大跨度钢梁吊装施工方案

大跨度钢梁吊装实例南通**集团股份有限公司**、**二00九年十二月二十日大跨度钢梁吊装实例**、**南通**集团股份有限公司摘要：钢结构工程吊装工程是一个特别复杂又危险的工程，尤其本工程是三面环山，无法使用大型吊车，只能靠人工机械式吊装。为此施工准备、施工方案的选择以及构件的拼装与焊接尤为重要。因此本文以一个大跨度钢梁吊装工程为例，介绍一下实际施工中的难点和经验。关键词：钢结构吊装钢梁人字拔杆平移1、前言近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，钢结构以其强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快，抗震性能好及工业化程度高的特点在我国发展十分迅速。北京奥运会主会场“鸟巢”可以说是我国钢结构施工迅速发展的一个标志。一航（北京）客户服务基地技术培训中心工程是由南通**集团股份有限公司总承包的公共建筑。其屋面也采用了大跨度钢梁加大型屋面板的屋面结构。本文仅以大跨度钢梁吊装为例，介绍一下实际施工中的难点和经验。2、工程概况一航（北京）客户服务基地技术培训中心工程坐落于北京云湖度假村西北侧，依山而建，地上四层，建筑高度为20m，主体结构采用框架结构。四层屋面采用钢梁加大型屋面板结构，跨度22米，梁高1.8米，单件重量约为20t。由于三面环山，大型吊车无法靠近，仅能依靠建筑物南侧的塔吊配合吊装。所以在方案选择上受限条件较多，特别是最后一榀大梁不能一次吊装到位，构件必须在垫梁上平移后才能就位。3、吊装方案的选择：根据设计图纸、构件特点和现场施工条件，我们采取钢梁场外制作，现场拼接，然后用“人字拔杆”吊装的方案进行施工。4、施工过程4.1施工工艺流程：施工准备→构件运输→吊装至3层楼面→水平运输→就位→拼装→焊接→人字拔杆吊装味4.2摆施工准备师（一）、施工谅现场准备拼1默、锅施工技术人奴员熟悉图纸。颂2宽、状编制专项施工饿方案，并经专语家组论证通过束。梯3超、抛组织施工工具掠、机械进场和闪维修、维护和义清点工作。滑4招、脱组织构件、材奔料进厂清点以及及先期的加工刚、配制工作。糖5演、喜对建筑物进行乡复测，以确保渠轴线位置的准机确。裁6构、点保证现场施工伍道路通畅，粪合理布置施工钢组合场地，并伏做好夺排水设施。桨7沫、恳施工用电源引雄至施工场地，袋做好接地保护限设施，保证夜积间施工照明充卧足。傲8翠、施工前凡施工人员谢必须经项目主圈管部门安全交芬底，合格后方担可上岗。特殊夸工种必须有上粥级主管部门的饭培训合格证持内证上岗。钱9殃、降组织对施工人杠员进行施工前绣安全技术交底库。毕泉贞（二）、施工浴机具准备滴1爹、格5恼0昆吨汽车吊一壤台键,赤用于将钢梁吊慧装到三层楼面灯；瓶2按、自静制宾“赌人字拔锻杆淘”跃配合手拉葫芦段，用于将钢梁艰吊装到位进行涨吊装。江3讯、用电焊机、测量孔仪器、钢丝绳涂、卸扣、千斤赤顶、气焊设备奥、磨光机等。夺4.出3稼构件运输杰由于场地狭小既，初2怜2塘米亏跨梁前按照设计亚分帽为将3舱段肾，单足件最大重滨量腊6.耕7脱吨制，段场外加工成型火，用极5翻0黑吨突吊车吊到掩三美层楼面，闭吊装高度为编12伐m下。贫构件在楼层中估水平运输采用危四鄙只抵6~8钉吨运输车及卷胸扬机或手拉葫苗芦摄分别运送到吊科装位置塞进行组装拼装炮。朋4.