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大跨度钢桥架的吊装

本文就东北特钢大连基地环保搬迁工程中跨越废钢加工车间钢桥架梁的吊装作为实例介绍大跨度钢桥架梁施工的施工方案选取、技术措施和应用情况.


关键词:施工空间 大跨度钢桥架


1 前言:


东北特钢大连基地环保搬迁工程废钢车间已施工完,厂房已投入生产,管线桥架需在厂房中部跨越其屋面,且厂房附近其他工程基本完成,施工空间有限。如何保证工期、降低成本、保障安全成为本工程的重点。为此,拟定多种方案,对比各项指标,综合分析选取最优方案,并在施工过程中采取有效技术措施,保障安全。为今后类似工程的施工提供了便利条件。


2 大跨度钢桥架梁的吊装


2.1钢桥架梁概况


一炼钢车间烟气通风除尘设施管线桥架为跨越废钢车间37-38线屋面大跨度结构,跨度达75.5m,桥架为拱形,管廊主梁标高为26.250m,桥架上弦拱梁顶部中心标高为41.800m。桥架两侧主梁中心距离为14.1m,桥架总长107.685m、总宽度17.1m,整体重量约394.675t。


2.2施工方案的拟定及选取


由于废钢车间已施工完,厂房柱、屋面等均已形成,管钱桥架需跨越废钢屋面,且其附近其他工程均基本完成,施工空间有限,给此工程的施工带来很大困难。


针对此工程安装高度高、重量大、跨度大、施工空间有限的特点,初步拟定三套施工方案,即:


(1)桥架整体拼装滑移施工


(2)单侧主梁和拱梁拼装双汽车吊整体吊装后,在空间形成稳定体系


(3)桥架通廊整体拼装双履带吊机抬吊


此3个方案的施工经济费用、技术措施和施工要点比较如下:


参考上述各项指标,经与甲方、监理、设计单位反复讨论,考虑现场实际施工条件、工期、技术和安全的风险及经济指标,最终选定按照第2套方案进行施工。


第2套方案考虑的重点是:单侧桁架吊点的确定;吊装过程杆件截面强度、刚度和稳定性是否满足;吊装过程中及就位后单侧桁架结构的平面内和平面外稳定验算。


2.3大跨度桥架的吊装施工


2.3.1施工部署


(1) 管线钢结构桥架图纸新到,废钢车间结构于2009年已安装完成,所以管线桥架施工前需将废钢车间JK、KL跨36-40线厂房结构及电器照明管线拆除。厂房结构包括36-41线屋面彩板、屋面檩条和支撑拆除,JK跨、KL的36线、39线屋架拆除,K列、L列36-39线吊车梁、柱间支撑、墙架结构拆除并使用25t运输车倒走。


废钢车间厂房内JK跨KL跨36-40线回填好,顶标高为0.80m,上面满铺20mm钢板。厂房两侧道路整平压实,并设置坡道保证与厂房内部贯通。


图一(现场平面图)


(2)跨桥施工采取单侧主梁和拱梁地面拼装整体吊装的方法施工,施工机械使用75t汽车吊。施工时将桥架梁拼装如图一所示回填处位置,然后使用两台大型汽车吊安装。然后再安装管线桥架中部连接梁、支撑、平台管托。由于废钢厂房屋面与桥架梁底部间距约1m,所以桥架跨桥段安装时须同步恢复37-38线屋面结构。


桥架单侧梁拼装后整体重量为135.055t,加上吊钩吊具后总重量为138.655t。根据当地资源施工机械选用一台GMK7450汽车吊和一台LTM1500汽车吊,GMK7450汽车吊主杆49.8m,作业半径12m时额定负荷为91t, LTM1500汽车吊主杆长47.3m作业半径9m时额定负荷为87t,87×2×0.8=139.2t>138.655t。


2.3.2技术措施


(1)复查管线桥架支架基础轴线、标高是否符合要求。每根钢柱底部使用4落-200×200垫板垫至柱底标高位置。将地脚螺栓螺母装配好。


(2)由于管线桥架构件摆放、桥架梁拼装和吊车通行站位需要废钢车间JK跨KL跨36-40线区域的构件杂物必须倒开。在废钢车间JK跨KL跨35线、40线处临时增加车挡,将滑线35-40线位置断电。


(3)拆除废钢车间36-39线厂房结构、燃气管道等。


(4)由于桥架支架无法整体运输出厂,采取散装方式安装,施工机械使用75t汽车吊,ZJ-1、ZJ-2和ZJ-3安装调整焊接后进行柱底灌浆。


(5)桥架拱梁和水平主梁无法整体运输出厂,制作分三段出厂,卸车时立式摆放。使用75t汽车吊将桥架两侧主梁、拱梁和吊杆拼成整体。桥架梁拼装时靠近砼柱拼装使用Ø13钢丝绳和钢支撑固定好。由于桥架梁内力极大,未经技术人员允许确认不得随意进行焊接。桥架主梁应于跨中均匀起拱(需制作时考虑),起拱高度为1/1200。桥架梁整体垂直度和吊杆垂直度必须符合要求。


(6)两侧桥架梁拼装后根据当地资源选用一台GMK7450汽车吊和一台LTM1500汽车吊吊装,一台160t汽车吊,先安装靠近38线侧桥架梁。


(7)38线侧桥架梁吊装过程中另外使用一台25t汽车吊吊装在38线K列伸缩缝处两屋面小钢柱顶增加支架支撑固定主梁。38线侧桥架梁就位后立即使用钢丝绳作缆风绳将桥架梁拉好调整好,所有梁接口位置焊接完成后吊车方可回钩,且中间吊车梁不回钩,以保证桥架梁稳定性。


图二(38线桥架梁吊装)


38线中间汽车吊不回钩以保证桥架梁结构稳定 ,见图三:


图三(中间吊车不回钩)


(8)38线桥架梁安装完成后安装靠近37线桥架梁。吊装过程中已安好的靠38线侧桥架梁上缆风绳由于妨碍吊装所以需要再使用缆风绳拆除。拆除前使用使用两台160汽车吊将38线桥架梁扶稳,然后再将缆风绳拆掉。


图四(37线桥架梁吊装)


(9)37线侧桥架梁吊装就位螺栓固定后立即用缆风绳将桥架梁调整固定好,接着在拱梁和水平主梁间安装支撑保证桥架整体稳定性,然后吊装37线侧桥架梁的吊车方可摘钩。支撑撑结构从南北两侧同时安装以加快速度,安装中必须保证桥架梁的稳定性不得由于支撑构件吊装不方便将缆风绳随意拆除。由于桥架梁较长施工中注意防止梁侧向弯曲。


图五(安装支撑)


(10)JL段管道桥架梁安装后安装管线桥架中部连接梁、支撑和平台管托以及同步恢复拆除的厂房结构。


(11)使用130t汽车吊安装HJ段的桥架梁。然后使用75t汽车吊安装HJ段安装连接梁、支撑和平台管托。


图六(施工完的桥架梁)


3 结语


该工程结构跨度巨大,高度高、重量大,场地较狭小,废钢车间厂房已经建成投产,施工难度大。施工前综合考虑经济、技术等各方面的综合指标,优选施工方案,在保证安全的前提下,降低了工程造价,缩短了工期,为工程顺利进行创造了条件。


注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。


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