钢结构通廊施工技术方法的探讨论文_侯冰冰

关键词:通廊分类、通廊安装、施工技术、施工方法

前言:

钢结构通廊被广泛应用于大跨度管道的支撑体系、原料输送皮带的支撑体系。它主要是采用型钢材料制作而成的桁架体系。该种桁架体系具有结构强度高、跨度大、整体性好等优点。特别适用于长距离运输的皮带及管道的支撑。在冶金工程施工中被广泛的应用。在武钢厂区内随处可见它的身影。

钢结构通廊施工质量的好坏直接影响上部输送介质的管道及皮带运行的安全性能。所以为保证上部管道及皮带的安全性,通廊施工的质量必须得到保证。通过多年在武钢厂区内施工的各结构形式的通廊经验,总结了一套适用的施工技术。

一.钢结构通廊的分类及特点:

1.钢结构通廊按用途可分为:输送介质管道支撑体系的管廊、皮带机支撑体系的结构通廊以及行走、限高用过廊。

2.钢结构通廊按构造类型上分为:下翻式(桁架下弦悬挂平台,上弦由水平支撑组成)上翻式(桁架上弦悬挂平台,下弦连接水平支撑组成)笼子式(断面形式为长方体,桁架上下弦由水平支撑组成结构体)三角式(一般直接固定在管道下方断面形式采用三角型。

3.钢结构通廊按结构形式分为:实腹式H型钢式通廊,格构桁架式通廊。

二、安装前准备工作:

1.查看现场,图纸分析:

a)接到施工任务后应对施工现场进行仔细的勘察,主要查看现场吊装设备站位地点、现场拼装场地位置、拼装设备站位地点、现场有无障碍物、现场临时道路是否具备运输及安装条件等。

b)仔细核对图纸并与土建及结构支架的跨距、标高进行复合。保证在没有错误的前提下进行制作。

c)对图纸上的通廊进行分解计算重量。主要计算几个安装、制作参数。单片桁架重量、整个通廊重量、上、下弦支撑的重量及平台重量。桁架上下弦起拱度计算,一般按设计图纸要求进行制作起拱。一般桁架的起拱按大于24米按L/500,小于24米可不考虑。几个参数的计算务必准确无误。

2.制作要求:

a)根据现场及图纸的分析可对制作进行具体要求,首先必须对制作厂明确桁架的起拱度。根据桁架的长度,宽度及高度明确为在结构厂整体制作还是分件制作。根据近几年承担的工程实例来看都是在制作厂分件制作。两片桁架及上下弦支撑分开制作,在现场拼装。

b)要根据运输情况将桁架分节制作。一般24米以下为两片。大于24米分3-4片。以及分节的位置。上下弦杆件错开1.5米。并不建议将对接点留在桁架三角支撑杆件的连接板位置。避免将来拼装时焊缝过于集中产生应力过大。

如上图所示的两种常规拼装方法。制作时建议留图一所示的接点形式,不建议留图二所示的接点形式。

c) 还可要求制作时将支撑件按编号打包,方便现场施工。特别是桁架分节后必须编好左右两边一对桁架的编号。

3.构件运输、吊装方法及吊机的初步选用:

a)对于支撑等小型构件可采用一般的平板汽车进行运输。桁架可根据重量及长度采用12吨以上的半挂车及低平头进行运输。

b)运输前应验算构件最不利截面处的抗裂度,避免装运时出现裂缝。若抗裂度不够应进行加固处理。

c)运输时应准备好钢丝绳、倒链、卡环、垫木等确保构件绑扎牢固,放置平稳在运输途中不发生变形。

d)构件运输应配套按拼吊装顺序方式、流向组织装运按平面布置卸车就位。

e)根据现场的场地及位置初步选择吊装方法1.整体吊装(将通廊拼装成整体后一次吊装完毕)2.半整体吊装(将通廊根据现场实际情况将通廊拼装成整体但缺少一些支撑以减少自重满足吊装)3.分件吊装(先吊装桁架在安装上.下弦支撑)以上三种常用的方法可根据现场实际情况进行选取。(根据实例选择第三种施工方法的比较多。近几年承建的烧结通廊,氧气厂管廊,焦化通廊多选择此施工方法)

f)根据现场可选用如下三种方法1.单机吊装2.双机抬吊3.人机协同吊装。对于初步的选型要确定吊装的吊机数量及吊机型号。以此来准备吊装设备下图分别实例三种吊装方法

三、拼装:

1.拼装方法及特点:

a)平装法:此方法适合对场地位置较大的施工区域进行拼装。对于两节以上桁架适用此方法。本方法的特点在于操作方便,不需要稳定的加固措施,不需要搭设脚手架,焊缝焊接大多数为平焊缝,焊接操作简单,不需要技术很高的工人,焊缝质量易于保证。效正起拱方便、准确。

b)立拼拼装法:此方法主要适合于场地位置较小的施工区域。对于两节以上桁架及单节整体拼装、整体吊装的通廊适用。本方法的特点是占地面积小,不用铺设或搭设专用拼装操作平台或枕木墩,省却翻身工序,拼装焊缝可两边对称施焊,可防止发生侧弯。但需搭设一定数量的稳定支撑,起拱较难。下图为两种拼装法的示意

