大型鋼結構水上浮吊吊裝工法(1)

1、.大型鋼結構水上浮吊吊裝工法1.前言隨著工業(yè)技術的快速發(fā)展，大型的重工業(yè)廠房、超大的鋼結構構件已不再鮮見。后金融危機時代，隨著經(jīng)濟的逐漸回暖，大型的橋梁、碼頭、船塢、港池等的開工建設，更給重型鋼結構的水、陸吊裝帶來更多新的課題。南通聯(lián)合重工科技有限公司900T橋式起重機棧橋鋼結構工程經(jīng)過比照水上浮式起重船（包括“全回轉式”及“固定撥桿式”）和普通履帶吊的作業(yè)特點，通過一系列周密的技術措施，圓滿完成了該工程的全部吊裝工作，工程建設質(zhì)量達到交通部行業(yè)規(guī)范規(guī)定的“優(yōu)良”標準，在此基礎上形成本工法。2.工法特點2.1浮吊使用不同于陸域吊裝機械，不能單獨作業(yè)，浮吊在作業(yè)時必需伴有系列的專業(yè)船泊配套使用；

2、2.2作業(yè)面在水域，構件從駁船上直接起吊，空中翻身、就位；2.3對比全回轉式浮式起重船和固定撥桿起重船，前者能提高工效,比后者更靈活、而且能節(jié)省大量租賃臺班費用。2.4大型構件吊裝時的鋼絲繩以及構件本身的應力應變計算。確保吊裝工作的操作安全和吊裝時構件本身的結構安全。3.適用范圍3.1大型構件的水上浮吊吊裝工程：譬如橫跨船塢、港池等的重型龍門吊、橋式起重機，橋梁，碼頭工程等。3.2作業(yè)面在陸域的大型構件吊裝在計算鋼絲繩以及構件本身的應力應變時也可參考本工法。4. 施工工藝流程及操作要點4.1施工工藝流程半個月內(nèi)實測區(qū)域內(nèi)水深情況，精確撐握漲、落潮時間及幅度技術準備：構件吊點、吊耳、鋼絲繩及本身

3、應力應變計算確定構件吊裝時實測須達到的回轉半徑、高（低）潮位時的提升高度浮吊選型、配套租賃錨艇、拖輪、如必須采用雙鉤同時起吊直立構件，還必須租賃鐵扁擔確定前后錨點，錨艇拋錨，浮吊就位，實測撥桿在高低潮位時的起吊高度構件駁船就位，空中起吊、翻身、達直立狀態(tài)利用錨繩引入作業(yè)區(qū)域，就位后校正、錨固施工工藝流程4.2浮吊使用要點4.2.1在租賃浮吊的同時，必須同時租賃錨艇（用于給浮吊拋錨及精確定位），如吊裝時間處于臺風的多發(fā)季節(jié)，還得隨時聯(lián)系拖輪（或者是隨浮吊帶有拖輪），能搶在臺風到來之前，第一時間把浮吊拖到指定的安全錨地；4.2.2除了解浮吊的作業(yè)工況，吊裝能力外，還得充分考慮到浮吊的如下技術數(shù)據(jù)：

4、船長；船寬；滿載吃水深度；底板材質(zhì)等；如下圖所示，在圖示的環(huán)境下展開吊裝，如船寬超過作業(yè)面的寬度，則浮吊無法進入作業(yè)區(qū)域。如采用固定撥桿式的浮吊，即使能夠進入作業(yè)面，由于臂桿無法自由轉動，而船身又受兩側承臺限制，則根本無法作業(yè)。故必須采用全回轉式浮吊。4.2.3因為作業(yè)面在水域，在構件的翻身方面不如陸域靈活。因為受水流、潮汐等影響不似陸域可以采用雙機抬吊的方式很容易就能完成構件的翻身工作，故在使用浮吊吊裝時必須充分考慮到構件的翻身問題； 如上圖，吊裝鋼柱時，如果采用兩臺浮吊翻身，存在以下不利因素：在波浪起伏的水面上，兩臺浮吊很難協(xié)調(diào)作業(yè)，不利于起吊的安全；增加浮吊的租賃費用，提高工程成本。我們

5、通常采用兩種辦法解決構件的翻身問題：1 如果構件較重，而浮吊選擇的又相對偏小，比如：吊裝150t的鋼柱，選用的是200t全回轉浮吊。(注：一般的浮吊都配有兩個平行的主鉤及一個副鉤，所謂200t浮吊，說明它的兩個主鉤的額定起重量分別是100t)則：在吊裝鋼柱時必須兩個主鉤同時而且是平行作用。在沒有第二臺浮吊配合擰柱腳的情況下，只有利用承臺或者是碼頭等其它作業(yè)面。先將鋼柱平躺，然后相當于雙鉤單點吊在原設計吊點處，緩緩提升，鋼柱利用其自重緩緩回到垂直狀態(tài)。工作原理如下圖： 如上圖，采用此法的優(yōu)點是，選用較小額定起重量的浮吊，可以大大減少浮吊的日租用臺班費用，缺點是：較近必須有可供利用的墩臺或碼頭；不

