1、 施工技術(shù)篇 超長(zhǎng)超重鋼梁電動(dòng)葫蘆整體提升施工技術(shù)曹 璐 劉紅軍 陳小偉 李金火 周 沖 （中建鋼構(gòu)有限公司，深圳 518040） 摘 要：漢口站改造工程高架候車室二層鋼梁設(shè)計(jì)長(zhǎng)達(dá) 44m，重為 20 噸，且不具備機(jī)械吊裝條件；本文介紹了在有限施工條件下，超長(zhǎng)超重鋼梁電動(dòng)葫蘆整體提升施工技術(shù)，包括提升支架設(shè)計(jì)與施工、定位等措施。 關(guān)鍵詞：超長(zhǎng)超重鋼梁；電動(dòng)葫蘆整體提升；吊裝 THE CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF LONG AND OVERWEIGHT STEEL BEAMS TOENHANCETHE OVERALL WITH USING HOISTCao luLiu H

2、ongjunChen XiaoweiLi JinhuozhouChong(China Construction Steel Structure Co. , Ltd . , Shenzhen 518040 , China )Subject: The steel beam in elevated floor waiting room at Hankou station renovation project designed for up to 44 m, weighs 20 tons, and do not have mechanical lifting conditions ; This art

3、icle describes the construction in limited conditions, the construction technology of long and overweight steel beams to enhance the overall with using hoist , including improved stent design and construction, positioning and other measures.Keywords: long and overweight steel beams；to enhance the ov

4、erall with using hoist；lifting現(xiàn)場(chǎng)高架候車室樓面。安裝時(shí)先將 3 段鋼梁采用卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至安裝位置進(jìn)行整體拼裝，然后采用 3 臺(tái)環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)將鋼梁整體提升至安裝位置，校正后進(jìn)行焊接?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)例安裝流程如下： 1）鋼梁原位拼裝：用卷?yè)P(yáng)機(jī)將配套的三段鋼梁轉(zhuǎn)運(yùn)至鋼梁的安裝位置，原位進(jìn)行鋼梁拼裝。拼裝過(guò)程中采用全站儀和門式架調(diào)節(jié)控制鋼梁的直線性和起拱度。 1工程概況漢口站改造工程高架候車室根據(jù)設(shè)計(jì)布置二層鋼梁，設(shè)計(jì)標(biāo)高為 22m， 構(gòu)件截面形式為1200mm*400mm*18mm*32mm，其中單根鋼梁長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá) 44m，重量達(dá) 20t。在施工 GC-GH 軸二層鋼梁時(shí)由于

5、受現(xiàn)場(chǎng)既有線影響，施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法提供吊車 作業(yè)場(chǎng)地,不能采用機(jī)械進(jìn)行吊裝。 A ABB B B A A 圖 2 鋼梁原位拼裝 圖 1 GC-GH 軸 22 米鋼梁平面布置圖2. 工程概況2.1 施工流程 構(gòu)件受道路運(yùn)輸限制,且利于鋼梁精度安裝， 鋼梁在制作廠整體制作完成后切割為 3 段運(yùn)輸至 第一作者：曹 璐，中建鋼構(gòu)有限公司，深圳市福田區(qū)車公廟泰然八路水松大廈 17 層，郵編：518040； E-mail：23569501 收稿日期：2012-10-30 186 2012 年 全 國(guó) 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 與 施 工 技 術(shù) 學(xué) 術(shù) 交 流 會(huì) 論 2012-12 曹 璐，等：超長(zhǎng)超

