大型工業(yè)管架制作與吊裝工藝
大型工業(yè)管架制作與吊裝工藝
在冶金、化學(xué)工業(yè)建設(shè)中,常有大量的多種形式管道,支承在各種類型的鋼筋混凝土支架上,其中以框架式管架應(yīng)用最多,它造型復(fù)雜,尺寸和重量大,類型多,質(zhì)量要求高,其吊裝難度不亞于廠房結(jié)構(gòu),在中州鋁廠工程中,曾制作吊裝各種大型橫梁及П形管架計1380榀,并作了多頂改進。
1.大型管架制作方法
管架由雙立柱與多道橫梁組成,高8m以內(nèi)、寬3.5m者重20t;高12~15m、寬4~6m者重34~40t;高15~20m、寬6~8m者重40~60t。管架截面400~800mm×600~1000mm。由于管架高度和寬度大,側(cè)向剛度及穩(wěn)定性均較差,運輸、移動較困難,施工大部分采用就地預(yù)制的方法,少量為工廠預(yù)制,用半掛車運到現(xiàn)場安裝。為減少和避免吊車旋轉(zhuǎn)、移動等不便,就地預(yù)制布置盡可能靠近基礎(chǔ)。為方便吊裝,根據(jù)場地條件,分別情況采取沿管線縱向、橫向、斜向三種布置方式。現(xiàn)場較狹窄的,采取縱向排放布置較適宜;場地較寬敞的，采取橫向或斜向布置。
由于管架面積、體積大,需用大量水材。為節(jié)省模板,經(jīng)比較采用無底模板單榀預(yù)制和重疊預(yù)制兩種方式較經(jīng)濟。底模采用鋪磚或三七灰土,上抹砂漿找平,刷廢機油、滑石粉隔離層,側(cè)模用組合式定型鋼模板(圖6-17-1)。疊層生產(chǎn)時,上下榀管架之間鋪塑料薄膜作隔離層。高度大于15m的管架采取分節(jié)制作吊裝,制作時上下節(jié)管架整體預(yù)制。支模綁鋼筋時,將拼接點四周的預(yù)埋鋼板及接頭處的墊板焊上,并用螺栓臨時固定,整體澆筑。拆模后,立即彈出管柱軸線,以保證安裝軸線正確、接頭密合。吊裝時再分開,這樣可避免因柱長而增加一定數(shù)量的抗裂鋼筋。
鋼筋在底模上綁扎并在附近制成骨架直接吊運安裝,然后支側(cè)模,用腳手架鋼管加扣件固定。
管架混凝土量較大,采用吊車吊鋼吊斗作分布澆灌,由一端向另一端或由兩端向中間合攏,做到一榀管架一次澆筑完成,配合插入式振動器振搗密實,表面原漿壓光,覆蓋草袋灑水養(yǎng)護不少于14d。側(cè)模板在混凝土澆筑24h后即拆除,移到上節(jié)使用,以加速模板周轉(zhuǎn)。實踐證明,這種制作工藝較經(jīng)濟、實用,模板周轉(zhuǎn)快,每天可制作2~4榀,費用較低。
2.大型管架吊裝工藝
管架吊裝綁扎、起吊視管架高度而定,一般高度在15m內(nèi)采用二點綁扎起吊(圖6-17-2a、6-17-2b、c),高于15m或雙機抬吊或吊寬6m以上的П形支架時宜設(shè)四點綁扎起吊(圖6-17-2d)。起吊時,管架一端剛吊離地面時受力最為不利,應(yīng)作驗算(動力系數(shù)取1.3)。吊點一般設(shè)在立柱與橫梁相交的節(jié)點附近,并使立柱所受的正負(fù)彎矩相等或近于相等。此時一般可不必進行加固。管架吊裝根據(jù)不同高度、寬度和重量采用以下方法。
3.單機吊裝法
如圖6-17-3b所示,采用旋轉(zhuǎn)滑行法吊裝,管架從平臥立起后,隨起重機升鉤而徐徐平穩(wěn)吊離地面,離地面0.6m高后旋轉(zhuǎn)起重臂,將管架吊至基礎(chǔ)杯口中心,緩慢插入杯口就位。起吊時應(yīng)使管架兩立柱底部受力均勻,避免因受扭變形而損壞橫梁。采用該方法占場地面積小,速度快,效率高,操作安全,適用于高度和寬度均較小的管架吊裝。
