桅杆式圆钢管人字架铰支座法提升钢梁施工要点探究

中国建筑第八工程局有限公司 上海 200000

工程设计方案屋面结构为大跨度钢梁，钢梁界面尺寸大，单根钢梁最重的30 吨，建筑结构四周场地狭小无法采用常规的汽车吊，工期紧张。若使用常规的液压法提升钢梁，费用太高且提升速度慢，为此我们选择了卷扬机提升。考虑到钢梁单根重量太大，常规支架承载力不足，我们使用圆钢管加工制作成桅杆式人字形支架，支座处采用铰支座减少所受弯矩，充分发挥圆钢管的力学性能。

1 工法特点

本工法有效解决了空间受限情况下超大构件的提升问题，相比较传统的施工工艺，本工法有如下特点：人字架制作简单，拆除方便，周转速度快；施工速度快，安全可靠；相对于液压提升，节省成本。而且用钢丝绳提升比较灵活，提升过程可水平移动。

2 适用范围

本工法适用于大型公共建筑超大构件的提升，尤其适用于工期紧且场地受限无法使用汽车吊的情况[1]。

3 工艺原理

本工法采用圆钢管、钢丝绳及耳板制作桅杆式人字架铰支座支撑体系，使用卷扬机做提升设备，动滑轮和定滑轮采用四轮滑轮组。每榀钢梁两个吊点，共两组提升设备。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

支架基础预埋件预埋→钢梁预埋件上焊接定位牛腿→人字架制作→将耳板焊接固定在预埋件上→人字架安装并与锚固点拉结→卷扬机安装固定→滑轮安装并穿钢丝绳→钢梁上焊接吊耳→提升钢梁并就位→钢梁位置、垂直度校核无误后安装连接板并焊接

4.2 施工方法

（1）支架基础预埋件预埋。主体混凝土施工阶段，提前将支架的埋件在对应钢梁埋件正上方位置预埋。

（2）钢梁预埋件上焊接定位牛腿。待梁侧模拆除完毕后，在钢梁的预埋件上焊接定位牛腿，焊接完成后复合标高及垂直度。

（3）人字架制作。先使用三根159 圆钢管加工成三角形支架，采用二氧化碳气体保护焊接组装，脚部焊接带孔连接板。共加工四个三角形骨架[2]。

（4）人字架安装并与锚固点拉结。将加工制作好的三角架脚部插入耳板槽内，使用45 号钢销轴连接，两副三角架上方采用30 钢丝绳连接，使用21.5 钢丝绳固定在后方锚固点结构柱上，钢丝均使用20 吨U 型卡环固定，每个人字架后方两个锚固点。采用L50＊5的角钢护角，然后用剖成1/4 圆的钢管与角钢焊接结构柱使用。

（5）卷扬机固定。卷扬机用φ21.5 的钢丝绳固定在混凝土柱底部，混凝土柱底部柱角，防止角钢割伤钢丝绳。卷扬机正前方10 米左右的位子固定一个定滑轮以便钢丝绳能够顺利的缠绕在卷盘上。固定卷扬机的柱子截面为800＊800，混凝土标号为C40，配筋为28 根φ28 的钢筋。一根钢筋的抗拉强度为335Mpa＊0.014＊0.014＊3.14=206KN ＞50KN 卷扬机牵引力。故把卷扬机固定在此柱子上是安全的。

（6）滑轮安装并穿钢丝绳。将定滑轮使用钢丝绳挂在人字架顶部，穿入钢丝绳，下方安装动滑轮，滑轮均采用四门滑轮。

（7）钢梁上焊接吊耳。在钢梁两端上翼缘板上焊接吊耳，并用82 JB/ZQ 4519-97U 型管环连接至吊钩上。

（8）提升钢梁并就位。启动卷扬机收紧钢丝绳，检查吊索（钢丝绳）是否垂直，如不垂直可以调节葫芦使吊索垂直。再次启动卷扬机使钢梁离开地面200—300mm 停止提升。检查吊索、提升架、吊点等是否正常，发现问题立即整改，直至一切正常后再进行吊装工序。确认无误后再次同时启动卷扬机使钢梁缓缓上升，在钢梁上升过程中设专人观察钢梁端部与混凝土间的间隙，以免因两台卷扬机不同步造成钢梁与混凝土碰撞[3]。当钢梁提升高度高于设计标高30—50mm 时，停止提升。高空作业人员沿吊篮进入工作面，将钢梁降落至预先焊接好的临时支撑牛腿上，在降落过程中使钢梁上的安装定位线与预埋件上的定位线重合。钢梁与控制线不吻合，可采用连个20 吨的液压顶进行调节。

（9）钢梁位置、垂直度校核无误后安装连接板并焊接。钢梁就位后再次检查钢梁上安装定位线与预埋件上的定位线是否重合。无误后安装连接板并焊接固定。圆钢管的规格型号、支座耳板的间距、人字架夹角、钢丝绳规格、保护结构柱用角钢规格、滑轮规格

5 质量控制方法

圆钢管的规格型号、支座耳板的间距、人字架夹角、钢丝绳规格通过计算软件计算得出。保护结构柱用角钢规格根据以往经验确定。滑轮规格根据使用说明书选用。

6 安全措施

吊装工作开始前，应对起重运输和吊装设备以及所用索具、卡环、夹具、卡具、锚碇等的规格、技术性能进行细致检查或试验，发现有损坏或松动现象，应立即调换、或修好。起重设备应进行试运转，发现转动不灵活有磨损的应及时修理；重要构件吊装前应进行试吊，经检查各部位正常后才可进行正式吊装。防止高空坠落：钢梁上提前焊接好安全绳以供工人焊接安装使用，吊装人员应戴安全帽，高空作业人员应佩安全带，穿防滑鞋，带工具袋。防止物体打击：高空往地面运输物件时，应用绳捆好吊下。吊装时，不得在构件上堆放或悬挂零星物件。零星材料和物件必须用吊笼或钢丝绳、保险绳捆扎牢固后才能吊运和传递，不得随意抛掷材料、物件、工具，防止滑脱伤人和意外事故。构件必须绑扎牢固，吊升时应平稳，避免振动或摆动。起吊构件时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁猛升猛降，以防止构件脱落。构件就位后临时固定前，不得松钩，解开吊装索具。构件固定后，应检查连接牢固和稳定情况，当连接确定安全可靠，才可拆除临时固定工具和进行下一步吊装。6 级风以上、雨天等恶劣天气下禁止吊装，夜间作业应有充分照明。吊装工作区应有明显标志，并设专人警戒，与吊装无关人员严禁入内。运输吊装构件时，严禁在被运输、吊装的构件上站人指挥和放置材料、工具。

7 结语

本工法对于大型公共建筑钢梁吊装施工质量控制方面及缩短工期方面起到了推动作用。其多项优点及产生的多项效益得到参建单位及社会一致认可。