康舟
四川爱德中创建设工程有限公司 四川 成都 610000
摘要：吊装一直是工程建设中的高风险作业，在工程实际中，由于客观条件的限制，常规吊装方案无法实施，不得不采取非常规的吊装方案。采用非常规吊装方案，计算验证尤为重要。
关键词：吊装；独脚扒杆；钢梁；桅杆；缆风绳；滑车；容许拉力
引言
我司承建某钢混结构厂房，在屋面钢梁安装施工中，因现场空间狭窄，又临近高压线，无法采用常规吊装方法，工程技术人员反复对现场场地踏勘测量，经过再三比较分析, 反复计算验证，决定釆用钢管独脚扒杆吊装施工。
1 吊装机具
扒杆;选用Φ273mm*8mm无缝钢管，钢管高度20m。扒杆底部铺设一块规格为1000*1000mm*20mm的钢板，在该钢板上焊接一根高200mmΦ219内插无缝钢管，用于固定扒杆柱体保证不晃动。
缆风绳;采用互交捻、线接触钢丝绳，考虑单根受力状态，根据Sp>Sm?n ,査表取4,Sm?取90KN,则=360KN,故选定为026mm。共用8根钢丝绳。
起重滑车组；釆用定滑车与动滑车组成起重滑车组，定滑车为4门，动滑车为2门，钢丝绳Φ17.5 mm。
卷扬机；根据以上机具确定，由于起吊高度比较高，施工现场将选用一台5吨卷扬机，额定起重量为5t,额定静拉力为50KN,总传动比119.34I,卷筒直径长度1273×594mm，卷筒钢丝绳容量100-150M,钢丝绳的规格6×37型，直径为17.5mm，提升速度为16m/min，电动机型号为18KW-4。
2 计算示意图
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3 吊装计算
(1)设备吊装计算重量：
G=k1k2(G0+g0)=1.1×1.1×(84+2)=104.06kN
(2)起重滑车组出绳端受力：
S1=fm1(f-1)G×f/(fm1-1)=1.048(1.04-1)104.06×1.04/(1.048-1)=16.074kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α1Fg1/k3=0.82×223/5=36.572kN
S1=16.074kN≤[Fg]=36.572kN
(3)卷扬机所需牵引力：
S=S1×fn=16.074×1.043=18.081kN
(4)起重滑车组上部捆绑绳受力：
Pa=(G2+S12+2GS1cosα)0.5=(104.062+16.0742+2×104.06×16.074×cos(10°))0.5=119.922kN
(5)主缆风绳受力：
缆风绳预紧力施于桅杆顶部总的垂直压力：
T=(m2-1)tsinβ=(8-1)×10×sin(40°)=44.995kN
P0=(G(H1sinα+(e1-e3)cosα)+g(H2sinα-e3cosα)+T(H0sinα-e3cosα))/(H0cos(α+β)+(e2+e3)sin(α+β))=(104.06×(19.7×sin(10°)+(0.3-0.5)×cos(10°))+1.2×(10×sin(10°)-0.5×cos(10°))+44.995×(20×sin(10°)-0.5×cos(10°)))/(20×cos(10°+40°)+(0.35+0.5)×sin(10°+40°))=34.877kN
钢丝绳的容许拉力：
[Fg]=α2Fg2/k4=0.82×223/5=36.572kN
P0=34.877kN≤[Fg]=36.572kN
(6)桅杆支座的垂直压力：
Pc=g+G+T+P0sinβ=1.2+104.06+44.995+34.877×sin(40°)=172.674kN
桅杆底座地基承载力验算：
P=Pc/(kcA)=172.674/(0.9×2.34)=81.991kPa≤fg=160kPa
(7)桅杆支座的水平推力：
Ps=P0cosβ=34.877×cos(40°)=26.717kN
(8)桅杆各截面所受的轴向压力：
Ni=(G+gi+T)cosα+S1+P0sin(α+β)
