復雜環境下超大鋼構件安裝技術探討

苗銳利

(晉城煤業集團古書院礦，山西晉城 048000)

晉煤集團古書院礦選煤廠配煤系統工程是關系到古礦生產、效益的“生命工程”，為集團公司確定的重點工程，屬于煤炭地面一類工程，主要包括兩部分:第一部分受煤坑寬7.5 m，總長203.4 m;第二部分為受煤坑至準備車間棧橋部分，分為三種形式，①軸～②軸為地道寬4.44 m，高3.12 m，長度為22.766 m;③軸～⑨軸為鋼筋混凝土框架形式，長度為28.884 m，⑩軸～○11軸采用了鋼棧橋形式，長度為38.950 m，其中，⑩軸～○11軸所采用的鋼棧橋為超大鋼結構，由于地理環境極其復雜，給施工吊裝帶來很大困難。在工程科技術人員的努力下，該項目一次安全吊裝成功，該棧橋也因施工難度和復雜程度之大、使用的吊車設備之大在古礦史無前例，該棧橋被職工群眾譽為“生命工程”中的“生命橋”。

1 工程概況

本工程吊裝項目作為古書院礦配煤系統鋼棧橋的結構架體，凈跨38.95 m，構件全長41.05 m，斷面高4 m，寬4 m，每米重量1.023 t，總重42.0 t，與地面水平夾角17.3°，安裝于原煤車間南側○11軸支架上和南端新建拉緊裝置牛腿梁上，形式是北高南低，高度分別為:北端20.48 m，南端8.55 m，南北設放。在本棧橋西側1.5 m處是原混凝土輸煤棧橋，距地面高度為18 m，棧橋斷面寬4.5 m，這就嚴重影響了南端吊裝時，就近站車的工作場地，給安裝作業帶來很大不便。東面緊臨兩個煤泥水池，南端緊靠原有東西方向的混凝土棧橋高13 m，北端為洗煤廠車間。整個組、拼、吊裝過程在這樣一個極為復雜的環境中進行，而施工過程中必需采用兩臺吊車同時工作，又給復雜的吊裝工作增加了難度，吊裝過程中任何一臺吊車出現故障或動作不一致，都有可能使吊裝工作失敗，指揮人員或操作工人的任何一個疏忽或失誤，都有可能造成車毀人亡的危險，如果技術人員的計算有偏差，就有可能使安裝工作滯后，甚至有可能造成棧橋滑落的特重大事故，加之我們吊裝所采用的吊車是通過計算確定的200 t特大吊車和120 t的大吊車，僅吊車設備價值千萬元，而且是從省外租借，兩個司機來自不同地區，沒有配合工作過，相互不熟悉，面對鋼構件體積大，重量大，施工安裝傳遞狹小等困難，對工程技術人員是嚴峻的考驗。

2 荷載計算

1)由于南端吊裝受場地限制，吊車必須跨過西側原有18 m高的混凝土棧橋，鋼棧橋距跨棧橋吊裝的吊機距離為17 m，這樣就無形中增加了作業半徑。降低吊機最大吊重荷載值，經計算這個距離，這個作業半徑內，150 t吊車最大吊起荷載為18.5 t，小于1/2×42 t荷載，所以只有選用比 150 t大一個型號的吊車(200 t)，200 t吊車在這個吊距內最大可吊起23.2 t，能滿足鋼棧橋一半重量的使用要求，所以南端選用200 t吊車跨越吊裝。2)根椐現場情況北端緊靠原煤車間，而且鋼棧橋制作時因場地短小，已進入到首層屋檐底下的空間內。而且在棧橋支架西側放置，再向西緊臨原混凝土棧橋，北端一臺吊車因跨過4 m寬支架和4 m寬鋼架1/2寬度上，吊車距吊物中心距離為10 m，根椐這種情況，當吊車與地面垂直夾角為60°時，120 t吊車的最大起吊重量為21 t，所以北面要吊放20.5 m高重物，而重量按1/2×42 t(鋼棧橋總重)計算，必須使用120 t吊車才能滿足吊裝使用額載要求。

3 施工困難分析

1)由于鋼構件體積大，重量大，施工安裝傳遞狹小，所以對現場指揮員要求相對較高。指揮人員對自己的指揮范圍、責任、作業程序等必須清楚，有能力按要求實施指揮，應與起重司機及操作人員明確指揮語言與信號，且佩帶明顯標志，站于便于操作人員觀察的明顯位置，指揮人員必須精力集中，熟悉指揮信號，下達命令要及時、準確;操作人員必須熟悉信號，協調配合，服從現場統一指揮，不得擅自離開崗位，保證吊裝安全進行。

