400T履帶吊地下室外吊裝道路處理技術

江蘇南通六建建設集團有限公司 226500

摘要：本文介紹了無錫會展中心一期工程大型履帶吊吊裝道路的處理及地基承載力驗算、地下室外墻強度驗算方法。

關鍵詞：大型履帶吊；路基箱；地基承載力驗算；地下室外墻承載力驗算

一、鋼結構工程概況

圖1 安裝完成的最北端鋼屋架

無錫會展中心一期工程位于無錫太湖新城尚賢河濕地貢湖大道以東、震澤路以北、和風路以南；框架剪力墻結構，地下一層地上二層，建筑面積91610m2，結構形式為鋼筋（型鋼、鋼管）砼框架及屋面大跨度鋼桁架。屋蓋鋼結構平面尺寸為288m×114m。鋼結構主要用于屋面桁架體系，總用鋼量11800噸，屋蓋由25榀鋼桁架組成，鋼桁架跨度114米，鋼桁架兩端分別懸挑10.5米和9米；50根箱型截面支撐鋼柱支撐起整個鋼屋蓋，矮跨鋼柱長9米，高跨鋼柱長27米，鋼柱與桁架上弦下翼板剛接。屋蓋鋼桁架主要由HJ-1、HJ-2和HJ-3組成，三種規格鋼桁架外形尺寸相同，但其上弦板厚有所差異，單榀桁架最重210噸。根據軸線尺寸，每三榀鋼桁架組成一個標準尺寸的安裝單元，單元平面尺寸為21m×114m。

二、安裝方案

因本工程工期特別緊，近一萬噸鋼結構，總工期只有三個半月，其中現場安裝工期僅60天，且結構圖紙較投標階段有較大變動，特別是桁架上弦交接處節點板增大，下弦厚板插入上弦箱體3米，相應位置上弦箱體鋼板加厚至45㎜，導致桁架重量增加，最短分段桁架重46.7噸，原定高空滑移方案采用的塔吊及滑移系統已無法滿足目前桁架施工和安裝工期需要，只有調整原施工方案，決定改為采用大型履帶吊跨外吊裝，支撐胎架分單元多段高空原位安裝。

選用四臺履帶吊做主吊設備，其中2臺大型履帶吊（400噸和320噸）做主吊設備分別占位于J軸以西和A軸以東道路上，負責桁架、幕墻柱、檁條等構件吊裝，另外一臺80噸和50噸履帶吊，分別占位于A軸以東和J軸以西硬化道路上，主要負責卸車、送料及桁架支撐鋼柱及部分檁條安裝。

圖2 西側400T履帶吊跨外吊裝

三、履帶吊行走道路處理及驗算

3.1 400T履帶吊技術參數

項目單位數值

最大起重量/幅度標準t×m400×6

超起t×m400×8

主臂長度m24～84

主臂輕型臂標準m48～102

超起m78～126

帶基本臂自重t350

固定副臂長度m12～36

固定副臂最大起重量t80

固定副臂安裝角度010～30

主臂+固定副臂標準m72+36

超起m84+36

塔式副臂長度M24～84

塔式副臂最大起重量標準t140

超起t180

塔式工況主臂工作角度065、756、85

主臂+塔式副臂標準m54+66

超起m84+84

卷筒單繩速度主起升m/min140

副起升m/min140

變幅m/min2×60

塔式變幅m/min125

超起變幅m/min146

鵝頭起升m/min110

回轉速度rpm0～1.0

行走速度Km/h0～1.4

爬坡能力%30

接地比壓MPa0.149

主機運輸尺寸長×寬×高 13910×3100×3210

發動機功率/轉速Kw/rpm343/1800

扭矩/轉速Nm/rpm2150/1100～1500

排放標準 EU stageⅡ

履帶軌距×接地長度×履帶板寬 78900×9500×1200

3.2 行走路線及路基處理方法

圖3 400T履帶吊路基箱基礎

履帶吊沿地下室外東西兩側南北方向行走，距地下室外墻距離不小于6米，因400噸履帶吊自重非常大，帶基本臂自重已達到350噸，吊裝時加上吊件荷載超過400噸，同時地下室外部分為回填土，為保證地下室外墻結構和大型履帶吊施工安全，需對履帶吊的行走道路進行處理，保證其滿足施工需要；

