大型钢结构井架吊装关键技术

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1、大型钢结构井架吊装关键技术高家权（淮南矿业集团安装工程分公司，安徽淮南232038）［摘要］本文针对望峰岗矿主井钢结构井架的特点和施工要求，采用双桅杆并联使用、翻转与倒杆操作相结合吊装方案和关键技术进行吊装，缩短了工期，节省了施工成本，并安全地完成了该大型井架的吊装。［关键词］钢结构井架；主斜架；副斜架；双桅杆并联；“翻转法”扳吊；倒杆；施工技术1工程概况淮南矿业集团望峰岗矿主井钢结构井架由主斜腿、副斜腿、钢平台和斜腿観基础四部分组成，其结构型式见图lo井架采用空间框架结构，主、副斜腿及平台大梁等主要构件采用等截面箱形体，其它均采用型钢

2、或钢板焊接工字钢。井架斜腿底脚跨度为33.7mX26mo主斜腿截面尺寸为2.5mXI.7m,每一拼接段重约19t,副斜腿截面尺寸为1.7mX1.7m,每一拼接段重约12to井架共设五层平台，标高分别为45.210m.51.210m.57.210iii、63.210m>72.210mo主要构件和直接承受动力荷载的构件采用Q235-C.z,其余次要构件采用Q235-AFo井架高度为72.210m,井架重量约为845吨。图1井架三维模型图2吊装方案根据井架的结构、重量、高度、现场条件,采取减少高空拼装作业的原则，在满足工程工期、安全、质量要求

3、的前提下，将井架沿+45.210m、+51・210ni、+57.2101H平台和主斜腿结合处进行划分。+57.210m平台和副斜腿为一吊装单元即副斜架吊装单元（以下简称副斜架），主、副斜腿之间+45.210m、+51.210ni二层连接梁单独吊装，其余的为主斜架吊装单元（以下简称主斜架）。按事先划分好的主斜架和副斜架，分别将构件运至现场并按图2进行地面组装。先组对主斜架，然后采用并联使用的两根高度H=50m格构式金属桅杆（单根起吊能力为350t）将主斜架“小翻转”旋转法扳吊至53°,然后进行倒杆操作，将主斜架扳转至设计角度74.568°

4、o再组对副斜架，因副斜架扳起旋转角大于90°,利用主斜架采用“大翻转”旋转法整体扳吊副斜架，副斜架吊起后与主斜架空中合拢（见图3）。主、副斜架找正后，焊接合拢处焊缝。最后利用已竖立的井架吊装并找正焊接主、副斜腿+45.210m、+51.210m二层连系梁。3井架吊装的关键技术3.1采用了翻转与倒杆相结合新工艺井架的吊装，受井架重量、高度及现场条件的制约，并应与施工企业的吊装机索具相适应，当“半翻转”工艺不能将井架一次竖立到位时，采用缩短桅杆站位地点与吊点间的距离，实施翻转与倒杆结合的工艺，可实现超大吨位井架及场地过于狭窄的井架吊装，该工

5、艺能减少起吊力量及井架对基础的后推力，对机索具的选择及井架基础不被推动是有优越性。在同等条件下，可利用小桅杆起吊大井架，尤其对施工场地受限的井口更能突出该工艺的先进性、合理性和经济性。3.2采用双桅杆并联使用当单桅杆起吊能力不能满足施工要求时，可用两根或两根以上的桅杆并联使用，以提髙起吊能力，便能吊装超大重量构筑物。并联使用的桅杆头部使用连接绳连接。3.3应用平衡技术，保证吊装安全3.3.1平衡板应用（见图4）在吊装主斜架时，桅杆主缆风绳、主斜架起吊绳均使用了两组起吊索具，因此必须考虑两组起吊索具吊装受力系统的受力平衡问题，以避免某一个

6、受力系统超负荷而产生安全问题和引起井架平面扭曲变形，为此在本井架吊装时在主缆风绳上采用了平衡板。亦可在主斜架提升绳侧釆用平衡滑车技术进行平衡。图4平衡板平衡技术3.3.2平衡滑车的应用（见图5）副斜架吊装时，在副斜架上设置平衡滑车进行平衡使两套滑车组受力基本一样，如下图。图5滑车组平衡技术3.4分片组对、吊装，空中合拢技术由于井架的重量、高度、结构特点，井架不宜采用整体扳吊或高空散装，而是将井架划分为主斜架、副斜架两大吊装单元，分片在地面组对，分片吊装，在空中合拢，保证了安全、质量，较为合理，在实践中也确实可行。3.5应用较链定位技术，

7、保证井架定位精度由于井架定位精度要求较高（规范要求：天轮平台中心线偏差W7mm），井架重量较大，安装后整体找正调整较困难，且井架主、副斜腿为空间二面角结构，其空间位置较复杂，为了保证定位的准确性，采用了旋转较链，根据三维空间计算结果确定较链定位尺寸，同时使用较链能够节省绊腿地锚和机索具，从而减少安装环节，保证安装质量。同时利用主斜架吊装副斜架时，每个较链受力达567t,为此将其动钱链设计成钩状钩住主斜架底板（见图6）,能有效地把一部分力传到井架的底板，避免因主斜腿下侧面受力太大而撕裂主斜架母材钢板。主斜腿+0・554▽+0.101V主斜

8、腿基础注缠钱链图6钱链结构图3.6井架基础抗推加固井架起吊时，对基础存在一个水平推力，以副斜腿基础为例（见图7）,对基础进行稳定性验算。基础稳定性验算包括：抗倾覆验算和抗滑移验算。图7副斜腿基础吊装加固及受