大跨度罗锅钢桁架安装技术

摘要：水泥生产线原煤预均化堆场中心立柱与原煤输送转运站之间的标高不在同一标高面上，输送钢桁架经常采用罗锅形式的结构。由于罗锅桁架要待网架施工至安装位置下部时，钢桁架才能整体吊装，增加了吊装的难度和安全风险。本文以工程为例，着重论述大跨度罗锅钢桁架安装技术及施工过程中的质量和安全保证措施。

关键词：大跨度；钢桁架；安装技术

TU74

1、工程概况

1.1、巢东海昌二期原煤预均化堆场大跨度罗锅钢桁架，跨度为57.85m，截面3300mm（宽）*3800mm（高），一端支承在堆场外的ZJ-a转运站上，牛腿标高18.739m,另一端支承在堆场中心立柱平台上,标高为15.482m,钢桁架整体重量60t。待网架施工至安装位置下部时，开始安装该大跨度罗锅钢桁架。

1.2、安装工程的平面图、立面图详见附图-1、附图-2、附图-3。

2、大跨度罗锅钢桁架安装前期准备工作

2.1、基础复核

2.1.1、轴线复核：检查钢桁架两端安装位置的轴线和跨度是否符合设计要求，在砼框架和中心立柱安装位置的顶面用墨线及经纬仪将设计安装位置的中心线弹出。

2.1.2、标高复核：用水准仪精确测量出砼框架及中心立柱安装位置的施工实际标高，并与设计标高进行比对，在钢桁架安装前完成标高调整工作，保证符合设计要求。

2.1.3、砼框架强度：砼框架及钢桁架安装位置的混凝土强度必须达到设计强度的75%后方能进行钢桁架的安装工作（砼强度以同条件养护混凝土强度报告为准）。

2.2、钢桁架构件查验

大跨度罗锅钢桁架在原煤堆场内部现场制作拼装，对现场构件的外形尺寸、数量、规格、型号、焊接质量、外观质量、油漆质量进行检查。

2.3、钢桁架构件堆放

2.3.1、构件装卸时应合理布置吊点，防止发生过大的变形或损坏。

2.3.2、构件堆放场地应平整、坚实。构件按类型和安装次序分别存放。

2.4、安装场地

本工程拟采用二台130t汽车吊进行安装，70t、25t二台汽车吊进行拼装，安装场地表面需铺设500mm碎石并压实，保证安装场地地基具有足够的承载力。

2.5、起吊机械、吊索具检验

汽车吊的性能、安装用绳索、卡环、钢丝绳卡、夹具、手拉葫芦等在安装前必须认真检查或试验，确认其安全可靠后方可使用。

2.6、安装前的作业技术交底

大跨度罗锅钢桁架安装前，对相关作业人员进行技术交底，特别是对钢桁架各施工段的安装顺序、钢丝绳捆绑方法、吊车位置及安全操作规程作重点交底。

2.7、制定合理的安装工艺

根据大跨度罗锅钢桁架的特点，结合现场的实际情况，项目经理部组织相关技术人员进行认真讨论，制定科学合理的安装工艺。

3、大跨度罗锅钢桁架安装

3.1、主要构件的规格和重量

3.2、钢桁架安装钢丝绳选用计算

3.2.1、钢桁架总重量60t，留6t花纹板不铺，确保钢桁架的重量为54t。绳索重量为0.82t，每台吊车的起吊重量按【（54+0.82）t÷2】／0.8=34.26t考虑。130t汽车吊50t钩头重量为0.634t，每台吊车安装重量按照34.894t计算。

3.2.2、钢丝绳受力分析如下：

四点吊装，单点载荷为34.26t÷4=8.57t，钢丝绳与水平成60度夹角。

钢丝绳受力F＝8.57t÷sin60°＝9.9t

3.2.3、选用Φ30mm（6×37＋1）的钢丝绳，抗拉强度为185MPa时，最小破断力为64.43t。

3.2.4、受力校核

钢丝绳的安全系数取6.0，其最大受力Q=9.9×6.0＝59.4t＜64.43t。受力校核合格。

3.3、安装工艺

3.3.1、GHJ-1钢桁架水平长度57.85m，截面尺寸3300mm×3800mm，整个钢桁架成倒“L”型，钢桁架采用整体框架安装，花纹板待钢桁架框架安装完后另行铺设。GHJ-1钢桁架一端坐落在网架结构外砼支架牛腿上（标高18.739m），另一段安装在中心立柱钢平台上（标高15.482m）。根据现场条件，需选用两台130t汽车吊进行安装，现场拼装采用一台70t和一台25t汽车吊。