迎4水构件拼装细屋架大打梁罢拼装采用立拼贱，即将运至拼魔装点的大梁用骗龙门架及手拉社葫芦竖起在大劣梁轴线附近，驱然后用高强螺视栓将相邻二榀逃梁固定。当调校整之后摔用抚co重2找气体保护焊焊经接上下翼缘。航（一）、构件隶的拼装冤1产、钢构件安装拥前，应清除飞比边、毛刺等，羽摩擦面应保持输干燥、整洁，恋不得在雨中作循业。才2绣、在工厂处理港的构件摩擦面害，安装前应复麦验其抗滑移系寿数，合格后方絮可安装。在现容场处理的构件糟摩擦面，抗滑积移系数应按《甘钢结构工程施饼工质量验收规腐范议》落GB5020阳5-200流2告中相应要求进足行，并应符合希图纸的要求。卫3查、施工前，应词按《钢结构用庆高强度大六角粉头螺栓、大六她角头螺母、垫窃圈技术条件》容（姑GB/T12蹄31-199艘1驼）的要求进行街相关试验嚼。代院高强度大六角腥头螺栓连接副本应按出厂批号冬复验扭距系数卸，其平均值和火标准偏差应符杂合图纸要求，歼若图纸无要求歌时，起平均值麻应躲在砖0.11~0及.1珠5谋范围内，标准药差应小于或等波于榨0.0幼1劳。复验数据应稍做为施拧的主佳要参数。奥4召、安装高强度钻螺栓时，螺栓痒应能自由穿入伞孔内，如遇螺先栓不能自由穿中入栓孔时，不铃得强行将螺栓淘打入，而应用秀铰刀进行修孔欲，修整后孔的钳最大直径应符待合图纸要求，物不得用气割扩昆孔。修孔后应垃用砂轮机清除逼孔边毛刺，并着将砂轮屑清扫灰干净。吴5低、高强度螺栓战拧紧的顺序，誉宜从螺栓群中招间顺序向外侧咱进行拧紧，并按应在当天全部咬终拧完毕。施层拧时，不得采杏用冲击拧紧和停间断拧紧。图6均、高强度螺栓庄的拧紧分初拧令、复拧依次进兔行。拧紧时应索采用扭距扳手灯，初拧扭距应洽由试验确定，淡一般为终拧扭纽距惊的酷50竹%森，复拧扭距应倡与初拧扭距相娇同。错7蛮、高强度螺栓场施拧按规定执雀行。采用的扭响距扳手在每班态作业前后均应冈进行校正，其耍扭距误差为使历用扭距谣的枕±5利%惰；检查扭距扳棉手必须标定，旋其扭距误差不蚂得大于使用扭示距毛的背±3例%胖，且应进行扭饱距抽查。况8孩、高强度螺栓寨拧紧后的检查本应设专职人员用负责，并应在脱终司拧横1留h嫩以后唉、疏24贱h庆以内完成扭距仓检查。采用松震扣、回扣法检狂查，先在螺栓急与螺母上做标恨记，然后将螺瓜母退畏回秧30父°孩，再用检查扭售距扳手把螺母逃重新拧至原来誉位置测定扭距赠，该值不小于竿规定值叶的佳10反%毕时为合格。经怎过检查的螺栓纤，其不合格者暑不得超过抽验印总数店的端20对%芳，如超过此值妨，应继续抽检约，直至累计总谢数百80恋%莲的合格率为止禁。然后对欠拧该者补拧，超拧详者更换螺栓后丽重新补拧。墨9挤、终拧检查合箩格的螺栓，应伟作出规定的标脉记，并在螺栓森、螺母、垫圈瞧的外露部分立坛即涂上油漆。开1膏0治、在分段预拼抛装时，当连接哭板、填板安装不后，在拼装高圣强度螺栓连接下试拧前应检查隆各层钢板之间训的空隙在近1mm枝之内，方可进重行下一步工序积。当其空隙超递过波3mm壮时，应以填板赖进行调整。当祖其空隙某1mm艰政<补△万<厅3mm淡时光,执则应将厚板一肃侧恐以夸1:2道0逐的坡度打磨，跌使其空隙应小桂于慕0.5mm石.队1史1著、在安装螺栓堡试拧后，检查雀连接处个板层望之间的空隙。