厂房大跨度预制吊车梁安装技术

唐旭飞

（十一冶建设集团有限责任公司，广西 柳州 545007）

0 引言

厂房建设过程中，大跨度预制吊车梁安装技术为重点技术之一。但技术运用期间，如未注重相应细节或技术操作有误，则会严重影响工程质量。当前，工程领域大量学者均针对厂房建设技术进行了研究，并取得了显著成果，明确了建设过程中需运用的各项技术。本文基于各学者的研究成果，以及本人参与某钢铁基地项目的经验，创新性地专门针对大跨度预制吊车梁安装技术进行总结，从细节出发，探讨了工程各个流程中此技术的运用方式。

1 工程概况

本工程为某钢铁基地项目（一期）炼钢主体设施及辅助设施工程炼钢连铸车间三标段主厂房制作与安装工程。范围为出坯跨、过度跨、连铸跨钢柱、屋面及吊车梁系统等等。此次工程中CD 跨屋架为36m 跨钢结构安装工程，屋架最重为4.5t，钢柱最大高度为44.083m，最重为32.99t，吊车梁最重为37.21t，整体工程难度和危险性极大，需要进行专家论证开展专项分析。吊车梁施工及安装部分，主要为简支焊接实腹式工字型结构，吊车梁材质为Q235-C 或Q355-C，制动系统为制动板、辅助桁架。除此之外，工程厂房为刚接排架结构，采用插入式柱脚，管内灌注C50 无收缩混凝土，屋面系统为屋架+托架+檩条+上下弦支撑体系，屋架与托架跨度大于或等于24m，按跨度的1/1000起拱。

此次工程项目难度大，危险系数高，工程质量水平要求高，施工方要提前明确施工要点和施工步骤，强化施工过程的质量管理和安全管理，确保项目在预期周期内按照质量要求完成施工和构件安装。

2 厂房大跨度预制吊车梁安装技术的应用

2.1 钢结构安装顺序

此次工程项目的主体工程是炼钢连铸车间主厂房，厂房的钢结构需要在吊车梁系统安装之前完成。

为保障工程建设周期要求，钢结构的具体安装顺序为钢柱→吊车梁→屋架、托架→屋面系统→维护系统，其中15 至19轴线区域为施工建设的优先区域，在前期施工中需要加大资源投入，保障综合施工水平和施工质量，其他区域可以适当开展同步实施，合理调控施工周期，避免因某一部分施工延误而造成整体施工周期滞后[1]。

2.2 施工准备

施工准备阶段需要针对整体施工项目中所应用的多种技术和安全技术进行全面交底，确保全体施工人员和项目管理、监理人员都能熟悉了解不同作业环节以及施工技术要求，明确施工操作的规范与规程，同时确定吊装机械站位，对行走地面进行换填和压实，确保后续施工之中大型机械设备能够顺利入场，及时安装就位。此次工程项目中会应用20T 汽车吊一台，100T和150T 履带吊各一台，除此之外，会应用平板车机、焊机、空压机等重要机械设备，要进行提前规划，合理调配平板半挂车，主要用于施工设备和不同结构构件的运输，如吊车梁构件、屋面梁构件等等。

在构件运输中需要提前勘察好运输道路情况，确保道路顺畅，两侧区域能够满足大型构件的运输需求，与之相对应地做好封车工具和运输警示工具的准备保障。在安装施工现场，需要提前对照施工方案和施工平面设计要求，合理划定预制构件的统一规范和管理位置，并针对该位置进行提前平整场地，确保后续材料和预制构件进场之后能够合理堆放，码放整齐，进出顺畅。需要提前检查施工现场道路情况，如果道路宽度不足要适当拓宽，道路相对松软要另外铺设道路，也可以直接应用回填土，再进行道路夯实。

在前期准备阶段需要对钢柱基础进行复测验收，现场施工人员和监理人员需要用红漆进行定位中心和轴线等关键要素的有效标识，同时积极组织施工技术人员了解和学习施工图纸要求及相关技术资料，保障在实际施工和操作过程中能够严格按照施工设计图纸和操作规范要求进行操作与施工，着重保障项目工程的施工质量和安装水平[2]。

2.3 格构柱安装

根据施工顺序合理统筹规划格构柱安装流程，提前做好吊装准备，对施工现场进行基础验收和放线；格构柱预制构件进场之后需要统一码放，进行质量验收，期间要对吊车作业的主要通道进行回填平铺，由吊车进行格构柱的现场吊装；安装就位后，需要对格构柱位置倾斜度等进行校正，随后，对格构柱进行固定，开展二次灌浆，并交由下道工序进行安装和施工。

首先，在格构柱安装作业中，要提前对钢柱安装基础杯底进行标高校正，确保其与安装要求相符合，并在杯口位置划定十字定位轴线，以便在后续安装过程中格构柱就位直接进行定位。明确格构柱钢柱的底座板为安装起点，合理把控通廊安装质量，并将其作为屋架系统安装标高的重要基准之一。在基础标高和杯口标高方面要严格操作，实现找正找平。格构柱的钢柱构件运送至施工现场之后，需要按照不同的序位号放置于指定位置，同时要充分考虑吊车的站位和行走区间范围，避免出现二次挪移情况。应用吊车进行钢柱起吊可以采取递送法，以两台吊车将柱身吊离地面，在空中保持竖直状态，随后应用主吊机将格构柱吊装到指定位置。

