淺析山區(qū)輸送鋼桁架高空滑移安裝施工方法

張　偉

(中國五冶集團(tuán)有限公司, 四川成都 610000)

?

淺析山區(qū)輸送鋼桁架高空滑移安裝施工方法

張偉

(中國五冶集團(tuán)有限公司, 四川成都 610000)

【摘要】為了解決鋼桁架材料運(yùn)輸、制作、組裝和安裝問題，通過架設(shè)索道，運(yùn)輸材料。以混凝土支架中4腿或6腿板式基礎(chǔ)或搭設(shè)滿堂腳手架作為加工組裝平臺(tái)，高空架設(shè)滑移安裝系統(tǒng)，滑移安裝鋼桁架。運(yùn)用此施工方法，有效地利用空間，縮短了施工工期，降低了施工成本，保證了施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)；鋼桁架；高空；滑移；安裝

一般水泥生產(chǎn)中需用的礦石多出在深山腹部,與熟料區(qū)相距較遠(yuǎn)。為解決運(yùn)輸問題，降低成本，通常以修建輸送廊道的方式將原料輸送至熟料區(qū)的原料堆場。據(jù)此，廊道設(shè)計(jì)路線在地形復(fù)雜的山區(qū)，依勢而定，運(yùn)輸車輛及吊裝機(jī)械無法進(jìn)入作業(yè)面，更無制作安裝工作面。其材料加工、制作、組裝、吊裝就位也無法以常規(guī)的施工方式展開。同時(shí)，山區(qū)多雨，給施工組織和安全生產(chǎn)增加了極大的難度。為了消除這些不利因素給施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全帶來的影響，筆者在巴中海螺水泥廠礦山輸送廊道修建過程中結(jié)合實(shí)際，經(jīng)過多方論證，確定采用高空滑移安裝技術(shù)，改進(jìn)鋼桁架制作、組裝及其安裝施工方法，有效地利用空間，縮短了施工工期，降低了施工成本，保證了施工質(zhì)量、進(jìn)度和安全。

1工藝特點(diǎn)與原理

1.1工藝特點(diǎn)

為了便于施工，作者針對山區(qū)復(fù)雜陡峭地形，結(jié)合材料、構(gòu)件運(yùn)輸以及工期要求，合理劃分施工段。每一施工段首榀鋼桁架制作，利用其所處的地形或混凝土板式基礎(chǔ)，依勢搭設(shè)滿堂腳手架或以板式基礎(chǔ)作為制作組裝平臺(tái)，進(jìn)行首榀桁架加工、制作、組裝，采用滑移方法將其安裝就位。后榀鋼桁架以首榀鋼桁架作為施工平臺(tái)，進(jìn)行加工、制作、組裝，然后滑移牽引就位。以此類推，進(jìn)行后續(xù)各榀鋼桁架加工、制作、組裝和就位。該施工方法不但降低了鋼桁架制作、組裝、就位施工難度，而且還解決了在陡峭山區(qū)無法使用吊車等常規(guī)吊裝方式安裝設(shè)備的較大難題。確保了鋼桁架制作組裝及安裝的技術(shù)質(zhì)量，確保了施工安全，顯著的降低了施工成本，縮短了工期。

1.2工藝流程

2鋼桁架高空滑移安裝施工方法

2.1材料與設(shè)備準(zhǔn)備

材料進(jìn)場后，對材料進(jìn)行驗(yàn)收和復(fù)驗(yàn)，并將合格原材料在制作場地加工成半成品，涂裝底漆，用裝載機(jī)、挖掘機(jī)、農(nóng)用車、騾子或人工等運(yùn)輸方式，將半成品運(yùn)至離輸送廊道鋼桁架安裝現(xiàn)場較近的山路邊。然后，架設(shè)索道并通過索道將半成品輸送至組裝平臺(tái)。同時(shí)，將施工用輔助性材料(表1)和施工設(shè)備與機(jī)工具(表2)備齊，以滿足施工需求。

表1　材料備料

表2　設(shè)備及工機(jī)具準(zhǔn)備

2.2施工平臺(tái)準(zhǔn)備

根據(jù)每施工段首榀鋼桁架所處位置的地貌特征，設(shè)置首榀鋼桁架制作平臺(tái)。首榀鋼桁架制作平臺(tái)一般分為二種形式：一是搭設(shè)滿堂腳手架作為鋼桁架制作平臺(tái)(圖1)。二是用4腿或6腿板式支架作為加工平臺(tái)(圖2)。