第一步：在現場已回填土土體上用20噸壓路機進行碾壓作業，如土體在第一遍碾壓作業后，土體有明顯的壓縮且不回彈則進行第二遍碾壓，經過三至四遍碾壓至土體無明顯壓縮后，用環刀法測試土體密度；其次根據密實度及土體類別推算出土體碾壓后的承載力，原土建施工塔吊拆除后的基礎坑需用毛石填平。

第二步：在土體上加一層35㎝厚道渣加強，再行碾壓；

第三步：鋪一層20㎝厚碎石做找平層；

第四步：用路基箱水平對拼擴大單塊觸土面積鋪設在碎石之上；

3.3行走路面寬度

由于400T履帶吊軌距為7800㎜，履帶外邊緣之間的距離為9000㎜。考慮到路面材料的堆放等影響因素，履帶吊每側邊緣放寬3M。即整個吊裝過程中行走路面的寬度需≥15M。

四、履帶吊行走道路承載力驗算

4.1吊裝過程中的接地比壓驗算

根據鋼桁架吊裝過程中的最大分段重量約50T，以及履帶吊自身重量為400T，吊裝過程中的平均接地比壓為：

Pa=G/2bL=（4000+500）×103/（2×1200×9500）=0.197MPa

根據這一計算結果，在鋼桁架構件吊裝過程中，要求400T履帶吊行走路線上的地基承載能力≥200KN/㎡，對路基的要求太高，因此，針對本工程的特點并結合現場安裝方案，采取在路面鋪設路基箱的方法對履帶吊的壓力荷載進行擴散，為保證吊裝過程中的安全；路基箱尺寸為1m×5m×0.2m，計算面積取為9m×8m，則可得增設路基箱后吊裝過程中的路基所承受壓力為：

Pa=G/A=（4000+500）×103/9000×8000=0.0625Mpa

根據這一計算結果，在鋼桁架構件吊裝過程中，要求400T履帶吊行走路線上的路基承載能力≥65KN/㎡；經環刀試驗，東西兩側地下室外回填土經壓實處理后完全符合這一要求。

4.2路基平整度要求

路基平整度要求：在10米長度范圍內，路基的縱橫向水平高差均不大于10㎜。

五、履帶吊吊裝時地下室外墻側壓力驗算

由于400噸履帶吊行走路線位于地下室外，因此吊裝、行走過程中將對地下室外墻造成很大影響，必須驗算地下室外墻的承載能力，以保證吊裝過程中地下室結構安全。

外墻回填土的容重取為18KN/m3，土體的內摩擦角取為ψ=300，考慮到輕型井點的降水作用不考慮水壓力。

設計室外地面局部荷載為10KN/㎡，則可得地下室外墻承受的壓力為：

a點：Pa=10×1/3=3.33KPa

b點：Pb=（10+18×8）×1/3=51.33 KPa

本工程鋼桁架采用履帶吊跨外吊裝，履帶吊施工過程中產生的地面均布活荷載為52.6KN/㎡，其中吊裝過程中履帶吊離開地下室外墻6米。

考慮到履帶吊所產生的均布荷載不是全面分布的，而是從墻背后一定距離（6米）開始，其對地下室外墻的土壓力計算可以按以下步驟進行：

1）自均布荷載的起點。作兩條輔助線Oa和Ob，Oa與水平面夾角為ψ，Ob與填土破壞面平行，與水平面的夾角為θ（θ=450+ψ/2）；

2）可以認為a點以上的土壓力不受表面均布荷載的影響，按照無荷載情況計算：

3）b點以下的土壓力則按連續均布荷載情況計算；

4）a點與b點之間的土壓力以直線連接；

圖4 地下室外墻側壓力分布圖

圖5 履帶吊局部均布荷載作用下地下室外墻壓力示意圖

考慮到回填土的內摩擦角取為300則Ob（破壞面）與水平面的夾角為600，地下室外墻高為8米，則考慮局部均布荷載距離地下室外墻的最大距離為4.6米。

本工程實際施工時，履帶吊離開地下室外墻為6米>4.6米，因此，履帶吊吊裝過程中產生的局部均布荷載對地下室外墻的作用較小，履帶吊跨外吊裝方案中履帶吊的選擇是可行的。

