周 焰,何诗涛
(中国华西企业股份有限公司第十二建筑工程公司,四川成都 610081)
本工程位于四川蓥华山风景区,由四川蓥华山旅游公司投资,四川通林建筑工程有限公司总承包,我公司主要负责接待大厅、上、下站房的钢结构工程。接待大厅钢结构工程可以采用汽车吊安装,而上、下站房钢结构只有采用索道运到指定地点,用土法进行吊装。安装时间是2007年6月~8月,山区多雨,气候条件恶劣,安装地点的地面未硬化。现对下站房的安装进行阐述。
下站房钢结构安装工期1个月,门式刚架结构,中部设行车梁。安装内容为:
12 根钢柱,单件长度9.5 m,单根重量约750 kg
12 根钢屋梁,单件长度8 m,单根重量约620 kg
6 根钢行梁,单件长度15 m,单根重量约1160 kg
6 根吊柱,单件长度0.75 m
3 根行车梁,单件长度12.5 m,单根重量约720 kg
系杆15 根,单根约150 kg,檩条若干,单根约120 kg
工程基本情况见图1。
安装人员年龄在20~40 岁之间,身体健康,焊工3 人,起重工5 人,所有工种需持证上岗,焊工必须具备起重工的一般技能,在安装前对人员进行技术、职业健康安全、环境的交底。
电焊机 2 台。
图1 工程基本情况示意
麻绳、钢丝绳、卸扣、扳手、撬棍等若干。
自制钢管桅杆一台。技术要求
Qmax=1.16 t 最大吊装高度h=11 m
桅杆由底座,扒杆、2 t 起升电动葫芦,缆风绳配手拉葫芦,计四部分组成。
图2 底座
2.2.1 底座
由于地面未硬化,所以桅杆吊底座如图2 设计,施工时用铁锤将底座打入土中,再用现场的钢构件压住底座后,提升扒杆。扒杆升起后,底座主要承受压力,可安全使用。
2.2.2 扒杆
扒杆为主要受力构件,考虑到吊装需要频繁安拆扒杆,因此要尽量轻便,安全系数取1.0。吊装时严格在设定倾角范围内作业,设定扒杆负重吊装时,与水平面最大倾角为85°,最小倾角70°。
图3 扒杆杆受力简图
扒杆受力分析(图3):
按最不利组合计算,α=70° θ=30°
(1)吊重对桅杆的轴向压力N
(3)扒杆自重对扒杆的轴向压力N3
扒杆中部总轴向力N
扒杆顶部弯矩MA
扒杆中部弯矩Mc
扒杆设计长度L=12÷sin70°=13 m
抗弯模量W=36.73 cm3惯性半径i=38.91 cm
截面面积A=13.823 cm2单位重量g=10.85 kg/m
扒杆为两端铰支,μ=1,有
适用欧拉公式计算临界应力,于是
压杆的工作应力
2.2.3 2 t 起升电动葫芦
最大起重量2 t,满足要求,自重约45 kg,可以在扒杆升起后由人登上扒杆,借助滑轮挂2 t 起升电动葫芦。因此,在扒杆上需焊上梯步,如图4。
图4 扒杆操作
2.2.4 缆风绳配手拉葫芦系统
图5 缆风绳受力
缆风绳受最大拉力为T
本工程结构较为简单,施工流水:
定位放线、标高测定→构件运至指定地点→构件用人工转运至安装地点→架设金属管式桅杆→钢柱吊装、及时校正垂直度→钢横梁安装→钢屋梁安装→拆除桅杆、进入下一轴线安装→安装系杆、檩条→彩钢板安装→竣工收尾、交工验收。
本工程施工工艺常规,不再阐述,重点对桅杆的使用进行阐述。桅杆先架设在两柱之间,架设一次可完成两根钢柱吊装。如图6。
图6 钢柱吊装示意
先用铁锤将底座打入土中,并在底座上压上钢构件相当于压重,将扒杆的底部钢管套入底座的钢管,在扒杆顶部拴好缆风绳及用于挂电动葫芦的滑轮,找好缆风绳锚固点,安装好手拉葫芦。准备就绪后,可以起升扒杆了。人工抬起扒杆至一定高度后,主缆风绳及时收紧,通过更换葫芦可以匀速将扒杆起到可以起吊的角度范围。注意起升扒杆时,需在主缆风绳对应的位置设置一根麻绳作为防倾翻的保险绳。扒杆立好后,挂上电动葫芦,就可以开始吊装了。立扒杆(包括缆风绳固定)的时间大概需时1 h。调整扒杆角度,拴好钢柱吊点,启动电动葫芦,匀速吊起钢柱,精确就位时可以用揽风绳的手拉葫芦调节。安装两根钢柱的时间大概也需要1 h。安装完成后,需要放下扒杆,其程序与安装相反,慢慢松
安装钢横梁及屋梁时,扒杆架设位置见图7。开缆风绳的手拉葫芦,通过更换葫芦和琵琶绳可以慢慢放下扒杆。
安装一次扒杆可以吊装2 根钢横梁,4 根钢屋梁,缆风绳需要设置4根。先安装钢横梁,后安装钢屋梁,程序与钢柱吊装基本相同。主钢架安装后的次钢钩安装用滑轮就可解决,不再赘述。
图7 扒杆架位置示意
本次非常规安装当中也有很多意想不到的困难,由于准备比较充分,群策群力,克服了恶劣气候、交通不便、信号不通等种种困难,顺利完成了这次安装任务。