大型通廊钢结构吊装工艺选择与安全风险控制

宋 杰，江传保

(上海宝华国际招标有限公司安徽分公司 安徽马鞍山 243000)

1 工程概述

某钢铁公司综合料场环保提升改造项目中，X2-201胶带机通廊采用单层廊道式桥架钢结构，具体分为两边格构式侧桁架加上下屋面和地面结构。

通廊两边侧桁架重心线高度2.6 m，总高3.2 m，中心宽度3.8 m，总宽4.43 m。其中50 m段的通廊下部增设加强桁架，加强桁架高4 m。通廊钢结构总量约80 t，其中30 m段约18 t，50 m段约45 t，中间支架(重锤间)约17 t。

通廊跨度为30 m+50 m，最高处超过33 m，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，属于高空作业，具有一定的安装难度。加之，工程施工时间段处于夏季炎热高温期间，也增加了现场施工难度。

2 通廊吊装工艺选择与分析

2.1 施工总体安排

依据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住建部【2018】37号令及住建部建质办2018第31号文)和相关技术规范、规程及验收标准，本着满足业主对工程建设的工期、质量、安全、文明施工等方面的要求，采用先进的施工技术，优质高效地完成本工程的原则，合理制定施工工艺方案。通廊吊装作业现场如下图1所示：

图1 通廊吊装作业现场平面示意图

2.1.1 总体安装工艺

通廊安装主要构件如表1所示：

表1 钢结构主要构件特征表

总体安装工艺流程为：构件运输、存放→基础复核→构件拼装→支架安装→30米段通廊安装→50米段通廊安装→附件安装→墙面板及屋面板安装→验收→交工。

2.1.2 场地硬化

根据现场管理及施工的需要将现场施工场地分为：散件和成品堆放场地、构件拼装场地、吊机行走道路三个类型。施工场地的硬化须满足机械设备安全运行、构件拼装的要求，即散件和成品堆放场地需经回填和平整处理后压实；通廊拼装场地需先铺平压实场地，对应拼装胎架位置铺设枕木或型钢；吊机行走道路的硬化需满足240 t汽车吊安全运行的条件。

2.2 构件运输

由于制作单位及安装现场均在本市，且制作工厂离安装工地很近，不超过10 km，运输路线清晰明确顺畅，途中无阻碍物。所以本工程构件拟采用汽车运输形式。在工厂进行整体制作，再把通廊分段运输至现场，通廊整体分段长度不超过20 m。

2.2.1 通廊运输

通廊支架等运输长度均<20 m,采用半挂拖车立式运输，下面用枕木垫平，用两台3 t葫芦封车。运输过程应该有专人押车，散走件运输前应打包编号。

2.2.2 卸车及构件码放

由有经验的起重工指挥装卸过程，通廊现场采用立式或卧式堆放，都必须用道木垫平、塞实，并按编号码在现场安装部位附近，不允许二次倒运。

2.3 通廊吊装

2.3.1 中间支架吊装

本工程中间支架重约17 t,含吊具按18 t计，高15 m。根据现场条件，选用70 t汽车吊，采用旋转法进行吊装。

中间支架在安装前还须进行基础工序的交接，要求测量人员严格复核基础中心线、地脚螺栓群中心线，螺栓群各螺栓间距等符合规范和设计要求，满足安装需要后进行下道工序施工。

支架中心和标高控制以支架顶部螺栓中心和顶板面标高作为测量控制点，以保证支架的安装精度。

支架就位后，初步拧紧全部地脚螺栓，起重机才可以脱钩。此时要求支架垂直度误差应控制在20 mm内。采用倒链加链索、螺旋千斤顶、套环和托座进行二次校正，垂直度误差控制在10 mm以内，平面位置误差控制在5 mm以内。

支架校正完成后拧紧全部地脚螺栓并焊接螺栓螺帽防止回丝。然后通知下道工序进行柱脚二次灌浆，二次灌浆强度达到80%方可进行支架上部结构吊装。

2.3.2 通廊现场拼装

a. 通廊现场拼装采用平拼法，施工步骤为：

搭设简易平台(马凳)→抄平→放置构件→复测外形尺寸→拼成一体→检查外形尺寸→焊接→油漆

b. 拼装(胎具)平台以简便、实用、平稳为原则，拼装马凳需用支撑加固，确保不会倾斜甚至倾翻。现场拼装采用一台70 t汽车吊平式拼装，拼装过程中利用3 t手拉葫芦对拉，撬棒等工具配合使两半段通廊(50 m段通廊为3段)合成一体，外观尺寸主要控制通廊跨度、起拱度，拼装后由专职质检员复验。

c. 通廊焊接要求与制作时一样，副桁架与通廊的节点焊接采用移动式脚手架或吊篮，两侧同时施焊。焊接完成后检查合格才可以进入吊装作业。

2.3.3 通廊吊装

(1)通廊吊装前确认已具备下列各条件

中间支架二次灌浆等工序已经完成，并已具备后道工序施工条件；

施工场地已检查勘验具备吊装条件；

吊车等吊装机具均已报备检查检验合格并现场勘验通过具备吊装条件；

吊装方案已经交底、各吊装人员已就位待命。

(2)30 m段通廊吊装

经计算选用240 t汽车吊进行吊装作业。本30 m段通廊拟采用四点吊装，为保证通廊在吊装过程中的平稳移动，应该在通廊两端各拉两道溜绳。吊装就位立即初步拧紧安装螺栓，初步检查验对并初步矫正安装尺寸后进一步拧紧螺栓后卸去吊车。待50 m段通廊安装后再整体复核尺寸无误后焊接螺栓螺帽。

