钢连廊整体吊装安全控制要点

钢连廊整体吊装安全控制要点

彭义标

彭义标

江苏创盛项目管理有限公司

摘要：本文就钢连廊整体吊装提升过程中的施工流程进行了简单介绍，结合吊装实例，侧重在吊装方案、提升过程中监理安全控制要点，进行了一些安全控制技术探讨，确保整体吊装安全。

关键词：钢连廊；整体提升吊装；安全控制要点

本工程钢连廊工程位于18F与22F办公主楼之间1-11*1-14交1-E*1-G轴，20层钢连廊部分。桁架总重量180T，结构跨度为25.5米，宽度为17.2米。桁架下弦轴线标高为76.9米，上弦轴线标高为80.8米，桁架净高度3.9米。由1-G轴、1-E轴2榀边梁，1-F轴1榀中间榀梁共3榀桁架组成，每榀梁均由上、下弦梁、竖向斜撑组成，均为箱型钢梁，400*600*40*60、400*600*40*40。每榀梁之间水平支撑梁、水平斜撑梁及次梁组成，均为工字型钢梁组成。20层楼面（77.5米标高）铺设压型钢板，现浇150mm厚砼。

一、施工准备阶段安全控制要点

1、本工程钢连廊整体提升高度为76.9米，采用非常规设备起重吊装，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。由总监、专业钢结构监理工程师及安全监理工程师组成的安全监理小组，明确监理人员的分工，实行项目总监理工程师负责制。根据住建部建质【2009】87号文的规定，督促施工单位针对整体提升吊装工程，编制专项施工方案，并组织专家组评审论证。

2、针对钢连廊整体提升吊装工程，总监理工程师组织专业监理工程师编制有针对性的监理实施细则，配置安全监理人员对钢结构吊装全过程进行旁站监督，并在施工前对施工单位进行详细的监理交底。

3、审核吊装单位企业资质、安全生产许可证、安全管理人员到岗、特种工种作业人员均要持证上岗，人员数量满足吊装需要。

4、检查施工单位安全管理体系和各项安全管理制度的建立及落实情况。

5、检查吊装机械、钢绞线、吊钩、千斤顶、锁紧装置是否有检查合格证，保证吊装安全。液压千斤顶提供有效的第三方计量标定合格证。

6、审核整体吊装专项施工方案，重点审核以下内容：

（1）施工现场总平面布置图、拼装顺序示意图。

（2）施工工艺流程说明及示意图。

（3）主要施工机械设备性能，包括其中汽车吊、电焊机、水准仪、经纬仪、扭矩测力扳手、千斤顶、钢绞线及机械维修保养的管理制度。

（4）边榀梁、中间梁、斜支撑、水平支撑梁、支撑柱、次梁、临时支撑等构件吊装的安全措施。

（5）梁、支撑、柱等大型钢构件的吊点示意图。

（6）提升钢绞线、边榀及中间榀箱型钢梁的悬挑提升牛腿、胎架、转动式吊具及钢桁架在提升过程中受力和变形等验算书。

（7）施工现场及起重设备的应急救援预案。

7、核查专项施工方案的评审及审批程序

由施工单位组织相关人员，针对现场作业环境、焊接质量、整体稳定性、工期、安全等因素，编制了专项吊装施工方案，并组织了五名专家组对该专项施工方案进行了评审论证，经过多次修改和完善，最终经专家组重新论证审查，同意按完善后的方案实施。确定如下实施方案：制作1.8米高胎架8个。现场用25T汽车吊配合吊装，在胎架上，按合理吊装顺序拼装成整体拼装单元，采用临时固定措施，逐件逐榀进行拼装、固定、焊接。3榀梁拼装完后，采用6点起吊点，利用液压千斤顶同步整体提升至安装位置，与高空预设的牛腿对接连接。在21层钢桁架1-11轴上弦处预设4.95米长悬挑牛腿，1-14轴上弦处预设1.6米长悬挑牛腿作为提升锚点，整体提升前根据需要增加固定杆件，减少吊装中整体稳定性。

