大跨度钢栈桥制作安装工法

前言：当前，煤炭行业紧俏，各地新建扩建煤矿项目很多，为了抓紧当前的良好销售环境，各个建设项目的工期都要求非常短，以前年度的施工工期2~3年的一个选煤厂工程，现在只有短短的几个月工期。大跨度、大吨位的钢栈桥很多，因为年产量的提高钢栈桥的安装高度也越来越高。

煤矿工程以往采用的绞车、抱杆吊装方案施工工艺繁琐，机械化程度低，安装拆除需要工期长，不能满足现代施工工期紧张的要求，而且安全隐患多。所以根据吊装场地、吊装重量、吊装高度、吊车工作半径、现场现有吊车情况和当地吊车租赁环境，选用合适的单台或多台汽车起重机吊装就位，可以节约工期、减少工程成本、保证安全生产和工程质量。

一、特点：

工期短，效率高，安全可靠，减少安装拆除绞车抱杆的工序，减少安全隐患，降低工程成本。

二、工艺原理：

钢栈桥采用在加工场地分片制作、现场拼装、整体吊装的施工方案，采用先进的机械化程度高的汽车起重机吊装就位。

三、工艺流程及操作要点：

工艺流程:原材料矫正→放样→号料→下料→零件平直→制孔、边缘加工→胎具内装配→焊接→矫正→拼装→整体吊装

㈠钢栈桥制作操作要点

钢栈桥采用在加工场地分片制作，运至吊装现场拼装，整体吊装的施工方案。 ①放样下料

按图纸的设计尺寸，在找好水平的基准钢平台，以1：1的大样放出栈桥单片实样，制作样板样杆，在钢平台上装配胎具。放样时按图纸要求起拱，上下弦同时起拱，起拱时规定垂直杆的方向仍然垂直水平线，而不与下弦杆垂直。

②矫正平直

钢材切割完后进行矫正平直。采用热矫和冷矫的方法。 碳素结构钢和低合金钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能决定,但不得超过900℃，低碳合金钢在加热矫正后应缓慢冷却。矫正后的钢材表面不应有明显的凹凸面和损伤,划痕深度不得大于0.5mm。 ③焊接拼装

在装配胎具上装配栈桥部件,按照大样将桁架一面的上下弦杆、腹杆放在实样上，对号入座，使其紧靠定位角钢，然后将连接板、腹板放上点焊。再将另一面的上、下弦和腹杆放在连接板和垫板上，使型钢背对齐，用夹具夹紧，进行定位点焊，点焊完毕整片桁架总装配完成，用吊车将桁架吊起出胎平置地面上焊接。由两个或四个焊工同时对称焊接。先焊上下

弦连接板外侧焊缝，后焊下弦连接板内侧焊缝，从上下弦中间向两端施焊，再焊连接板与腹杆焊缝，最后焊腹杆之间、上下弦之间垫板，一面全部焊完后，用吊车将桁架翻转平置焊接另一面。

㈡钢栈桥拼装操作要点

①根据钢栈桥制作半成品单重选择16-20吨吊车拼装。 ②在钢栈桥的钢支架附近拼装钢栈桥，先用吊车将栈桥各段的正反片吊起，按拼装位置竖立放置，用脚手杆和8#铁线临时固定。再用吊车吊装各段正反两片之间的上下弦支撑就位安装牢固，最后将栈桥各段连接整体。

③为保证尺寸避免吊装造成钢栈桥变形, 拼装钢栈桥时,用5吨花兰螺栓和Ø20圆在钢栈桥正反片之间焊接支撑待安装后再拆除。

㈢冬季施工操作要点

连续五天平均气温低于-5℃，开始进入冬季施工，按照冬季施工规范要求施工。制作场地搭设防护棚，在棚内用煤炭生火取暖，保证棚内环境温度在±0℃以上，减少负温作业，保证制作质量。

