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          大跨度鋼橋架的吊裝

          本文就東北特鋼大連基地環保搬遷工程中跨越廢鋼加工車間鋼橋架梁的吊裝作為實例介紹大跨度鋼橋架梁施工的施工方案選取、技術措施和應用情況.

          關鍵詞:施工空間 大跨度鋼橋架

          1 前言:

          東北特鋼大連基地環保搬遷工程廢鋼車間已施工完,廠房已投入生產,管線橋架需在廠房中部跨越其屋面,且廠房附近其他工程基本完成,施工空間有限。如何保證工期、降低成本、保障安全成為本工程的重點。為此,擬定多種方案,對比各項指標,綜合分析選取最優方案,并在施工過程中采取有效技術措施,保障安全。為今后類似工程的施工提供了便利條件。

          2 大跨度鋼橋架梁的吊裝

          2.1鋼橋架梁概況

          一煉鋼車間煙氣通風除塵設施管線橋架為跨越廢鋼車間37-38線屋面大跨度結構,跨度達75.5m,橋架為拱形,管廊主梁標高為26.250m,橋架上弦拱梁頂部中心標高為41.800m。橋架兩側主梁中心距離為14.1m,橋架總長107.685m、總寬度17.1m,整體重量約394.675t。

          2.2施工方案的擬定及選取

          由于廢鋼車間已施工完,廠房柱、屋面等均已形成,管錢橋架需跨越廢鋼屋面,且其附近其他工程均基本完成,施工空間有限,給此工程的施工帶來很大困難。

          針對此工程安裝高度高、重量大、跨度大、施工空間有限的特點,初步擬定三套施工方案,即:

          (1)橋架整體拼裝滑移施工

          (2)單側主梁和拱梁拼裝雙汽車吊整體吊裝后,在空間形成穩定體系

          (3)橋架通廊整體拼裝雙履帶吊機抬吊

          此3個方案的施工經濟費用、技術措施和施工要點比較如下:

          參考上述各項指標,經與甲方、監理、設計單位反復討論,考慮現場實際施工條件、工期、技術和安全的風險及經濟指標,最終選定按照第2套方案進行施工。

          第2套方案考慮的重點是:單側桁架吊點的確定;吊裝過程桿件截面強度、剛度和穩定性是否滿足;吊裝過程中及就位后單側桁架結構的平面內和平面外穩定驗算。

          2.3大跨度橋架的吊裝施工

          2.3.1施工部署

          (1) 管線鋼結構橋架圖紙新到,廢鋼車間結構于2009年已安裝完成,所以管線橋架施工前需將廢鋼車間JK、KL跨36-40線廠房結構及電器照明管線拆除。廠房結構包括36-41線屋面彩板、屋面檁條和支撐拆除,JK跨、KL的36線、39線屋架拆除,K列、L列36-39線吊車梁、柱間支撐、墻架結構拆除并使用25t運輸車倒走。

          廢鋼車間廠房內JK跨KL跨36-40線回填好,頂標高為0.80m,上面滿鋪20mm鋼板。廠房兩側道路整平壓實,并設置坡道保證與廠房內部貫通。

          圖一(現場平面圖)

          (2)跨橋施工采取單側主梁和拱梁地面拼裝整體吊裝的方法施工,施工機械使用75t汽車吊。施工時將橋架梁拼裝如圖一所示回填處位置,然后使用兩臺大型汽車吊安裝。然后再安裝管線橋架中部連接梁、支撐、平臺管托。由于廢鋼廠房屋面與橋架梁底部間距約1m,所以橋架跨橋段安裝時須同步恢復37-38線屋面結構。

          橋架單側梁拼裝后整體重量為135.055t,加上吊鉤吊具后總重量為138.655t。根據當地資源施工機械選用一臺GMK7450汽車吊和一臺LTM1500汽車吊,GMK7450汽車吊主桿49.8m,作業半徑12m時額定負荷為91t, LTM1500汽車吊主桿長47.3m作業半徑9m時額定負荷為87t,87×2×0.8=139.2t>138.655t。