项目监理总监、安全监理工程师积极参加专家组对专项施工方案的评审论证，经过修改和完善后，专家组组长签字确认后，施工企业技术负责人审核签字，盖施工企业行政章。项目总监理工程师审核签字，盖监理公司企业行政章。建设单位项目负责人审核签字，盖建设单位企业行政章。

8、现场吊装作业人员的安全三级教育、安全培训记录、安全技术交底记录要责任到人，签字确认。

二、吊装过程安全控制要点

1、检查专项施工方案的落实及执行情况，重点检查以下几个方面。

（1）、现场胎架制作及支撑加固符合专项施工方案要求。支撑胎架共布置3道，共9个支撑点，均位于主桁架下弦下方。胎架用H型钢400*200*8*11制作成长1.5m，宽1.0m，高1.8m的支座，与地下室顶板的柱梁轴线尽量重合。下方铺垫10mm厚的钢板找平，确保顶标高水平一致。根据胎架稳定性验算，各支撑点反力最大值折算成均布荷载，需对450厚的人防顶板进行加固，在支撑部位搭设满堂脚手架，立杆间距为300*300mm，步高间距1.0米，顶部可调托高度为200mm，长、宽度均为2.4米。经监理检查、验收现场制作、拼装的胎架平整度、整体稳定性满足钢桁架的支撑要求。

（2）、检查边榀桁架提升牛腿和中间榀桁架的构造。根据现场牛腿与主体型钢砼结构直接连接，专项施工方案中提升牛腿的承载力及刚度计算：由于钢箱牛腿构造产生的附加弯矩作用，计算时利用静力等效原理，利用Midas/Gen软件三维有限元模型，施加最不利荷载进行了每个牛腿进行了挠度变形、应力变形进行了复核验算，符合施工安全要求。项目监理人员逐一检查边榀桁架，中间榀桁架、6个提升牛腿的构造及制作安装，均符合专项施工方案的要求。

（3）提升点设置及加强构造。本桁架工程6个提升点设置在21层，1-E、1-G轴两个边榀桁架在上弦梁在两侧悬臂端各焊接钢箱牛腿，作为1台60T千斤顶的支座，下吊点采用转动吊，设置于钢桁架上弦两侧端部，每台千斤顶设置4根1860级钢绞线∮15.2。1-F轴1个中间榀桁架利用钢桁架上弦悬挑段，作为2台60T千斤顶的支座，每台千斤顶设置4根1860级钢绞线∮15.2，下吊点采用吊具，设置于桁架下弦两侧端部，每榀桁架设置2组。共计6组提升平台，8台千斤顶，32跟钢绞线。提升点的选择考虑了提升结构的受力体系特点，在上下弦之间增加了加固杆件，尽量不改变受力体系原则，提升过程中结构应力及变形情况均可控制，各吊点平面布置符合专项施工方案要求。

1-11、1-14轴边榀、中间榀桁架提升点细部及加强构造，作为提升千斤顶的工作平台，保证承载力及刚度要求，确保提升的安全性及顺利对接合拢。钢桁架左、右侧半个节间形成的三角桁架作为该提升点的提升牛腿，为减少牛腿的竖向变形，在提升牛腿上方设置斜拉杆，斜拉杆I25钢梁，与提升牛腿上弦杆轴线角度45°、68°，与预埋钢板焊接连接。为防止提升牛腿在提升平面外的偏转及不稳定，提升牛腿上弦杆楼层平面内设置加固隅撑，隅撑采用H型钢梁，与提升牛腿上弦杆轴线间角度控制在30°，与预埋钢板焊接链接。为减少提升牛腿上弦杆截断面在提升过程中受到较大集中力，导致截断面产生扭转或翘曲，在断面处加焊横线端板，使牛腿端面闭合。各提升点细部及加强构造做法符合专项施工方案要求。