圖1　滿堂腳手架示意

圖2　4腿或6腿板式支架

2.3技術(shù)準(zhǔn)備

施工前，結(jié)合實(shí)際情況編制施工方案、質(zhì)量計(jì)劃、安全管理方案，經(jīng)審核審批后，按三階段交底的原則進(jìn)行技術(shù)交底。即項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織方案交底，工段長組織進(jìn)行施工交底，班組進(jìn)行作業(yè)交底。特別注意的是，在方案中計(jì)算選擇滑移安裝鋼索時(shí)，按節(jié)點(diǎn)荷載平衡原理進(jìn)行計(jì)算，確定滑移安裝鋼索的直徑和滑移安裝門型鋼支柱的型鋼尺寸，并確保安全系數(shù)達(dá)到2倍以上。

2.4鋼桁架高空制作組裝

一般情況下，鋼桁架多設(shè)計(jì)為三角形無推力焊接鋼桁架，分上承式和下承式兩種結(jié)構(gòu)(圖3)。其結(jié)構(gòu)形式與地貌和跨度相關(guān)，通常以上承式鋼桁架為主。上承式桁架在制作時(shí)，首先制作兩側(cè)單片桁架，重疊平放在高空組裝平上。然后，將兩側(cè)單片桁架扶正、核對間距尺寸，在平臺(tái)上組裝鋼桁架上下部小橫梁構(gòu)件，使整個(gè)桁架剛度達(dá)到滑移安裝的要求(圖4、圖5)。下承式桁架制作時(shí)，首先制作兩側(cè)單片桁架，重疊平放在高空組裝平上。然后單片滑移就位后，在空中將兩側(cè)單片桁架扶正、核對間距尺寸和組裝鋼桁架上下部小橫梁構(gòu)件(圖4、圖6)。

圖3　桁架形式示意

圖4　單片制作示意

圖5　上承式桁架制作示意

圖6　下承式桁架制作示意

2.5高空滑移安裝施工

高空滑移安裝施工通常分2部分，即滑移系統(tǒng)安裝和桁架滑移安裝。滑移系統(tǒng)是在鋼筋混凝土支架達(dá)到強(qiáng)度后，在其支架頂部安裝滑移門架，然后在滑移門架上拉設(shè)鋼滑索，并將滑移牽引用的卷揚(yáng)機(jī)安裝在4柱或6柱鋼筋混凝土板式支架平臺(tái)上，滑移安裝鋼索和卷揚(yáng)機(jī)都拉錨固定在板式基礎(chǔ)底部。

(1)滑移系統(tǒng)安裝。滑移系統(tǒng)主要由門架、鋼索、卷揚(yáng)機(jī)、滑輪、倒鏈葫蘆及纜風(fēng)鋼絲繩構(gòu)成。門架用φ219鋼管制作2m長的鋼立柱，焊接于鋼筋混凝土支架頂部，鋼立柱間距大于桁架寬度，立柱頂部焊接[16槽鋼橫梁。橫梁兩端焊接鋼導(dǎo)索板,鋼索穿于導(dǎo)索板預(yù)先開好的圓孔內(nèi)，鋼索首端和末端沿滑索方向固定在4腿或6腿支架板式基礎(chǔ)上。鋼索固定時(shí)先將首端固定，末端采用倒鏈葫蘆將鋼索張緊，待鋼索張緊后用4組卡扣將其固定牢固。鋼索的錨固角度不大于60°。鋼筋混凝土支架用纜風(fēng)繩做有效的拉錨穩(wěn)定，防止滑移安裝施工中鋼筋混凝土支架發(fā)生傾覆。然后，在待安裝桁架跨段的后方鋼筋混凝土4腿板式支架上安裝固定一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，作為鋼桁架滑移的牽引動(dòng)力。在前方鋼筋混凝土4腿板式支架上安裝一組滑輪。該滑輪設(shè)置在鋼筋混凝土4腿支架的居中位置。卷揚(yáng)機(jī)鋼索牽引力作用力與鋼桁架中心線盡量一致，確保鋼桁架滑移過程中不發(fā)生較大偏位而導(dǎo)致停滑、卡鉤等問題，減少安全風(fēng)險(xiǎn)(圖7)。

