩通過地錨與混凝土梁相連接，纜風(fēng)繩的與樓板平面夾角控制在30°～45°之間，具體實(shí)施時(shí)，夾角盡量靠近30°～35°，不得大于45°。（2）纜風(fēng)繩檢查鋼構(gòu)件運(yùn)輸至桅桿起重機(jī)吊裝位置后，重點(diǎn)應(yīng)檢查纜風(fēng)繩。檢查纜風(fēng)繩布置是否合理，纜風(fēng)繩與構(gòu)件之間應(yīng)用卡環(huán)連接，纜風(fēng)與地錨連接后，應(yīng)用繩卡軋死。（3）卷揚(yáng)機(jī)檢查對牽引卷揚(yáng)機(jī)要檢查卷揚(yáng)機(jī)與埋件的拉結(jié)是否牢固，導(dǎo)向滑輪拉結(jié)是否牢固，鋼絲繩是否存在障礙。為防止傳遞鋼絲繩油污污染混凝土樓板，應(yīng)鋪墊麻袋或木板。（4）構(gòu)件吊裝構(gòu)件吊裝現(xiàn)場設(shè)一名指揮，一名司旗，卷揚(yáng)機(jī)操作手各就其位，若干起重工進(jìn)行配合安裝。吊裝前，準(zhǔn)備好鋼爬梯、臨時(shí)緊固工具、手工焊機(jī)、倒鏈和纜風(fēng)繩，并根據(jù)構(gòu)件上的鋼印辨別好吊裝方位。構(gòu)件起吊后，存在需要旋轉(zhuǎn)桅桿角度和提升構(gòu)件兩個(gè)動(dòng)作，現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況不斷進(jìn)行交替調(diào)整，直至構(gòu)件吊裝就位。見圖9、10。構(gòu)件必須基本定位后采取臨時(shí)固定措施方可松鉤。圖9桅桿起重機(jī)構(gòu)件吊裝示意圖圖10彩帶倒插柱、基座吊裝平面圖8、進(jìn)行下一個(gè)構(gòu)件的吊裝完成上一個(gè)構(gòu)件的吊裝后，應(yīng)將臨時(shí)固定的纜風(fēng)繩解除，起重桅桿應(yīng)放下至鋼軌上，桅桿起重機(jī)的滑移采用卷揚(yáng)機(jī)牽引緩慢移動(dòng)至下一吊裝位置。對獨(dú)立桅桿起重機(jī)，主桅桿滑移過程中，應(yīng)采用纜風(fēng)繩臨時(shí)拉結(jié)。桅桿起重機(jī)就位后，采取同樣的方法進(jìn)行下一個(gè)構(gòu)件的吊裝，依次施工。9、桅桿起重機(jī)的拆除鋼結(jié)構(gòu)吊裝完成后，直接在樓面上解體桅桿起重機(jī)，用吊車吊下樓面。軌道拆除可借用卷揚(yáng)機(jī)牽引至地面吊車起吊位置，同樣用吊車吊至地面。6材料與設(shè)備6.1材料詳見表6-1。表6-1材料一覽表序號材料名稱規(guī)格（mm）備注1雙肢H型鋼399×1992鋼軌90號3纜風(fēng)繩Φ32mm4貝雷架1.5m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)6.2設(shè)備詳見表6-2。表6-2機(jī)具設(shè)備一覽表序號機(jī)具設(shè)備名稱用途備注1組合桅桿起重機(jī)起重吊裝2卷揚(yáng)機(jī)提升、牽引3起重滑輪組提升裝置4導(dǎo)向滑輪牽引裝置5卡扣固定拉結(jié)7質(zhì)量控制鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50300-2001）、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）等國家規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行施工、檢查和驗(yàn)收。本工法的質(zhì)量控制要點(diǎn)為：（1）嚴(yán)格對軌道下支承梁、軌道鋼梁、桅桿起重機(jī)、纜風(fēng)繩及起重滑輪組進(jìn)行荷載、內(nèi)力驗(yàn)算，確保安全。（2）控制樓面預(yù)埋件的施工質(zhì)量，對錨筋的焊接質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)檢查。（3）檢查軌道鋼梁與支承梁面的空隙是否符合要求，除支承預(yù)埋件位置外，其余位置軌道梁不得與樓面接觸，防止樓面受力結(jié)構(gòu)受損。（4）桅桿起重機(jī)組裝完成后，對滑輪組、卷揚(yáng)機(jī)等部件進(jìn)行重點(diǎn)檢查，正式吊裝前必須進(jìn)行試運(yùn)行、試吊和聯(lián)合驗(yàn)收。