【內(nèi)容提要】：山西福盛鋼鐵有限公司80t轉(zhuǎn)爐煉鋼工程預(yù)制柱形式為矩形、直腹雙肢和斜腹雙肢三種類型，共計(jì)141根，其中最重達(dá)135t。由于施工場(chǎng)地和工期限制，起重量又相對(duì)較大，如何科學(xué)快速有效地完成預(yù)制柱吊裝，需要精心設(shè)計(jì)和精密計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。本工程經(jīng)過周密計(jì)算，方案優(yōu)選，采用了280t履帶吊起吊，解決了上述吊裝難題。
　　關(guān)鍵詞：煉鋼，預(yù)制柱，預(yù)制，吊裝，翻身孔，吊裝孔
　　一、工程概況：山西福盛鋼鐵有限公司80t轉(zhuǎn)爐煉鋼主廠房為五連跨排架結(jié)構(gòu)，預(yù)制柱形式包括矩形、直腹雙肢和斜腹雙肢三種類型，共計(jì)141根。其各柱具體尺寸詳見預(yù)制柱統(tǒng)計(jì)表（表1）。
　　由于預(yù)制柱重量大，為節(jié)省工期，加速施工進(jìn)度，經(jīng)我方與業(yè)主方、設(shè)計(jì)院協(xié)商決定采用一次吊裝，我施工單位采用相應(yīng)的技術(shù)措施以滿足翻身、吊裝過程中的結(jié)構(gòu)安全。
　　混凝土柱過長，重量大是本工程的施工難點(diǎn)。此難點(diǎn)造成砼預(yù)制柱運(yùn)輸極為困難，必須現(xiàn)場(chǎng)就近預(yù)制，但柱太長難以達(dá)到全部就近預(yù)制，只能因地制宜盡量協(xié)調(diào)，這樣勢(shì)必造成吊裝施工場(chǎng)地的狹小和吊裝施工的嚴(yán)重不連續(xù)，而使大型吊裝設(shè)備窩工和成本浪費(fèi)，同時(shí)存在大量預(yù)制柱的倒運(yùn)工作，給施工帶來很大困難。
　　（一）預(yù)制前的準(zhǔn)備
　　在吊裝設(shè)備性能以及施工現(xiàn)場(chǎng)允許的條件下，我們進(jìn)行了二次設(shè)計(jì)，努力找出最經(jīng)濟(jì)、最合理的方案進(jìn)行鋼筋混凝土柱的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，以減少二次搬運(yùn)帶來的施工成本的增加。待混凝土基礎(chǔ)達(dá)到允許吊裝強(qiáng)度后開始吊裝。
　　1.吊裝設(shè)備的選擇和預(yù)定
　　煉鋼砼預(yù)制柱的吊裝，一般選擇兩臺(tái)吊車共同作業(yè)，一臺(tái)吊車起吊，另一條扶正柱腳并運(yùn)送（因?yàn)闊掍擃A(yù)制柱很難全部就位預(yù)制，需要短距離二次搬運(yùn)），同時(shí)嚴(yán)格防止柱子傾覆。由于履帶吊性能優(yōu)于汽車吊，因此較大型預(yù)制柱吊裝多用履帶吊。
　　通過研究起重機(jī)的機(jī)械性能參數(shù)，280t履帶吊能滿足柱子整體預(yù)制要求。經(jīng)項(xiàng)目部多方聯(lián)系，確定選用首鋼280t(臂桿長45米、回轉(zhuǎn)半徑14米時(shí)、起重量為95噸滿足要求)、150t履帶吊進(jìn)行吊裝。同時(shí)需用60噸千斤頂兩臺(tái)、翻身棒以及撬棒、手錘、板手、索具、大繩等若干。
　　2．整體預(yù)制與分節(jié)預(yù)制的選擇
　　在該工程開工前，我施工方曾考察類似工程，經(jīng)過與之分析比較，發(fā)現(xiàn)山西工程預(yù)制柱高度、寬度都遠(yuǎn)大于之前曾施工的工程，即使分節(jié)預(yù)制吊裝，下截柱長度29.4m、重量111t仍需300t吊車吊裝，同時(shí)還需浪費(fèi)大量鋼材和人工，吊裝周期增長。綜合考慮結(jié)果決定柱子采取整體預(yù)制。
　　3．吊裝孔、翻身孔的選擇
　　（1）吊裝孔的計(jì)算選擇
　　吊裝孔要求設(shè)在砼柱的縱向重心線上。這樣柱子在吊離地面后，柱腳能保持水平，插入杯口后容易找正。如果吊裝孔偏離重心線，柱腳傾斜，接觸找平層部位易壓酥找平層，柱子找正非常困難，不僅延長吊裝周期，而且難以保證標(biāo)高準(zhǔn)確，造成吊裝費(fèi)用嚴(yán)重超支。
　　吊裝點(diǎn)位置通過面積矩平衡計(jì)算。把柱子分割成多個(gè)面積小體，左右力矩平衡即可確定其在牛腿處橫向位置。縱向位置一般選擇在牛腿處矩形柱的中間稍偏下部位。
　　因牛腿處鋼筋較密，為了防止吊裝時(shí)吊裝棒破壞該處砼，在吊裝孔處放置不小于4mm壁厚的焊管，焊管內(nèi)徑比吊裝棒直徑大10—20mm。
　　（2）翻身孔的選擇
　　預(yù)制柱翻身一般采用吊環(huán)，但圓鋼超過ф30后，施工難度增大，因此用鋼棒代替。在吊環(huán)位置預(yù)留孔洞，鋼棒兩端套絲，每段1-3個(gè)螺母，墊鋼板墊，用吊裝鼻子和卡環(huán)與鋼絲繩連接。