圖7　滑移系統(tǒng)示意

(2)上承式鋼桁架滑移安裝。鋼桁架在平臺(tái)上整榀組裝完成后，用帶琵琶頭鋼絲繩系于鋼桁架型鋼骨架，再將鋼絲繩琵琶頭掛在倒鏈葫蘆吊鉤上。根據(jù)鋼桁架的跨距長短每側(cè)鋼索上掛4～5個(gè)3t滑輪，滑輪下掛設(shè)倒鏈葫蘆。滑輪間隔距離3～5m，以保證鋼桁架滑移過程中受力均勻。在滑移前，同時(shí)拉動(dòng)倒鏈葫蘆，緩慢將鋼桁架整體提起懸空50mm左右，檢查滑移系統(tǒng)門架、鋼索、倒鏈葫蘆、滑輪等構(gòu)件是否有變形、松動(dòng)情況。待檢查無誤后再啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼桁架，向前短距離試?yán)?.1～0.3m后停止，再次檢查滑索系統(tǒng)支撐構(gòu)件是否有變形、松動(dòng)，滑移過程有無異響等情況。待確認(rèn)滑索系統(tǒng)各構(gòu)件均安全正常工作后，人工配合卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行桁架連續(xù)滑移作業(yè)，桁架滑移以0.3～0.4m/min的速度為宜。滑移過程中注意觀察系統(tǒng)各部件工作是否在正常狀態(tài)，施工過程中卷?xiàng)顧C(jī)操作嚴(yán)格按指揮人員的指揮進(jìn)行。滑移過程中當(dāng)鋼索受力下?lián)匣《茸兓^大時(shí)，提升相應(yīng)倒鏈葫蘆,使鋼桁架離工作面高度一致，各滑輪受力均衡。直至牽引滑移至鋼桁架安裝位置。在鋼桁架滑移至距安裝支座基準(zhǔn)面100mm高時(shí)，慢速松動(dòng)倒鏈，人工輔助撬動(dòng)鋼桁架，使桁架支座螺栓孔對準(zhǔn)鋼筋混凝土柱頂預(yù)埋螺栓，然后將倒鏈葫蘆緩慢落鉤就位。對桁架進(jìn)行校正，使水平位置和垂直度偏差達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求之后焊接固定。鋼桁架安裝固定后，再對斜撐等未安裝構(gòu)件進(jìn)行完善，完成整個(gè)鋼桁架安裝。

(3)下承式鋼桁架滑移安裝。下承式鋼桁架單片制作完成后，單片用琵琶頭鋼絲繩系好掛在滑移系統(tǒng)一側(cè)，用卷揚(yáng)機(jī)牽引滑移單片鋼桁架至安裝位后，再將另一片鋼桁架滑移至安裝位。將兩個(gè)單片桁架滑移就位后，根據(jù)鋼筋混凝土支架上桁架中心線的位置，調(diào)整單片桁架的位置。調(diào)整到位后，將桁架在兩端做臨時(shí)固定，再從鋼桁架跨中向兩端對稱進(jìn)行上下弦、支撐件、斜撐等構(gòu)件安裝，完成整個(gè)鋼桁架安裝。

(4)桁架走道板安裝。鋼桁架安裝固定后，進(jìn)行桁架走道平臺(tái)架安裝，然后安裝花紋鋼板，同時(shí)安裝兩側(cè)欄桿。

(5)涂裝施工。鋼桁架安裝完畢后,對鋼桁架接頭部位進(jìn)行除銹處理，對滑移中有觸碰、破損的部位作表面處理，涂補(bǔ)底漆，干燥后再涂刷面漆。

3質(zhì)量控制

(1)鋼桁架組裝允許偏差符合表3要求。

(2)對進(jìn)場材料、設(shè)備、構(gòu)件按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范實(shí)施進(jìn)場檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)。

(3)嚴(yán)格按計(jì)量器具、儀表的周期檢定，確保使用的計(jì)量器具、儀表檢定合格，在有效期內(nèi)使用。

表3　組裝允許尺寸偏差

(4)鋼筋混凝土支架施工完成后，對中心線和廊道系統(tǒng)的運(yùn)輸傳送帶中心線進(jìn)行檢查和復(fù)核，確保整個(gè)輸送廊道系統(tǒng)各段的皮帶中心線偏差在允許范圍之內(nèi)。

(5)中心線復(fù)核無誤后，將輸送廊道皮帶中心線彈到支架頂部或底部橫梁上，并用油漆做三角形標(biāo)記，以便廊道鋼桁架安裝校正時(shí)對桁架皮帶中心線進(jìn)行控制和復(fù)核。

(6)每榀鋼桁架就位后，根據(jù)廊道皮帶中心線進(jìn)行校正，確保鋼桁架皮帶中心線與廊道系統(tǒng)皮帶中心線誤差在允許范圍之內(nèi)。

(7)卷揚(yáng)機(jī)線盤或滑輪中心需與鋼桁架中心線盡量一致，確保鋼桁架滑移過程中不發(fā)生較大偏位。

(8)鋼桁架吊點(diǎn)和牽引點(diǎn)必須選擇合理、安全，構(gòu)件薄弱時(shí)進(jìn)行必要的加固，防止鋼桁架在滑移時(shí)發(fā)生構(gòu)件變形，造成質(zhì)量、安全事故。

4安全防護(hù)措施

(1)設(shè)置專職安全員，對廊道沿線施工點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行不間斷安全巡檢，對滑坡、落石、坍塌等安全隱患及時(shí)進(jìn)行安全預(yù)警和隱患治理。

