浅谈大截面、大跨度重型钢柱吊装施工技术

◎ 山东越宫建筑有限公司 孟凡才

一、概况

某工程为主跨、辅跨结构，重型结构，钢柱截面为3200×700，主跨28米，高度37.37m。钢柱安装技术难度大，具有代表性，这里以齐鲁石化重铆车间重型钢柱为例，与大家浅谈大截面、大跨度重型钢柱吊装施工技术。

二、重型钢柱结构

某工程为主跨、辅跨结构，主跨28米，长度120米，主跨钢柱设三层吊车，上层为260t，中层为75t，下层为10t，材质为Q345B，单个钢柱用钢量为21t，本工程结构复杂，施工难度大，科技含量高。其截面尺寸3200×700，由主、辅立柱、角钢等组成。高度为37.37米。

三、技术要求

柱脚底座中心线对定位轴线的偏移为5.0，柱基准点标高为-5.0-+3.0，弯曲矢高为H/1200，且不应大于25.0。

四、难点分析

钢柱重量大，高度高，截面尺寸大，钢柱的安装难度大如何实现重钢钢柱的吊装是难点。

五、重型钢钢柱吊装施工技术分析

实现重钢钢柱的吊装需要制定合理的吊装施工技术，即需要可行的吊装施工技术。

1、吊装前准备

（1）复核

① 对重型钢柱的关键几何尺寸等予以复核。

对重型钢柱柱脚螺栓孔距、牛腿标高、柱底板底面至柱顶节点最上端一个孔的距离等关键几何尺寸复检，同时复检检查顶节点板孔距。

② 对重型钢柱的焊缝予以检查，尤其是260t等箱形盖板处的焊缝，260t盖板处的焊缝不易焊接易漏焊。

③ 对预埋的地脚螺栓予以复测，确保地脚螺栓偏差在5.0mm以内。

④ 复测基础地面标高，若发现地面标高不符时，要求予以处理，特别是放垫铁、楔铁的地方，每根地脚螺栓δ用25×200×200三件（两块垫铁、一块楔铁，每组地脚螺栓为24件）根据其标高预埋放置好垫铁、楔铁。

（2） 放线

① 钢柱轴线划线，在标高0.500米处划线。

② 放好基础平面的纵、横向基准线，放出柱底板的安装定位线。

（3）焊接缆风拴环，并拴好缆风绳，可在柱头焊一角钢，以备以后安装屋架时做挂安全带用。

（4）每根钢柱的基坑周围回填夯实。

（5）钢柱吊装前应设置登高挂梯和柱顶操作台夹箍。

2、确定吊装机械。

（1）根据计算结果选用150t汽车吊作为主吊机，50t汽车吊作为辅吊机，主吊绳选用Φ52-6×371—55，辅吊绳选用Φ26-6×371-155。

（2）选好吊装机械后，将安装的柱子按位置、方向放到吊装（起重半径）位置。用枕木将格构式钢柱垫起，防止格构式角钢支撑因碰撞变形。

3、重型钢柱吊装

（1）重型钢柱重心、吊点、吊具

①重型钢柱为上、中、下三段，结构不同，通过计算找重心较复杂，实际施工中，通过两次找钢柱平衡法，测算重心距离柱底板19.350m。

②钢柱安装属于竖向垂直吊装，为使吊起柱子保持下垂，便于就位，根据钢柱的特点和高度，确定吊点。具有牛腿的钢柱吊点应选择牛腿下部按照吊点高于中心的原则，吊点选择在75t牛腿下部，即距柱底板21.350m处。

③吊具

主要有起吊梁、改向梁、钢丝绳距撑杆，起吊梁承担整个钢柱的重量，改向梁使钢丝绳改向，使钢丝绳垂直方向通过钢柱重心；钢丝绳距撑杆保持钢丝绳夹角使钢丝绳头保持在钢柱外侧，以免钢丝绳勾挂钢柱。