2)起重機行駛的道路，必須平整、堅實、可靠，停放地點必須平坦;吊索要保持垂直，不得超出起重機回轉半徑斜向拖拉，起吊重型構件，應設斜拉繩;起重機應不能滿負荷工作，在接近滿負荷時，嚴禁同時進行提升與回轉兩種動作;吊裝構件作短距離行駛時，應將構件轉至起重機正前方，距地面高度不超過50 cm，拉好溜繩，防止擺動，且要慢速行駛;兩臺吊裝機械同時作業時，兩機吊鉤所懸構件之間應保持5 m以上的安全距離，抬吊構件時，要根據起重機的起重能力進行合理的負荷分配，必須在統一指揮下操作，動作協調，同時升降和平移，并使兩臺起重機的吊鉤、滑車組均保持垂直狀態，兩臺起重機的駕駛人員相互密切配合也顯得尤為重要。

4 施工準備

1)首先組織有關技術人員和吊裝施工專業人員，認真勘察現場，熟悉地形和了解作業場地中有限使用的空間尺寸，計算定位距離，核算最大起吊半徑和重量，結合工程特點和現場實際情況，確定安裝方案。

2)吊裝前應對整個鋼結構進行檢測驗收，校正支架上、牛腿上的各支點的軸線位置，再次檢查標高尺寸有無差錯，對支點部位的墊板、橡膠墊等安裝完畢后進行位置確定。

3)吊裝人員提前勘察現場，對整個作業吊裝過程和運行區段進行完全掌握，提前排除地面和空中架設的作業障礙物，以保證將來吊裝工作的順利進行。

5 施工吊裝

5.1 工作順序

吊車進場→定位→吊裝→起升→向南平移→北端提升→向北平移→起升→焊接→起升→就位→校正→驗收→收車。

5.2 作業步驟

1)首先清除地面障礙，清理運行空間障礙，保證正常進出車。2)機車進廠，南端一臺吊車設放在棧橋以西，北端一臺吊車設在○11軸東側，兩端掛好吊繩，檢查有無重心偏差。3)慢吊提升，北端離地3cm左右，南端掛起約10 cm后，統一向南甩臂平移約30 cm后停住，然后北端抽出房檐之外，慢慢提升，南端這時保證離開地面為止。4)當北端提升約18 m時，南端已從拉緊裝置內抽出鋼架體，然后加焊未完的端頭門柱、橫梁，待完成后，以南端為主向上提升，北端只起配合作用適量高度調整，保證對周圍構筑物不碰不掛為止。5)當南端提升到超過牛腿梁時，再向南甩臂約1.5 m，北端向下慢落地上，后退吊車5 m定位，校正無誤時，掛勾提升，南端不動，直到北端提升到坐落標高。6)南、北兩端同時甩臂向北，調整就位，驗看橡膠墊是否安好，無誤時一次把鋼架直接放好，并驗證是否按中心線和兩邊標高點正確對好，兩端應均已就好位時，方可落臂放鉤，摘鉤繩，收車，鋼棧橋上安裝人員不得慌張，慢慢行入安全地方。

6 注意事項

1)構件吊裝應按規定的吊裝工藝和程序進行;構件吊裝就位，應經初校和臨時固定或連接可靠后方可卸鉤，最后固定后方可拆除臨時固定工具;構件固定后不得隨意撬動或移動位置，如需重校時，必須回鉤。

2)吊裝現場應有專人負責安裝、維護和管理用電線路和設備;起重機在電線下進行作業時，工作安全條件應事先取得機電安裝或有關部門同意。起重機在電線近旁行駛時，起重機與電線之間應保持安全的水平距離。

3)構件運輸時，距離高壓線路不得小于2 m，距低壓線路不得小于1 m。長吊桿起重機，應有避雷防觸電設施，各種用電機械必須有良好的接地或接零，接地電阻不應小于4 Ω。

7 結語

經過古書院礦工程科的工程技術人員的縝密計算和周密的施工方案部署，古礦配煤系統的⑩軸～○11軸所采用的超大鋼結構棧橋在極其復雜地理環境下一次安全吊裝完成，解決了古礦洗煤廠煤炭配洗輸送的重要生產問題，為古書院礦選煤廠配煤系統順利投產起到了關鍵作用。

［1］ 李 群.鋼結構吊裝工程的施工監理及安全管理［J］.科技資訊，2011(2):59-60.