某推拉式机库大门吊装技术总结

特大型推拉式机库大门吊装技术摘要：随着我国航空市场的快速发展，各类特大型飞机库已陆续出现，并且未来需求量会很大。而作为飞机库的重要组成部分，特大型机库大门也应运而生。特大型机库大门一般指高度在24米以上的大门，这其中，推拉式机库大门的应用最为广泛。在机库大门整个建造过程中，吊装环节虽然所需时间最短，但却是至关重要的一环，成功与否将直接关系到机库大门乃至整个机库能否顺利投入使用。国内特大型推拉式机库大门刚刚出现，因此研究和制定一套安全合理行之有效的吊装方案对机库的建设意义重大。本文将以已经顺利竣工的*******机场Ameco***机库大门为例具体介绍特大型推拉式机库大门的吊装方案。本方案对高度在24米以下的同类型大门同样具有借鉴意义，对其它类型的大型门也具有一定的指导意义。关键词：特大型推拉式机库大门吊装1.项目简介本项目主体是北京****工程有限公司（Ameco）的***维修机库，位于北京**机场，是奥运重点工程，是亚洲最大的飞机维修库。***机库大门洞口尺寸为350.7米宽，27米高，是目前国内第一高度的机库大门。整个大门分成16扇进行吊装，吊装完毕后每两扇连成一体，分布在4条轨道上。每扇门有效尺寸为22米宽，27米高。每扇门的重量为40吨（吊装前），大门总重为640吨。机库大门主体为钢结构骨架，采用螺接形式，表面大面积覆盖阳光板，局部有彩钢板和玻璃窗。2.吊装的难点和关键点***机库大门是亚洲高度最高面积最大的推拉式机库大门，门扇重量重，之前国内尚无相同或者相近的案例可以参照，经验欠缺。作业高度受限。大门安装在上下导轨之间，作业高度受安装在门头桁架下面的上导轨限制，吊装只能在上导轨之下的空间内进行，吊车臂不能随意抬高。吊装空间受限。上导轨的高度为26.88米，而门扇的最高点高度为27.24米，门扇比上导轨高出0.45米（理论值）。同时，上导轨之间的间隙为344mm，而上导轮的直径为325mm，上导轮与上导轨之间允许吊装的空间余量仅有19mm。门扇成品度高，保护难度加大。在吊装前，为缩短总工期，所有彩钢板和95%的阳光板已经安装到门扇上，这不仅增加了吊装时的门扇重量，更大大增加了吊装的难度和风险。即使在国外，也无这方面的先例。而在通常情况下，为确保吊装成功，这些工作均安排在吊装之后进行。在整个吊装过程中，必须确保门扇不受任何损伤，尤其是吊车不能碰到门扇。因此，吊车的摆位和保护措施就显得尤为重要。吊车的灵活性差。大吨位的吊车载重时不能伸缩，降低了吊装的灵活性。门扇变形要尽可能的小，上横梁不能承受弯矩，三根主竖梃不能承受扭矩。因此，吊点的位置和吊装的形式都要经过精确的计算和选择。3.主吊装计算及步骤3.1主吊装计算在大门设计之初，就已经考虑到了吊装方案，经过计算后确定吊装点的位置在每个门扇竖梃大约1/3处（距上部），在此处悬挂吊装点，大门在高度方向上整体变形最小。同时，为避免竖梃受扭转，设计了一组吊座和吊梁（见吊座、吊梁和吊绳总装图）用于吊装，吊装后拆掉。按设计大门通过安装在每个门扇竖梃上的4个吊座提升。开始吊装之前，安着吊座的门扇应该移动到对应地轨的上方。即门扇会骑在地轨上，约1/3在机库里，2/3在机库外。在吊装过程中有两个条件：当大门开始提升的时候，重要的标准是在靠近顶梁中间的接点处不能承受任何大的弯矩，因为设计上未允许。为了确保这一点，经过计算两个主提升吊车的吊钩应该连接到中梃两边5.9米的吊座/吊梁上。每个吊车初始的工作能力需求达到15吨（包括25%的双吊提升余量）。当大门到达竖直状态时，全部的重量都由两个吊车承担。它们的工作能力需求是每个25.1吨（包含25%的双吊提升余量）。此时吊座承载的力最大，不仅因为提升负荷加大，也因为荷载对吊座及其固定螺栓施加了相当大的弯矩。为了检查所有相关项目，我们做了各种计算。吊装立面图吊装重心计算表。通过该表计算出门扇吊装重心位于距中梃两侧5900mm处（见上图）。