五其密贴要求为遥：以插片插入陕板边缘深度泡20mm沙诞，起空隙应小帜于顾0.2mm锋可视为密光贴台巾；上述深度内诚的空惩隙犬0.2班<估△陈<燕0.3mm佛的长度和数量宰不得超过螺栓森连接板边长框的所10蛇%旦；上述深度内事空隙菌0.3mm驰<吼△锁<遇1mm聪的长度数量，陪不得超过螺栓回连接板边长镜的动5长%光。稳（二）、房构件的诚焊接容1堵、蜜私每个构件安装苹完毕后，进行撤钢梁的焊接。姻焊接前，应逐森一复测检查各窜部位的标高，凤坐标位置，拱谁度及坡度等，惊然后焊接。焊型工应具备相应乡的焊工资格证兼书，持证上岗泊。多2笑、先统施焊前应在焊稳缝弹各营30~5影0尿㎜范围内除锈晴。清除毛刺、蜻污垢、涂料等拨，并用钢丝轮租对焊缝进行打挑磨处理。哗3梅、翠睬工作件表面潮爱湿（相对湿度拼大牧于梳85谣%和）以及有雨水巩、大风时，一览般不宜进行环鸭境作业。设置香必要的防风、炒雨档板、遮栅敌等有效措施，逃才能施焊。报4漠、宁装采捷用披CO萍2训气体保护焊进压行焊接时，确段保付CO挥2效气体的纯度并不做好防风、防达雨罩，否则不绳允许施焊。拴5双、惯由构件定位后，陷不准随意在钢顷梁上引弧；不姻准在钢梁上任皱意焊接施工用揭临时附件；不灭准任意在钢梁恰各部位上敲打扶。因施工需要刺必须切割的工替艺孔由技术部膀门出图，并经板设计认可。待月施工结束后予钻以封焊。览6础、女著各类临时加强遇、吊马等，在董钢梁吊装定位适结束后予以割咏除。切割一般缝分两次进行，施第一次切割作丑为预热用，第洋二次完全切割栗，砂轮打磨，卫切割时不得损喉伤构件。做7塔、构件焊接完贿毕后，检测各腔项指标并作焊马缝探伤，出具坊检验报告。谱4.相5理“艳人字拔卸杆鼻”详吊装筋构件拼接焊接翼检测完毕后即可等待吊装。脊由于该工程三锦面环山、吊车阿无法达到指定爸的施工现场，候为此吊装采用恐两个人字拔杆特分别放置大梁奏两端进行吊装棕。驻1骗、炎人字拔杆的开设计心人字拔杆由木热制和钢管两种毅，根据本工程击屋架重量径：融17.务6仙吨、手拉葫芦命重量为脸350kg识、吊索及滑车吓和卡环重量为作50kg浴。为此作用于耳两边人字拔杆兄的总重量为化：惯18胀t淋，计算如下：科大梁捎重量玩：混紫渴鞋格栗泛准17.6×世10抛3杀Kg到手拉葫芦重量棋：害摊宝貌庆350深Kg造吊索及滑车和务卡环的重量津：悲蜡浪拘50细Kg妹总重量为啦：宫贷谜圣拔阁近敞18×童10订3惧Kg荒两边人字拔杆最分别承受的重旺量为虑：稀9×怕10险3旺Kg出所以时人字拔杆选援用业ф蜘325东×1母0呼的钢管宴，根筑据蒸≤志建筑工程施工严手葱册骨≥著查得仇该志拔杆缓高度公在跌16m图时的最大起重燃量淡为殖20街t系，酷荷载司满足吊装要求涛。伍妨人字拔杆现场羊固定，如下图寻所示（图一）图一亭2撇、趟吊索及卡环选务择再（物1比）魄吊索选择：吊概索是吊装中的纺主要绳索。它红的强度、弹性鹊及韧性、耐磨科性和抗冲击性袭，直接影响吊周装安全。为此匠构件荷载选用埋合适的吊索是鹿吊装工程的关拼键。钉单着榀梁默重量崇为塑17.好6喝吨，单面惊为燥8.唐8端吨。恐根据淹≤凳建筑工程施工未手窃册酬≥唉查得：宴人工吊装工程免手动起重设备绣：安全系数沈：卸4.椒5住。六装目青缠塔偷换算系数孝：徐0.82虑钢丝绳的允许云拉力计算公式费：规【永F尽g司】疮=aFg/供k料式中：部【核F插g齿】吉：和邪钢丝绳的允许武拉力脏（甩K夸N剂）庄懒a:冲仗换算系偿数躺敬名K:弦扒钢丝绳的安全趣系数灰根据钢丝绳的序最大破断拉力萄，选耐用村6×播37+1轻×诵2湿0祝的肌钢丝绳能满足税要求。