超重钢筋混凝土排架柱的吊装技术

摘要：炼钢工业厂房设计结构形式一般为单层钢筋混凝土排架结构或钢结构形式，现主要介绍钢筋混凝土排架柱的预制和吊装技术。

关键词：超重；钢筋混凝土排架柱；吊装；技术

Abstract: The bent frame structure or steel structure industrial plant design structure steel for single-story reinforced concrete, now mainly introduces precast bent reinforced concrete and hoisting technology.

Keywords: overweight; column bent reinforced concrete; hoisting; Technology

中图分类号： TU375文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

1、前言

厂房单层钢筋混凝土排架结构，其特点是混凝土排架柱外形尺寸较长，自重较大，所有预制柱在现场预制。预制排架柱均为斜腹杆双肢柱，长度大约为30米左右，重约90吨，必须一次成型。预制柱的翻身和吊装位置及方式的技术方案的确定至关重要，稍有偏差，轻则在吊装过程中产生裂纹，重则发生断裂事故。

2、预制柱翻身和起吊位置的确定

2.1翻身位置确定

柱翻身采用四点翻身。预制柱预制时，设四处翻身孔。孔采用DN80焊接钢管预埋在排架柱内，翻身孔的设置遵循柱自重平衡原则，具置设置见下图。

2.2起吊位置确定

柱吊装采用一点起吊。根据现场实际情况，以及图纸要求，柱子采用吊装孔整体一点吊装，吊点设在牛腿处，孔采用DN150焊接钢管预埋在排架柱内， 位置见下图。

2.3抗裂验算

主厂房柱均布荷载

q1=(0.8×0.5×2+0.7×0.3×1.2)×25000×1.5=39375N/m

q 2=2.2×0.8×25000×1.5=66000N/m

q 3=0.8×1.3×25000×1.5=39000N/m

起吊时最危险的截面验算:

Mb=39000×10.005×5.925+55500×0.612/2=1808413Nm

Mc=39375×9.205×9.205/2=1603559Nm

柱配筋22φ25，柱高2200mm,则

M=Agfg(h0-as)=10794×300×(1100-35)/1000

=3448683Nm＞MB(满足吊装要求)

抗裂验算:

截面B：

δs=1808413000/（0.87×10794×1065）

=180N/mm2＜200N/mm2(安全)。

3、预制柱的吊装准备

3.1.技术准备

3.1.1、组织相关的人员审阅图纸，发现问题及时与设计协商解决。

3.1. 2、编制具体指导施工的技术交底。

3.1. 3、预制柱杯口基础中心墨线已弹好。

3.1. 4、预制柱中心墨线及标高控制墨线已弹好。

3.1. 5、预制柱编号已标好。

3.1.6、基础交出测量资料及现场实地交接工作完成后，测量人员可按资料和规程进行基础各项数据的复测工作，复测内容：

（1）首先根据控制网检查柱基础的行列线的定位情况。

（2）各行、列线是否在同一轴线上。

（3）各行距、列距是否符合设计要求。

（4）基础的底平面标高。

3.1.7现场施工人员的准备工作

（1）施工人员要熟悉图纸及安装现场各方面的情况。

（2）施工前要对施工人员进行施工安全及吊装技术方面的交底。

（3）吊装的起重工人要对配合吊装的起重机械性能熟悉。

3.1.8、设备机具准备

（1）吊装前对安装中所要使用的机具进行检查以及安装的机具是否齐全。

（2）准备好吊装时所要使用一些辅助设施及安全设施。（如：直爬梯、吊笼、安全绳）

（3）吊装前要制定出主吊机行走的路线，先要对现场吊机路线进行平整。

（4）测量基础标高并配备好垫板。

（5）在基础顶上弹出建筑物的纵、横定位轴线和柱的吊装准线，作为预制柱对位，校正的依据。柱的吊装准线应与基础面上所弹的吊装准线位置相适应。

3.2现场准备

3.2.1、预制柱加工场地的道路已清理畅通。

3.2.2、电源直接引自施工工地配电箱。

3.2.3、吊装车辆、吊装索具已备好。

3.2.4、夜间施工时，应有足够的照明设施。

3.3路基处理

分区域进行路基处理，确保路基的坚实，满足吊车行走、站位的要求，确保施工过程的安全。

3.4基础准备

本工程钢筋混凝土柱基础为杯形基础，吊装前在基础杯口面上弹出建筑物的纵、横定位线和柱的吊装准线，作为柱对位、校正的依据。如吊装时发生有不便于下道工序的较大误差，应进行纠正。基础杯底标高，在吊装前应根据柱子制作的实际长度（从牛腿面或柱顶至柱脚尺寸），进行一次调整。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点），再量出柱的实际长度，结合柱脚底面制的误差情况，计算出标底标高调整值，并在杯口内标出，然后用设计要求的细石混凝土（调整值大于20mm）将杯底垫平至标志处。

