整體吊裝法-大跨度空間網(wǎng)架鋼結構拼裝與安裝

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整體吊裝法適用于各種類型的網(wǎng)架結構,吊裝時可以在高空平移和旋轉就位。整體吊裝方法分為起重機吊裝和拔桿吊裝兩大類。
    1、起重機吊裝
    (1)采用一臺或兩臺起重機單機或雙機抬吊時,如果起重機性能能滿足結構吊裝要求,現(xiàn)場施工條件(包括就位拼裝場地、起重機行駛道路等)能滿足起重機吊裝作業(yè)需要時,網(wǎng)架可就位拼裝在結構跨內,也可就位拼裝在結構跨外。采用三臺起重機三機抬吊時,如網(wǎng)架結構本身和現(xiàn)場施工條件允許另一臺起重機可在高空接吊時(先由兩臺起重機將網(wǎng)架雙機抬吊到高空,另一臺起重機站在第三面方向在高空進行接吊,使網(wǎng)架平移到設計安裝位置),此時,網(wǎng)架也可拼裝在結構跨外。采用多臺起重機聯(lián)合抬吊網(wǎng)架時,網(wǎng)架應就位拼裝在結構跨內,網(wǎng)架拼裝就位的軸線與安裝就位的軸線的距離應按各臺起重機作業(yè)性能確定,原則上各吊點的軌跡線均應在起重機回轉半徑的圓弧線上。
    (2)網(wǎng)架吊點位置、索具規(guī)格、起重機的起重高度、回轉半徑、起重量以及在吊裝過程中網(wǎng)架結構的應力應變值均應詳細驗算,并應征得設計單位同意?,F(xiàn)場起重機行駛道路是確保起重機吊裝的安全基礎,吊裝時路面承載力不低于150~200kN/m2.施工荷載(吊裝重量)應包括網(wǎng)架結構自重、吊裝索具(鐵扁擔)重量和與網(wǎng)架一起吊上去的腳手架等重量,安裝時動力系數(shù)取1.3.采用雙機抬吊時起重機額定負荷(起重量)應乘折減系數(shù)0.8;采用多機抬吊時起重機額定負荷(起重量)應乘折減系數(shù)0.75.起重機的型號、吊鉤起升速度應盡量統(tǒng)一,確保同步起升或下降。在實施起重機整體吊裝網(wǎng)架時,應事先進行試吊,在確實安全可靠的情況下才能正式起吊。
    2、拔桿吊裝
    采用單根或多根拔桿整體吊裝大中型網(wǎng)架時,網(wǎng)架必須就位拼裝在結構跨度內,其就位拼裝的位置要根據(jù)拔桿的設置、吊點位置、柱子斷面和外形尺寸等因素確定。吊裝方法和技術要求必須針對網(wǎng)架工程特點、現(xiàn)場施工條件、吊裝設備能力等諸多因素確定。
    (1)單根拔桿整體吊裝網(wǎng)架方法(獨腳拔桿吊裝法)
    1)施工布置:a)獨腳拔桿位置要正確的豎立在事先設計的位置上,其底座為球形萬向接頭,且應支承在牢固基礎上,其定頂部應對準拼裝網(wǎng)架中心脊點。網(wǎng)架拼裝時應預留出拔桿位置,其個別桿件可暫不組裝。b)拔桿需有五組滑輪組組成,其中兩組后攬風,兩組側攬風,一組前攬風,滑輪組規(guī)格應根據(jù)實際計算的牽引力選用。c)網(wǎng)架吊點設置應根據(jù)計算確定,每個吊點設在相應的節(jié)點板(球節(jié)點)上,并和節(jié)點板(球節(jié)點)同時制作。起吊鋼絲繩可采用兩組“雙跑頭”起重滑車組。d)如遇個別吊點與柱相碰,可增加輔助吊點,兩吊點用短千斤相連掛平衡滑輪。e)為使網(wǎng)架起吊平衡,應在網(wǎng)架四角分別用8臺絞車圍溜,其中4臺系上弦,4臺系下弦,做到交叉對稱設置,在提升時必須配合做到隨吊隨溜。f)為保證網(wǎng)架起吊過程中不碰柱子,可采用以下兩項輔助措施:一是在可能碰到的軸邊桁架上裝三個滾筒;二是對有小牛腿的柱子選其中與網(wǎng)架間隙最?。ǖ粦∮?00mm)的柱子,可用小于L100角鋼把該柱小牛腿從下到上臨時連接起來,以起到起吊導軌的作用。g)關于網(wǎng)架起吊過程中是否需要臨時加固(如拔桿位置暫不裝桿件處)措施,應由設計計算確定。