4.雙機抬吊法
對較高、較寬、較重的管架,一臺起重機不能滿足要求時,則采用雙機抬吊,常用遞送法吊裝(圖6-17-4)。操作時一機主吊,一機遞送。主機靠近管架基礎(chǔ),使吊點中心與管架安裝中心同在起重機臂桿回轉(zhuǎn)半徑圓弧上,副機在后遞送。吊裝時,雙機同時將管架吊起使平離地面高1.0~1.2m,然后主機繼續(xù)升鉤了副機向前移動遞送,至管架呈垂直狀態(tài)后,副機松鉤、卸繩,由主機單獨旋轉(zhuǎn)臂桿將管架吊至杯口上空,對準(zhǔn)中心線,緩慢落鉤
插入杯口就位。采用遞送可防止因管架柱腳受力不均而產(chǎn)生扭曲變形損壞管架,同時可防止吊桿在管架起模時,因吸附力、摩阻力過大產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)而將吊桿折斷。本法吊裝速度快,但占施工場地大。
5.三機抬吊法
對于高15~20m、寬6~8m、重40~60t的大型管架,常采用三機滑行抬吊法,由甲、乙兩機主吊,丙機遞送,甲乙兩機在前,兩吊點位于管架橫梁上,并與管架安裝中心同在起重臂桿回轉(zhuǎn)半徑圓弧上,丙機在后,兩吊點位于管架下橫梁與立柱相交的節(jié)點附近。起吊時甲乙機同時起鉤,丙機遞送將管架由水平轉(zhuǎn)到豎直位置后停止升鉤,兩機松繩卸鉤,最后由甲、乙兩機抬吊旋轉(zhuǎn)吊至杯口上空,對準(zhǔn)中心線緩慢落鉤,將管架插入杯口內(nèi)就位,在旋轉(zhuǎn)時應(yīng)以甲機為主,乙機跟隨甲機旋轉(zhuǎn),互相密切配合。該法安全可靠,但操作配合較復(fù)雜,占場地面積大。
6.分節(jié)吊裝法
超長超重的管架,常采取分段制作,采用鋼板接頭,用單機或雙機吊裝(圖6-17-5),先吊下節(jié),校正軸線垂直度,灌漿固定后再吊上節(jié)柱,校正完畢即焊接拼接固定,要求采用對稱施焊,以免產(chǎn)生較大變形。吊裝方法同單機或雙機吊裝。焊接固定后,即可卸鉤。
7.管架校正和固定
管架在安裝縱軸線方向剛度和穩(wěn)定性均較差,采用支撐臨時固定需大量支撐材料,且較復(fù)雜。根據(jù)實踐,以采取隨吊隨用吊車前后移動校正、固定,或在縱向設(shè)置纜風(fēng),隨吊、隨校、隨固定的方法較佳。后法為管架吊裝前在架頂系纜風(fēng)繩,兩端設(shè)倒鏈,下部用繩索錨固于相鄰管架基礎(chǔ)上,校正時用經(jīng)緯儀進行觀測,拉緊和放松纜風(fēng)繩,即可調(diào)整管架的縱向垂直度,并隨即打緊模子臨時固定,進行二次灌漿。如隔日灌漿,應(yīng)再次校正垂直度后方可進行灌漿,以免因松動而出現(xiàn)新的偏差。
8.結(jié)語
大型管架制作,采用無底模板疊層澆筑,可節(jié)約大量模板和加速模板周轉(zhuǎn),加快進度。
大型管架吊裝時應(yīng)根據(jù)管架的不同形式、尺寸情況,相應(yīng)采用單機吊裝、雙機或多機抬吊以及分節(jié)吊裝等方法。重型管架采用稍移動吊車臂桿、隨吊、隨校和纜風(fēng)繩校正加臨時固定一種較簡便且安全快速的有效方法。分節(jié)吊裝需高空拼接,較復(fù)雜、費工,如起重高度及起重量能滿足要求,應(yīng)盡量采用雙機或多機整體抬吊,較分節(jié)吊裝快速、安全。
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