1、1浅谈 1600 吨履带吊在黄骅港筒仓工程钢结构施工中的应用摘要:本文以黄骅三期工程筒仓钢结构施工为工程背景,通过对其1600吨履带吊单机起吊国内最重、单间形体最大钢构件的施工技术进行探讨,为同类条件下的钢结施工提供参考。 关键字:1600 吨履带吊,单机起吊,索具,吊点,工况,负荷率,路基箱,承载力,强度,风载荷。 中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号: 一、工程概况: 黄骅港三期筒仓工程包含筒仓共计 24座,均为钢筋混凝土结构。筒仓内径 40m,由灌注桩基础、承台、筒壁和仓壁、仓顶连廊钢结构组成,总高度约为 67m。仓顶房钢结构由两侧桁架,中间主梁、次梁、连接杆、隅撑、花纹钢
2、板等构件组成,一个仓顶房主体部分重约 300吨左右。其主体部分采取按设计图纸加工制作,进场合格的钢构件按施工方案指定位置摆放组焊,组装成一个完整合格的主体结构;再使用 1台 1600t履带吊起吊安装,安装在筒仓顶之后使用塔吊吊装两个筒仓之间的悬挑部分组成一个稳定的空间几何体,最后再完善其它构件直至组成通廊结构。2仓顶连廊钢结构示意图 二、工程量 本吊装方法施工的钢结构为 14个,主要为筒仓群北侧的 12个筒仓,由 C1-C6、D1-D6、12 个仓顶房,2 个栈桥组成,采用 1台 1600t履带吊起吊安装,其中单体最重的 C1D1,每个为 350吨,见平面布置图。 注:吊装重量=结构重量 +吊
3、钩重量+索具重量 三、吊装方案 3.1 吊装方案总体思路 3.1.1 设备选型 现场主体结构均采用“单车抬吊法”进行吊装,吊装设备选择CC8800-1型 1600t履带吊(以下简称 1600t)直接吊装就位; 3.1.2 主体结构组装摆放 现场主体结构组装摆放位置既考虑到 1600t设备配置、性能、站位、行走、超起配重的扫空,又要考虑到现场土建工程的交叉作业,最终确定 C1C5、D1D5、栈桥均组装摆放于 D轴筒仓的西侧,由北向南依次为 D1、C1、C2、D2、D3、C4、C3、D4、D5、C5、栈桥;D6 、C6 组装摆放于筒仓南侧(详见附图) ,组装完成后均一次性吊装就位,无需倒运; 3.
4、1.3 吊装顺序 根据主体结构摆放位置、吊装高度和吊装重量,施工过程中本着先3里后外的原则安排吊装顺利,整个过程 1600t进出场各 1次,整体组车拆车各 1次,拆杆走车并组杆 5次,其中改工况 2次。具体情况如下: 进场组车(66+36,85)吊装 C1吊装 D1拆杆走车改工况组杆(66+60,65)吊装 C2吊装 C3拆杆走车组杆(工况不变)吊装 C4吊装 C5拆杆走车组杆(工况不变)吊装 D2改工况(66+36,85)吊装 D3拆杆走车组杆(工况不变)吊装 D4吊装 D5拆杆走车组杆(工况不变)吊装 C6吊装 D6吊装栈桥C吊装栈桥 D拆车撤场 3.1.4 设备行走 施工中要求 1600
5、t转场走车时拆除主臂、副臂、超起配重和后车配重,行走时要横向铺设 1600吨级的路基箱来满足设备需要的路面平整度和承载力;同时设备拥有的电子计算机会有效控制吊车行走的速度、方向。 3.1.5 设备站位 吊车站位需要修筑 4个区域,分别为 D1北侧、D2D3 西侧、D4D5西侧、D6C6 南侧(详见附图) ,对地设计承载力为23.9t/m2、15.5t/m2,其余行走地基对地设计承载力为 14.4t/m2;站位时要在经过换填处理的地面上横向铺设 1600吨级的路基箱使设备对场地的压力分布均匀,避免场地不均匀下沉。 3.2 地基处理 本工程地基处理均使用 3:7灰土换填法分层碾压处理,根据对承载力
