狭窄空间大跨度栈桥安装技术研究

张良建

摘要：随着社会的进步，我国逐步进入了绿色环保高质量发展时期，土地作为宝贵资源无论是在农业种植还是工业生产中都占有重要地位，而在工程建设中大跨度钢结构因其自重轻、强度高、节约空间、绿色环保等优点逐步在很多建筑设计中得到应用。本文结合工程实例针对布置紧凑的工业民用建筑中实现大跨度组合式钢结构安装进行了探讨研究。

关键词：狭窄空间；大跨度；栈桥

1、引言

某电厂一期地处华北平原构造带、郯庐构造带之间与渤海湾交汇处，厂区地貌为冲积平原，原为洼地，经填洼造陆形成，厂区受国家政策及投资控制影响布置十分紧凑。主厂房自东向西设A、B、C、D四道轴线依次为汽机房、除氧煤仓间至锅炉房顺序排列，其中集中控制楼位于两台机组之间，自除氧间C轴线向锅炉方向延伸。主厂房联络栈桥（跨集控楼）位于CD排7-11轴，栈桥跨度为36.404m，标高自31.965m至38.254m（工程±0.000m相当于绝对标高4.200m）。栈桥为全钢结构，7轴支座采用固定支座，11轴采用滚动支座。栈桥整体由四部分组成分别为桥面下弦、C/D钢桁架和屋面上弦。

2、栈桥安装现状及面临的问题

在项目施工组织中，栈桥安装一般要在煤仓间施工完输煤皮带层主体结构甚至待主体框架封顶后方能进行，此时热力系统其它相关建筑物如汽机房、除氧间、锅炉房及集控楼一般都已完成结构到顶，現场剩余施工场地较小。类似项目的栈桥安装一般有两种方式：①采用两台履带吊或一台履带吊加一台固定式大功率塔式起重机将组合好的钢桁架吊装至设计位置②采用400吨左右履带式起重机布置在汽机房内作高回转半径吊装，实际实施中考虑整体进度和施工成本往往采用第一种方案。

在本项目施工组织中，由于是涉及民生的供热项目，合同工期紧张，为不影响汽机房后续施工否决第二种方案。采用第二种方案面临的难题为：1）栈桥跨度36.404m若全部在组合场组合成型无法在现有道路上完成水平运输；2）周边建筑物主体基本施工完毕，空间狭窄，不利于机械布置。

3、对策方案及实施

成立专题小组，通过分析观察现场和计算机建模发现可以充分利用已经完成集控楼屋面作为现场组合平台来实现“两段运输、屋面组合、一台机械、整体吊装”的施工方案。通过该方案解决了水平运输的问题，而且可以利用项目现有的SCC2500C履带式起重机单机吊装，不必另行租赁大型机械。该方案不仅可以实现工期目标和降低成本，而且把对周围区域其它建筑物的影响降到最低。经专家论证后具体方案如下：

3.1栈桥运输及组合

3.1.1将栈桥立面C/D钢桁架分别分成两段进行编号为C1、C2、D1、D2。C1和D2构件长度为20.909m，宽度为4m，C2和D1构件长度为15.495m，宽度为4m，其中，C1和D1构件为固定支座，C2和D2构件为滑动支座。

3.1.2栈桥立面、桥面和屋面结构在组合场防腐结束后采用低架车运输至集控楼西侧。 装车注意顺序，C1在上，C2在下，运输D轴侧桁架时，D2在上，D1在下。

3.1.3采用16t塔吊将C1构件吊至集控楼屋面指定位置。C1构件重量为10.27t，起吊工作半径21.694m，塔吊负荷率为65.63%，吊装至预定位置塔吊负荷率82.68%，满足负荷要求。

3.1.4将SCC2500C履带吊停放至预定位置，工况为变幅副臂工况，主臂长度为49.5m，副臂长度为31m。将集控楼屋面的C1构件吊起，此时工作半径29.737m，主臂仰角83°履带吊负荷率51.10%，满足负荷要求，主臂朝#3锅炉侧旋转33.71°，调整副臂，将作业半径放大至37.844m，将C1构件放置在#3锅炉与集控楼之间的通道地面，地面预先摆放好道木，此时履带吊70.41%，满足负荷要求。

3.1.5将履带吊朝#3主厂房方向空车行进18.981m至预定位置，将C1构件吊起，此时工作半径18.863m，主臂仰角83°，履带吊负荷率34.31%，满足负荷要求。将主臂朝集控楼侧旋转21°，调整副臂，将C1构件吊至指定位置。落钩时工作半径36m，负荷率62.42%，满足负荷要求。此时，固定端立柱上弦距C轴西侧0.719m，下弦距集控楼女儿墙南侧内缘1.384m。

3.1.6采用运输车将C2构件运至集控楼西侧指定卸车点。采用16t塔吊将C2构件吊至集控楼屋面指定位置，C2构件重量为7.33t，工作半径22m，起重负荷率47.25%。落钩时工作半径35m，负荷率71.32%，满足负荷要求。此时，滑动支座立柱上弦距集控楼北侧女儿墙内缘3.003m，下弦距集控楼屋面楼梯间外墙13.96m。

以上完成C桁架的运输并在集控楼屋面实现“两段运输、屋面组合”的目标。D桁架吊装组合同C桁架。

3.2栈桥吊装

3.2.1栈桥吊装顺序：C桁架——D桁架——桥面、屋面钢梁和水平支撑。

3.2.2 C轴侧桁架吊装：各项准备工作就绪后，履带吊停放至图示起吊点，主臂仰角为87°，水平夹角为55°，工作半径22.94m，此时负荷率68.21%，吊点采用四股四的方式，待起吊离地100mm时，做刹车试验，对吊车及绳索做全面检查，确认无误后起吊，当C侧桁架支座起吊高度达到42m时，履带吊主臂仰角83°，工作半径30m，此时履带吊负荷率为82.03%，利用牵引绳使C轴侧桁架逆时针旋转120°，继续调整履带吊副臂，使其作业半径达到33.846m，此时履带吊负荷率为93.01%，该工作需在吊装前办理安全施工作业票。当栈桥两端到达安装位置正上方时落钩就位，穿入螺母，用扳手将螺母拧紧，同时将侧桁架与设置好的柱子抱箍进行紧固连接。

3.2.3同样的完成更加简易D轴桁架安装。

3.2.4继续完成桥面、屋面散件钢结构的安装。

4、结语

通过分析策划、计算机建模、精准计算、方案论证、严格执行，实现了狭窄空间内利用单台履带式起重机完成大跨度桁架的安装。为类似项目施工组织积累了资料，同时也证明了PDCA这一科学的管理原理在绿色环保高质量发展的工程建设中必将发挥巨大作用。

参考文献 ：

[1]DL 5009.1-2014 电力建设安全工作规程

[2]GB50017-2017 钢结构设计规范

[3]《SCC2500C履带起重机-操作手册》