拼装安装时，按以下措施进行焊接施工。

①钢结构使用的材料必须符合设计要求，必须有生产厂家的质量证明。焊条选用低氢碱性焊条，碱性焊条在使用迁按照出场证明书的规定进行烘焙，存放在80-100℃的烘箱内。当负温度下使用的焊条外露超过2小时后，重新烘焙。焊条烘焙次数不宜超过3次。

②普通碳素结构钢工作地点温度低于-20℃，低合金钢工作地点温度低于-15℃时脆性加大，剪切、冲孔、冷校正和冷弯曲加工时会损伤母材，禁止操作。

③钢结构组装时由从构件中心向四周扩展焊接。焊接时由桁架中部向两侧焊接。要先焊收缩量大的焊缝，再焊收缩量小的焊缝，并对称施焊，以减少焊接应力，使产生的焊接变形最小。

④在负温度下露天焊接钢结构时，以搭设临时防护棚。雨水雪花不得飘落在炽热的焊缝上。负温度下焊接中厚钢板、厚钢板的预热温度按规范取用。

⑤在负温度下厚钢板焊接完成后，在焊缝两侧2～3倍范围内，立即进行焊后热处理，加热温度为150～300℃，并保持1～2小时。焊缝焊或热处理后，应采取保温措施，并使焊缝缓慢冷却，冷却速度不大于10℃/分钟。

⑥当钢构件在负温度下进行热矫正时，钢才加热矫正温度应控制在750～900℃（暗樱红色）之间。加热矫正后应保温覆盖使其缓慢冷却。

⑧负温度下焊接厚度大于9毫米的钢板时要分层焊接，焊缝要由下往上逐层堆焊。每一条焊缝要一次焊完，不得中断。发生焊接中断，再次施焊时，要先清除焊接缺陷，合格后按工艺要求在继续施焊。

㈣钢栈桥吊装操作要点

①单台或多台吊车进入施工现场，伸出起重臂至就位位置，观察吊车位置能否满足施工方案的技术要求。

②吊车将栈桥吊起由拼装位置移至安装位置下放稳。 ③单车吊车吊装或多台吊车联合吊装，根据吊装重量的分配吊索钢丝绳拴在栈桥的上或下弦节点上。

④单车吊车起吊或多台吊车同时起吊，垂直起吊至离地面200毫米处，停车检查吊车的吊装重量、吊索的受力情况和吊车的稳定情况，确认无误后再缓慢起吊。吊至栈桥底座超过底座约50毫米左右，找正中心缓慢下降就位，达到质量要求后进行固定。

四、材料：本工法采用的材料均按设计要求和规范要求执行。

五、主要机具设备： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 机具名称 汽车起重机 汽车起重机 汽车起重机 汽车起重机 汽车起重机 汽车起重机 汽车起重机 平板拖车 载重汽车 剪板机 自吊车 交流电焊机 半自动切割机 液压千斤顶 螺旋千斤顶 水准仪 经纬仪 倒链 型号 NK—3000 NK—2000 NK—1600 NK—1200 NK—900 NK—750 NK—500~160 60t 15t 12mm 3t BX1-300 CG30 30~50t 2~10t AL222 TDJ2 2~10 数量 1 1 1 1 1 1 各1 1 1 1 1 8 2 4 10 1 1 20 六、劳动组织及安全： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 项目经理 生产经理 技术负责人 技术员 钳工 铆工 焊工 起重工 电工 油漆工 其他 数量 1 1 1 1 4 6 8 4 2 8 8 备注 大件吊装时应采取以下安全措施： ①吊装方案的选择要经过合理的优化，吊车型号和吊装机具的选择要经过精确的计算。 ②指挥应由技术熟练懂得起重机性能的人员担任。参加人员必须认真执行各项安全规定，施工前必须有安全技术措施，并向全体工作人员进行安全技术交底。遇到恶劣天气（大风、大雪）严禁高空作业。

③在三米以上作业时，一定要系合格的安全带，衣帽鞋要符合要求，进行高空作业者要

检查身体，严禁带病作业。酒后严禁上岗。

④吊装时，严禁未经批准入内的人员进入吊装作业范围；起重臂下严禁站人。

⑤施工机械在使用前必须检查，不得带病工作。现场用电要有专人负责管理，现场供电要符合安全用电规范标准，一切电气设备的接线维修及拆线均由维修电工操作，一切用电设备都要做好接地。夜间施工应有充足照明设施，非电气人员不得乱接电源与电器。