(3)50 m段通廊吊装

50 m段通廊吊装采用双机抬吊方式吊装，选用240 t汽车吊作为主吊，200 t汽车吊辅助，正式吊装作业前必须完成通廊的整体地面拼装。每机吊点均采用四点吊装，吊点绑扎点应用软材料垫至其中, 以防钢丝绳损伤漆膜和打滑。

起吊时先将通廊吊离地面50 cm左右，然后徐徐升钩，将通廊吊至安装位置以上1 m左右，再用溜绳引导通廊使其对准基础顶面，以使落钩就位，落钩时应缓慢进行，并在通廊刚接触基础顶时停车对准预留的螺栓孔，将螺栓穿入孔内，先作临进固定，随后用挂线锤检查垂直度并校正，即可初步拧紧地脚螺栓，然后卸去吊车。

3 大型通廊钢结构吊装安全风险防范

吊装过程中的安全管理必须引起施工方的高度重视。实践中我们感到要特别注意以下几点：

3.1 钢丝绳的安全风险防范

钢丝绳的正确选择是钢丝绳的安全防范的重点。下面以通廊为分析对象进行吊装绳索的选择：从吊装工艺可以看出，每台吊车采用2根钢丝绳,共四个吊点。

经分析可得通廊最大重量约为45 t，按前面吊车计算的52.8 t计，根据有关规范要求通廊吊装的夹角应不大于60度，以60度计算，具体受力分析如图2所示。每个吊点钢丝绳的受力分别为F1，F2,F3,F4

F4最大，则F=F4=8.62 t。

图2 钢丝绳受力分析示意图

则吊装钢丝绳，选用6×37+1型 Φ34.5钢丝绳,钢丝绳抗拉强度为1550 N/mm2级别，查表得φ修=0.82，取安全系数K=6。

查表得[F]安全拉力=ΣSP×φ修/K=691.5×0.82/6=94.5kN=9.45 t

[F]安全拉力>F=8.62 t

因此通廊吊装选用6×37+1， Φ34.5钢丝绳进行吊装合乎要求。

本方案由于是钢丝绳直接穿过通廊节点，故无吊耳强度等等验算。

3.2 双机抬吊安全风险防范

由前述，30 m段通廊及50 m段通廊主吊车选用240 t汽车吊，50 m段通廊辅助吊车选用200 t汽车吊。双机抬吊时应注意以下几点：

(1)必须对两台汽车吊进行统一指挥，要求配合协调。在吊装过程中，两个汽车吊的吊钩滑车组，要求基本保持垂直状态。

(2)起吊时，必须指挥两吊机将各自挂钩的吊索都拉紧后，方可拆除稳定通廊的支撑。

(3)要求两个汽车吊在将通廊吊离地面或者落向柱顶就位时，必须同时动作；否则两机的实际荷载与计算的荷载分配就会有很大的偏差。

(4)双机抬吊离地面500 mm时停止提升，检查无误后方可继续提升。

3.3 施工现场安全风险防范

3.3.1 现场危险源识别与控制清单，如表2所示。

表2 现场危险源识别与控制

3.3.2 施工机械的安全防护

起重指挥在吊装前应仔细检查吊具，起重指挥及所有操作人员必须持证上岗。

(1)吊装机械施工安全防范

本工程采用吊车须有年检合格证，吊装时应注意以下几点：

a.起吊时，起重臂下严禁站人；

b.人不能站、坐在任何起吊物上；

c.吊装危险区域用警示绳围护，要求有专人监护，非施工人员不得进入危险区；

d.起吊重物时严禁斜拉斜吊，吊钩应与地面成90°，严禁横向起吊；

e.应保证吊机位置的地基有足够的承载力；

f.为避免吊机转身碰到周围建筑物，吊机旋转部分与周围建筑物间应有不小于1 m的安全距离。

(2)其他中小型机械安全防范

a.中小型机械在操作场所，应悬挂安全操作规程牌，操作人员应持证上岗，规范操作，不允许将自己的机械交由他人操作。机械设备要实现上有盖、下有垫，电箱要有漏电保护等安全装置。

b.电焊机一次线接机处，应设保护罩，电线不得随意布放，露天放置应备防雨装置。手把线不乱拉，手把要绝缘，不跑电、不随意拖地。

c.乙炔瓶上应有防震圈，要防暴、防晒等明显标志。

d.施工时乙炔瓶和氧气瓶应隔离存放，间距在5 m以上。