6、能做到從駁船上直接起吊，多了一道多駁船往墩臺上短泊的工序，整個作業(yè)時間加長了；存在較大的安全隱患，如上圖劃圈部位，我們的做法是利用手拉葫蘆等措施把柱腳作臨時固定，防止滑脫；柱腳部位必須要有足夠的剛度，否則會嚴重損壞構件，不利用成品保護。注：原則上此法不建議采納。2.選用額定起重量相對較大的浮吊，如上例，選用350t浮吊，單鉤起重量175t，則可以采用雙鉤起吊，作用原理如下圖： 如上圖：牛腿處及構件重心略往下，同時設置吊點，牛腿處緩緩起鉤，右邊緩緩落鉤，利用鋼柱自重回到垂直狀態(tài)。起到翻身作用。此法的優(yōu)點非常明顯：較之第一種方法，大大提高了安全系數(shù)；完全不需要找可供利用的墩臺等；省了一道短泊的工序

7、。缺點是：需要用到額定起重量較大的浮吊，增加了單個工作日的浮吊租賃臺班。但這一點完全可以通過增加工效來解決。注：此法簡單易行，可操作性極強，安全系數(shù)大。4.2.4構件空中需要旋轉一定的角度時，如采用小噸位的浮船，雙鉤吊大噸位的鋼構件時，必須借助可以自由旋轉的“鐵扁擔”，否則構件（主要是直立構件，比如鋼柱等）無法完全就位，故在吊裝需要旋轉一定角度才能就位的大噸位構件時，在工作面不足以讓浮船本身能自由旋轉的同時，最好考慮單鉤起吊。綜合4.2.3及4.2.4的特點，在選擇浮吊的同時，還必須同時考慮如下因素：撥桿形式（回轉式或固定式）；如吊裝前需要翻身或直立的構件（如鋼柱等），最好考慮單鉤起吊，雙鉤翻

8、身，另外翻身時和普通履帶吊不一樣，履帶吊翻身時通常輔機擰柱腳，而浮吊的兩個主鉤之間，跨度會有一定的限制，此點需租賃前詳細咨詢浮吊參數(shù)；4.3以南通聯(lián)科900T起重機棧橋為例說明吊裝時的吊繩及結構應力計算4.3.1 吊車桁架吊裝驗算1 計算說明吊車桁架安裝方案采用整榀起吊，由于該構件單榀最長達到45米，單榀最重達到230噸，為保證吊裝過程中桁架結構穩(wěn)定及施工安全，有必要對吊車桁架的吊裝過程進行驗算，主要是驗算吊車桁架吊裝時的構件強度和剛度的驗算。驗算構件選取最長最重的吊車桁架DHJ-45，只要該榀桁架驗算通過，則可以保證其它吊車桁架吊裝過程穩(wěn)定安全。計算軟件采用通用有限元分析軟件MIDAS/Ge

9、n 2007。計算荷載為桁架自重，由軟件自動計算。1)計算模型圖：吊車桁架四點起吊計算模型2)構件強度圖：吊車桁架起吊時桿件軸力3)構件彎矩圖：吊車桁架起桿件彎矩4)構件組合應力計算：如圖，吊車桁架吊裝過程中，最大組合應力11N/mm2，最大組合應力比11/310=0.035<1,滿足吊裝要求。5)桿件變形計算：如圖，吊車桁架起吊過程中，桁架相對豎向變形很小，桿件最大變形73mm，滿足要求。4.3.2 吊繩計算（1）、吊車桁架起吊翻身及直立吊裝過程中吊繩受力情況鋼絲繩和構件夾角成45°，根據(jù)上圖一，鋼絲繩最大受力=570.72/cos45°=806KN如圖，可知吊車桁

10、架起吊翻身及直立吊裝過程中吊繩最大受力為806KN。（2）、吊繩計算吊繩選用普通鋼絲繩（GB/T8918-1996）6×61+1，鋼絲繩直徑d=77.5mm，雙股。吊繩破斷力： 取安全系數(shù)K=6，則吊繩容許拉力：故所選吊繩滿足受力要求！本工程吊車桁架梁起控制作用，故柱子吊裝驗算不做分析。：carried out; 4) for spring hangers (included simple spring, hangers and constant support hangers) it should also be recognized as setting and locking

11、of loads. 5) check the surface quality, folded layering and without cracks, rust and other defects. 5) after completion of the test and control drawing number one by one, by series baled. Color alloy steel parts, the parts marking installation location and rotation about the direction you want. 7.3.

12、14. hangers installation 7.3.14.1 hanger layout a. a clear design of hanger should be installed strictly in accordance with the drawings and designs shall not be installed wrong, missing, etc. B. own arrangement of piping support and hanger set and selection should be based on comprehensive analysis

13、 of general layout of piping systems; cold installation of steam pipe with particular attention reserved for compensation of thermal expansion displacement and orientation. C. support systems should be rational to withstand pipe loads, static load and incidental load; reasonable piping displacement;

14、 guaranteed under various conditions, stress are within the allowed range. Strength, stiffness, and meet requirements to prevent vibration and soothing water, without affecting the adjacent equipment maintenance and other piping installation and expansion. D. equipment connected to the interface to meet pipeline thrust (torque) limit