大跨度钢屋架双塔机抬吊吊装施工技术

[摘要]垃圾转化热电站焚烧工房垃圾坑屋盖为27M跨钢屋架，受四周环境条件限制，吊装机械无法站位，不能按传统施工方法采用大型吊装机械完成作业，根据现场现有条件，准备采用两台施工塔吊配合吊装作业；本文主要介绍了钢屋架在吊装过程中的难点及所采取的特殊技术措施、关键部件的内力计算并进行了相关经济效益分析。

[关键词]钢屋架；双塔吊；抬吊技术；方案

一、工程概况

河北灵达环保能源有限公司垃圾转化热电站焚烧工房工程位于石家庄栾城窦妪工业园区内。

建筑设计：焚烧工房为框架结构，高层厂房分为五层，板顶标高29m，建筑物最高点36m，南北两侧墙顶标高33m，总建筑面积6933m2。卸料平台、锅炉房基础为独立柱基，垃圾坑为筏板基础剪力墙结构。

焚烧工房垃圾坑南侧为卸料平台，北侧为1#、2#锅炉，东侧为主厂房，西侧为木料场。垃圾坑南北向E --J轴为27m，东西向9--17为48m，上部为27m钢屋架结构。

二、施工准备

1、施工条件：

1.1钢屋架已按设计要求现场制作完毕，经检测符合设计及规范要求，并经相关人员验收合格；安装所需材料已按加工定制完成。

1.2现浇砼柱砼强度已达到设计要求强度，且在每根柱子上弹好标高、轴线控制，吊装前已将屋架在南侧的卸料平台上就位，确保垫平不变形、支设牢固不倾覆。

1.3吊装前详细检查屋架焊缝及连接处，防止焊缝漏焊、开裂，保证吊装作业安全。

1.4吊装前将柱头及周围场地清理干净，操作人员戴好安全帽、系好安全带、穿绝缘鞋，并设专人指挥吊车，确保安全。

2、吊装论证：

项目部即时成立了现场指挥小组，并组织由公司总工、生产经理、分公司技术经理、生产经理、项目经理、项目工程师、项目安全师、吊装班组长、吊车司机等人员就以下问题进行吊装论证。

⑴.双塔机抬吊27m屋架方案是是否可行？此点是整个方案能否可行的关键之一。----根据现场实际情况，没有吊装场地，大型机械无法靠近，不能实施吊装。屋架理论重量4411Kg,根据塔吊起重量表，双机抬吊能够满足承重要求，又有先前双机抬吊吊车梁（3600Kg）的实际经验，因此双机抬吊施工方案可行。

⑵.由于施工现场高度所限，方案中吊装水平夹角如何确定是此施工工艺的另一关键点。----根据现场实际情况，QTZ125塔吊大钩距焚烧工房东南北两侧墙最高点（33.0m）只有10m距离，由于条件所限，挂绳如直接采用两点绑扎，吊绳与水平呈42°角，不符合吊装时吊索与水平线夹角不宜小于45°的要求。所以单机吊装时使用9m长的横吊梁，以降低吊装高度。

⑶.方案中27m钢屋架起吊后稳定性是否满足？----钢屋架高度3340mm,为加强屋架平面刚度，在钢屋架表面用8#铅丝两道通长加固杉木杆。而钢屋架的吊装稳定性经计算能够满足吊装要求，两端采用风绳控制，方案可行。

⑷.吊装时双车交叉作业旋转时是否两车打架，绕不过去？----根据现场塔吊位置及大臂长度两车互相配合，协调作业，可避免此问题发生。

⑸.吊装方案中存在的其他技术及安全问题：大家达成一致意见认为此吊装方案可行，并认为双机抬吊的关键是两塔吊的起吊速度一致，协调作业，统一指挥。

三、吊装工艺

1、 27米钢屋架简介：

焚烧工房选用GWJ27-4A3钢屋架，位于⑨⑩11121314151617轴上各一榀，共9榀。每榀屋架长27m，高3340mm，理论重量4411Kg。考虑其他因素如风荷载、碰撞等因素屋架质量按4600 Kg计算。

2、吊装：

⑴.验算钢屋架的吊装稳定性

本钢屋架上下弦杆均为∠180×110×12，满足保证钢屋架吊装稳定性的弦杆最小值（∠150×100×12），且断面沿跨度方向无变化，因此不论绑扎点在钢屋架上任何一点，在吊装时都能保证稳定性。