6、重鋼梁電動(dòng)葫蘆整體提升施工技術(shù) 2）提升支架安裝：鋼梁拼裝的同時(shí)進(jìn)行提升支架安裝。提升支架在地面上整體制作完成后采用塔吊吊至鋼柱牛腿上并與鋼柱牛腿焊接起來(lái)。鋼梁自身較重，且鋼梁跨度大，易側(cè)彎，提升中支架受到較大動(dòng)載，故支架底部與鋼柱牛腿間的焊接點(diǎn)為 重要檢查位置，本工程要求為全熔透焊縫。 5）提升過(guò)程中：吊裝條件全部符合時(shí)進(jìn)行鋼梁的提升。在鋼梁提升過(guò)程中注意保持鋼梁兩端電動(dòng)葫蘆同步提升，且兩端的提升速度應(yīng)保持一致。整個(gè)提升過(guò)程應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，禁止電動(dòng)葫蘆猛然啟動(dòng) 或停止。 圖 6 提升過(guò)程6）鋼梁提升到位臨時(shí)連接：鋼梁提升到安裝 位置后即進(jìn)行鋼梁的固定工作，利用安裝螺栓將鋼梁與牛腿連接固定。 圖

7、3 提升支架安裝3）電動(dòng)葫蘆掛鉤鋼梁：鋼梁拼裝及提升支架 完成后，即用電動(dòng)葫蘆掛住鋼梁。鋼梁上吊耳的大 小及尺寸要經(jīng)過(guò)計(jì)算軟件的驗(yàn)算，達(dá)到承載力要求， 并且吊耳位置與電動(dòng)葫蘆平面上重合，起吊中電動(dòng) 葫蘆掛鏈呈豎直狀態(tài)。吊耳與鋼梁間的焊縫必須經(jīng) 過(guò)探傷檢查，滿足全熔透一級(jí)焊縫要求。 圖 7 鋼梁提升到位臨時(shí)連接2.2 施工關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn) 1） 傳統(tǒng)的超長(zhǎng)超重鋼梁吊裝方法是采用大型吊裝設(shè)備直接吊裝，但由于本工程是鐵路站房既有線改造工程，受到施工場(chǎng)地、工期、過(guò)往火車通行安全等多方面的限制，如采用大型吊裝設(shè)備直接吊裝，需要很大的工作面，且現(xiàn)場(chǎng)條件無(wú)法提供，另大型吊裝設(shè)備直接吊裝的方法，給施工安全防護(hù)帶

8、來(lái)很大困難。 2） 因鋼梁超長(zhǎng)、超重，自身抗側(cè)彎能力弱， 在吊裝時(shí)易發(fā)生側(cè)彎變形，在安裝易引起結(jié)構(gòu)變形， 同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量、安全帶來(lái)不利因素。因此控制鋼 梁在吊裝過(guò)程中平穩(wěn)上升、不發(fā)生側(cè)彎，將是主要 的技術(shù)重點(diǎn)。 3） 現(xiàn)場(chǎng)工期緊急，鋼梁整體提升可縮短相應(yīng) 措施準(zhǔn)備時(shí)間，能滿足車站火車通車節(jié)點(diǎn)工期要求。 4） 在安裝前必須制定出合理的施工順序及方圖 4 電動(dòng)葫蘆掛鉤鋼梁4）鋼梁起吊：準(zhǔn)備工作完畢后開(kāi)始進(jìn)行鋼梁的試吊，啟動(dòng)電動(dòng)葫蘆，將鋼梁吊離地面 10 公分， 靜止半小時(shí)以上，檢查電動(dòng)葫蘆是否正常工作，并仔細(xì)檢查吊耳與鋼梁、提升支架與鋼柱牛腿間以及 提升支架自身的焊縫是否出現(xiàn)裂紋。 圖 5 鋼梁起

9、吊2012 年全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論2012-12 187 施工技術(shù)篇 法，并嚴(yán)格按照制定的施工順序和方法進(jìn)行安裝作 業(yè)，是本工程順利完成的關(guān)鍵。 3 施工過(guò)程要點(diǎn)分析3.1 提升設(shè)備選擇 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際要求，選用設(shè)備如下： 1）3 臺(tái) 15 噸 DHS 環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)，用于將超長(zhǎng)、超重鋼梁從二層樓板提升至安裝設(shè)計(jì)標(biāo)高。 2、提升支架一套，共2 個(gè)自制。用于懸掛 15 噸 DHS 環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)。3）門式架一套（自制） 由于鋼梁吊裝過(guò)程中容易出現(xiàn)平面外的大幅度彎曲， 在鋼梁跨中位置設(shè)置門式架懸掛一臺(tái)15 噸 DHS 環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)防止鋼梁側(cè)彎。 3.2 提升設(shè)備參數(shù) 3.2.1 電

