拔杆施工工艺及重点控制环节

张先明 杜小红 苏建成 雷晓花

1 工程概况

烟台火车站改建工程位于烟台市芝罘区，分A、B、C、D四个区。其中B区下部为混凝土框架剪力墙体系；上部为巨型马鞍形拱壳，如图1所示，其结构形式为焊接球双层网壳，东西跨度114m，南北长度160.5m，投影面积15000m2，支座标高19.8m，最大标高60m。拱壳东西两侧通过16个固定铰支座与混凝土剪力墙连接，拱壳用钢量约为1000吨。网架采用分区拼装、拔杆群整体提升后在高空合拢的方法施工，如图2所示。

图1 B区大拱竣工照片

图2 施工过程照片

2 拔杆系统组成及工艺要点

2.1 拔杆系统组成

拔杆提升系统采用钢管制作，由拔杆、滑轮组、跑绳、导向轮及缆风绳等组成。如图3所示。

图3 拔杆提升系统组成示意图

2.2 拔杆群系统安装前准备工作要点

2.2.1 对天气进行关注。应避免在恶劣天气中施工，并提前做好应对恶劣天气的应急预案。并对对拔杆设置防雷接地构造。

2.2.2 提前与相关施工单位沟通，选择好跑绳、揽风绳、绷头绳等的锚固点。在选取锚固点时，应考虑锚固点至拔杆端之间绳索的路径和长度。尽量避开塔吊等起重设备的作业半径（如无法避开，应提前与塔吊所属的施工方沟通），合理的布置锚固点的位置，避免绳索拉结后有不必要的交叉。并对锚固点进行保护。与相关单位进行书面备案，对其他专业作业人员进行专项交底，禁止破坏锚固点和绳索器具。

2.2.3 对拔杆、滑轮、绳索、各类夹具、绞磨等设备的验算与检查。主要检查项目和要点如下：

2.2.3.1 拔杆：应对以下几种情况进行验算

项次1 2 3 4 5验算内容验算拔杆群整体倾斜一定角度情况下，揽风绳（或绷头绳）受力是否在容许范围内。验算单吊耳受力对揽风绳和绷头绳的受力影响。即在极端偏心作用下，揽风绳和绷头绳是否满足要求。对拔杆的长细比进行控制并对拔杆受压状态下的稳定性进行验算，须满足规范的要求。拔杆底座和支撑面的承载力验算。在拔杆承受最大荷载作用下拔杆底座是否安全，拔杆底座的支撑面是否安全。若为地面应核算地面压力；若为混凝土结构应验算其承载力，除自行验算外，还应经设计院复核。满足要求并得到书面同意后，方可进行施工。拔杆底座摩擦力验算：跑绳最大受力应小于拔杆底座的摩擦力，以保证拔杆不会发生滑动。

2.2.3.2 滑轮：核实滑轮的额定吨位，进行必要的维护：在滑轮的轴承位置施加润滑油或机油，以保证滑轮的正常工作，减少摩擦阻力。并做必要的滑轮抗拉试验。以确保滑轮承载力的安全。

2.2.3.3 绳索：对绳索进行外观检查，如存在断丝、压扁、弯折等不符合要求的钢丝绳坚决不得使用，如图4中存在断丝钢丝绳就不能使用。同时还应检查绳索长度是否符合要求。

图4 存在隐患的钢丝绳

2.2.3.4 绞磨（如下图5）：在施工前应对绞磨的位置合理化布置，尽量避免跑绳交叉。并对每一个绞磨进行编号。对绞磨主要检查：绞磨轱辘是否转动正常（为保证轴的正常转动应提前施加润滑油）、转轴端部与轴承是否结合紧密。还应检查止退安全卡（如下图6）是否有效。以及绞磨的锚固点是否牢固可靠。

图5 绞磨

图6 绞磨止退安全卡

2.2.3.5 对施工人员和技术人员进行技术和安全交底。做到分工清晰、责任明确、统一指挥。且对每个绞磨组的人员进行合理化得配置，每个绞磨组应配5名工人并设置一名组长（人数可根据吊装构件的重量进行分配）。具体人员配置可参考下表：

人员岗位总指挥信号指挥绞磨系统人员数量1名2名5名（一个绞磨）人员岗位揽风绳受力测控人员数量4名2名

2.2.3.6 施工现场整理。严禁钢丝绳与电线、电缆相互交错、缠绕。并保证钢丝绳的走线路径无任何阻碍。在施工周围布置警戒线，避免其他人员穿插，扰乱施工作业。提前与相关专业进行沟通尽量避免交叉作业的存在。

2.2.3.7 在施工前应对施工时间有预估，如施工作业时间长，应为施工人员准备食物和水。

2.3 施工过程控制

2.3.1 钢丝绳与拉锚点或者混凝土结构捆绑位置，均采用弧形钢护角进行保护，以保护钢丝绳和混凝土结构。揽风绳端部应设置防滑装置，以确保揽风绳不会滑脱失控。

2.3.2 控制跑绳的受力：通过测力器对跑绳在提升过程中的受力定时测量。若发现跑绳受力差别比较大，应调整相应绞磨的旋转速度，使各提升点提升高度差异减小。下图7为测力仪器在测量钢丝绳受力。

图7 使用测力仪器测控钢丝绳受力

2.3.3 保证各个提升点同步提升。使各提升点受力均匀，并确保结构安全。

2.3.4 由于在提升过程中绳索较多，应指派专人观察提升过程中绳索的走向及交叉情况，如发现绳索之间有缠绕、绳索与构件有冲突等情况时应停止施工，妥善处理后再继续施工。

图8 钢丝绳绳夹安装示意图

2.3.5 在提升过程中为避免局部绳索受力过大，对锚固点造成破坏。指派专人观测各个锚固点的受力情况，如有异常应及时汇报。

2.3.6 在施工过程中如遇到特殊情况或人员休息时应将提升设备锁死。钢丝绳用卡扣及时固定。并在原地休息待命，严禁擅自离开自己的岗位。

2.4 提升就位维护

构件提升到位固定后主要检测和维护内容如下：

2.4.1 检测拔杆的垂直度。如有异常，可通过调整揽风绳、绷头绳进行矫正。

2.4.2 网架调整到位，调整跑绳受力到合适大小后将绞磨锁死。安装好钢丝绳夹，绳夹数量不得少于4个（包括一个保险卡），卡子间距不应小于6倍直径且最后一个卡子距绳头不应小于150mm，并把卡子拧到钢丝绳压扁三分之一直径为宜。并设置防滑扣。之后对揽风绳、绷头绳受力情况进行再次检测。并进行记录，对测得的数据进行分析。下图8为钢丝绳夹设置示意图。

2.4.3 在经历恶劣天气之后，应对现场进行及时全面的安全排查。重新对揽风绳的受力及时进行

3 总结

利用拔杆进行吊装作业，是风险相对较大的工艺。必须充分准备、严密组织、各个细节都要落实到位，不允许有半点马虎与侥幸。另本文所阐述的拔杆施工方法及控制环节，主要是针对采用人工为动力、绞磨为器具的拔杆施工工艺。当采用液压提升时，亦可以参考本文中的相关内容进行施工作业。