辣（穴2备）盈脚卡环选择：查波表该工程卡环步采用纵u艘型硬，底17获.福5蹲卡环能满足要素求。剃3且、版缆风绳的选择枝：瞎根据现场施工庆条件及构件的尚吊装角度，该腔工程缆风绳采筹用捐6*18+1津×烈1光1奥的钢丝绳，拉拢绳设置在靠近箱梁端的柱子上餐。美4桂排捯链的选择：肺蓄租根据构件的起活吊重挺量挠8.翼8挣吨，该工程倒闹链（手拉葫芦恢）选每边用一酬只要2这0既吨捯链作为构监件的提升设备旧，能够满足施问工要求。争5驱价构件吊装：落构件吊装一般匆以平吊为主，急当吊装大梁时吩进行斜吊，即剃用人字架靠在散柱端，揽风绳私固定在邻近的惯柱子上，然后真在梁的一端拉稍动手拉葫芦，跨使其与地面形援成一定角度后极再拉起另一端傻葫芦，然后两钟边同时拉动葫旦芦，当低端达址到起吊高度后蓬松动手拉葫芦繁，使其对准轴骑线慢慢落下，色直至完全固定串为止。吊装步骤：齿两端同时受力再，将一端慢慢匆向上拉起至一唤定高度，使大戚梁进入两柱之衫间，见图二：萝牺拢口饮泪侦掌图敞科坏二会两端同时向上涝拉起，使先拉欣的一端梁高过舍女儿墙顶，见巧图三：图三境（塘3只）味高过女儿墙之椅后一端不动，禁将梁另一端继脑续向上升起至孕柱顶，大梁就娱位，见图四：图四绸高过女儿墙一贫端慢慢回落，幻这样两端就顺隆利就位，吊装览完成归。晶变6饮、猪人字拔杆的组只装与位移：耐人字拔杆的组劈装与位移采用榴塔吊配合进行年。即在塔吊允嗽许范围内采用香塔吊直接吊装赵进行就位，在洁塔吊起吊范围移外采用分片组否装进行就位，暗即将人字拔杆择分割成两部分姜，中间用法兰鉴连接，在吊装倚的时候先吊下咽半部分到指定戏位置，然后吊摔上半部分，使谱得上半部分与接下半部分对接竿，然后在法兰俘片上用高强螺龙栓连接起来，赚从而达到人字册拔杆移动的目很的，方便进行戴钢梁话的吊装。在最件后一榀梁吊装筋时，由于人字诉拔杆支撑不能煤到达指定位置气需要将钢梁吊盆至混凝土现浇枣大梁上然后再忠将钢梁进行水请平滑移，滑移猜方法如下：在己混凝土梁上垫酷一块钢板，钢宝板上放置坦克毛运输车，将钢怒梁放置在坦克苍运输车上，同秘时用手拉葫芦梯将钢梁与前一脖榀钢梁固定，兵一边松动手拉兰葫芦，一边将消梁向前滑移，壁每次滑貌移报3告-5cm听，同时在混凝锄土梁端增设挡抬板，以防钢梁耽冲出梁端，就锦这样逐步的滑漆移，直到滑到泥柱端，将钢梁蒜固定在柱端即捕可。在滑移过岔程中，钢梁南殃北方向在两钥边专1/呜3朽位置设置揽风您绳防止钢梁在在滑移过程中产并生晃动。滑移窜到位后，用千行斤顶侧向把钢赛梁顶住，取出混坦克运输车，妨然后慢慢松动炊千斤顶，将钢鬼梁缓缓放下固凝定在柱端即完政成吊装工作。会5狼、抬坝人字拔杆钢管淋的验算晒5.护1迎验算钢管的挠授度秒订、求上端连接先件对左侧钢管菜的弯矩：崭连接两钢管的避上端连接件的尝质量添为问m=8.8前×汁10衡3猫kg冠；际它的重柴量辣G糟1日=mg=8.辛8秧×省10窑3贝kg汉×9.8×山10撕3株kg怎/m衡3胶=包86.24K丑N无。挺为计算简便简孝化如拿图眠1残；由于构件对美称，两边受力目状态一样，故式取左边一根钢视管进行受力分恨析而;爆肉由于构件对称荡，左侧钢管的导轴力效为贝N俘1东=G/2=4诸3.12KN等,芽左侧钢管轴力共的水平分力遵为累N劲2摩=43.12翻KN化×sin15蛾=11.16迎K拣N塔。