（4）、根据专项施工方案中提升钢绞线最大拉应力计算，考虑提升过程中动力荷载效应放大系数，取值1.5倍安全放大系数，中间榀单点设置2台60T液压千斤顶作为提升设备，经复核验算，共采用8根1860级直径15.2的钢绞线。

（5）、转动吊具验算。为保证提升过程中销轴转动式吊具的安全可靠，对其承载力进行验算。吊耳上部耳板、下部耳板、销轴及下弦耳板与下弦杆焊缝均进行了复核验算，通过建模并详细验算，最大拉应力和最大变形均能满足施工要求。

（6）、钢桁架整体结构稳定性。综合考虑了钢桁架自重、钢次梁、压型钢板等，安全系数取值1.5倍，经过建模有限元计算，钢桁架最大挠度变形足够保证拼装桁架的整体提升安全。钢桁架截面上缘、下缘的最大拉应力均小于本工程钢桁架Q345钢材的屈服强度。根据桁架的各杆件的综合复核验算，拼装后的整体桁架结构的承载力、刚度及变形可满足吊装安全和精度要求。

2、同步整体提升的技术及设备。本工程采用6点同步提升，其中边榀桁架1-E、1-G轴线在上弦两端设置提升点，每个提升点设置1台60T液压千斤顶作为提升机具，下吊点位于钢结构提升上弦，通过钢绞线拉结徐徐提升；中间榀桁架1-F轴在上弦两端设置提升点，每个提升点设置2台60T液压千斤顶作为提升机具，下吊点位于钢结构下弦，通过钢绞线拉结徐徐提升。每个千斤顶穿4根钢绞线，2根左旋，2根右旋的搭配方式。每个下提升点有两个4孔锚盘，锚板采用OVMM15-4型号。液压千斤顶为穿心式结构，钢绞线为提升索具。整套提升设备安全可靠、自重小，运输、安装、拆卸方便。提升过程中采用1台油泵同时控制多台千斤顶，使同一侧的多台千斤顶的提升速度保证一致，另一侧的油泵提升速度通过对讲机统一调控，确保提升过程同步性、稳定性和安全性。

3、在试吊中，对各点的位置与负载等参数进行监控检查；试吊高度控制高度约20cm。试吊完成后，要求施工单位对试吊进行总结，总结提升设备工作是否正常；组织配合状况，总结提升指挥系统是否顺畅、操作与实施人员是否工作配合是否熟练；测量钢桁架的水平位移和竖向位移变化情况，和试吊前对比。本工程试吊情况良好。

4、在整体提升过程中，监理人员全程旁站，检查提升千斤顶、提升牛腿结构、天气控制。要求施工单位在每个提升点位位置安排一名人员监视该点的行走情况，发现有点位偏移、钢绞线切断、脱锚等现象时，及时停止提升，进行全面检查和维修后再继续提升，确保提升过程的安全。

5、整体提升合拢。本工程所有吊装人员利用对讲机统一步调，统一调控，提升过程中加强各点的监控。提升时所以千斤顶位置均有专业吊装人员观测千斤顶油缸提升高度，油缸提升200mm后及时通知油泵工人关闭油阀。一台油泵控制4台千斤顶，保证同一侧的千斤顶的提升速度完全一致。在提升中因夹具的回缩量不同有少量偏差，根据现场测量的夹片到刻度的距离偏差，适当个别调整。提升到设计标高后，锁定所有千斤顶的上下锚盘，然后进行钢桁架的合拢。提升到位后，为防止水平向上由于风的影响，发生摆动或晃动，利用倒链固定，然后合拢。如局部发生偏移，利用千斤顶调整桁架跨度方向的位移，利用倒链调整宽度方向的位移。合拢过程通过倒链调整各杆件的松紧程度，现场根据实际决定两端的焊缝间歇。合拢后立即安装斜支撑、水平斜撑。