检查厂房的轴线和跨距，将杯口侧壁的表面凿毛，并清除杯底垃圾做好杯口基础的验收工作。

在柱身上弹出中线，保证弹三面，两个小面和一个大面。

准备吊装索具及测量仪器。

4、钢丝绳及横吊梁的受力计算和选用

4.1、钢丝绳受力计算和选用

根据预制柱重量统计表，钢丝绳荷载选用100吨。

钢丝绳的容许拉力为：[Fg]=100*10000=1000kN

钢丝绳破断拉力为：Fg=[Fg]K/α=1000*5/0.85/2=2941kN

式中[Fg]—钢丝绳的容许拉力（kN）；

Fg—钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；

α—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，对6×19、

6×37、6×61钢丝绳分别取0.85、0.82、0.80；

K—钢丝绳使用安全系数，取K=5。

选用6×61、直径50mm、钢丝绳公称抗拉强度为3400N/mm2的钢丝绳，共50米。

4.2圆钢横吊梁选用

根据查表，按照满足抗折强度的原则，横吊梁选用φ140圆钢，材质Q345，吊装时将横吊梁穿入预埋在排架柱内的DN150焊管，进行吊装。吊具按下图制作，共制作两套。

4.3翻身吊具的选用

采用φ60圆钢，材质Q345，翻身时将φ60圆钢穿入预埋在排架柱内的DN80焊管，四点起吊翻身。吊具按下图制作，每次用四个，制作两套共八个，周转使用。

5 预制柱的吊装工艺

5.1构件翻身

根据图纸要求，需将柱翻身，然后起吊，经查吊车性能表，结合现场实际情况，参考吊车租赁公司工程师意见，采用一台300t、一台50t共两台汽车吊翻身。利用主厂房柱身设的四处翻身孔用翻身吊具对柱进行翻身，如下图。

5.2、起吊

用圆钢吊梁穿过吊装孔柱身，然后用吊索从柱子窄面两侧分别吊住横吊梁。它的优点是，柱起身后刚度大，抗弯能力强，起吊后柱与基础杯底垂直，容易对位。

根据柱的重量、长度、起重机的性能和现场情况拟采用滑行法进行起吊：采用滑行法吊装时，柱的绑扎点靠近杯口基础。起吊时，起重臂不动，仅起重钩上升，柱顶也随之上升，柱脚则沿地面滑向基础，直至柱身转为直立状态，起重钩将柱提离地面，对准基础中心，将柱脚插入杯口。

柱脚插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在离杯底30-50mm处进行对位，对位的方法，使用钢楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍撬动柱脚，使柱的安装中心线对准杯基口上的安装中心线，并使柱基本保持垂直。对位后将楔块略打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底，再检查一下安装中心线对准的情况，若已符合要求，即将楔块打紧，将柱临时固定。

6、预制柱的校正

柱的校正包括三方面的内容：即平面位置、标高及垂直度。柱的标高校正在杯基杯底抄平时已经完成，而柱平面位置的校正则在柱对位时也已完成。因此，在柱临时固定后，仅需对柱进行垂直度的校正。

对柱垂直偏差的检验方法，使用两架经纬仪从柱相邻的两边（视线应基本与柱面垂直）去检查柱吊装准线的垂直度。如偏差超过规定值则应对柱的垂直度进行校正。校正时使用楔子配合钢纤校正。

柱子校正注意事项：

6.1、垂直度校正后应复查平面位置，如其偏差超过5mm，应予复校。

6.2、校正柱垂直度需用两台经纬仪观测。上测点应设在柱顶。经纬仪的架设位置，应使其望远镜视线面与观测面尽量垂直（夹角应大于75°）。观测变截面柱时，经纬仪必须架设在轴线上，使经纬仪视线面与观测面相垂直，以防止因上、下测点不在一个垂直面而产生测量差错。

6.3、因为本工程采用无缆风校正法校正柱子，当在柱倾斜一面敲打楔子或顶动柱时，可同时配合松动对面楔子，但绝不可将楔子拔出，以防柱倾倒。

6.4、在阳光照射下校正柱的垂直度，要考虑温差影响。由于温差影响，柱向阴面弯曲，使柱顶有一个水平位移，其数值与温差、柱长度及厚度等有关。细长柱可利用早晨、阴天校正；或当日初校，次日晨复校。

6.5、最后固定：

柱校正后，应立即进行最后固定。最后固定的方法，是根据图纸在柱脚与杯口的空隙中灌注细石混凝土。所用混凝土的强度等级符合图纸要求，采用C30混凝土。混凝土的灌注分两次进行。

第一次：灌注混凝土至楔块下端。

第二次：当第一次灌注的混凝土达到设计强度等级的25%时，即可拔除楔块，将杯口灌满混凝土。

7、总结

对于如此超长、超重且不分段安装的混凝土预制构件的安装必须经过周密的安排，依据科学的计算数据，在所编制的可行的施工方案的指导下，所有排架柱得以成功安装，没有发生任何质量问题，为建筑安装工程施工积累了这方面成功的施工经验。