6、要求将地基分为三类: 43.2.11600t 吊装 12个仓顶房的站位地基为一类地基,以整车重量最大为例计算吊车对地压力,从而确定地基的设计承载力。其中吊装 D6时,虽然吊装重量仅为 285t,因其作业半径偏大(51 米) ,所以超起配重为满配重 640t,整车重量达到 2245t,为整个吊装过程中整车最大值,最终求得地基承载力要求达到 23.9t/m2,换填深度为 2.1m; 3.2.21600t 吊装立柱和栈桥的站位地基为二类地基,同理计算,求得其中吊装栈桥时整车重量达到 1459t,最终求得地基承载力要求达到15.5t/m2,换填深度为 1.4m; 3.2.31600t 空载行走转场地基
7、为三类地基,吊车转场走车时拆除主臂、副臂和后车配重,仅保留超起杆,整车重量为 1152t,最终求得地基承载力要求达到 14.4t/m2,换填深度为 1.3m; 3.3 吊装参数 根据现场情况确定最不利的吊装情况是 C1和 D1,就针对这两个单体进行说明。 3.3.1 起吊 3.3.2 就位 3.3.3 吊装锁具 主体结构和栈桥均采用兜挂方式吊装,不设置吊耳。主体结构在底5部位置横梁(GL1/GL1a)对称设备 8个吊点,栈桥在底部位置横梁(GL1)对称设备 4个吊点,均使用钢丝绳、卸扣与之连接吊装,备用 4个 85t卸扣调整钢丝绳长度,使钢结构下表面水平,便于就位组焊。 注:1、使用 85t卸
8、扣将 1根84-50m 与 2根84-10m钢丝绳连接,代替 1根84-70m 的钢丝绳使用; 2、钢丝绳与卸扣相连时,均是绳套与卸扣连接,核算钢丝绳强度时无销轴折减; 3.4 吊装施工 鉴于吊装高度和吊装重量,施工过程中本着先里后外,从东向西的原则安排吊装顺利,下面对 C1、D1 单机吊装过程各种情况进行说明: a、先吊装 C1,然后吊装 D1; b、按照方案要求摆放路基箱,组车并悬挂超起配重; c、按照方案要求系挂索具,并核算起吊半径; d、吊车起钩,钢结构离地 200mm后观察吊车和地基情况,对钢结构进行抄平,使用卸扣调整索具长度,待钢结构底部接近水平后继续提升;e、吊车逆时针转杆和行走
9、相互配合,确保超起配重不与其它结构碰撞,此时吊装半径和超起半径保持不变; f、提升钢结构底面高出安装标高 1米后,钢结构越过 D1筒仓行走至就位位置; 6g、吊车继续逆时针转杆,使用麻绳溜放直至就位; h、待确认后方可摘钩,继续吊装 D1; i、正式吊装 D1前,按方案要求,1600t 第一次站位,将 D1吊装至原 C1摆放位置; j、1600t 第二次站位正式吊装 D1,其过程与 C1相同; 3.5 吊装附图 3.5.1 地基处理图 3.5.2 吊装图(立面图和平面图) 3.6 计算书 3.6.1 索具强度校核 表中: 1)P1 计算中分别乘以动载系数 1.1和不平衡系数 1.1; 2) 为
10、钢丝绳与水平的夹角; 3)比例系数,R=D/d D 钢丝绳绕过的吊耳(或销轴)直径 d钢丝绳公称直径 4)效率系数,E(考虑到钢丝绳配合卸扣使用时的销轴折减): R 6 E=(100-50/R0.5)% R 6E = (100-60/R0.734)% 5)强度能力 Pn = NPE, 其中 N 钢丝绳工作股数; 7P - 钢丝绳单根破断拉力 6)f - 允许安全系数,5 结论:因为安全系数均大于等于 5,所以钢丝绳强度均满足要求。 3.6.2 对地压力计算 本工程吊装场地的处理根据吊装的实际需求为三类,见下表: 1)一类地基 2)二类地基 3)三类地基 3.6.3 风载荷计算 部分仓顶房钢结构吊装时已安装彩钢板,参照起重机设计规范 GB3811-83风载荷计算对吊车的稳定性进行校核。 四、结束语 1600 吨履带吊在黄骅三期筒仓钢结构工程中的应用,创下国内单车整体吊装钢构件规格最大、重量最重的纪录;同时有效地加快施工进度、简化施工工序、减少高空作业风险、避免仓顶和仓内交叉施工、保护了施工人员的健康与安全;通过对 12个筒仓钢结构整体的吊装,提供了一8种新的思路,总结出了一种新的施工方法,为以后同类环境下钢构件的吊装提供了指导意义。