钢管直立吊装时绑扎方法 分段直立\旋转就位吊装方案在大中型钢结构桅杆吊装中的应用
时间：2020-03-13 07:29:20 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】 本文通过在连云港市体育中心体育场钢结构工程桅杆吊装实施过程中的体验，阐述了大中型钢结构桅杆吊装在方案确定、吊装分段、吊机选择、缆风绳系统、桅杆安装及测量定位、旋转就位、过程中的施工难点及关键工艺控制。
【关键词】 钢结构；桅杆；吊装
【中图分类号】 TU721.5 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2011）04-027-02
1 根据专业工程特点确定吊装方案
体育场顶棚采用斜拉网格钢结构，由索杆系和钢网壳组成，分为东西两片，对称布置且相互脱离。单片网壳平面呈月牙形，长约214m，中间宽约53m，投影面积约9053m2。钢网壳标高约40m，桅杆向外侧倾斜10°，桅杆顶标高75m。网壳前端则采用桅杆与预应力斜拉索体系连接提供弹性支承。
桅杆与拉索体系示意图
桅杆在体育场内分为五段进行预拼装，拼装合格后采用一台250吨的履带吊在体育场内分段直立吊装，并采用临时缆风绳固定，桅杆吊装好后调节缆风绳将桅杆旋转就位，最后进行预应力拉索施工。
桅杆材料表
2 桅杆吊装分段及吊机选择分析
桅杆分五段吊装，具体分段及吊装分析如下图：
桅杆布置图
CC1400型250吨履带吊性能配置如下：
根据桅杆的具体情况，本工程采用250T的履带吊进行桅杆的吊装工作，吊装桅杆第二段、第三段时，主臂为73.5米，根据相关数据额定起重量为41.7吨，大于实际重量；吊装第四段、第五段桅杆高度为75.5米，主臂为85.5米，额定起重量为34.1吨，大于实际重量，所以CC1400型250吨履带吊完全满足桅杆吊装要求.
3 揽风绳系统控制
揽风绳的设置方案和型号的选择是确保整个桅杆吊装过程安全的重中之重。根据大型有限元分析软件ANSYS，计算出每根揽风绳的受力情况，选择如下：
缆风绳的选择
缆风绳及锚点布置：缆风绳的布置须保证桅杆在由直立向倾斜过程中的稳定性，缆风绳的布置方位尽量对称，且任何两根对称的缆风绳不宜与桅杆在同一平面，缆风绳的强度要有足够的安全系数。
根据以上原则，对本工程桅杆缆风绳进行布置。其中LF1～LFS2的锚点设置在体育场内的锚点设置在桁架支座处，LF3、LF5的锚点设置在背索的地锚处，LF4的锚点设置在体育场外。
桅杆采取直立安装，通过缆风绳牵引就位。
桅杆在分段吊装过程中，根据桅杆的吊装进度，沿竖向设置四道临时缆风系统，每道缆风系统共有四根缆风绳组成（其中第四道缆风绳作为桅杆倾斜就位时的缆风绳）。
由于揽风绳的受力较大，所以揽风绳与桅杆的连接节点尤为重要，如设置不当极易造成揽风绳在节点处断裂，造成安全事故。
缆风绳在桅杆上的固定方法应保证缆风绳的受力可靠同时应防止缆风绳被割断，故采用在桅杆上加焊连接耳板，然后钢丝绳通过卡环与连接耳板进行固定。
缆风绳与桅杆连接端应在桅杆吊装之前连接好，随桅杆一起吊装。缆风绳固定、张拉时应按缆风绳的平面布置对称的进行张拉，以保证桅杆受力均衡。
因为吊装结束后，桅杆此时处于垂直状态，重心向下，桅杆四周不会有很大的倾斜力，同时将桅杆的每个方向用钢管做好防护和支撑，确保桅杆此时不会倾斜。
4 桅杆安装次序及分段测量、定位
安装底部第一段和第二段，并用缆风绳固定→安装第三段，并用缆风绳固定→安装第四段，并用缆风绳固定→安装第五段，并用缆风绳固定→安装预应力钢索→拆除下面三道临时缆风绳，只剩最上一道缆风绳→调节最上一道缆风绳，将桅杆旋转就位。
本工程桅杆属于吨位较大，桅杆总长度约为80米，又属不规则圆柱体，在吊装过程式中又是分段吊装，故给测量工作带来了一定的难度，针对以上情况对此技术难点采用以下方法控制：
4.1 根据现场施工条件，由于桅杆分段吊装，每段己在现场拼装完成，共分5段吊装。
4.2 由于每段桅杆直经不同，每段桅杆都比较长、较重，距离远视线等原因，故用测量中心线的方法难以达到施工要求。
4.3 根据现场的实际情况，利用全站仪对桅杆进行分段测量，统一控制，从而保证桅杆在吊装时的垂直度和安全性。
说明：在对桅杆进行测量时，先在每段桅杆顶处焊接一根钢管，在钢管上再一片钢板，（以方便找出桅杆中心位置，设计中心位置）在桅杆吊装过程的同时，用全站仪，采用测量桅杆中心坐标的方法来对桅杆进行测量定位控制，每节桅杆均采用此方法，从而达到分段测量，统一控制的原则，来满足现场的施工要求。
最后，等测量整个桅杆的中心坐标为同一坐标，此时，整个桅杆测量工作己完成，从而达到桅杆的垂直度要求。然后，方可用其它措施将其固定桅杆。即整个桅杆的测量工作完成。
4.4 桅杆方向的控制。说明：由于整个桅杆只有一端桅杆有变化，只要控制顶部、底部的方向一致即可，中间部分只须控制爬梯的方向一致。顶端和底部用弹线的方法，用十字中心线分别做记号，转到桅杆外壁弹线。控制桅杆顶端和底端的中心线重合，即桅杆整体在一个方向上。
5 桅杆旋转就位
桅杆从直立到倾置的安装过程是一个高风险的施工过程。底部设计为球铰使得该构件的安装到位以及受力平衡都依赖拉索的张拉施工。本工程采取通过位于场外的索1和索2的4根索同步缓慢牵引，位于场内的两个缆风绳缓慢放松，位于钢屋盖顶面的索4、索5和索6的横张装置（“二道防线”防突发装置）缓慢放松，三个作业在施工现场指挥下同步进行，用全站仪监控桅杆的倾斜度和两桅杆的倾斜同步性。牵引到位后张拉亦采用同侧两桅杆的4根背索同步张拉，待张拉到位后进行网壳钢管支架落架。
同时为了确保安全桅杆最上一道缆风绳采取双股的缆风绳，并且任何一道缆风绳均可以满足桅杆在旋转倾斜就位的受力要求。
6 结束语
由于钢结构桅杆工程专业性较强，对专业设备、加工场地、工人素质以及企业自身的施工技术标准、质量保证体系、质量控制及检验制度要求较高，故桅杆工程施工前应在保证施工单位资质及管理水平符合要求的前提下，组织相关部门及专业人员对桅杆吊装进行专项方案论证，在方案论证合理可行基础上组织施工。
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