吊装重心计算门扇上部中梃力矩矩项目距离/mm重量/kg力矩/kNm上部外梃108382057218.70内梃(50%)015220.00中间竖梃IV2254501638.71中间竖梃IV11×2545029815.93CB1814413410.71CB227251293.45顶梁(不算上导轮)545090048.12上导轮903515013.30对角支撑9900888.55IB1545063734.06IB2545063734.06IB6545027114.49Z1545035018.71PC板(18米)545080943.25外梃折弯板1083816217.22内梃折弯板01260.00总计8433489.25重心（从中梃）5.91米吊座、吊梁和吊绳总装图。吊座图——用于计算螺栓应力吊座试验。实验的目的是在计算的基础上，通过实际试验确保吊座的强度和符合要求。试验方法和过程略。门扇与吊车平面布置图3.2吊车规格假设门扇和吊车之间最小距离是2米，则利勃海尔LTM1100/2的100吨吊车在理论上能够令人满意。对比12米半径25.1米的吊车能力，按2m距离计算，半径将是11.1米。考虑到这是按吊车自身状况极好的情况计算的，并且没有为风况对门扇作用而产生的额外的稳定性需求留余地，因此此我们将使用160吨的吊车。此时作业半径调整为14.6米，吊车能力为29.8吨。3.3吊座连接钢丝绳在吊钩和吊座之间的连接钢丝绳分别为7.14米和6.88米长。此长度包含钢丝绳末端所需的卡环。这样可以确保提升吊钩的位置在大门中心线两边5.9米的位置（或者距两边5.08米）。通过上面的计算可以看出，每根钢丝绳的工作能力应该不小于19.5吨，从而选用直径为φ47.5mm的复合钢丝吊装钢丝绳（6x37）。这些钢丝绳为吊车臂及吊钩到上轨道下面之间留出不少于4.5米的空间。每次吊装之后应该检查钢丝绳是否有任何损坏或变形的迹象，如果需要则要对其进行更换。3.4吊座按设计吊座能够承载预期的荷载。然而最可靠的能确保它们能令人满意的方法就是试验它们。之后同样对螺栓进行试验。每次使用之后，仔细检查吊座，看是否有任何焊接破裂或结构变形的迹象。可以预料到扣环连接到提升孔处会有微小变形，如果提升孔所在的板没有弯曲则可以接受。每次使用后应该检查M30的吊装螺栓，如有任何变形或磨损应予以更换。3.5吊装过程中对大门底部的支撑在提升过程中，2个主吊车将会承载约65%的大门重量。剩余的35%（约14吨）的重量需要在底部由附在底梁上的靠近每个底轮的机械轮排。采用机械轮排时，必须注意确保：底梁不能从轮排上滑落，掉到混凝土上而遭到破坏或者破坏机坪。这种情况可以通过在轮排上安装一个配合件（上面有塑形的跟底梁配合的槽）来消除。并且从始至终在底梁下面靠近轮排的地方铺设木材，这样即使门扇从轮排上脱落，也不至于直接掉到混凝土上。3.6吊装条件阵风不能超过4米/秒（15Km/小时）。这是一个很低的风速，因为门扇在吊装之前大面积覆盖了覆层。如果风直吹到门扇上将产生约5KN的力。在首次提升前，现场工程师需要向所有提升的相关人员充分介绍提升时将会发生什么，以及每个人应该履行的工作。由有一个富有经验的人（提升督导）负责提升，协调所有活动，尤其是协调两个主吊车操作人员。在提升中应该用手势跟吊车操作员沟通，用无线电跟上导轨区域的人员沟通，上导轨区域的人员需要在提升的最后阶段告诉提升督导与上导轨相对比门顶部的真实位置。在提升之前拆掉上导轮，待提升完成之后再重新安装好。3.7提升为增大提升时上导轮与上导轨之间的吊装空间余量，大门设计时就将上导轮设计为易拆装结构，这样，在门扇提升前先把所有的上导轮拆掉，这样，就会更利于门扇的吊装。提升应缓慢进行，并且应该由始至终在提升督导的完全控制之下。吊车小臂的高度的设定应使吊车顶部刚好在拱腹水平线下面，半径10米。在开始阶段两个主吊车应该刚好把门的顶部吊离它的支撑垫块。中梃应该跟外挺同时升起，顶梁应该保持平直，要检查确保按此进行。如果顶梁不直，这表示吊座和吊钩之间钢丝绳的长度需要调整。在提升过程中，重要的是两个吊车要同时提升，以使每一时间点内一个顶角不能高于另一个顶角0.5米。在门底部的支撑应该跟随门扇的移动，并且不应该限制提升。当门扇到达竖直状态时，3个上导轮框应该进入到上导轨中间，最好从一端开始一个一个地操作。在此时门扇可能仅仅被两个吊车悬着，跟地面完全没有接触，或者也可能还有一些重量在地面。门扇不会呈自然竖直状态，因为吊座上的吊点与门扇重心偏离了600mm还多。这意味着一旦上导轮跟上导轨结合，门底部将悬在它以后将在其上运行的地轨的2-3米之外。此时门的重量由两个主吊车提着，底轮在混凝土几个厘米之上，门的底梁应该被从里面拉进来。这可以使用一台50吨