超重钢柱铰轴旋转法吊装工法.docx
《超重钢柱铰轴旋转法吊装工法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超重钢柱铰轴旋转法吊装工法.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
超重钢柱铰轴旋转法吊装工法
超重钢柱铰轴旋转法吊装工法
1冃U言
钢柱销轴旋转体系中国建筑*局（集团）有限公司和中建一局钢结构工程有限公司申请的国家
实用新型专利项目，该销轴旋转体系已应用到我公司高层钢结构超重钢柱施工当中。
采用铰轴旋转体系在超重钢柱不分段的情况下进行吊装，取得了很好的社会效益和经济效益。
本工法详细介绍此项施工工艺。
2工法特点
2.0.1利用转动铰耳，单机或多机抬吊并且沿铰耳旋转进行吊装超重钢柱。
2.0.2减少了大型吊装设备、人工投入，降低了施工成本，尤其对于高层建筑的钢结构施工更能节省资源。
3适用范围
建筑钢结构工程中局部超重钢柱的吊装。
构件超重范围应W1.4倍单机在吊装位置处的吊重
（1.2倍多机抬吊在吊装位置处的吊重和）。
4工艺原理
利用刚体受力特点及铰轴旋转原理，用起重机械将钢柱底部与转动的钢销轴连接并旋转以达
到钢柱竖立的目的。
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5.2操作要点
5.2.1销轴设计
对转动销轴应进行受力计算，防止钢柱吊装时将轴压坏、顶坏。
5.2.2销轴匹配试验（1:
1模拟试验）
本销轴旋转的原理见图5.2.2-1。
进行钻孔及焊接转动轴连接板之前必须要对钢柱及柱脚板
进行1:
1放样,进行模型试验。
防止在转动过程中出现意外。
在匹配实验完成后，将耳板拆除，
按原尺寸再焊接到钢柱及柱脚上。
见图5.2.2-2。
匹配试验在柱脚板就位后进行。
首先制作一段全截面尺寸钢柱，将柱身上的销轴耳板与其焊接牢固。
在柱脚板上放样划线后，安装柱脚板上销轴耳板。
柱脚板上的耳板采用临时套板，将耳板与一块钢板（厚度20mm）焊接成一体，在用高强螺栓将其固定在柱脚板上。
将模拟柱身与柱脚用销轴连接，进行转动，确认转动灵活后，记录各项尺寸数据，保留柱脚上的耳板，将模拟柱身拆除。
见图5.2.2-3。
用高强螺栓将柱脚连接耳板系统固定在柱脚上
模拟全截面尺寸的短钢柱
图522-3柱脚耳板实际装配图
销轴及耳板
图522-2模拟装配图
5.2.3钢柱及柱脚板上焊接转动轴耳板
采用焊接牛腿的方式，在柱身牛腿上焊接销轴耳板，耳板与挑出的牛腿板均为20mm厚
Q345B钢板制作，耳板与牛腿采用坡口熔透焊接，连接板的尺寸要满足孔边距》1.5d（d为销轴
孔直径）。
同时钻制钢柱与柱脚板的定位角钢孔。
焊接完成后，核对耳板与钢柱外表面的各项尺
寸，与试验记录的尺寸须对应吻合后方可进行下一步的操作。
见图5.2.3-1
图5.2.3-1耳板焊接图
524钢柱水平就位
在销轴耳板焊接完成后，在电脑上进行1:
1放样后双机抬吊将钢柱斜面放置在钢柱柱脚位置
上，柱脚与已安装完成的柱脚板相邻放置，保证下一步销轴的顺利穿入，柱头放置在特制的钢架
上。
见图5.2.4-1。
图5.2.4-1钢柱水平就位图
5.2.5调整钢柱位置将钢柱与柱脚连接
慢慢调整柱脚，将柱脚上的连接板和柱脚板上的销轴连接板用销轴固定（销轴孔比销轴大
5mm，塔吊松钩改为吊装柱头一侧。
见图5.2.5-1。
图5.2.5-1钢销固定图
5.2.6钢柱旋转
