复合门架装置在钢结构吊装中的应用.pdf

2 0 1 2年 9月 第 9卷 第 3期 采圳土木 与建筑 V 0 L ． 9 N 0 3 ． S E P 2 0 1 2 复合门架装置在钢结构 吊装中的应用 程鹏，李龙海 中建钢构有限公司，四川，成都 【 摘要l在钢结构安装作业中，往往会遇到因现场 吊装设备起 重能力不足或构件位于其中设备工作 盲区范 围以内，不能够满足局部钢构件吊装需求，需要因地制宜设置简单可靠的门架吊装机具，解决钢构件垂直 提升 吊装施工难题 ，本文将 重点阐述一种 用于钢构件 吊装的复合门架装置的结构设计、现场应 用等。 I 关键 词 l钢 结构 工程 吊装设 备复合 门架提 升 常用于钢结构辅助 吊装 门架分为单片式、桁架式两种。单片式门架一般应 用于起重量小、吊装高度较 小的钢构件 吊装 ，缺点是承载力小，不能形成较大跨度的受力跨度；桁架式门架一般 用于需要较大吊装空 间、承载力大的钢构件 吊装，缺点是现场加工制作工艺繁琐 ，不便于现场快捷化施工。而利用脚手架管与 工字钢 现场搭设 复合 门架 ，具有前两种 门架结构承载力大、 吊装空间大、起 吊高度大、经济性高等优势， 且能够采用施工现场周转材料制作 ，在后期类似工程能够得到较好推广应用。 1 工程 背景 1 ． 1工程概况 2解决思路 本 工程为钢骨一 砼结构形式 ，其中钢结构主要 以独立劲性钢柱为主，分布于四栋塔楼主体结构中， 考虑到较 长分段的钢柱其安装精度控制 以及土建 钢筋绑扎工艺难度大特点，需要将钢柱划分为一层 一 节现场安装 。又因工程现场 占地面积大且平面分 布不规则，现场塔 吊有分布不均匀、规格选型小等 特点。往往在塔 吊远端起重量不足、以及位于塔吊 盲区范 围内的钢构件将 无法采用现有的起重设备 吊装 。 1 ． 2吊装工况 T 2外框筒柱主要 以异性圆钢管截面为主， 截面 规 格 为 圆 钢 管 巾1 0 5 0 ． 4 5 加T 型 板 2 0 0 ． 1 5 0 ． 1 5 ． 2 0组合而成， 详见图 l 钢柱截面图； 钢柱长度 2 ． 8 3 m ，单根钢柱最重达 4 ． 8 1吨；受塔 吊起重能力限制，其 中 5根异性圆钢管柱无法直接 吊装就位 。工况分析如图 2所示 钢柱截面示 意图 程鹏，中建钢构有限公司 项 目技术人员结合现场施工条件 ，分析钢柱安 装工况 钢柱现场堆放位置距离安装位置水平距离 约有 I 5 m ，可 以通过水平方 向使用手动葫芦或者卷 扬机实现构件平移；钢柱底部安装高度仅有 2米， 钢柱长度为 2 ． 8 3米 ， 上挂点距离地面高度 H 2 m 胎 架高度 2 ． 8 3 m 所 吊构件长度 0 ． 5 m 就位空 间距离 0 ． 5 m 手动葫芦最小工作尺寸 5 ． 8 3 m ； 而构件的外围宽度为 1 ． 8 m ，就位宽度 B I ． 8 m 构件 外围尺寸 2 术 0 ． 6 m 2倍安全空 间距离 3 m 根据 吊装工况分析可知，需要设置提升反力承载结构装 置，以满足钢柱垂直提升技术要求。 3工艺过程 结合以往片式门架施工经验，根据现场施工条 件，优选选用现场常规措施材料，设计 了脚手架与 型钢梁 复合门架装置，并进行了施工模拟计算 ，以 保证该部位钢柱吊装的可行性与安全性。 3 ． 1 初步方案设计 根据现场工况条件 ，项 目技术人员绘制 了用于 吊装钢柱 的门架装置简 图，其中竖 向结构采用现场 土建周转脚手架钢管，规格为 P 4 8 ． 3 ． 5 ；横梁采用 现场钢结构措施型材，规格为 1 2 ． 6槽钢 ；经过初 步经验估算 ，在净跨 3 m 就位宽度 、跨中垂直吊 装重量 4 ． 8 1吨工况条件下 ，单根槽钢抗弯刚度非 常薄弱 ，不能满足钢柱 自重荷载需求，因此，横梁 采用多根 1 2 ． 6槽钢组拼截面形式。 考虑到钢柱在起 吊开始阶段，会产生斜拉情况 ， 将引起一定的水平分力，因此，为防止脚手架管在 使用过程 中转角位移过大 ，确保门架装置结构侧向 稳定性 ， 在架体侧 向设置了斜 向支撑 ，并在外 围 立面设置 了剪刀撑 ；当水平横梁跨中受力后，跨中 将会产生弯曲变形 ，在支座根部也会产生较大的支 座反力，为避免脚手架管局部钢管破坏或扣件滑脱 ， 47