8安全措施1、結(jié)構(gòu)吊裝安全設(shè)施（1）吊裝過程中，必須嚴(yán)格按照吊裝方案進(jìn)行，現(xiàn)場派專職安全員進(jìn)行監(jiān)督。（2）鋼構(gòu)件上需相應(yīng)地設(shè)置安全爬梯、安全繩、安全維護(hù)及防物體墜落設(shè)施，各安全設(shè)施應(yīng)與吊裝彩帶緊密連接。（3）構(gòu)件地面拼裝過程中，進(jìn)入現(xiàn)場的人員一律必須戴要安全帽；起重臂下嚴(yán)禁站人。（4）大構(gòu)件吊裝前要仔細(xì)檢查吊具和鋼絲繩是否符合規(guī)格，是否有損傷，如不合格應(yīng)及時(shí)更換。（5)構(gòu)件吊裝時(shí)須系好纜風(fēng)繩，其中大構(gòu)件吊裝時(shí)應(yīng)在構(gòu)件兩端系兩道，由專人負(fù)責(zé)拉纜風(fēng)繩，以便于控制吊裝過程中構(gòu)件的平衡，使構(gòu)件安全拼裝到位。2、人員安全保證措施（1）進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，2米以上高空作業(yè)必須佩帶安全帶。（2）吊裝前起重指揮要仔細(xì)檢查吊具是否符合規(guī)格要求，是否有損傷，所有起重指揮及操作人員必須持證上崗。（3）高空作業(yè)人員應(yīng)佩帶工具袋，工具應(yīng)放在工具袋中不得放在鋼梁或易失落的地方，所有手動(dòng)工具（如手錘、扳手、撬棍），應(yīng)穿上繩子套在安全帶或手腕上，防止失落傷及他人。（4）鋼結(jié)構(gòu)是良好導(dǎo)電體，四周應(yīng)接地良好，施工用的電源線必須是膠皮電纜線，所有電動(dòng)設(shè)備應(yīng)安裝漏電保護(hù)開關(guān)，嚴(yán)格遵守安全用電操作規(guī)程。（5）高空作業(yè)人員嚴(yán)禁帶病作業(yè)，施工現(xiàn)場禁止酒后作業(yè)，高溫天氣做好防暑降溫工作。（6）吊裝時(shí)應(yīng)架設(shè)風(fēng)速儀，風(fēng)力超過6級或雷雨濃霧天氣時(shí)應(yīng)禁止吊裝，夜間吊裝必須保證足夠的照明，構(gòu)件不得懸空過夜。（7）施焊作業(yè)過程中，要做好安全防火措施，保障現(xiàn)場施工安全。9環(huán)保措施（1）防止光污染：探照燈要選用即滿足照明要求又不刺眼的新型燈具，施工照明燈的懸掛高度和方向要考慮不影響居民夜間休息,使夜間照明只照射施工區(qū)域而不影響周圍居民區(qū)居民的休息。（2）防止大氣污染：施工隊(duì)伍進(jìn)場后，在清理場地內(nèi)原有的垃圾時(shí)，應(yīng)隨時(shí)灑水，減少揚(yáng)塵污染。（3）防止噪聲污染：健全管理制度，嚴(yán)格控制強(qiáng)噪聲作業(yè)的時(shí)間，提前計(jì)劃施工工期，避免晝夜連續(xù)作業(yè)，若必須晝夜連續(xù)作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取降噪措施，作好周圍群眾工作，并報(bào)有關(guān)環(huán)保單位備案審批后方可施工。嚴(yán)禁在施工區(qū)內(nèi)高聲喧叫，猛烈敲擊鐵器，增強(qiáng)全體施工人員防噪擾民的自覺意識。（4）現(xiàn)場交通管理:施工道路保證暢通，裝卸貨物要卸在道路的兩側(cè)，不得隨意占用施工道路，進(jìn)出車輛不得隨意停在施工道路上，以免影響施工運(yùn)輸?，F(xiàn)場設(shè)專人對施工道路進(jìn)行清掃維護(hù)。10效益分析10.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果（1）施工條件低，適用范圍廣，安裝簡便，易于拆卸，操作方便。工期縮短明顯，據(jù)調(diào)查同類工程，工期可縮短40%。（2）施工成本低，較采用大型汽車吊或履帶吊上樓面，需進(jìn)行大量樓板結(jié)構(gòu)加固，節(jié)約成本約50%，造價(jià)優(yōu)勢明顯。此外，桅桿起重機(jī)造價(jià)較低，考慮到制造成本的分?jǐn)?，較汽車吊或履帶吊使用成本可節(jié)約60%。軌道運(yùn)輸小車較平板車轉(zhuǎn)運(yùn)成本也可降低70%，效益非常顯著。10.2社會(huì)效益采用滑移軌道桅桿式起重機(jī)大大減少了加固支持措施材料，節(jié)約了社會(huì)資源。并且安全可靠，對結(jié)構(gòu)影響較小。11應(yīng)用實(shí)例利用