    2)進行試吊。試吊是全面落實和檢驗整個吊裝方案完善性的重要保證。a)試吊的目的有三個:一是檢驗起重設備安全可靠性;二是檢查吊點對網(wǎng)架剛度的影響;三是協(xié)調從指揮到起吊、攬風、溜繩和卷揚機操作的總演習。b)試吊做法:首先將8臺溜繩絞車穩(wěn)緊,采用大錘球檢查拔桿頂是否對準拼裝網(wǎng)架脊點,調整攬風繩使其對正,隨即慢慢收起吊鋼繩,到發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架已開始起離支墩即止,然后利用每個跑頭逐角使其離墩50~100mm.先定一個方向緩慢放松該向溜繩,如發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架隨松向前擺動,即應停止溜繩動作,調整該向拔桿攬風,直試到不向前擺動為止,重新收緊該向攬風。如此逐向試到不向前擺動,說明拔桿頂真正對正網(wǎng)架中心脊點。下步即可進行整體提升300~500mm,此時四向溜繩絞車應密切配合隨吊隨溜,如某角高差不一致可單跑頭牽引調整,使四角高差一致。以后可以進行橫移試驗,利用調整攬風(溜繩應同時配合松緊)使網(wǎng)架向左或右橫移100mm,認可后再橫移回原支墩就位。以上試吊全過程,都應派人看管所有滑輪組機具、索具及錨樁變化情況,及時向指揮人員報告。等整修試吊簽定認可后才能正式吊裝。
    3)整體起吊:利用數(shù)臺電動卷揚機同時起吊網(wǎng)架,關鍵是如何保證做到起速“同步”。辦法是在正式起吊前在網(wǎng)架四角上分別掛上一把長鋼尺,為控制四角高差不超過100mm的量具。在提升柱頂安裝標高以下一段高程中,采取每起吊1m進行一次檢測,根據(jù)四角丈量的結果,以就高不就低辦法分別逐跑頭提升到統(tǒng)一標高,然后再同時逐步提升。到柱頂標高以上一段高程時則采取每0.5m進行一次調整。采用以上辦法提升時,每次測量網(wǎng)架四角高差值一般都應在100mm左右,否則要重新考慮提升方案是否可行。
    4)網(wǎng)架橫移就位:當網(wǎng)架提升越過柱頂安裝標高0.5m(若支承柱有外包小柱時應越過小柱頂0.5m)時,應停止提升。然后靠調整攬風滑輪組和溜繩配合,將網(wǎng)架橫移到柱頂或圍柱內,再每次下降0.5m或每次下降100mm進行降差調整,直至將網(wǎng)架就位到柱頂設計位置。
    5)支座調整:網(wǎng)架就位各支座總有偏差,可用千斤頂調整,然后進行支座固定。四角若有上翹現(xiàn)象,為保證設計要求,可用手拉葫蘆進行拉壓,由拉力計控制設計拉力,量出實際空隙尺寸,用鋼板一次填墊進行施焊固定或擰緊支座螺栓固定。
    6)拔桿拆除及外裝預留桿件:拔桿拆除可用“依附式拔桿”進行逐節(jié)拆除,最后補裝因獨腳拔桿位置預留的未組裝的桿件和該處檁條等桿件。
    (2)多根拔桿整體吊裝網(wǎng)架方法(拔桿集群吊裝法)多根拔桿整體吊裝網(wǎng)架方法是采用拔桿集群,懸掛多組復式滑輪組與網(wǎng)架各吊點吊索連接,由多臺卷揚機組合牽引各滑輪組,帶動網(wǎng)架同步上升。因此,首先要把支承網(wǎng)架的柱子安裝好,接著將網(wǎng)架就地錯位拼裝成整體,然后將網(wǎng)架整體提升安裝在設計位置上。網(wǎng)架提升安裝分三個步驟進行:第一步是整體提升,用全部起重卷揚機將網(wǎng)架均勻提升到超過柱頂標高;第二步是空中移位,利用一側卷揚機徐徐放松,另一側卷揚機剎住不動將網(wǎng)架移位對準柱頂;第三步是落位固定,用全部起重卷揚機將網(wǎng)架下降到柱頂設計位置上,并加以調整固定。