6、连廊整体提升到位后卸载。钢连廊整体安装焊接完成，整体形成设计空间结构，其自身强度及稳定性满足独立承载，水平支撑及斜支撑焊接完成，对接焊缝检测合格，各方检查验收完成后，可进行整体桁架的卸载。对角线对称同时分级卸载，每次卸载25%。

三、整体提升工艺技术、测量、合拢及安全控制要点

1、提升油缸的安装。提升油缸在吊装过程中，注意安全；安装好被提升结构上的地锚构造；安装提升油缸。在安装提升油缸和地锚支架时，准确定位；

2、钢绞线与地锚的安装。根据设计长度，切割钢绞线；将钢绞线自上而下穿过导向锚、上锚和下锚（安全锚）环；钢绞线根据梳导板穿入提升地锚；

3、液压系统安装。在提升平台上安装液压千斤顶，连接液压油管。检查液压油，并准备备用油。

4、整体提升设备调试。设备调试是非常关键的一个环节，从以下几个方面进行：

（1）液压泵站调试。液压泵站通电，进行给油、收油操作，检查泵站各个部位是否正常工作。

（2）提升油缸调试。检查油缸的上下锚具都处在紧锚状态；上锚打开后，启动主泵，给伸缸动作，伸缸过程中给截止动作，观察油缸是否停止，油缸会停止表明动作正常；给缩缸动作，缩缸过程中给截止动作，油缸会停止表明动作正常。油缸来回几个行程，将油缸缩到底，上锚紧。油缸检查正确后停止泵站。

5、整体提升设备安全防护装置必须保证齐全、灵敏、可靠。各种机械设备要有安装验收手续，在明显部位悬挂安全操作规程及设备负责人的标牌。认真执行交接班制度，并做好交接班记录。

6、整体提升设备严禁超载和带病运行，运行中禁止维护保养，操作人员离机或作业中停电时，必须切断电源。

7、吊索具必须使用合格产品。钢绞线应保证足够的安全系数。凡表面磨损、腐蚀、断丝超过标准的，或打死弯、断股、油芯外露的不得使用。

四、高处作业防护安全控制要点

1、钢连廊吊装后，检查操作平台的牢固度及稳定性，确保安全后施工人员方可站立，且安全帽、安全带、安全鞋等安全配到工具应齐全，且按要求佩带。高空作业时应按要求系好安全带，严禁出现不挂、挂钩不牢固等现象。安全带应系扎在不会滑出的主体结构上。

2、高处作业点下方，不得有人逗留。作业人员应戴安全帽。严禁上下抛掷工具、材料；严禁将工具、材料防止在横担上或其他不易放稳的物体上。

3、高空作业进行结点、水平支撑杆、上下弦梁等构件安装前，选好作业面及行走路线，确保人身安全，不得携带笨重器材或肩扛电缆、拖带架空线条登高。大雨和六级以上的大风时，不得进行高处作业。

4、高处作业使用的各种机电设备和索道、缆风绳、吊笼等设施，应按有关规定办理，并应制定专人负责定期和在大风、大雨、雷击后立即进行检查维修。

5、高处作业与地面的联络、指挥，应有统一规定的信号、旗语、手势、哨音或采用报话器。不得以喊话取代指挥。

6、垂直作业与临边防坠落措施为了防止交叉作业落物击打事故的发生，在钢结构施工作业面下层钢梁下翼缘设置一道水平安全网。平面如出现空洞，则需在空洞设水平网。

7、临边作业设置生命线，操作人员将安全带挂在生命线上。采用￠10mm钢丝绳作为生命线。

结束语

本工程钢连廊工程位于2栋办公主楼顶部之间，属于高层、大型钢结构吊装，整体提升高度较高，吊装过程持续3天。整个过程中安全控制措施得当，安全性、可靠性较好，钢结构工程不仅质量得到了保证，还节约了工期，而且带来了较大的经济效益。

二0一五年六月二十日