用塔吊连接钢柱的吊耳，钢柱沿柱脚销轴中心向上进行慢慢起升旋转，在钢柱旋转轴一侧两
个方向下部固定千斤顶临时顶撑防止钢柱倾覆，在钢柱上部采用与楼面固定焊接牢固的脚手架体
系将钢柱临时卡紧，起到安全防护的作用防止钢柱倾覆引起塔吊伤害事故。
见图526-1。
在此两侧均采用32t千斤顶临时顶撑
图5.2.6-1销轴旋转图
5.2.7钢柱垂直就位、揽风绳固定、垂直度调整
塔吊慢慢升钩伸臂，此时在塔吊及钢柱覆盖范围内拉设警戒线并由专人拉设揽风绳，将钢柱
慢慢旋转到位后，对中中心线慢慢落钩，用固定角铁将钢柱柱脚固定牢固，拉紧缆风绳调整钢柱
的垂直度，塔吊慢慢松钩，吊装就位完成。
见图5.2.7-1。
图5.2.7-1钢柱就位图
6材料和设备
6.1起重机械
表6.1.0-1
塔吊起重性能
工作半径（m）
5
13
15
19
25
31
35
40
41.3
42.5
43
45.7
47.5
49.4
起重量（t）
6.2辅助机械设备及材料
表6.2.0-1
序号
名称
规格
个数
用途
1
直流电焊机
YD-630HH3
2
2
氧气、乙炔
1
切割
3
砂轮切割机
①400
2
切割小钢材用
4
高强磁力钻床
MAG832
1
钻补孔用
5
角磨机
GWS8④125C
2
安装修补
6
孔磨机
GGS27L
1
安装修补
7
手拉导链
10吨*3、
2
安装用
8
钢制销轴
50吨
2
安装用
9
钢丝绳
14”、16”
若干
揽风绳用
10
安全绳
镀锌8”
11
防坠器
L-15m
1
12
钢板
20--40
制造耳板及支撑架
13
千斤顶
32t
2
7质量控制
GB50205—2001中的
7.1质量控制依据
钢结构工程施工质量验收应在施工单位自检的基础上，按照国家规范
规定并结合俄罗斯当地钢结构施工验收规范进行验收，如果规范要求不同时执行当地标准。
7.2基础定位偏差控制
建筑物定位轴线、基础上柱的定位轴线和标高、地脚螺栓允许偏差（mm表7.2.0-1
钢构件安装标高允许偏差（mm表7.3.0-1
项目
允许偏差
图例
检查方法
同一层柱的各柱顶高
差
10.0
用水准仪检查
3
"I1-!
j
7.4其他质量控制
7.4.1钢构件由于运输，堆放和吊装等造成的钢构件变形及涂层脱落，应进行矫正和修补。
检查方法：
观察检查或用拉线，钢尺检查，检查钢构件出厂合格证。
7.4.2建筑物的轴线，基础标高，地脚螺栓，应符合设计要求和国家现行有关标准规定。
检查数量：
全数检查。
检查方法：
检查复测记录。
合格：
钢柱等主要构件中心线和标高基准点等标记齐全。
743钢构件的标记
检查数量：
按应有标记的钢构件数量进行全数检查。
检查方法：
观察检查。
744钢构件的外观质量
合格：
表面干净，构件表面无焊疤，泥沙等污垢。
检查数量：
按每类钢构件数量进行全数检查。
检查方法：
观察检查。
8安全措施
8.1安全生产措施
8.1.1做好“临边”的防护
8.1.2佩戴好个人防护装备
8.1.3操作平台的搭设
本工程安装时，须搭设脚手架操作平台。
为保证操作人员在上下钢柱时的人身安全，每根钢柱安装时都配备防坠器。
人员上下时，将安全带挂在防坠器的挂钩上，避免发生坠落事故。
安全挂钩与工具防坠链：
将全部自动工具，轻型电工工具加设不同形式的防坠链和挂钩，防止工具坠落伤人事故。
8.1.4吊装安全措施
1.结构吊装人员进入施工现场，要戴好安全帽，系好帽带，穿好工作服、工作鞋。
高空作业
（1.3米以上）系好安全带。
专业人员佩带专职标志。
信号工的对讲机要随身携带。
