大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工

目前工業廠房多采用排架結構,屋架采用輕鋼屋架,為減少高空作業和高處墜落風險,施工中應盡量在地面作業,采用起重機吊裝屋架。起重設備規格型號、吊繩規格型號、吊點位置及吊繩角度是吊裝的重要參數,吊裝前必須進行吊裝設計,選擇最優方案,確保吊裝過程安全。

1?工程概況

云南某海綿鈦項目還原蒸餾工段,總長度為310?m。采用現澆排架結構,獨立基礎。屋架為輕鋼屋架,共49榀,跨度為27?m,柱頂標高為27.000?m,柱距有6?m,10?m,12?m三種。屋架高度為1.5?~2.85?m。 GWJ?27—1和GWJ?27—3屋架上弦支撐桿件重1.263?t,下弦支撐桿件重0.808?t,兩榀屋架和上下弦支撐桿件總重5.648?t;型號GWJ?27—5A改的屋架上弦支撐桿件重4.066?t,下弦支撐桿件重1.853?t,兩榀屋架和上下弦支撐桿件總重11.684?t;型號為GWJ?27—5?B改的屋架上弦支撐桿件重3.702?t,下弦支撐桿件重2.589?t,兩榀屋架和上下弦支撐桿件總 重12.075?t。

本工程~/軸有4?m×4?m的基坑,其底標高為–1.700?m,~/軸有1?m×1?m短柱和柱腳螺栓,短柱頂標高為–0.500?m,跨內地坪標高約–0.500??m。

2?吊裝方案

本工程地處山坡風口處,常年吹東南風,且風力較大。施工時處于冬季,因晨霧較大導致能見度低,輕鋼屋架上易結露,構件表面濕滑。構件采用CO2氣體保護焊,在30?m高空焊接作業安全隱患大。因風大且濕度較大,難以保證焊接質量。 為減少高空作業,在現場的制作場集中制作輕鋼屋架,完成后用平板車運至車間內進行組裝,將兩榀屋架組裝為一個單元進行吊裝,屋架上下弦支撐桿件、屋面檁條等桿件焊接作業均在地面進行。

2.1?吊裝方法

由于建筑周邊有輔助設施,場地內有設備基礎等,屋架在車間內邊組裝邊吊裝,采用跨內吊裝,后向作業。

2.2?吊裝設備選擇

根據吊裝單元的重量和起重高度,采用1臺75?t輪胎式汽車式起重機進行吊裝。

2.3?吊裝參數確定

2.3.1?鋼絲繩長度計算

(1)將綁扎點設置在屋架上弦桿件中部,吊點位于吊裝單元中間位置,如圖1所示。

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖1

(a)

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖2

(b)

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖3

(c)

圖1?鋼絲繩計算

(a)立面圖;(b)平面圖;(c)鋼絲繩角度

(2)經計算,屋架吊裝時吊繩角度在0°~90°范圍內,隨角度增大而增長,為確保安全,起吊時鋼絲繩角度以60°為最佳。當鋼絲繩角度為60°時長度為10.096?m,鋼絲繩角度為45°時長度為7.13?m。

若鋼絲繩長度小于7?m,屋架上弦桿件會發生變形;而鋼絲繩長度大于10?m時則會導致起吊臂長、高度受限。為合理使用鋼絲繩,延長鋼絲繩使用壽命,選用10?m長鋼絲繩(端部套橡皮)。

2.3.2?吊裝參數計算

因起重臂與所吊屋架邊距離大于300?mm。跨內吊裝時(兩榀屋架組裝后)的計算如圖2所示。

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖4

圖2 ?跨內吊裝示意

吊裝參數見表1。設備吊裝參數見表2。

表1?屋架吊裝參數

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖5

表2?吊裝參數

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖6

3?屋架吊裝技術措施

(1)輕鋼屋架構件在地面進行組裝,組裝平臺須有一定強度,組裝構件應采取可靠的防傾倒措施。若需在高空焊接,必須設置可靠的臨邊防護安全裝置。高空作業人員須正確佩戴防護用具,作業人員應從現場規定的通道通行。

(2)由于輕鋼屋架側向剛度差,扶直時又改變了屋架桿件的設計受力狀況,尤其是上弦桿件節點處易因扭曲應力而損傷屋架,故在扶直輕鋼屋架時綁扎方木對上弦桿進行加強。起重機的吊鉤應與屋架中心重合,綁扎點按圖3設置且左右對稱布置,吊索與水平面的夾角按表1要求設置,最佳吊裝角度為60°。

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖7

(a)

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖8

(b)

圖3?屋架吊裝點布置

(a)立面圖;(b)平面圖

屋架吊裝前水平置于地面上,按兩榀為一單元組裝焊接,鋼屋架扶直后立即吊裝就位。起吊時吊點應高于屋架重心,并在屋架兩端和中部左右兩邊分別綁扎拖拉棕繩,以確保屋架起吊后保持水平,控制屋架擺動及校正吊裝位置。屋架按平面位置就位,需考慮屋架的安裝順序和兩端朝向。屋架就位后用安裝螺栓與柱連接,以保持穩定,如圖4所示。

大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工的圖9

圖4?屋架吊裝

(3)鋼屋架吊裝就位后,采用經緯儀測量校正其位置和垂直度,對個別位置的尺寸偏差用倒鏈頂緊合攏或松開。對屋架整體偏差采用纜風繩逐步校正,然后焊接固定。

4?結束語

云南某海綿鈦項目還原蒸餾工段排架結構屋架吊裝施工中,根據吊裝方案,吊繩長度和起吊點吊繩綁扎位置及角度,在多項措施的保證下,輕鋼屋架桿件未受損壞、未發生安全事故,在規定工期內保證了49榀長27?m的T型輕鋼屋架順利吊裝。

文章來源:土木在線

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