(2)廊道系統(tǒng)位于山林間，施工現(xiàn)場嚴(yán)禁生火取暖、吸煙，避免引發(fā)山火。加工點(diǎn)、焊接作業(yè)點(diǎn)配備滅火器材，執(zhí)行現(xiàn)場動(dòng)火審批制度，設(shè)專人監(jiān)護(hù)。消防、滅火器材，由專職人員管理。

(3)廊道鋼桁架制作安裝前，進(jìn)行安全技術(shù)交底和三級安全教育。滑移安裝過程中，作業(yè)人員安全用品必須佩戴齊全，按照操作要求規(guī)范使用。

(4)滑移、安裝前在門架上單設(shè)一根生命繩，廊道就位安裝過程中工作人員安全繩應(yīng)系于生命繩上，不能系于滑移過程中的桁架構(gòu)件上。

(5)鋼桁架滑移要控制速度，確保平穩(wěn)，避免速度過快而發(fā)生貫性沖力，造成安全事故。滑移施工由專人指揮，信號(hào)清楚、響亮、明確，嚴(yán)禁違章操作。

許多減脂者發(fā)現(xiàn)因攝入優(yōu)質(zhì)肉類而急劇增加了每月開支的“痛點(diǎn)”，“生酮飲食”也被開發(fā)成一樁生意。在一家號(hào)稱全國第一家的生酮飲食商城的淘寶店中，幾款速溶防彈咖啡成為了主打產(chǎn)品，“生酮低碳無糖代餐”，根據(jù)分量不同，價(jià)格在88-188元不等。此類的線上店鋪在加速增長，但產(chǎn)品的安全性卻無法得到保障。

(6)單片鋼桁架安裝固定后全面檢查固定質(zhì)量，確實(shí)安全可靠，才可卸鉤。

(7)當(dāng)鋼桁架滑移懸索端部支架為高度較高的單支架時(shí)，懸索的錨固角度大于60°，支架用纜風(fēng)繩做有效的拉錨，防止懸索受力后發(fā)生支架傾覆。

(8)門架高度過高時(shí)，用纜風(fēng)繩進(jìn)行拉錨，以保門架的穩(wěn)定性，防止傾倒。

(9)滑移時(shí)應(yīng)先點(diǎn)動(dòng)操作卷?xiàng)顧C(jī)，檢查鋼桁架倒鏈葫蘆滑動(dòng)是否平穩(wěn)、正常，門架有無異響、變形。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，情況正常后再開始滑移牽拉。

(10)在鋼桁架滑移開始前，用倒鏈葫蘆將鋼桁架吊起過程中觀察吊裝門架有無變形、位移、異響，鋼筋混凝土支架有無異常情況，纜風(fēng)繩有無松動(dòng)，卡扣鎖緊部位有無滑動(dòng)。

(11)鋼桁架制作、移動(dòng)和扶正受平臺(tái)寬度的限制，但臨邊均用硬防護(hù)，即在平臺(tái)上每隔1m焊接固定一欄桿立柱，形成固定的防護(hù)欄。

5文明施工措施

(1)對山下加工場地、工具房、道路等地面進(jìn)行硬化，設(shè)置排水溝，對施工通道灑水降塵，防止污染周圍環(huán)境。

(2)現(xiàn)場設(shè)置原材料堆場，分類堆放整齊，并標(biāo)識(shí)清晰。

(3)設(shè)置固體廢棄物堆庫，分類收集堆放。

(4)每天對各施工場的廢料等進(jìn)行清理，對施工現(xiàn)場、施工平臺(tái)進(jìn)行清掃，確保現(xiàn)場整潔干凈。

(5)施工過程中盡量減少對原有地形地貌的破壞，避免切割、阻擋地表、地下徑流的排泄。

(6)嚴(yán)禁在廊道山林隨意進(jìn)行亂砍濫伐，破壞山區(qū)自然環(huán)境。

(7)在施工結(jié)束后進(jìn)行自然植被的恢復(fù)，保護(hù)該地段的特殊生態(tài)功能。

(8)作好山區(qū)林木防火工作。焊接、切割及生活用火現(xiàn)場配備消防滅火器具。建立消防滅火責(zé)任制。

(9)與當(dāng)?shù)亓謪^(qū)管理部門和公安消防隊(duì)建立工作聯(lián)系，做好火災(zāi)報(bào)警、組織疏散的預(yù)案和處置演練工作，即時(shí)向公安消防提供有關(guān)信息，配合公安消防隊(duì)采取正確有效的措施撲滅火災(zāi)，疏散人員和保護(hù)物資。

參考文獻(xiàn)

[1]建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊[M].4版.中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[2]中國建筑工程總公司.鋼結(jié)構(gòu)工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[3]中華人民共和國建設(shè)部.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[4]JGJ80-91 建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].

[6]JGJ130-2011 建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

【中圖分類號(hào)】TU758.11

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2016-01-14