浅谈主井井架竖立的施工工艺

张涛

【摘 要】某煤矿主井井架设计为四斜柱式钢井架，采用多绳摩擦轮提升，单向提升布置，配用JKMD-φ5×4（Ⅲ）一台。井架设计高度69.9m，主体采用大截面箱形框架结构，箱形斜架最大截面为2200mm×1400mm。井架设置两层永久提升天轮平台，平台标高分别为52.490，60.490；标高69.600为天轮安装及检修吊车平台，重量约为520t。井架竖立选用双桅杆起吊竖立，采用主、副斜架地面分片整体组对，空中合拢找正后焊接固定的方法进行施工。

【关键词】井架；竖立；工艺

1.井架吊装方案

1.1方案原理

井架竖立选用双抱杆起吊竖立。将钢结构井架划分为主、副斜架吊装单元，采用主、副斜架地面分片整体组对，抱杆利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，主斜架利用抱杆采用半翻转法的起吊工艺方法竖立，副斜架利用已竖立的主斜架采用滑动提升法的工艺方法竖立，空中合拢找正后焊接固定的方法进行施工。

起吊井架之前须先竖立抱杆，本次起吊选用的抱杆参数为1.6×1.6m，H=60m，抱杆底部距主斜架基础中心线前8米，由北向南（头朝南）组装，利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，固定抱杆缆风绳，收紧钢丝绳后方可起吊主斜架。主斜架利用双桅杆采用半翻转法起吊，见图1。提升绳主斜架的四根钢丝绳分别从抱杆头部通过导向滑车传至抱杆底部，再由导向滑车接至4台提升稳车。根据平面力系平衡原理，吊装的提升力由设置在桅杆顶部主起吊滑车组提供的，平衡力由4台16t的提升稳车提供。副斜架利用主斜架采用滑动提升法起吊，见图2，平面力系平衡原理同主斜架吊装相同，吊装的提升力由设置在主斜架顶部吊点上的起吊滑车组提供，平衡力由起吊主斜架的稳车提供，通过设置在主斜架顶部的一套提升滑车组将提升力传递到副斜架顶部吊点，以平衡副斜架自重引起的吊装载荷，滑车组之间的平衡由中间的平衡滑轮进行平衡。

2.方案施工步骤

2.1抱杆竖立

a、抱杆技术参数

抱杆基本参数：截面尺寸：□1600mm×1600mm，高度60m，重量约55t，索具重量15t。

抱杆基础处理：为减少地基的沉降，保持沉降的均匀，并充分考虑现场地质状况，特对抱杆基础做如下处理，在井口原300t龙门架基础上铺设一层道木，并用扒针扒牢。基础至钢板之间各层接触面均要用软土填平，以保证受力的均匀。

b、抱杆竖立方案

本次起吊采用1.6×1.6m，H=60m抱杆，抱杆底部距主斜架基础中心线前8米，由北向南（头朝南）组装，利用2台100t吊车将其抬头35米高再收紧提升绳将抱杆竖立，待抱杆竖立后，固定抱杆缆风绳，收紧钢丝绳后方可起吊。缓慢收紧抱杆缆风绳，将抱杆调直。

2.2主斜架竖立

主斜架最大提升力为363.5t，对基础的最大作用力为253.3t，提升绳的四个绳头分别从抱杆头部通过导向滑车传至抱杆底部，再由导向滑车接至4台提升稳车。起吊之应前调整抱杆，使其处于垂直状态（略向后倾）并使两侧缆风绳保持一定的张力。检查地锚，铰链焊缝，提升系统滑车、提升绳、稳车及配电设施，轴销加油润滑等。

a、主斜架抬头

检查完毕并确认各部正常后起动4台提升车，缓慢将主斜架抬头1m高，然后停车检查提升系统及主牵系统的可靠性，确认各部无异常后继续起吊。

b、主斜架竖立

再次起动1#-4#主提升车，缓慢将主斜架竖立。考虑到起吊主斜架时主牵、主提升绳的弹性，可将主斜架起吊至略大于设计角度（井架中心偏后约500mm）。当主斜架起吊至75.79120时，停止四台提升稳车。起吊完毕后锁紧保险绳，并按设计安装地脚螺栓，垫齐垫铁，将斜架压力均匀传递到基础上。

2.3副斜架吊装

a、副斜架抬头

副斜架最大提升力为：161.9t，副斜架提升前应先松动主斜架地脚螺栓，之后检查整个提升系统并确认各部正常后起动2台提升车，将副斜架抬头至安装连接梁相应高度时停止提升，安装连接梁及相应平台。

b、副斜架吊装

再次起动2台提升车，将副斜架托至井口，并缓缓吊起。起吊过程中要用两台50t汽车起重机分别从副斜架腿部配合主斜架向前滑移。当副斜架腿部接近基础时，缓慢收紧其各自的后留绳，利用吊车将副斜架跨越基础。

c、副斜架就位、找正

副斜架吊装就位后，利用两台提升稳车及两台后留车调整至与主斜架接合位置，焊接固定。

2.4井架收尾

主副腿合茬完毕后再将剩余平台、钢梯就位、安装，并补齐平台栏杆。

2.5井架找正

井架附件安装完成后，分别从两个垂直方向用经纬仪观测提升中心线。在斜架底脚用200吨油压千斤顶配合找正，井架找正后垫牢垫铁，并拧紧地脚螺栓。紧固地脚螺栓的同时要连续观测井架提升中心线。井架找正工作完成后要对井架提升中心线进行一次复测。

2.6二次灌浆

井架找正后，按设计进行二次灌浆，二次灌浆应振捣密实。

【参考文献】

[1]成大先主编.机械设计手册.单行本.

[2]梁敦维主编.结构吊装工程计算手册.

[3]袁伯文主编.工程力学手册.

[4]钢结构设计规范.TJD-T4.

[5]钢结构施工规范.GB-50205-95.