中国二冶集团有限公司 内蒙古自治区包头市 014010
摘要：某钢厂80t转炉炼钢工程，钢筋混凝土预制柱体型大、重量大、吊装难度大。采取科学合理的吊装方案，对吊装机具的选型进行验算，确保吊装施工安全。
关键词：钢筋混凝土预制柱吊装验算安全
1.工程概况
某钢厂80t转炉炼钢工程，主厂房除高跨区域柱子为钢柱外，其余柱子均为钢筋混凝土预制柱，最大单重108t，柱脚为插入式杯口基础，柱底标高-2.400m，柱顶标高+31.2m。柱上部为实腹矩形结构，下部为格构式，截面尺寸：800×2400mm，牛腿以上部分较长，根据现场环境条件及起重机吊装能力，采用分段预制、吊装的施工技术，分段接口位置设计在牛腿上部500mm处，上柱、下柱采用钢帽密合式连接，分段后下柱单重83t。
2.吊装方案的确定
上柱为简单的长方体结构，尺寸、重量相对较小，吊装难度相对较小。下面主要介绍下柱的吊装方案：
预制柱采用一点直吊法，柱牛腿处预设一根内径为180mm的钢管，用于穿吊装轴，钢管位置严格按设计要求设置。下柱重83t，采用旋转吊装法施工。采用一台260t履带吊作为吊装主机，为防止起吊过程中柱脚受力过大而产生损坏或柱身侧翻，吊装时采用一台100吨履带吊进行配合递送。
3.吊装验算
3.1预制柱强度验算
3.1.1预制柱起模、吊装吊点的确定
1）预制柱采用两点捆绑式起模，预制柱分段后下柱近似考虑为等截面柱，起模吊点位置的确定，一般是预制柱自重产生的跨间最大正弯矩和吊点处最大负弯矩相等处，这时产生的吊装弯矩最小。查吊装手册，吊点位置在距预制柱两端各0.203l处。
2）吊装点位置一点设在牛腿处（260t履带吊吊点），另一位置设在下部第一根横撑处（100t履带吊吊点）。
3.1.2预制柱吊装强度验算
吊点确定后，下面进行预制柱吊装强度和抗裂度验算，相对于起模吊点的位置，吊装吊点的位置更靠近构件两端，吊装时自重产生的弯矩也相对较大，故仅需对吊装时的强度进行验算。
预制柱吊装计算简图为两端悬臂的简支梁，由于预制柱在长度方向的截面大小和形状有变化，需分段算出各段重量和长度，按规定需要对预制柱的强度和裂缝宽度进行验算。
1）强度验算
用力学方法计算柱子的吊装弯矩，荷载即柱子自重力，但应考虑吊装动力系数（一般取1.5）。跨中弯矩MB最大，核算柱子该断面改变处的截面。
强度验算近似按下列公式进行：
MB≤M=a1fcbx（h0-x/2）+fy′AS′（h0-as′）
式中：MK——吊装时柱子承受的弯矩（N•mm）；
M——弯矩设计值（N•mm）；
a1——系数，混凝土强度为C35，未超过C50，取1.0；
fc——混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）；
b——柱子截面宽度（mm）；
x——混凝土受压区高度，近似取2as′；
h0——柱子截面有效高度（mm）；
fy′—钢筋的抗压强度设计值（N/mm2）；
AS′—受压区纵向钢筋截面面积（mm2）；
as′—受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离（mm）；
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预制柱吊装最大弯矩：
1.87×109N•mm（计算过程略）
预制柱弯矩设计值：
=16.7×800×400×（2350-200）+310×5891×200
≈1.1854842×1010N•mm＞1.87×109N•mm
预制柱强度满足吊装要求。
2）裂缝宽度验算
=0.111mm＜0.3mm（满足要求）
3.2吊装轴验算
根据本工程实际情况，主要验算吊装轴的抗剪、抗弯能力是否满足要求，根据吊装轴的受力分析图，进行以下验算：
计算跨度l=0.9m
均布荷载q=830KN/0.8m=1037.5KN/m
最大剪力为：V=830/2=415KN
吊装轴能够承受最大剪力178×20106=3578902N=3578.902KN＞415KN，满足要求。
最大弯矩：
4结语
本文通过对重型预制柱吊装强度、吊装工具的验算，验证了所用吊装工具的可靠性，并在多个工程中成功运用实施，对同类工程施工有着较好的参考意义。
参考文献：
[1]建筑施工手册（第四版）中国建筑工业出版社2003.9
[2]钢结构设计手册（第三版）中国建筑工业出版社2004.1