3.3.2、安装作业流程

（1）先制作好GHJ-1，后用70t和25t汽车吊拼装，铺部分花纹板，留6t花纹板不铺，钢桁架框架重量为54t。钢桁架在地面拼装焊接好经自检合格后，报监理、业主验收，验收合格后方能安装。

（2）按图示位置就位两台吊车。一个吊点设在钢桁架平直段，离端部16m处，吊点处承受竖向荷载34.26t，4点吊装。另一吊点设在钢桁架弯折段，离端部15m处，吊点处承受竖向荷载34.26t，4点吊装。

（3）设在钢桁架平直段的130t吊车，其回转半径9m，主臂长度34.88m，额定承载35t；另一台130t吊车，其回转半径9m，主臂长度34.88m，额定承载35t；，每台吊车安装重量34.894t均小于额定承载量35t。两台吊车开始同时起钩，将钢桁架吊至超过设计标高1m位置。

（4）标高位置到位后，开始平移桁架，至设计水平位置后，两台吊车同时下移至设计标高，此时钢桁架两头各用撬棍精确就位，就位后与支座处预埋件焊接牢固，详见附图-2、附图-3。

（5）安装工作完成后，用25t汽车吊安装铺设花纹板。认真做好防腐刷油工作，再对所有焊点、焊缝进行仔细检查，并量取通廊自然状态下的高度变化。

3.3.3、钢桁架构件的绑扎

在钢桁架构件的组装与安装过程中，必须对所有的钢桁架构件进行合理的绑扎，确保安装时不倾覆、不失稳。

3.3.4、试吊

安装的准备工作就绪后，要进行试吊。试吊高度为300～400mm为宜，试吊后检查索具牢固和吊车稳定程度，吊点位置的准确性。

3.3.5、钢桁架构件的连接和固定

本工程结构单元件之间的连接，除构件主桁架与支架牛腿预埋件采用螺栓连接加焊接外，其余均采用焊接。

4、质量保证措施

4.1、施工技术保证措施。

4.1.1、安装前，应按构件明细表核对进场的构件，查验产品合格证和设计文件。

4.1.2、钢构件进入现场后应进行质量检验，以确认在运输过程中有无变形、损坏和缺损，并会同有关部门及时处理。

4.1.3、拼装前施工小组应检查构件的几何尺寸、焊缝坡口、起拱度、油漆等是否符合设计图纸规定，发现问题后应报请有关部门，必须在吊装前处理完毕。

4.1.4、每道工序必须认真填写质量数据，质量检验合格后方可进行下道工序。

4.1.5、钢结构拼装前应对胎架的定位轴线，基础轴线和标高位置等进行检查。

4.1.6、测量仪器应定期进行检验校正，确保仪器在有效期内使用。

4.1.7、加强技术档案资料的管理，特别是质量保证资料，按规定及时收集、整理、真实的填报、审核归档，确保资料完备齐全。

4.2、大跨度罗锅钢桁架安装工程质量控制点

4.2.1、在构件吊装前，要根据设计认真复核预埋铁件及地脚螺栓的中心位置及标高，发现问题及时调整和处理。

4.2.2、钢桁架构件较长，在堆放和运输过程中要垫放平整，避免产生弯曲变形。

4.2.3、由于构件的安装跨度大，安装前必须计算吊点位置和自身重力产生的弯矩，切不可侧向受力。

4.2.4、按规范和图纸要求起拱。

5、安全保证措施

5.1、人员资格

5.1.1、特种作业人员必须持有效证件上岗。

5.1.2、参加吊装作业人员应体检合格方可登高作业。

5.2、安全技术交底与监控职责

5.2.1、吊装前应对施工专业人员进行安全技术交底，交底内容要相近且有针对性。

5.2.2、在构件吊装的过程监控前，必须在现场对相关责任人进行现场实地交底，确保安装工艺交底到每人、每个环节。

