宝钢宽厚板57.5米实腹钢梁运输吊装技术

王志福

摘要：文章主要对宝钢宽厚板57.5米实腹钢梁的运输及吊装过程中的技术难点进行了剖析，本着万无一失的原则，从运输方案、道路排障、吊装方法、失稳措施、安全保证等方面，介绍了钢梁运输和吊装的整个过程，为今后同类施工提供了技术参考。

关键词：立装运输；平装运输；定位测放；精确对中；双机抬吊

中图分类号：U448文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）03-0097-04

一、工程概况

宝钢宽厚板工程是宝钢“十五”规划项目的重点工程，大跨度实腹钢梁的运输和吊装是该工程的难点之一，八根57.5m大跨度实腹钢梁位于2#冷床B、D列22～25线、25～28线，钢梁最大外型尺寸长57.5m，宽1.1m，高6.14m，构件最大单重150t，安装支座标高7.060m，梁顶面标高11.330m。钢梁截面为焊接实腹工字型，翼板厚度70mm，腹板厚度22mm。该梁由上海富冶钢结构综合制造有限公司制作，选用法国产尼古拉（NICOLAS）自行式2纵6+6轴线组合液压平板车进行运输，现场安装采用2台150t履带吊抬吊。

二、运输方案的选择

根据钢梁长，重，高的特点，通过对运输线路的多次踏勘和实际演练，结合安装现场的施工条件，本着安全第一、万无一失的原则，提供2套运输方案比较、选择。

第一套方案：大梁采取“立”装运输。该方案对转弯半径要求小，现场不用翻身，安装方便。但对道路沿线高度方向的距离要求较大，大梁重心较高，对风速有要求（风速≤15m/s），较容易失稳。

第二套方案：大梁采取“平”装运输。该方案对转弯半径要求大，现场必须将钢梁卸车后翻身立起，翻身要采取防止钢梁弯曲的技术措施，对道路沿线高度方向的距离要求较小，大梁重心低，对道路要求和行驶速度要求严格。

针对上述两种方案，通过对现场的多次踏勘和实际演练，躺式运输不管是运输难度还是安全保险程度都比立式运输优越，但躺式运输最大的缺点是现场需要采取措施翻身将钢梁立起后安装，由于此梁跨度大，沿高度方向抗弯能力比较薄弱，在装车、运输、翻身过程中对吊点位置、运行速度、道路平整程度要求较高，对梁的变形无法预控。而采用立式运输，虽然对道路沿线高度方向的距离要求较大，大梁重心较高，较容易失稳。但通过预控能保证大梁运输的要求。对大梁在装车、运输、吊装过程中的变形能事先预控。通过对沿线道路状况、现场安装情况的对比，我们选择了立式运输。通过实践证明，采用立式运输，虽然措施费用较高，但现场安装方便，翻身、安装安全有保证，从整体的经济效益和安全程度来讲，是正确的。

三、钢梁的运输

从上海富冶钢结构综合制造有限公司至宝钢宽厚板轧2标现场运距约7km，途中有八处转弯，三座旱桥，七处7m以下的高空照明和通讯线，四处8m左右的 1万伏高压线，八处最低点为8m的管桥，两处地下有雨排水管道，道路障碍之多，运输难度较大。本着安全第一、万无一失的原则，在车型的选择上，我们不仅考虑了车辆的承载能力，对运输车辆转弯半径和桥梁的承载均做了精确验算，结合沿线排障难度，选择法国产尼古拉（NICOLAS）自行式2纵6+6轴线组合液压平板车，该车采用液压驱动和液压悬挂，起步和运行极为平稳，运输过程无线遥控操作其转向及升降，转向灵活（最大转向角65°），转弯半径小，道路条件要求低，该车组可产生的牵引力为P＝40吨，能够满足运输要求。