（2）为防止钢柱边缘的锐利棱角，在吊装时探伤吊绳，应用适宜规格的钢管割开一条缝，套在棱角吊绳处，或用方形木条垫护。

（3）重型钢柱柱脚套入地脚螺栓，防止其损伤螺纹，应用铁皮卷成筒套在螺栓上，钢柱就位后，取出套筒。

（4）为避免吊起的钢柱自由移动，在柱脚上部用麻绳绑好，作为牵引溜绳的调整方向。

（5）吊装方法：对重型工业厂房大型钢柱又重又高，根据起重机配备和现场条件确定，采用二机递送。为减少钢柱脚与地面的摩擦阻力，同时为防止柱子根部在起吊过程中变形，其中一台为副机吊点选在钢柱下面，起吊柱时配合主机起钩，主机吊在钢柱上部（重心上部），随着主机的起吊，副机要行走或回转，在递送过程中，副机承担了一部分荷重，将钢柱脚递送到柱基础上面。150t、50t两台吊车同时提升起钩，使钢柱离开地面100-200mm时，吊车停止运行，此时检查吊耳和索具，确定无误后，双机同时打开回转刹车，主机提升并旋转，同时副机旋转逐步将底部往前送，直至整个立柱由主机吊起，摘去副机吊钩，副机摘钩卸去荷载，此刻主机满载，然后主机送至预定位置，指挥吊车缓慢下降，当柱底距基础位置40-100mm时，调整柱底与基础两基准线达到准确位置，指挥吊车下降就位。特别指出，整个起吊过程，150t、50t吊车的工作半径都要严格控制在回转半径内。

但是，二机递送要注意以下事项：

① 尽量选用同类型起重机。

② 根据起重机能力对起吊点进行荷载分配。

③ 各起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%。

④ 二机递送，在操作过程中，要互相配合动作协调，采用铁扁担起吊，尽量使铁扁担保持平衡，倾斜角度小，以防一台起重机失重而使另一台起重机超载，造成安全事故。

⑤ 信号指挥，分指挥必须服从总指挥。

（6）重型钢柱校正

①初校：钢柱落在地脚螺栓位置处，用150t主机起重回转进行矫正，经纬仪测量，将钢柱垂直度控制在20mm以内，此时拧紧基础螺母，临时将钢柱固定加固，达到完全方可摘除吊钩。

②精校

钢柱校正工作一般包括平面位置，标高、及垂直度三方面的内容。

A、钢柱的平面位置在吊装就位时，属一次对位。

B、对钢柱的标高，进行精校，进行调整。柱基础标高调整，根据钢柱实际长度、柱底平整度，钢牛腿顶部距柱底部距离，重点是保证钢牛腿顶部标高值，来决定基础标高的调整数值。

C、对钢柱的垂直度用两台经纬仪。首先，将经纬仪放在柱子一侧，使纵中丝对准柱子座的基线，然后固定水平底盘的各螺丝。测钢柱的中心线，由下向上观测。若中心线对准，即是钢柱垂直，不对准则需调整钢柱，直到对准经纬仪纵中丝为止。用同样的方法，使钢柱另一面中心线垂直于基线横轴。钢柱精确定位后，即可对钢柱进行固定工作。

采用液压千斤顶对钢柱垂直度进行校正，在校正过程过程中，不断观察是否顶升过度造成水平标高产生误差，待垂直度校正完毕，再紧固地脚螺栓及并塞紧图中的楔块。

D、钢柱垂直度校正做到“四校、五测、三记录”，以保证钢柱在组成排架后的安装质量。

四校：初校、基础灌浆后的复校、安装系杆时的校正、安装屋架梁的校正 。

五测：初校为一测，灌浆后为二测，安装系杆时为三测，安装屋架梁时为四测，屋面吊好时为五测。

三记录：初校、灌浆后复校做好记录，安装系杆时做好记录，安装屋架后做好记录。

六、结论

通过制定了合理的重型钢柱吊装施工技术，实现了大截面、大跨度的重型钢柱顺利吊装，为工程的完工奠定了基础。事实证明，我们的施工技术方案是可行的。