10、動(dòng)葫蘆及提升鏈條選用 電動(dòng)葫蘆及提升鏈條由廠家配套提供，其質(zhì)量及吊裝能力都經(jīng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢部門認(rèn)證，滿足吊裝要求。 3.2.2 提升支架設(shè)計(jì) 提升支架采用型鋼梁和鋼管制作，鋼材材質(zhì)均為 Q345B，連接螺栓均為 M24(10.9 級(jí))，提升支架和柱頂連接為焊接連接，焊縫等級(jí)為一級(jí)。安裝前， 采用 MIDAS7.3 結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)整體提升模型進(jìn)行 受力計(jì)算。其設(shè)計(jì)模型圖如下： 圖 10 提升 架立面示意11 提升支架 1-1 剖面圖圖 12 提升支2-2 剖面圖3.2.2 提升支架設(shè)計(jì) 門式架位于梁中間，主要由胎架、鋼管柱及水 平方向連接桿組成。經(jīng)計(jì)算，該支撐的最大承載力160KN。 1） 胎架尺寸

11、參數(shù)為：高 15.5m，截面尺寸 2mx2m，豎向鋼管為114x6，斜腹桿和橫桿采用76x4 的 鋼管. 2） 鋼柱尺寸參數(shù)：299x12 無(wú)縫圓管，長(zhǎng) 15.5m。 3）水平方向連接桿：普通工字鋼 20a，長(zhǎng) 3500mm。 圖 8 提升支架模型示意圖圖 9 提升支架計(jì)算188 2012 年 國(guó) 鋼 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 與 施 工 技 術(shù) 術(shù) 交 流 會(huì) 論 2012-12 曹 璐，等：超長(zhǎng)超重鋼梁電動(dòng)葫蘆整體提升施工技術(shù) 置于柱頂?shù)膬膳_(tái)電動(dòng)葫蘆牽引，位于梁中間的電動(dòng)葫蘆主要起到防止鋼梁傾斜的作用，因此位于兩側(cè)的電動(dòng)葫蘆的提升速度應(yīng)稍微快于中間的電動(dòng)葫蘆，并且在整個(gè)吊裝的過(guò)程中嚴(yán)格控制觀察葫蘆的提升

12、速度，以避免中間的電動(dòng)葫蘆由于提升速度較快而導(dǎo)致受力過(guò)大。 3.5 過(guò)程監(jiān)測(cè) 在整個(gè)提升安裝過(guò)程中，采用高精度全站儀對(duì)鋼梁端部進(jìn)行跟蹤測(cè)量，如鋼梁兩端不在同一水平面，則及時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)提升速度保證鋼梁平穩(wěn)。 鋼梁就位之后采用在梁中位置兩側(cè)設(shè)置攬風(fēng)繩，以防止鋼梁出現(xiàn)側(cè)向彎曲變形。并在安裝完 3 天每天進(jìn)行檢測(cè)。 3.6 提升安裝時(shí)的其它注意事項(xiàng) 環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)在了解操作說(shuō)明的基礎(chǔ)上，還請(qǐng)注意下列事項(xiàng)： 1） 對(duì)使用說(shuō)明書和銘牌上內(nèi)容熟記后再操作。 2） 將上、下限位的停止塊調(diào)整后再起吊物體。 3） 在使用之前確認(rèn)制動(dòng)器狀況是否可靠。 4） 使用前若發(fā)現(xiàn)環(huán)鏈出現(xiàn)彎曲、變形、腐蝕等異常情況