其次，格构柱的具体安装需要分为上下两段进行，在安装下柱时要保障吊装平稳性，格构柱需要缓慢落入杯口基础中，下柱安装后再进行高空对接安装上柱。整体吊装环节采取两吊耳，吊耳焊接时可以针对薄弱部位进行钢板加固。矮柱吊装操作需要应用横吊梁，避免吊索与上柱挤挂。吊装操作开展之前需要提前安装直爬梯，并在格构柱安装就位之后及时拆除吊钩，以直爬梯等进行后续安装作业和操作。当单柱就位之后需要及时拉设缆风绳进行柱子固定，等到二次灌浆施工完成之后可以按照施工需求去除缆风绳，缆风绳的调节可以通过在柱子的柱脚加设钢楔进行实现。要保证格构柱的标高与垂直度与施工设计要求相符合，可以用千斤顶等工具对其进行测量和校正复查标高，如果误差超过标准偏差，需要重新起吊加设垫板，直至调整合格才能开启二次灌注[3]。

最后，在进行二次灌注作业时，需要提前核对混凝土标号和灌注位置，可以分两次进行灌注。第一次灌注时达到楔块下端位置，当混凝土达到设计强度25%可以去除楔块并开展第二次灌注，要注意复查格构柱的垂直度，对其进行二次校正，避免柱子偏差过大影响施工质量。

2.4 吊车梁系统安装

2.4.1 安装准备

在开展吊车梁系统安装作业之前，需要针对现场人员进行安全教育和技术交底，明确不同工作人员的任务分工、职责范围和安全管理义务，确保吊装安装施工现场协调有序、密切配合、责任到位。

开展安装之前要检查所有人员的劳动防护用具的佩戴情况，安排专业人员进行吊装器具和工机具检查，确保一切完好，能够发挥作用，同时委派专人对吊装施工区域进行路口值守，避免无关人员进入吊装现场影响施工，配合施工安全员的现场巡视，及时发现施工过程中的各类安全隐患，并对其进行有效排除。

安装吊车梁系统之前需要提前测定吊车梁轨道的中心线位置，在格构柱的肩梁位置弹出吊车梁中心线和轴线，每一列吊车梁都需要测定两点距离，并用钢尺和弹簧秤进行校核，确保两点距离与吊车梁轨道中心线之间的距离相等，用红笔进行点位标识。随后合理制定吊装顺序，保证吊车梁的安装方向与格构柱的安装方向相同。对格构柱进行吊装时需要对施工过程中所应用的屋架、屋面构件进行吊装。安装现场需要提前预留构件进场的运输道路和构件堆放场地，确保在履带吊的作业幅度范围内，避免出现二次倒运情况，提高施工效率[4]。如果吊装现场的道路土质相对松软，需要另外铺设道路或应用回填土进行道路夯实。

2.4.2 吊装作业

不论是吊车操作还是吊车梁的起吊指挥，都需要相关人员具备专业技能证书和合格上岗证书。应用吊车辆进行起吊之前，要在离地1m 的位置静置一分钟，确保吊车梁无明显异常之后可以继续进行起吊，当吊送到应有位置之后，需要由现场安装人员根据结构柱的直爬梯上到操作平面进行后续作业，安装人员在爬梯进行上下过程中需要佩戴高空作业安全带和防坠器，确保实现全程安全保护。当现场安装人员就位时，需要及时将安全带挂到安全挂绳上。

进行吊车梁系统的调整校对时需要保障屋面安装系统已经完成，在具体调校工作中需要对吊车梁的垂直度、标高、轴线等进行控制和调整。其中对吊车梁垂直度进行调校时，要采取吊线法，而标高和轴线可以通过测量进行合理调整，如果有相关标高参数误差过大情况，可以应用三脚架用手拉葫芦开展调校，避免直接将提升吊点设置在屋面梁下线位置，并根据误差情况调整垫板的问题[5]。

在吊车梁轨道中心线控制方面，需要提前在地面位置设置一条与纵轴线相平行的线，将其作为基准线。开展吊装之前，要在吊车梁上轴线位置引出一段平行距离做好标志的三角尺，直接将经纬仪架设在地面基准线上并扫描吊车梁三角尺，如果三角尺的标志点与经纬仪十字线相重合，则吊车梁处于轨道中心线位置。对吊车梁进行校正完成之后，需要对轨道跨距进行重复审核，确保一切符合要求之后才可以进行固定连接。