⑵.挂钩布置

根据现场实际情况，QTZ125吊车大钩距焚烧工房南北两侧最高点（33.0m）只有10米距离，由于条件所限，吊绳与水平呈45°角（按最不利条件考虑）。

⑶.受力计算

整个屋架自重4.6T，考虑动力系数1.50，每根吊绳的拉力

S=4.6×1.5/（2×sin45°）=4.9T

计算钢丝绳选择F=4.9×9.8×8÷0.85=45 KN，式中：钢丝绳破断拉力换算系数取0.85；钢丝绳安全系数取8；查表选用直径为26mm，钢丝绳公称抗拉强度为1850N/mm2的6×19钢丝绳做捆绑吊索。取d=30mm的卡环。

⑷.吊装路线

现场共吊装9榀屋架，考虑吊车实际运转状况，利用QTZ125塔吊自己吊装1617轴2榀屋架，利用QTZ100塔吊自己吊装910轴2榀屋架。现场屋架存放在卸料平台上，利用汽车吊将1617轴2榀屋架及910轴2榀屋架分别就位在焚烧工房东西两侧通道内。其他5榀采用双机抬吊。吊装路线自9轴向17轴依次吊装。

⑸.单机吊装

先将屋架吊离地面500mm左右，停止起吊，然后再徐徐升钩，如此反复，以实验刹车及其它机械部件灵敏度。然后将屋架吊至柱顶以上，再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，以便落钩就位；落钩时，应缓慢进行，并在屋架刚接触柱顶时即刹车进行对线工作，随即做临时固定，并同时进行垂直度校正和固定工作。

⑹.双机抬吊

双机抬吊时，屋架立于卸料平台上，根据钢屋架位置不同，按照计算设计的不同吊点位置挂钩。先进行钢屋架共同起吊的试吊。试吊成功后两车共同起钩，当两机同时起钩将屋架吊离地面超过焚烧工房最高点时，前机将屋架端头从起重臂一侧转向另一侧（调档，前机配合），然后后机收小车，以保证两机垂直吊装，旋转至钢屋架南北方向时，后车前走小车，并同时两车旋转起重臂，递送屋架于安装位置。

双机抬吊屋架时，应注意下列几点：

①必须对两机进行统一指挥，使两者互相配合，动作协调。在整个吊装过程中，两机的吊钩滑车组，都应基本保持垂直状态。

②起吊时，必须指挥两机升钩将各自挂钩的吊索都拉紧后，方可拆除稳定屋架的支撑。

③双机抬吊屋架时，如果两机不是同时将屋架吊离地面或落向柱顶就位，则两机的实际荷载与计算的荷载分配就有很大的出入。因此，在实际操作中，为确保安全，必须两机同时将屋架吊离地面或落向柱顶就位。

⑺.钢屋架吊装过程中要有可靠的安全措施两头用揽风绳栓住，防止偏移。

⑻.第一榀就位后，用揽风绳、架管将屋架与山墙及固定端连接，按照图纸进行必要的焊接，将屋架固定牢固后，再松开吊车钢丝绳。

⑼.吊装第二榀钢屋架就位，立即与第一榀进行横向连接。其他钢屋架安装按此方法依次进行。

⑽.钢屋架要有可靠定位措施，就位后立即加横向剪刀撑及上弦水平撑杆，然后再按步骤吊装下一榀。

⑾.校正：钢屋架校正的主要内容包括垂直度和平向位置校正，两者应同时进行。垂直度用靠尺、线锤检查。平面位置校正采用拉钢丝法或仪器放线法。

⑿.钢屋架的最后固定，是在钢屋架校正完毕后，按设计要求固定好。

四．安全操作技术

1.安全技术措施：为保证吊装及安装人员的安全，利用现场两台天车，将天车开至作业部位下面，天车间悬挂安全网，防止人员坠落。悬挂安全网必须经相关部门验收合格后，方可交付使用。禁止斜吊，应避免超载吊装。禁止在六级风的情况下进行吊装作业。绑扎构件的吊索需经过计算，绑扎方法应正确牢靠。所有起重工具应定期检查。指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确，塔吊司机应听从指挥。

2.防止高空坠落措施：操作人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带，安全带应高挂低用。高处使用撬杠时，人要站稳扶稳。操作人员在脚手板上通行时，应思想集中，防止踏上探头板。钢屋架安装时，必须搭设牢固可靠的操作台，需在梁上行走时，应设置护栏横杆或绳索。

此外，还有防止高空落物伤人措施及防止触电措施。

通过现场实际应用，两台塔吊吊装9榀屋架只用了1.5天时间就吊装完成，比预计提前2天时间。本施工技术既保证了吊装安全又加快了施工进度，为工程节省人工费、机械台班费共计20000元，降低了施工成本。