六、結束語

無錫會展中心一期工程25榀114米跨度鋼屋架采用履帶吊跨外吊裝、分單元高空原位安裝取得了圓滿成功，從2009年9月1日上午舉行開吊儀式開始，至2009年10月30日，25榀鋼桁架全部吊裝結束，合理的吊裝道路處理方案為大型履帶吊的安全、快速吊裝提供了保障。

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全文化素質，管理人員引導企業的發展方向，管理人員的觀念直接影響員工的管理，因此，管理人員必須足夠重視化工企業的安全管理，不斷進行宣傳，灌輸顧安全管理的思想，讓員工體會到企業安全的重要性。在企業治理層面，要始終堅持以人為本的管理理念，促進全體員工參與到企業安全管理中去。管理層對與安全管理的重視度提升的同時，需要不斷加強安全投入，投入更多的資本，保證安全設施的可靠性，同時引入更加先進的安全設備，從而保證整個生產過程、設備控制過程的安全性。員工的安全培訓教育是提升員工整體素質的重要環節，加強安全培訓教育，需要有針對性的進行，注意培訓的效果，根據員工的工作崗位特點，針對性的設定培訓內容，一線員工、管理人員、操作人員的培訓具有針對性。安全培訓需要定期開展，同時做好日常的安全培訓工作，強化員工的安全意識。化工企業不是完全自動化的企業，企業需要員工的參與，同時員工是企業的核心力量，員工的培訓必將是提升企業整體安全性的重要方式之一，員工素質水平與工藝水平是影響企業安全的重要因素。

4 結語

總之，化工產業生產的化學品有著有毒有害、易燃易爆、危險性高的特征，如何解決安全生產管理中存在的問題，做好其安全生產管理工作是我國化工企業在發展過程中必須解決的一個重要問題。因此，在企業運行中，我們必須加強對化工企業安全管理模式對策的研究，在意識上，要加強企業安全文化教育，提高員工的素質，防止危險事故的發生、保障廣大勞動者的安全、以提高企業的經濟效益，促進化工企業不斷發展進步。

參考文獻：

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現場發生一般事故按有關文件執行。發生重傷、死亡事故，必須立即通報，并認真保護好事故現場，不得隱瞞、虛報和拖延不報。在24 小時內上報主管單位和上級有關部門。事故調查按國務院75 號《企業職工傷亡事故報告和處理規定》執行。按照發生事故“三不放過”的原則，進行認真調查研究、分析和處理，并及時結案。

四、市政橋梁工程施工階段安全監理工作的方法及措施

1.現場監理將采取安裝驗收和使用過程中定期檢查相結合的方式，加強對施工現場的安全管理。并著重加強對高處作業防護、基坑支護、模板工程、施工機具等機械、設備的安全監督。發現隱患，應督促有關人員限期解決，對違章指揮、違章作業，應立即制止。

2.在現場巡視、旁站監理中發現施工中的不安全因素，要求采取有效的安全技術措施，改善勞動條件，消除不安全因）素，預防工傷事故的發生，做好安全控制監督檢查工作，及時參與組織安全事故的調查分析的處理；

3. 現場施工用電嚴格遵照《施工現場臨時用電安全技術規范》的有關規定及要求進行檢查。

4.隨時取得氣象預報資料，根據氣象預報，提前作好防風、防雨措施，切實按措施嚴格執行實施，并合理安排現場施工生產。夏季做好防暑降溫工作，常備消暑物品；冬季做好保暖工作。

五、結束語

市政橋梁工程施工階段安全監理是一項系統工程，除了對施工單位加強安全監理外，還應當對建設、勘察、設計、材料設備供應等工程參與各方履行安全責任的行為進行監督、溝通和協調，調動各方的積極性，齊心協力，實現安全生產，確保市政橋梁工程質量、工期、投資目標的完成。

參考文獻：

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