2.信号工在吊构件前要和吊车司机统一指挥信号，避免发生错误操作。
3.构件起吊旋转时，任何人不得站在吊物下方及大臂旋转范围内。
4.构件起吊旋转时，要确认构件绑扎平衡牢固后，方可起吊起升，并在合理位置绑扎溜绳。
5.当确认构件找正，放稳，做好临时固定，稳定后，方可摘钩。
6.人员上梯摘钩时，要系好防坠器，手中不得持有任何物体上下爬梯。
7.高空作业，上下传递工具应用绳索绑好递送，严禁抛撒。
8.在高空区域（1.3米以上），任何零散构件及物品、工具，均不得放在建筑边缘，应挂好或放在工具箱内。
9环保措施
9.1材料节约控制管理
9.1.1钢材的节约管理
1.建立完善的材料管理系统，加强对材料的管理，避免人为造成对钢材的浪费。
2.采用成熟的施工工艺，并且在施工准备阶段就注意设置节约钢材措施。
3.焊接材料的节约管理。
9.2绿色施工管理
9.2.1焊接工艺的绿色特性
本工程中采用的二氧化碳气体保护电弧焊焊接工艺，使用无污染的二氧化碳作为保护气体，并且使用实心焊丝，在焊接过程中不产生污染物，可谓是绿施工焊接工艺。
9.2.2降噪和预防光污染
钢结构施工将产生一些噪音和污染光源，为了有效地降低这些污染源所造成的辐射型污染，施工过程将采用一系列的技术保证措施以达到绿色施工的目的。
1.施工过程中可能产生碰撞，易发出噪声的部位使用木方绑扎。
2.焊接造成污染光源，所有焊接施工将全部在可扩散方向的封闭环境中操作。
3.建立文明施工管理体系的绿色施工管理部分，有专人负责有针对性地对噪音和光污染进行
管理。
9.2.3废弃物管理
施工现场设立专门的废弃物临时贮存场地，废弃物应分类存放，对有可能造成二次污染的废弃物，必须单独贮存、设置安全防范措施且有醒目标识。
钢结构的施工垃圾例如：
铁屑、焊渣、铁块、包装物、压型钢板切割废料等的清运，分类堆
放在专用垃圾道堆场，运输时采用容器或袋装吊运，严禁随意凌空抛撒，应及时清运，送到政府批准的单位或场所进行处理、消纳。
10效益分析
俄罗斯联邦大厦超重钢柱共为3根，计划工期为1.5天，使用两台内爬式变臂塔吊进行吊装,
缩短了工期并解决了其他施工方法难于安装的问题，取得了良好的经济效益和社会效益。
铰轴旋转法吊装与采用大型机械吊装方法对比表表10.0.0-1
对比项目
采用大型机械吊装
铰轴旋转吊装工法
节约费用（时间）
备注
吊装效率
1小时/根
2.5小时/根
采用大型机械吊装效
内爬塔进行施工
率快
总工期
15.5天（含大型起重机械安拆
1天
14.5天
采用大型起重机
时间）
械要重新安拆
经济效益
吊装机械费约5000元
吊装机械费用约10000元
进出场费用500000元
总费用约为10000元
节省费用近495000元
总费用约为505000元
以上测试
机械进岀场费基本不受工期影响
数据
11应用实例
本工程为施工地点
本工法在俄罗斯联邦大厦32~36转换层钢结构超重钢柱施工中进行应用，
莫斯科三环开发区19号地，32~36转换层开工日期为20XX年10月10日,竣工日期为20XX年12月1日，结构形式为钢筋混凝土结构加钢桁架结构，总重2650吨。
本工程超重钢柱为3根，
共重80t，单根最重为28t，计划工期1.5天，实际工期1天，比计划节省费用495000元，目前超重钢柱已全部吊装完成，为俄罗斯联邦大厦工程转换层钢结构顺利完工奠定了基础。
图11.0.0-1铰轴旋转工法吊装钢柱
图11.0.0-2安装完成的转换层钢桁架
图11.0.0-3
俄罗斯联邦大厦效果图
升级会员 