混合结构厂房梁柱加固技术

2021-04-07韩大江

施工技术(中英文) 2021年3期

韩大江

(北京首钢建设集团有限公司机械运输分公司，北京 100043)

1 工程概况

某钢铁公司炼钢厂房钢水跨长280m，宽27m。混凝土柱共38根，为两侧通高立柱，中间设有斜支撑，高35.7m，柱距12/18m，单侧立柱截面尺寸为0.8m×0.4m(长×宽)，厂房内部结构如图1所示。吊车梁尺寸包括12m×2.05m×0.6m，18m×2.5m×0.8m(长×宽×高)，梁底距地面20m。炼钢转炉和钢水包需进行扩容改造，采用角钢+钢板带的方式加固混凝土柱，采用下翼缘板下方焊接T形加固件的方式加固吊车梁，以满足承载要求。混凝土柱加固件重180t，吊车梁加固件重205t。

图1 炼钢厂房内部结构

2 施工难点

1)混凝土柱截面尺寸较大，为保证钢板带焊接质量，角钢需与柱紧密贴合。

2)进行吊车梁原位加固时，不能影响钢材正常生产，无法搭设脚手架，施工前需搭设移动脚手架作为操作平台，以保证高空作业安全。

3)吊车梁加固使用的T形加固件长12/18m，单件最大质量3.87t，不能在加固件上焊接吊耳，需设计高效安全的吊装方式。

4)T形加固件就位时存在自然下挠，导致其与吊车梁底部贴合不紧密，进行高空焊接时释放焊接应力，对焊接质量和加固强度造成一定影响，需控制焊接变形，采取合理可行的解决措施。

3 关键施工技术

针对本工程施工难点，制定以下加固流程：施工准备→混凝土柱加固件现场制作→移动脚手架搭设→混凝土柱加固→吊车梁T形加固件加工→吊车梁加固操作平台制作与安装→吊车梁吊点设置→T形加固件起吊就位→焊接→操作平台拆除→现场清理。

3.1 混凝土柱加固

采用4根∟100×8外包混凝土柱四角，沿柱高度方向每隔300mm焊接钢板。施工前需搭设移动脚手架作为操作平台，并利用特制就位装置将角钢紧密贴合在柱四角，以保证焊接质量。就位装置如图2所示，可实现角钢快速稳定就位，施工简便，保证了混凝土柱加固质量，加固完成的混凝土柱如图3所示。

图2 就位装置

图3 加固完成的混凝土柱

3.2 吊车梁加固

如果在吊车梁T形加固件上焊接吊耳进行吊装，吊耳焊接与拆除将影响加固件强度，且降低施工效率，为此，特制吊装装置。该装置由钢板卡具和双头螺栓组成，钢板卡具上部设置2个吊装孔，下部两侧焊接套管(见图4)。吊装时将钢板卡具分别卡在T形加固件下翼缘板合适位置，将双头螺栓穿入钢板卡具套管内，将每个钢板卡具中的1个吊装孔作为起吊点，就位时利用手拉葫芦连接另1个吊装孔，实现空中转接。吊装装置可提供多个吊点，操作方便，安全高效，且可周转使用。

图4 吊装装置

将制作完成的T形加固件运至吊车梁下方，因厂房不停产，不具备脚手架搭设条件，为此，沿T形加固件下翼缘板长度方向每隔2～3m焊接1道角钢框架，在框架底部横梁上铺设木脚手板并固定，制成与T形加固件长度相等的临时操作平台(见图5)，T形加固件与临时操作平台在地面拼装成整体后吊装就位。临时操作平台为高空转接安装提供了安全可靠的操作空间，提高了施工效率，不影响钢材正常生产，解决了汽车式起重机无法直接吊装就位T形加固件的问题。

图5 临时操作平台

在吊车梁走台通道上开设人孔，并设置爬梯，便于人员上下通行。在吊车梁上翼缘板焊接4个吊点，吊点位置与T形加固件特制吊装装置的位置对应。在吊车梁走台通道一侧2个吊点上安装卡环和钢丝绳，并与2t手拉葫芦相连，将吊钩置于吊车梁下端备用，滑触线一侧2个吊点通过卡环与绝缘吊装带相连，防止与滑触线发生触碰，吊装带下端距滑触线约1.5m。利用汽车式起重机与手拉葫芦空中转接的方式就位T形加固件与操作平台，首先使用25t汽车式起重机将T形加固件吊至吊车梁下方；然后施工人员由走台通道人孔进入临时操作平台，将手拉葫芦挂在绝缘吊装带上；最后将手拉葫芦吊钩与对应的特制吊装装置吊孔相连，确认无误后汽车式起重机回钩，提升手拉葫芦缓慢就位加固件(见图6)。T形加固件焊接完成后，施工人员由操作平台一端向另一端拆除木脚手板，利用汽车式起重机安装重力可调式操作平台，逐个拆除角钢框架。