[摘要] 自重達150t 的履帶吊車在鋼筋混凝土樓板面上進行大面積的行走吊裝作業(yè),最大吊裝重量達39t 。本文詳細介紹了吊車行走路線的選擇和各種不同工況時采用的加固方法。

[關(guān)鍵詞] 加固工程; 履帶吊車; 行走路線; 工況

深圳會議展覽中心展廳的鋼箱形梁跨度為126m,單榀箱梁截面為1 000mm ×26 000mm,重約250t 。安裝時,采用大型150t 履帶吊車分8 段吊裝,在支撐架上進行高空拼裝的方法。在展廳北區(qū)的⑤～lw軸間有1 層地下室,該區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)面東西長為350m,南北寬為126m,總面積達3 780m2 ;吊裝單件最大重量為39t ,安裝標高最高為30.000m。根據(jù)施工總計劃,在鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)時, ±0.000 層以下土建結(jié)構(gòu)已施工完成。鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工作業(yè)面安排在±0.000 層,大型履帶吊車必須在±0.000 層樓面上進行作業(yè),因此必須在吊車行走路線上對±0.000 層樓板進行加固。

1 　±0.000 層結(jié)構(gòu)分析

1) ⑤～ ⑥軸通道處的縱向梁截面為600mm ×1 800mm,跨距為10 000mm,梁間距為3 000mm。其余處縱向主梁最大的截面為1 200mm ×1 200mm,最小截面為600mm×1 000mm,跨距為6 000 、9 000 、10 000mm,梁間距為9 000mm;橫向次梁截面為400mm×1 200mm,跨距為9 000mm,梁間距≤3 000mm;樓板厚度為200 、250 、300mm。所有次梁與樓板一次澆筑成型。

2) 在⑤～ ⑥軸通道處,地下室標高約為- 7.950m;在其它軸線,地下室標高為- 5.400m。該區(qū)域有許多頂端標高為0.650m 的鋼立柱、幕墻柱底座,以及多功能廳鋼柱的底座。

3) 在通道和多功能廳區(qū)域( ⑤～ ⑧軸) ,樓板的設計承載力為35kN/m2 ;在入口處( ⑧～lw軸) ,樓板的設計承載力為3.5kN/m2 。

2 　履帶吊車參數(shù)及吊裝荷載

2.1 　履帶吊車參數(shù)(見表1)

表1 　履帶吊車參數(shù)

吊車型號 主臂工況/m 履帶中心距/m 行走輪中心距/m 履帶寬/m 整機重量/t

LS528S Ⅱ 39.624 5.300 6.717 1.118 140

2.2 　施工荷載

住友LS528S Ⅱ型150t 履帶吊車在39.624m主臂工況時,車身和配重合計重約為140t ,履帶接觸樓面面積為15m2 。吊車空載時,對樓面平均壓力約為93.3kN/m2 ;在吊裝作業(yè)工況時,單件最大起重量為39t ,接觸樓

面最大平均壓力約為119kN/m2 。

3 　確定吊車行走路線

1) 根據(jù)該區(qū)域鋼結(jié)構(gòu)的安裝位置,明確在滿足起重機吊裝能力的前提下,履帶吊車行走路線的范圍。

2) 行走路線必須避開支撐架和鋼立柱底座的位置。

3) 必須充分利用土建結(jié)構(gòu),吊車的履帶盡可能避免壓在樓板或梁的跨中;吊車的行走路線盡可能減少轉(zhuǎn)彎次數(shù),因履帶吊車外形尺寸較大,轉(zhuǎn)彎時不僅需要較大的轉(zhuǎn)彎半徑,還產(chǎn)生較大的摩擦力和對樓面的沖擊力。

4) 吊車行走路線盡量避免幕墻柱底座,如果不能避開,干擾的幕墻柱底座推后施工。

5) 行走路線平面如圖1 所示。

6) 根據(jù)吊車的行走路線及樓板結(jié)構(gòu),把吊車在樓板上吊裝作業(yè)分成幾個典型的工況:

①工況Ⅰ　吊車沿次梁方向行走,吊車重量幾乎全部直接傳到次梁上,區(qū)域為靠⑥和⑧軸南北走向。

②工況Ⅱ　吊車沿次梁方向行走,吊車重量同時直接傳到次梁和樓板上,區(qū)域為在⑤和⑥軸和靠⑦軸南北走向。③工況Ⅲ　吊車垂直次梁方向行走,吊車重量同時直接傳到次梁和樓板上,區(qū)域為在⑥～lw軸靠^軸的路線。

④工況Ⅳ　吊車原地轉(zhuǎn)向,區(qū)域為在⑥～ ⑧軸靠^軸的3 個轉(zhuǎn)向區(qū)域。

4 　加固技術(shù)