左侧钢管默长佛L畜0赴=器12m窜，澡左侧钢管的水描平分跳力鹅N寻2香对钢管中心点禽的垂直距离败为伸L紫1乡=(氏12m掀×sin85浮)/2=疲5.98m棉，最后左边钢跃管的水平分想力扒N捐2妖对钢管中心点叙的弯矩绪为攀M芬1痕=N爹2傍×哀L=铲11.16K螺N×害5.98m央=66.74羊KN猛·M板、求左侧钢管暖的自重对自生鹅的弯矩：对已知钢管外径献为脾D=赶325mm玉=沙0.325m盼，壁厚啊为游d=菌10mm宰=案0.01m云，则钢管的外青半泉径柿R降1纤=D/2=泻0.1625脑m次，钢管的内半吸径宰R凶2照=R局1醋－昏0.01m宋=逮0.1625拘m往－迎0.01m畏=诞0.1525幻m千.亿。已知钢管映长隐L多2视=渴12m赖，钢管密慨度刮ρ丸=7.85愚×逗10飘3则kg久/m骗3顷，则左侧钢管觉圆形断面的净染面赚积焰s莲=津π斤兼×开（冤R娇1皇）牙2内－汤π丘泥×耻（址R体2磨）您2掀=核.蛾π故愉×爆（内0.1625纽m屈）嗓2罪－妖π狠钱×则（衫0.1525索m著）子2年=死0.009m亭2荐，它的体笛积禽V=s缘×L零0舰=身0.009m换2微×够12m海=乌0.108m此3灭，则左侧钢管串的重后量却m=以ρ蛛v=伐7.85灯×下10贡3鼓kg毁/m忆3银×陪0.108m年3兰=螺847.8k狸g搜，左侧钢管由猾自重产生的宵自耳重倡G刊=订m滋g=盼847.8k缺g键×9.8×用10优3剂kg宾/m赖3仪=8.3K粘N悲，土自棍重静G事转化成均布线永荷遍载政q=G/L=聚8.3KN赚/栏12m盗=0.692并KN/m揪,脾均布线荷载筐产生的弯某矩帽M漏2画=(1/8)辟qL子2玉=(1/8)桐×扒0.692K类N/m召×心12m启2遗=12.45凝6KN朵·M注。圣、互求左侧钢管轴幅力扭N附1励的水平分袍力酿N掘2裳对钢管产生的饿挠度第ω积max1茶：已知人字钢头管绝为既Q34桐5肠，则它的弹性软模语量歼E=2060培00N/mm戏2敞，根重据崇≤颗建筑施工手阴册宵≥底里的常用结构据计算里的表尝2-1-2右结构静力计算末表得：威秧丸ω灵max1岛=FL穗3掌/3EI=(漂11.16貌×10贩3帆×12×10拜3鉴)/合(奉3享×2际06000蛙×0.000匹12287×亮10漏12垒)餐=趴0.0000为018mm谜。拣、求钢管自重垫对钢管引起的猎挠度骤ω抵max2搜：钢管自重引光起的均布线荷隔载拾为轨q=唯0.692K但N/惊m姥，根谋据沸≤螺建筑施工手圾册海≥闸里的常用结构振计算里的表结宅构静力计算表哑（我2-1-2这）得，谱ω旱max2顺=5qL仗4张/384EI辩={5窜×(8.3划/12)天×12蛮4姨}厘/(384并×20600匆0×0.00俊012287丰×10盾12蔬)驼=升7.378m迷m倦5.1.皱5煤、候求左侧钢管轴睬力区N类1快的水平分涛力野N摧2璃及钢管自重对也钢管产生的总冒挠度忌ω长总美：抵坚栽ω细总蒜=贩ω院max1多+毫ω赌max2晃=经0.0000惜018mm层+乌7.378m俯m酬=讽7.378m掉m训。筐根秘据麻≤冲建筑施工手编册除≥饭里的常用结构目计算里的钢结尤构计算里的表偶受弯构件挠度砍允许值孤（签2-8河3欢）得，钢结构勿吊装的允许号值卵[为ω扁允许耍]=L即/400=起12m医/400=锻12000m霸m宏/400=芹30mm腰。那穗验算钢管的挠躬度：槐ω易总钢=踪7.378m须m渗<岂[粘ω醉允许稍]=套30mm慕，因此挠度符驻