七、质量要求：

遵守国内现行有关标准和规范要求：

《钢结构工程施工质量验收规范》50205—2001

《建筑安装工程质量评定统一标准》GB50300—2001 八、效益分析：

在施工时，我们采取多跨栈桥集中吊装的施工方法，一天能完成１～６跨钢栈桥的吊装施工。过去采用的绞车抱杆吊装法无论如何也没法做到，吊装１垮钢栈桥需要３～10天时间（包括安装拆除绞车抱杆），工期短所以降低了工程程本。工期延误每一天就会造成业主和施工方的巨大损失，所以缩短工期就是降低了成本。人工操作环节的减少，机具机械化程度的提高，都很大程度减少了安全隐患的存在，所以在安装过程中，无任何安全事故发生。施工质量达到国家规范要求。严格按合同完成了施工任务。保证了项目的按时投产，为企业赢得了良好的社会信誉。得到了甲方、监理、总包方、设计研究院的好评，为我处立足煤炭市场起到了关键的作用！

九、应用实例： 序号 1 2 工程名称 地点 山西省晋城 市殷庄村 山西省晋城 市殷庄村 内蒙自治区 伊金霍洛旗 乌兰木伦镇 内蒙自治区 伊金霍洛旗 乌兰木伦镇 开竣工日期 1999年3月、2002年4月 2004年6月、2004年12月 2003年8月、 2004年3月 实物工程量 800吨 200吨 主要效果 质量合格 按期完工 质量合格 按期完工 质量合格 按期完工 质量合格 按期完工 晋煤集团寺河 选煤厂 晋煤集团寺河 选煤厂扩建工程 神东公司 上湾选煤厂 神东公司乌兰 木伦选煤厂 3 500吨 4 2003年9月、2003年12月 600吨 例如：上湾选煤厂位于内蒙古自治区伊金霍洛旗乌兰木伦镇，是神华集团神东公司的重点项目之一。上湾选煤厂南侧是铁路装车站和一座高约50米的山峰，坡度陡峭约60~70°。矸石仓位于山顶上，矸石走廊横跨车站站台和铁轨沿山坡而上。山体是未风化砂岩，山体表面是风化岩石。钢栈桥吊装高度高达56米，受场地的限制，安装难度很大。GHJ-3钢栈桥横跨山坡，低端支架位于山脚，高端支架位于山腰34米处。山体表面岩石松动且凹凸不平，安装参数见下表： 栈桥编号 栈桥长×宽×高×下弦支撑高(中心尺寸) 安装标高 （m） 支架地坪标高 （m） 重量 （t） （m） 低端 42.01 高端 55.315 低端 -0.42 高端 33.73 38 GHJ-3 46×3.3×2.5×3 面对如此如此难度的吊装，我们进行了认真的方案分析、比较讨论，主要有以下三种方案可以选择：

序号 吊装方法 在山坡上沿栈桥的安装位置高度搭设脚手架，在脚手架平台上拼装成型直接就位 在山坡下拼装，用慢速绞车牵引栈桥沿山坡移动就位 两台吊车联合吊装就位 优缺点 工期长，需配置两台50吨吊车拼装，搭拆脚手架工程量巨大，使用脚手架时间长租赁费用高，冬季高空作业人工效率低，施工不安全 工期长，山体表面为风化岩石且凹凸不平，滑道设置工作量大，施工不安全 1 2 3 地面拼装效率高，能保证工期和安全 经过反复比较，前两种方案工作量巨大，可操作性差，安全隐患大。前两种方案需要费用和第三种方案需要费用相差无几，为保证工期，为保证安全，经过方案优选，决定采用两台吊车联合吊装法。根据吊装重量、吊装高度、工作半径、现有吊车情况和当地吊车租赁环境，选用80吨、300吨两台吊车联合吊装就位。