13、時(shí)，絕對(duì)不要操作。 5） 絕對(duì)不要起吊超過(guò)額定負(fù)載量的物件，額定負(fù)載量在起吊鉤銘牌上已標(biāo)明。 6） 起吊物上禁止乘人，起吊物件的下面不得有人。 7） 起吊物體、吊鉤在搖擺狀態(tài)下不能起吊。 8） 將構(gòu)件移動(dòng)到電動(dòng)葫蘆正下方再起吊，不得斜吊。 9） 限位器不允許當(dāng)作行程開(kāi)關(guān)反復(fù)使用。 普通工字鋼20 胎架 雙拼工字鋼25 圖 13門式架立面圖圖 14 門式架計(jì)算分析3.3 提升施工準(zhǔn)備 安裝前對(duì)提升支架吊耳、底座的焊縫、連接螺栓進(jìn)行全面自檢，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行安裝。 起吊前檢查 DHS 環(huán)鏈電動(dòng)提升機(jī)的機(jī)械部分： 鋼環(huán)鏈、吊鉤、限位器等應(yīng)完好，檢查電器部分應(yīng)無(wú)漏電，接地裝置應(yīng)良好。每次吊重物時(shí)，在

14、吊離地面10cm 應(yīng)停止檢查制動(dòng)情況，確認(rèn)完好后方可進(jìn)行工作。 3.4 提升方法 沿鋼梁長(zhǎng)度設(shè)置三個(gè)吊點(diǎn)，分別為鋼梁兩端和跨中。鋼梁吊裝時(shí)兩側(cè)電動(dòng)葫蘆先于中間的電動(dòng)葫蘆提升，待鋼梁整體提升至離樓面 100mm 的位置， 讓其懸空 15 分鐘，在此時(shí)間段內(nèi)認(rèn)真檢查吊耳、支架及焊縫在受力情況下的性能和狀態(tài)，確保安全 的情況下方可繼續(xù)提升。提升的過(guò)程中主要依靠安 4安全注意事項(xiàng)由于安裝工作量大、安裝工期緊，且處于既有線改造施工，所以安裝前需搭設(shè)安全、穩(wěn)固、封閉的安全操作平臺(tái)，以保證安裝過(guò)程中所有安裝人員能夠安全地操作。 1） 安裝安全操作平臺(tái)使用腳手管搭設(shè)， 在柱頂搭設(shè) 2m3m，高 1.5m 的操

15、作平臺(tái)，并鋪設(shè)跳板，便于作業(yè)人員進(jìn)行焊接和提升操作； 2） 沿鋼柱高度搭設(shè)剛爬梯和防墜繩，確保高 2012 年全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論2012-12 189鋼管柱 施工技術(shù)篇 空作業(yè)安全。 3） 要求高空作業(yè)人員作業(yè)時(shí)必須系安全帶及戴安全帽。 4） 鋼梁吊裝時(shí)，提前向漢口火車站擴(kuò)建指揮部匯報(bào)，協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)施工和既有軌道線運(yùn)行，提前對(duì)裝時(shí)間，鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)間由原來(lái)的 15 天縮短至 7 天，大大提高了施工進(jìn)度，為下部結(jié)構(gòu)的盡快安裝創(chuàng)造了條件。 3）社會(huì)效益：漢口火車站作為武漢市三大客運(yùn)站之一，也是武漢的重要對(duì)外窗口之一，它的順利改造提高了武漢的城市形象。漢口站改造工程鋼結(jié)構(gòu)施工所采用的整體提升技術(shù)，以較小的投入爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間，很好地解決了現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件與施工的矛盾，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)推動(dòng)了鋼 結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展和完善，爭(zhēng)取了良好的社會(huì)效益。安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全。 ，確保施工現(xiàn)場(chǎng)和火車運(yùn)行的安 5結(jié)語(yǔ)漢口站改造工程高架候車室二層八根超長(zhǎng)、超重鋼梁現(xiàn)場(chǎng)整體提升安裝的成功，使本工程無(wú)論在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，都取得了顯著成效，同時(shí)也提高了鋼結(jié)構(gòu)施工的技術(shù)水平，而且為后期超長(zhǎng)、超重鋼結(jié)構(gòu)部分的安裝方面解決吊裝受限方面提供了可借鑒的方法。 1） 設(shè)備、措施投入方面：通過(guò)將超過(guò)現(xiàn)有汽車吊起重量的鋼梁現(xiàn)場(chǎng)整體拼裝、現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)葫蘆整體提升的方案，減小了大型吊裝機(jī)械的投入