吊车梁安装完成后需要及时安装制动系统，在确保吊车梁稳定的同时也能为后续施工和构件的安装提供更加安全稳定的作业和通行平台。在此过程中要避免移动吊车梁在制动板安装中，此次施工项目主要应用8mm 厚的钢板，避免直接在吊车梁下翼缘位置进行焊接，当吊车梁调校完成并固定好之后，需要安装下弦水平支撑，可以应用普通螺栓进行连接和固定，并对螺杆进行打毛，避免螺母出现松动问题。

2.4.3 吊装保护与监测

受到工程厂房实际环境影响，如果不受大雪、暴雨等恶劣天气的外界影响，在钢结构作业和吊装钢构时无需进行额外保护，但是在构件吊装到指定位置进行后续安装时需要对其进行适当保护。例如可以在吊装钢结构立柱时，应用尼龙绳作为遛绳，拴在桁架端部位置，避免出现钢结构屋架回转与吊车梁发生碰撞，造成安全风险。

另一方面，需要对吊装整体过程进行监测，例如使用汽车吊和履带吊之前需要提前做好试吊，检查起重机械的运载情况，分别开展净载重和动载重试吊。其中，静载重的重量需要为标准较重的1.25 倍，将重物吊起距离地面0.2m 左右的位置，随后做扒杆转动动作，检查吊机各部位是否运转正常。施工现场的起重工人需要了解相关启动设备的性能、施工技术，结合不同起吊重物的特点和重量进行有针对性的吊配，明确各道程序各个岗位的责任分工。

吊装现场的指挥人员需要有专业起重作业经验，确保手势、哨音和旗语等表达准确、清楚。参与吊装的人员在工作时间禁止擅离岗位，随意更改吊装程序，起吊重物时要保持垂直起吊，禁止将重物起吊之后离开操作室。如果吊装现场风力过大超过6 级时，要避免在露天情况进行起重机移动或吊装作业，而起重机操作人员需要在机器停止工作之后及时刹住回旋和行走机构，锁好操作室门，清空吊钩上的悬挂物件和构件，将吊钩升至高处，避免在大风影响下出现摆动或吊车失稳问题。

在安装现场应用两台起重机进行构件起吊时，需要明确不同起重机的起重能力，对其进行负荷平均合理分配，具体的吊装构件质量水平要低于两台起重机的起重重量和的75%，而单个起重机的负荷量要避免超过安全负荷量的八成。在进行具体起吊时，需要两台起重机都在同一指挥的引导之下，实现协调有序、同步动作，在升降和移动时要保证两台起重机的吊钩和滑轮组始终处于垂直状态，提高起重机驾驶人员和操作人员的协调配合性，避免在吊装过程中出现某一台起重机失重，而另一台起重机超载的安全隐患问题。

2.5 屋面系统安装

屋面系统的安装可以分为屋架吊装和托架安装两个安装步骤。

首先在屋架安装中，此次施工项目的屋架最大重量达4.2t/榀，最大跨度达36m，已经达到了特大危险施工环境标准，因此在施工现场采取预制施工办法，在地面提前组装好屋架，应用主吊车进行吊装就位。其次在开展托架安装时，由工作人员顺着爬梯上下，其中要保证佩戴安全带和安全防护措施，实现双钩安全带的交替摘挂，有效保障施工过程中的安全。

2.6 临时措施安装

施工现场的临时措施主要涵盖了直爬梯、爬梯式挂笼和载人吊笼。直爬梯主要满足工人上下吊车梁的需求，在进行爬梯制作时需要由专业铆工进行组对焊接，焊接时应用二保焊或E4316 焊条。直爬梯制作完成之后需要由专业安全管理员或施工负责人进行爬梯质量的监督与验收，采取抽样检查办法，合理检查爬梯踏步杆的焊接强度和焊接质量，可以应用人体重量的三倍量物体放置于踏步杆上，如果踏步杆出现变形和焊缝问题要及时整改，确保检查合格才能投入使用。爬梯式挂笼需要在应用之前提前绑扎牢固，而现场施工人员在应用挂笼时要佩戴好安全带，确保安全带始终处于悬挂状态。载人吊笼主要应用于高空作业时人力无法安全到达的位置，可以应用载人吊笼将施工人员调送至相关作业区域。以载人吊笼运速操作人员至安装平台之后，需要将吊笼重新放回地面，放置于指定位置，避免将载人吊笼应用于其他物件的运送操作之中，减少载人吊笼的损坏概率。现场施工人员乘坐载人吊笼进行上下时同样需要网挂安全绳，载人跳龙的制作需要应用63×5 角钢作为主骨架，制作完成后需要开展承重试验，同样需要应用超人体重量三倍的物件放入载人吊笼之中，将吊笼应用吊机离地1m 位置，观察吊笼的稳定性情况和变形情况，确保检查无异常之后才能投入使用。

3 结论

总而言之，本工程采取大跨度预制吊车梁技术施工，提升了工程质量，改善了施工效果。未来，各类似工程可以以本工程为参考，积极引进并运用大跨度预制吊车梁技术，明确技术运用流程，确定钢结构安装顺序，做好施工准备，注重格构柱安装以及吊车梁系统安装过程，同时加强对屋面系统以及临时措施安装过程的重视，全面提升施工水平。