          2.3.2技術措施

          (1)復查管線橋架支架基礎軸線、標高是否符合要求。每根鋼柱底部使用4落-200×200墊板墊至柱底標高位置。將地腳螺栓螺母裝配好。

          (2)由于管線橋架構件擺放、橋架梁拼裝和吊車通行站位需要廢鋼車間JK跨KL跨36-40線區域的構件雜物必須倒開。在廢鋼車間JK跨KL跨35線、40線處臨時增加車擋,將滑線35-40線位置斷電。

          (3)拆除廢鋼車間36-39線廠房結構、燃氣管道等。

          (4)由于橋架支架無法整體運輸出廠,采取散裝方式安裝,施工機械使用75t汽車吊,ZJ-1、ZJ-2和ZJ-3安裝調整焊接后進行柱底灌漿。

          (5)橋架拱梁和水平主梁無法整體運輸出廠,制作分三段出廠,卸車時立式擺放。使用75t汽車吊將橋架兩側主梁、拱梁和吊桿拼成整體。橋架梁拼裝時靠近砼柱拼裝使用?13鋼絲繩和鋼支撐固定好。由于橋架梁內力極大,未經技術人員允許確認不得隨意進行焊接。橋架主梁應于跨中均勻起拱(需制作時考慮),起拱高度為1/1200。橋架梁整體垂直度和吊桿垂直度必須符合要求。

          (6)兩側橋架梁拼裝后根據當地資源選用一臺GMK7450汽車吊和一臺LTM1500汽車吊吊裝,一臺160t汽車吊,先安裝靠近38線側橋架梁。

          (7)38線側橋架梁吊裝過程中另外使用一臺25t汽車吊吊裝在38線K列伸縮縫處兩屋面小鋼柱頂增加支架支撐固定主梁。38線側橋架梁就位后立即使用鋼絲繩作纜風繩將橋架梁拉好調整好,所有梁接口位置焊接完成后吊車方可回鉤,且中間吊車梁不回鉤,以保證橋架梁穩定性。

          圖二(38線橋架梁吊裝)

          38線中間汽車吊不回鉤以保證橋架梁結構穩定 ,見圖三:

          圖三(中間吊車不回鉤)

          (8)38線橋架梁安裝完成后安裝靠近37線橋架梁。吊裝過程中已安好的靠38線側橋架梁上纜風繩由于妨礙吊裝所以需要再使用纜風繩拆除。拆除前使用使用兩臺160汽車吊將38線橋架梁扶穩,然后再將纜風繩拆掉。

          圖四(37線橋架梁吊裝)

          (9)37線側橋架梁吊裝就位螺栓固定后立即用纜風繩將橋架梁調整固定好,接著在拱梁和水平主梁間安裝支撐保證橋架整體穩定性,然后吊裝37線側橋架梁的吊車方可摘鉤。支撐撐結構從南北兩側同時安裝以加快速度,安裝中必須保證橋架梁的穩定性不得由于支撐構件吊裝不方便將纜風繩隨意拆除。由于橋架梁較長施工中注意防止梁側向彎曲。

          圖五(安裝支撐)

          (10)JL段管道橋架梁安裝后安裝管線橋架中部連接梁、支撐和平臺管托以及同步恢復拆除的廠房結構。

          (11)使用130t汽車吊安裝HJ段的橋架梁。然后使用75t汽車吊安裝HJ段安裝連接梁、支撐和平臺管托。

          圖六(施工完的橋架梁)

          3 結語

          該工程結構跨度巨大,高度高、重量大,場地較狹小,廢鋼車間廠房已經建成投產,施工難度大。施工前綜合考慮經濟、技術等各方面的綜合指標,優選施工方案,在保證安全的前提下,降低了工程造價,縮短了工期,為工程順利進行創造了條件。

          注:文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。

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