5.2.3、相关责任人在明确各自的责任和工作内容后，必须在起吊前检查巡视自己的责任区及工作准备，发现问题及时报告和整改，确保安全。

5.3、警戒区域的设置和管理

5.3.1、构件安装作业时必须采取全封闭的安全警戒线，要有明显的警示标志。

5.3.2、所有负责安装工作的监控员和现场安全员，不得擅自离开自己的监控点和安全管理区，特殊情况必须请假，同意后方可离开。

5.3.3、在安装全过程中，无关人员一律不得进入全封闭警戒区。

5.4、汽车吊的安全使用

5.4.1、汽车吊行驶的道路必须平整、坚实、可靠、停放的地点必须平坦。

5.4.2、起吊构件时，二台汽车吊的吊钩滑轮组都应保持垂直状态，

5.4.3、吊车操作时，臂杆提升、下降、回转要平稳。抬吊时，每台汽车吊不得同时进行二个机构的操作，二台汽车吊动作时，要进行同样性质的动作，而且动作应平稳。

5.4.4、双机抬吊作业时，要根据吊车的起重能力进行合理的负荷分配（每一台起重机的负荷量不宜超过其安全负荷量的80%）。

5.4.5、安装时，应有专人负责统一指挥，指挥人员应位于操作人员视力能及的位置。起重机驾驶员必须熟悉信号，并统一规定，发出的信号要鲜明、准确。

5.4.6、在风力等于或大于六级时，禁止安装作业。

5.5、安装作业安全控制

5.5.1、安装工作开始前，应对吊装设备和所有机具进行细致检查或试验，发现问题及时调换和修理。起重机械要进行试运转，钢桁架要进行试吊，无误后方能进行安装作业。

5.5.2、起吊前，指挥人员必须明确安装方案中安全方面的全部内容，保持安装施工中各环节通讯联络的畅通。

5.5.3、构件安装必须按预先设定的安装工艺和程序进行，禁止随意改变或颠倒。

5.5.4、吊车工作时，起重臂旋转半径范围内，严禁站人或通过。

5.5.5、构件就位后临时固定前，禁止松钩和解开安装索具。构件固定后，应检查连接牢固和稳定情况，确定连接安全可靠后方能松钩进行下道工序。

5.5.6、在吊装作业的全过程中，安全员、监控员一旦发现出现违章指挥、违章作业等各类危险因素，必须立即制止，并有权责令暂停施工。

5.6、安全绳和安全带的设置和使用

5.6.1、安全绳敷设在钢桁架上，随构件同时起吊并使用。

5.6.2、使用安全绳前确认安全绳锚固安全可靠。

5.6.3、安全带应与安全绳联合使用。

5.7、气候的安全控制：雨雪天气、六级及以上大风禁止作业。

5.8、临时用电的安全控制

5.8.1、吊装现场应有专人负责安装、围护和管理用电线路和设备。

5.8.2、构件运输、起重机在电线下作业时，构件和吊杆应与电线之间保持安全距离。

5.8.3、各种用电机械必须有良好的接零接地保护，接地电阻应不大于4Ω。

5.8.4、禁止绕开漏电开关接电和电线直接插入插孔接电。

6、结束语

原煤堆场大跨度罗锅钢桁架的安装在整个水泥熟料生产线施工中举足轻重，属高、大、险工程，通过制定合理的安装工艺，选用合理的安装设备，制定可靠的质量安全保证措施，能顺利地完成任务，该安装技术将为类似工程提供经验。

参考文献：

[1] 《建筑施工手册》第四版缩印本中国建筑工业出版社2003

[2] 《现代建筑钢结构安装技术》吴欣之主编中国电力出版社2009

[3] 《建筑钢结构施工手册》中国钢结构协会主编 中国计划出版社2011

[4] 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205——2001

【作者简介】姚成新(1964年)，男，高级工程师，长期从事施工技术管理。