超重钢柱铰轴旋转法吊装工法.doc

PAGE PAGE 11 超重钢柱铰轴旋转法吊装工法 1 前 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. 2.0. 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≤1.4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 销轴设计钢柱及柱脚板上焊接转动轴耳板 销轴设计 钢柱及柱脚板上焊接转动轴耳板 销轴匹配试验 柱脚板安装 钢柱水平就位 调整钢柱位置，用销轴将钢柱与柱脚连接 钢柱旋转 揽风绳固定 垂直度调整 固定、摘钩 焊接 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。 1.支座反力设计值R 2.净截面抗拉承载力的计算 3.局部承压承载力的计算 4.抗剪承载力的计算 5.焊缝计算 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 。 铰轴旋转体系旋转过程中的钢柱旋转到位的钢柱柱脚板 铰轴旋转体系 旋转过程中的钢柱 旋转到位的钢柱 柱脚板 图5.2.2-1 铰轴旋转吊装法原理图 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 。 模拟全截面尺寸的短钢柱 模拟全截面尺寸的短钢柱 销轴及耳板 销轴及耳板 图5.2.2-2 模拟装配图 用高强螺栓将柱脚连接耳板系统固定在柱脚上 用高强螺栓将柱脚连接耳板系统固定在柱脚上 图5.2.2-3 柱脚耳板实际装配图 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一一对应吻合后方可进行下一步的操作。见图5.2.3-1。 旋转用连接板钢柱柱脚连接定位角铁孔 旋转用连接板 钢柱柱脚连接定位角铁孔 图5.2.3-1 耳板焊接图 5.2.4 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 。 吊装区域拉设警戒线 吊装区域拉设警戒线 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5.2.6-1 。 在此两侧均采用32t千斤顶临时顶撑 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