N1=(G+g1+T)cosα+S1+P0sin(α+β)=(104.06+0.305+44.995)×cos(10°)+16.074+34.877×sin(10°+40°)=189.882kN
N2=(G+g2+T)cosα+S1+P0sin(α+β)=(104.06+3.2+44.995)×cos(10°)+16.074+34.877×sin(10°+40°)=192.733kN
(9)桅杆各截面所受的弯矩：
Mi=G(li×sinα+e1×cosα)+gi×loi×sinα+S1×e1+T×Li×sinα-P0(Li×cos(α+β)+e2×sin(α+β))
M1=G(l1×sinα+e1×cosα)+g1×lo1×sinα+S1×e1+T×L1×sinα-P0(L1×cos(α+β)+e2×sin(α+β))=104.06×(0×sin(10°)+0.3×cos(10°))+0.305×0.25×sin(10°)+16.074×0.3+44.995×0.5×sin(10°)-34.877×(0.5×cos(10°+40°)+0.35×sin(10°+40°))=18.926kN.m
M2=G(l2×sinα+e1×cosα)+g2×lo2×sinα+S1×e1+T×L2×sinα-P0(L2×cos(α+β)+e2×sin(α+β))=104.06×(4.75×sin(10°)+0.3×cos(10°))+3.2×2.625×sin(10°)+16.074×0.3+44.995×5.25×sin(10°)-34.877×(5.25×cos(10°+40°)+0.35×sin(10°+40°))=36.828kN.m
4 吊装控制
底座安装于楼板时，应对楼板荷载进行核算，必要时采取加固措施。缆风绳固定于混凝土柱上时，应在其强度建立后，并用角钢保护四角。
钢梁按规范要求预拼装，高强螺栓确保终拧，现场用扭矩扳手每根螺栓检査并记录，对照计算数据确定是否拧固到位。
在钢梁吊点位置垫上C型铁构件保护成品钢梁以及防止钢绳滑位，铁件釆用钢丝绳捆绑，用20 mm钢丝绳穿过孔洞挂于吊钩。
准备就绪后，主卷扬机先缓慢匀速起吊，在钢梁一端刚离开楼面时略作停顿试吊，试吊后需不断调整吊装重心位置直至平衡，再由施工人员检査各部位是否正常。特别是各根绳的锚固，扒杆下部持力点的状态，扒杆的倾角是否控制在 5~10°以内，滑轮车组的工作状态等。
当钢梁吊到设计高度以后，为了准确就位，需调整扒杆倾角，这时就需用缆风绳、卷扬机，先缓慢放松这2根缆风绳，再按需要依次缓慢放松其他固定缆风绳，只要略作调整便可改变扒杆的倾角，从而实现钢梁的准确就位。但必须严格控制倾角角度，绝不可超出10°以上。钢梁吊装就位后，需在梁上加固缆风绳防止钢梁倾斜，直至次梁稳固构件安装。
钢梁就位后立即将预埋螺栓拧上，用绳索绑牢在屋面固定件上，稳定后，松开巻扬机，挂钩摘用撬棒将扒杆底脚撬起，安装上轴承。松开前侧2根缆风绳,用后侧缆风绳、卷扬机拉动扒杆，后侧其他缆风绳按需要依此缓慢松紧并移位；同时上部滑车组固定，主卷扬机配合拉动，运动过程中严密 注意平衡，实现
扒杆从原位到新吊装位置的移动。移位后，逐一紧固各钢丝绳，使整个机组处于稳定待用状态。
5 结语
在本项目中，采用钢管独脚扒杆吊装方案，很好的完成了施工任务。由此可见，在受限条件下，只要计算准确，过控控制得当，采用非常规的吊装方案，可以安全有效的完成作业。
参考文献
[1]《起重机械 滑轮》GB/T 27546-2011
[2]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB?50231
[3]《高耸结构设计标准》[附条文说明]GB 50135-2019
[4]《建筑卷扬机》GB/T 1955-2019
[5]《起重机械 检查与维护规程》 第7部分：桅杆起重机GB/T 31052.7-2016
作者信息:康舟，男，四川爱德中创建设工程有限公司，工程师，项目管理部经理。