2.拼装的质量控制:

a)拼装桁架前务必测量通廊支座之间的距离,并按照相应的距离进行拼装。

b)无论选择哪种拼装方法都应该保证桁架的水平放置。避免对桁架照成弯曲。并根据拼装桁架的重量对支撑点进行计算避免造成永久变形。

c)桁架的起拱度根据计算的起拱度进行,允许略大于计算值,不能小于。起拱度的检查应以桁架腿带钢线并用统一钢尺检验8—10点,确定起拱度。

d)拼装焊缝要采用紧固设备将型钢接触面夹紧施焊。并由两人同时施焊减少变形,因该位置焊缝集中必须保证焊接焊缝的焊高。

近几年施工中的烧结、焦化等通廊基本以平装法为主。唯独七氧管廊施工中采用立拼法进行,起拱度较平拼法难以控制,效果一般,建议采用平拼法施工。

四.吊装前准备工作:

1.核对基础及支座的标高及中心线,特别时皮带通廊中心线一定要保证。并在支座及基础上标出标高及中心线。并在要吊装的通廊上标出标高的基准线及中心线。

2.核对吊车初步选择时拟定的吊车型号,构件的吊装方式,重量,确定吊装方法。

3.准备好并检查吊索、卡环、倒链、千斤顶等吊具的强度及数量。

4.准备好施工用料如加固脚手架、电焊、气焊设备、材料等。

5.对施工人员进行有关安装的技术、安全交底。

6.对于移动较大的皮带通廊可能设计会考虑通廊的滑动问题,一般这样的通廊一端固定一端滑动。通常的方式一种是滑动拖坐利用管托滚轴进行滑动。一种是椭圆孔依靠螺栓控制活动。第一种方式安装时便于控制。对于第二种的安装要根据几种不同的情况进行考虑。一是要考虑安装的季节,二是考虑设计要求的移动范围。要确保椭圆孔安装位置的准确定位。否则当温度或皮带运转时通廊得不到位移引起结构安全。

五.安装时技术控制:

通廊吊装一般分两种形式:第一种整体吊装,第二种为先进行桁架吊装在吊装上下弦杆件。

1.对于整体吊装的通廊需要设置风绳,主要是控制通廊在空中的摆动。对于整体吊装的通廊可采用>4点的绑扎,另外还需计算吊点的强度能否满足,若不满足必须采用对吊点的加固补强或采用铁扁担。绑扎点一般选在通廊上部桁架上,且左右对称,高于通廊的重心,使通廊吊起后能基本保持水平、不摇晃、倾翻。在通廊的两端拉设稳绳,吊装时由两名工人拉紧稳绳,以便于控制转动。同时,吊索与水平线的夹角不得小于45°。

2.散件吊装的通廊相对复杂些。先进行桁架的吊装,因桁架刚度小在吊装时容易引起桁架的失稳、弯曲。必须先对桁架进行必要的加固处理。一般采用角钢、H型钢或杉木杆等进行,增加其刚度。

3.吊装前要准备好风绳及吊机。一般吊机准备两台以上,吊点可根据桁架的长度选择2—4点进行绑扎,风绳要等距拉设。

4.第一片桁架吊装到位后应立即拉设风绳,风绳的拉设一般选择拉设在附近牢靠的受力点上。若无受力点可在地面打钢钎进行固定。风绳左右拉设要等距。

5.桁架安装就位后确认风绳的牢固程度,进行安装螺栓及焊接工作。在进行下一片桁架的吊装。两片桁架安装完毕后可进行上下弦支撑的安装。优先安装主要连接构件。这里对于第二片桁架的临时固定可采用拉风绳或用吊机。另一台吊机进行支撑的安装,节约安装时间。

6.桁架安装就位后下弦安装第一根梁时以两端先安装,主要是控制通廊的宽度。后沿长度方向等距间隔安装下弦支撑。不必全部安装完毕即可安装上弦支撑,上弦支撑的安装同下弦。使通廊基本安装固定完毕后在进行剩余支撑的安装。

7.对于2台吊机吊装时要根据吊机的起重能力进行合理的负荷分配,但每一台吊机不宜超过其安全负荷的80%。且统一指挥,动作协调,同时升降和移动。

8.通廊支座与基础面或支撑面接触紧密,否则应垫入垫板使其严密。设计中要求不焊接位置不能进行焊接。下图为吊装24米通廊四点绑扎示意图

六、安装后质量检查:

1.跨中垂直度控制在h/250,且不大于15mm.

2.桁架侧向弯曲失高L<=30m l/1000,不大于10mm。30m<=L<=60m L/1000不大于30mm.

3.检验各安装焊缝、螺栓是否安装紧密。

4.标记通廊中心及标高以及设备、管道安装的中心线。

七:总结:

通廊施工是对钢结构通廊在整个施工过程中的一次总结。对冶金工程中经常遇到的几种通廊形式进行分类归纳。便于日后在类似工程中能更好的完成任务而打下坚石的基础。也是对自己近几年在武钢施工通廊所应用的技术方法进行总结。增强自己对通廊类工程施工的技术水平。也为今后技术人员施工通廊类工程提供参考。

参考文献:

1.《钢结构施工及质量验收规范》(GB50205-2001)

2.钢结构工程施工与质量验收实用手册(中国建材工业出版社)

3.钢结构安装手册(中国工业出版社)

论文作者:侯冰冰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/2

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