（一）钢梁运输车辆动力性计算

运输钢梁时平板车所需牵引力：

F=G0×（f＋i）=（150+40）×（0.02＋0.05）=13.30（吨）

式中：G0：为车组总重（钢梁重＋组合平板车自重）

f：滚动阻力系数，沥青砼和水泥砼路面取0.02；

I：道路最大坡度。

由于P>F，因此按选定的车型运输大梁，其动力性是足够的。

（二）运输加固措施

采用立式运输，大梁的重心约在4.5m左右，而大梁的下翼板又非常窄（700～1100），增加了封车加固和运输的难度，另外受外部环境条件的制约很大，为满足高度方向的稳定，保证大梁运输的安全，需加工制作2套封车加固装置，在钢梁相应位置多点加固，确保大梁稳定。

图1钢梁加固运输示意图

（三）运输途中的排障措施

运输途中的照明线用绝缘杆挑起通过；通讯线需解开公路两侧线杆上的紧固夹后挑起通过（需和有关单位联系）。沿路上空4处高压线，其最小通行间距约700mm，为此采用钢梁上铺绝缘橡胶板的措施，并用细绳将绝缘橡胶板固定在大梁上，确保运输安全。地下雨水管道，在途径之处铺30mm厚钢板。

（四）立式运输风阻力的验算

大梁采用立式运输后，风阻力较大，为防止风力造成的倾翻，保证运输安全，对立式运输过程中风阻力进行验算：

风力5级，风速约为V＝15m/s，大梁所受到的风压为0.254kN/m2，大梁与车厢体加固捆绑后假设为整体，此时大梁所受到的风压对运输车外侧轮的倾

翻力矩为：

M0=Fw·L0=（W0·us·A）·L0=[（V2/1600）·us·A]·L0=[（152/1600）×1.8×57.5m×6m] ×3.7m=584kN.m=58.4t.m

W0：风压值；us：体形系数取1.8；A：受风面积；L：重心至外侧轮的力矩。

大梁及车辆自重的反倾翻力矩为：

M=F·L=（150+40）t×1.5m=285t.m

F：为车组总重（钢梁重＋组合平板车自重）L：车中心至车轮外侧距离。

上述验算表明M>M0，虽然可以抵御更大的风力，依据安全必须万无一失的原则，运输时允许风力的上限定为15m/s的风力（相当于5～6级风），在大梁中段两侧采用5t倒链及Φ22钢丝绳各捆绑四道，以提高大梁和车厢体的整体性，保证运输安全。

（五）运输安全措施

1．行驶速度限定在6公里/小时，避免运输过程中对钢梁的震动和摆动。

2．大梁运输时，宝钢厂区外路段，与宝山交警大队联系，转弯路口实行交通封闭，直线路段实行单向通行。

3．由于大梁装车后高度达7.3m，与高压线最近距离约700mm，所以湿度大于80%的阴雨天气不能

运输。

4．运输前获取3天内的气象预报，5级以上风力或下雨天停止运输，运输过程中，配置手持风速仪，及时准确测定风速情况，一旦出现异常，就地设置缆

风绳。

四、钢梁安装方案

钢梁均位于2#冷床上方，由于考虑大梁的运输和安装，此处设备基础采用闭口施工，为钢梁的安装提供了良好的施工平面。钢梁采用立式运输后，减少了现场卸车和翻身的工序，为安全吊装提供了保证。大梁选用两台150t履带吊抬吊，因此不管是吊车的站位和运输车辆的进出必须考虑周全。钢梁进入现场直接利用设置的专用吊耳一次性吊装完成。在同列同柱间的两根钢吊车梁安装过程中，先安装的钢吊车梁在就位后，在跨中用钢管支撑进行防侧向失稳加固措施。两端临时固定。待后安装的吊车梁就位后，及时安装制动板使其连接成整体，形成稳定的刚度单元，保证钢梁的整体稳定。