4.1 　±0.000 層原結(jié)構(gòu)加固設置剛性頂緊裝置,加強±0.000 層原結(jié)構(gòu)的強度。

1) 用無縫鋼管φ219mm ×8mm 和φ168mm ×7mm 頂緊吊車行走路線上的次梁,大幅度減小次梁的跨距,提高次梁的承載能力。通過斜墊鐵墊緊鋼管底部與底板間的間隙,然后把鋼管、斜墊鐵與底板焊接牢靠。

2) 用扣件式鋼管腳手架(φ48mm ×3.5mm) 頂緊±0.000 層鋼筋樓板或鋼筋樓層梁,腳手管頂部設型號為M36 可調(diào)式螺桿支座,確保每根立柱對樓板達到頂緊支撐。在立柱鋼管靠樓板底部150mm 處,加設1 道拉結(jié)桿,加強立柱頂端整個工作面的剛度。根據(jù)鋼管的承載力計算地下室的高度以及在相同承載力情況下節(jié)約材料的用量, 確定立柱間距為400mm, 步距為1 200mm。經(jīng)計算, 用扣件式鋼管腳手架(φ48mm ×3.5mm) 能承受的動載荷為233.1kN/m2 。

3) 無縫鋼管及腳手架鋼管立柱的承載力如表2 所示。

表2 　鋼管立柱的承載力

鋼管規(guī)格/(mm×mm) 橫截面積A/cm2 回轉(zhuǎn)半徑i/cm 長度l/cm 長細比λ 穩(wěn)定系數(shù)φ 動載荷NQk/kN

φ219 ×8 53.03 7.47 560 75.0 0.813 662.3

φ219 ×8 53.03 7.47 400 53.5 0.905 737.3

φ168 ×7 35.41 5.70 400 70.1 0.838 455.7

φ48 ×3.5 4.89 1.58 120 109.1 0.522 37.3

4.2 　設置緩沖層

避免履帶直接與樓板面接觸,緩沖履帶吊車工作時的沖擊力,達到保護樓板表面質(zhì)量的目的。

1) 在吊車履帶與次梁之間鋪18mm厚的木模板,吊車履帶直接壓在木模板上,緩解重載履帶吊車動載時的沖擊力。

2) 在吊車履帶與樓板之間鋪150mm 厚的石粉層,一方面緩解重載履帶吊車動載時的沖擊力,另一方面起到分散吊車集中荷載的作用。

4.3 　其它措施

樓面上鋪設鋼板,重新分配履帶吊車對樓面的荷載。

5 　各典型工況加固方法

5.1 　工況Ⅰ加固方法(見圖2)

吊車順次梁方向行走,履帶直接壓在2 根400mm×1 200mm次梁上,用φ219mm×8mm的鋼管頂緊次梁,每跨頂撐3 處,使次梁的跨距由9m 降到2.25m。樓板面上鋪設厚為18mm 的木模板作為緩沖層。另外,在圖示的右邊履帶處,在木模板上再鋪設厚為25mm 的鋼板。

5.2 　工況Ⅱ加固方法(見圖3)

吊車順次梁方向行走,履帶同時壓在次梁和樓板上。在多功能廳區(qū)域,用φ219mm ×8mm 的鋼管頂緊次梁,各鋼管間的間距為2.25m, 縮小次梁的跨距到2.25m;同時搭設2 個腳手架排架,排架中心與履帶中心重合。在通道處,用φ219mm ×8mm 的鋼管頂緊縱向梁( 截面為600mm ×1 800mm) , 各鋼管間的間距為2.5m;同時搭設2 個腳手架排架,排架中心與履帶中心重合。通道處采用的加固方法與多功能廳區(qū)域相比,只是腳手架排架的高度高了2.15m,其它基本相同。

5.3 　工況III 加固方法(見圖4)

吊車垂直次梁方向行走,履帶同時壓在次梁和樓板上,用φ219mm ×8mm 的鋼管頂緊履帶壓在次梁部位。同時搭設2 個腳手架排架,排架寬為2.4m,排架中心與履帶中心重合。

5.4 　工況Ⅳ加固方法

搭設滿堂紅腳手架,搭設面積為10m ×10m。腳手架中心與履帶吊車原地轉(zhuǎn)向中心重合。

6 　施工注意事項

1) 無縫鋼管底部的斜鐵必須墊緊,并且焊接牢靠。

鋼管和扣件必須嚴格進行檢查驗收,腳手架搭設完成必須嚴格按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ13022001 驗收。在加固區(qū)域,設置全天候24h 照明,并有專人負責巡查。

2) 木模板鋪設時,離邊緣至少有20mm 的距離,防止因壓力直接壓在邊緣而造成局部破壞。在鋪設石粉區(qū)域,必須用紅線明確標出加固區(qū)域,并有專人指揮吊車的行走,防止吊車行走到未加固區(qū)域。