    1)多根拔桿整體吊裝網(wǎng)架的關鍵是空中移位。a)網(wǎng)架空中移位的原理是利用力的平衡與不平衡交換作用。當作用在網(wǎng)架上的全部力在水平方向的合力等于零時,網(wǎng)架處于平衡狀態(tài);如果水平方向的合力不等于零,則網(wǎng)架將朝大力所指的方向移動。網(wǎng)架提升時拔桿兩側卷揚機如完全同步起動,網(wǎng)架等速均勻上升,并由于拔桿兩側的滑輪組的夾角相等,則兩側鋼絲繩的受力必定相等,所以網(wǎng)架處于平衡狀態(tài)。當網(wǎng)架提升超過柱頂后,進行空中移位時,將一側滑輪組鋼絲繩緩緩放松,在放松的瞬時原平衡狀態(tài)被破壞,網(wǎng)架將朝著水平分力大的方向移動直到達到新的平衡狀態(tài)。由于施工時一側滑輪是逐步而緩慢地放松,則將出現(xiàn)由上述多個瞬時平衡——不平衡——平衡組成的使網(wǎng)架向左移動的連續(xù)過程,即網(wǎng)架的空中移位,直至網(wǎng)架對準柱頂為止。網(wǎng)架在空中移位時必須剎住另一側滑輪組以確保網(wǎng)架只能平移,而不發(fā)生傾斜。b)網(wǎng)架空中旋轉:圓形網(wǎng)架提升后,需要在空中旋轉某個角度,然后就位在設計位置。旋轉原理同網(wǎng)架平移,只不過將拔桿設置在圓形網(wǎng)架的周邊,這樣產(chǎn)生的水平分力將是沿著圓形網(wǎng)架切向的力,從而使網(wǎng)架產(chǎn)生旋轉。施工時,用起重滑輪組下降的辦法使體系產(chǎn)生沿圓形網(wǎng)架圓周的切向力。根據(jù)實踐證明:網(wǎng)架對旋轉很敏感,當所有拔桿同一側的起重滑輪組同時放松時網(wǎng)架就旋轉,停止放松網(wǎng)架就基本靜止。由于網(wǎng)架旋轉受卷揚機線速度控制,其角速度很小,停止時慣性力也很小,所以網(wǎng)架旋轉是比較容易的。c)網(wǎng)架空中移位方法的改進:根據(jù)工程實踐,當采用多根拔桿吊裝方案時,存在著攬風、地錨、拔桿受力較大,容易造成起重設備、工具、索具超載或降低安全度。在總結原方案的基礎上,對原移位方法進行了改進如下:將原拔桿上兩對起重滑輪組的位置由平行于移位方向改為垂直于移位方向(為了減少兩對滑輪組受力的不均,將拔桿頭部設一只過橋滑輪,將兩對滑輪組內的鋼絲繩穿通),每根拔桿在吊索吊點后面(即相反于移位方向)增加一副移位滑輪組,通過電動卷揚機將移位滑輪組長度縮短,使吊索在特制滑輪中轉動。提升時移位滑輪組不受力,當網(wǎng)架超過柱頂后起重滑輪組停止工作,各移位滑輪組同時起動,此時特制移位滑輪緩慢移動,吊索的頂點相對于網(wǎng)架作橢圓軌跡運動,網(wǎng)架隨即移位。由于每根拔桿兩側各有一副吊索,為了減少移位滑輪組,可采用一個三角鐵扁擔將兩副吊索合用一副移位滑輪組,即移位滑輪組的上滑輪與鐵扁擔鏈接,鐵扁擔上面三只梢孔各有一根吊索與兩副起重滑車組的動滑輪相連,移位滑輪組的下滑輪用吊索綁在吊索后面的一個球節(jié)點上。
    2)在制定網(wǎng)架就位總拼方案時,應符合下列要求:a)網(wǎng)架的任何部位與支承柱或拔桿的凈距不應小于100mm;b)如支承柱上設有凸出構造(如牛腿等),需采取措施以防止網(wǎng)架在起升過程中被凸出物卡住;c)由于網(wǎng)架錯位需要,對個別桿件暫不組裝時,應獲得設計單位同意。(考試大注冊結構工程師編輯整理)