安装时履带吊杆长27米，保证8米水平距，最大起重量96t，满足吊装要求。

（一）安装前的定位测放和精确对中措施

钢梁安装精度的高低，直接影响上部结构的安装质量和吊车轨道安装精度，且该梁一旦安装就位，很难进行调整。为了保证构件的安装质量，我们采用了精确对中法，使八根大梁的安装精度达到了宝钢提出的精品工程的要求。

1．安装前的定位测放。本着超前准备，精益求精的原则。在钢梁出厂前，通过实测实量获取了钢梁制作的各项数据，结合现场柱的安装精度，对柱肩梁的标高，钢吊车梁的定位轴线进行了统筹测放和修正，使其安装误差控制在最小范围，并对柱子垂直度、柱距、跨距进行全面复测，以此作为大跨度吊车梁安装的依据，在安装时进行有效的控制，保证了安装精度。

2．精确对中措施。为使钢梁一次安装对中成功，我们采用了“精确对中法”。在测放完钢梁定位线后，在肩梁列线位置的钢梁下翼缘中部和上柱的行线位置的钢梁下翼缘中部固定定位挡板，每根吊车梁固定三块，其中列线位置一块，行线位置两块。待钢梁吊装到位后，先让其行线方向顶住挡板，待列线方向顶住挡板后，吊车回钩，使其到达设计位置。此方案必需事先测量钢梁实际尺寸，按测得的尺寸和现场测放的定位线制作安装挡板。

图1定位挡板安装示意图

（二）吊索具的选择

选用ø65的钢丝绳，其允许破断拉力为215/6=36t，4根8米钢丝绳对折使用，满足重量及吊装高度要求。

并配8个32t的卸扣满足安全要求。吊耳间距3～3.5m，选用25mm钢板制成与吊车梁腹板及翼缘板坡口焊接具体形式见图2：

图2钢梁吊耳详图

（三）钢梁吊装

1．钢梁的吊装顺序。钢梁吊装的先后顺序关系到大梁运输的方便和吊机的转场。由于梁与梁之间的运输间隔时间为2～3天，因此，从梁的运输和吊机进退场方便的原则，大梁的吊装顺序如下图：

图3

2．钢梁的吊装。钢梁的吊装选用2台150t履带吊抬吊，在平行于柱横向轴线位置站车，杆长27m。待运输车辆就位后，吊车前行，在保证8m水平距时，直接用

吊装吊耳吊起后直接安装。吊装机械站位图见下图：

图4

钢梁吊起后扒杆离开运输车辆，回钩至离地面200～300mm左右，安装防护措施及安装零部件，采取走车的方式将钢梁在地面调整到安装侧，然后起钩，扒杆将吊车梁吊到安装位置。行走过程中要保证其稳定性，避免梁的大幅摆动。采用精确定位法将钢梁安装到位。

（四）钢梁就位后的失稳措施

钢梁安装到位后，将大梁的两端与柱进行连接，为防止外力及大风的影响，需对钢梁进行失稳防护。

1．先吊装的大梁在中部设置钢管支撑，钢管底部采用路基箱作为支撑点，进行有效的防侧弯加固。在安装就位，没有最终形成体系前，若遇有5级以上大风时，利用吊装吊耳系以揽风绳进行加固，揽风绳另一端固定于一侧钢柱基础上。见图5：

图5

2．在另一侧吊车梁安装就位后，在不摘钩的情况下，用一台30吨汽车吊间隔安装制动板将两大梁连为一体，并及时安装该跨支撑，加强其稳定性。

五、结语

创冶金建筑史记录的宝钢宽厚板57.5米钢梁的成功运输和安装，标志着宽厚板工程第一个重大难点顺利突破，为后续各大施工难点起到了极大的带动作用，同时通过周全的部署，细微的重视，严密的技术控制，从而赢得了效益，质量、安全的丰收，同时也为今后同类施工提供了技术参考。

（责任编辑：刘晶）