　　依據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，通常60t以下、25m長以下柱子采用兩點(diǎn)翻身，大于以上兩條之一的采用三點(diǎn)翻身。中間翻身孔放在柱子長度方向的中心位置上。
　　較大柱子因鋼筋密集，間距小，故采用比鋼棒直徑大5--10mm的焊接鋼管橫向穿過整個(gè)柱子，保證鋼棒順利穿過，翻身時(shí)保護(hù)受壓區(qū)砼。
　　經(jīng)計(jì)算翻身棒采用45號(hào)碳素圓鋼:A、B軸Φ75其它軸Φ100，吊裝棒采用45號(hào)碳素圓鋼：A、B軸Φ75其它軸Φ150。
　　吊裝孔、翻身孔位置見附圖1。
　　4．吊索、吊具的選擇和設(shè)計(jì)
　　本次吊裝采用6×37的鋼絲繩，其截面為ф78mm（公稱抗拉強(qiáng)度為1850N/mm2）、長度90m，其安全系數(shù)大于6。
　　鋼絲繩斷絲在一個(gè)節(jié)距中超過10%，銹蝕或表面磨損達(dá)40%以及有死節(jié)、結(jié)構(gòu)變形應(yīng)報(bào)廢停止使用。
　　5．柱子薄弱處的加強(qiáng)
　　由于柱子較長重量較大，設(shè)計(jì)院未考慮預(yù)制柱翻身過程中變截面處的荷載，為防止預(yù)制柱變截面處在翻身過程中產(chǎn)生規(guī)范允許外的裂縫，我方施工時(shí)對(duì)變截面處用鋼板進(jìn)行了加固。具體形式詳見下圖2。
　　
　　
　　                                  
　                                                                                                                　圖2
　　二、具體施工工藝
　　（一）工藝流程
　　柱子預(yù)制：預(yù)制柱平面布置 場(chǎng)地平整 放線 磚胎膜砌筑抹灰刷脫模劑胎膜上埋件放線擺放搭設(shè)綁扎鋼筋用架子綁筋
　　檢查底面及穿心埋件數(shù)量放鋼筋墊塊落鋼筋修整鋼筋籠放頂面、側(cè)面埋件支模砼澆注刷脫模劑
　　上面一榀柱子
　　柱子吊裝
　　將柱和基礎(chǔ)對(duì)號(hào)編號(hào)柱的左右編號(hào)平整場(chǎng)地用枕木支撐點(diǎn)打垛（牛腿和柱腳上3--4m）280t吊車就位穿翻身棒及其吊具150t吊車就位吊好兩車同時(shí)起吊150t前送150t退出
　　280t吊起柱插入杯口拉攬風(fēng)繩用倒鏈校正280t摘鉤砼澆注
　　（二）操作要點(diǎn)
　　1．預(yù)制
　　平面布置時(shí)盡量就位擺放，減少二次搬運(yùn)。
　　隔離劑采用機(jī)油：石蠟=3：1，待胎膜或柱表面干燥后，一般2-3遍。
　　注意檢查吊裝孔、翻身孔的位置，保證位置準(zhǔn)確。
　　第二層柱開始時(shí)，要把第一層柱上表面突出的鋼筋、鐵絲等清理干凈，為柱子脫模減少不必要的阻力。
　　2．吊裝
　　為保證主吊機(jī)安全，在吊裝柱子時(shí)，吊車每條履帶下面墊一塊30×2.0×6m的鋼板。
　　副吊機(jī)必不可少，作用有二：①扶正柱腳，避免傾倒；②柱子起升角度較小時(shí)與主機(jī)分擔(dān)荷載，往前運(yùn)送，特別是主機(jī)機(jī)械性能富余系數(shù)較小時(shí)。
　　上層柱翻身時(shí)，下面支撐點(diǎn)和下層柱平齊或稍高支撐穩(wěn)固，防止柱子突然滑落，造成柱子和吊車的傷害。
　　柱子翻身就位后，如不及時(shí)吊裝，柱子支撐要穩(wěn)防止傾倒。在柱子翻身完后主吊機(jī)換吊裝索具時(shí)，副吊機(jī)在扶正點(diǎn)上吊好柱子防止傾倒。
　　三、勞動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備投入
　　（一）勞動(dòng)力投入：總指揮一名，翻身、運(yùn)輸用起重工5名，其他人員20名。吊裝用起重工6名，其它人員28名。
　　（二）機(jī)械設(shè)備投入
　　序號(hào) 機(jī)械和設(shè)備名稱 型號(hào) 規(guī)格 數(shù)量
　　1 推土機(jī)  臺(tái) 1
　　2 壓路機(jī)  臺(tái) 1
　　3 裝載機(jī) 廈工50 臺(tái) 1
　　4 蛙式打夯機(jī)  臺(tái) 1
　　5 履帶吊 280t 臺(tái) 1
　　6 履帶吊 150t 臺(tái) 1
　　7 汽車吊 50t 臺(tái) 1
　　8 汽車吊 25t 臺(tái) 1
　　9 倒鏈 5t 臺(tái) 1
　　四、效益分析
　　煉鋼預(yù)制柱在施工過程中，人工費(fèi)消耗基本沒有多大差別，主要在吊車的和吊裝方案的選擇上。
　　若對(duì)重量、長度較大部分預(yù)制柱分節(jié)預(yù)制、吊裝，吊車機(jī)械選擇仍需280t履帶吊，但所需機(jī)械臺(tái)班增加，同時(shí)工期需拖延20天，我施工方、業(yè)主方損失都會(huì)大大增加，初步估計(jì)我方施工費(fèi)用節(jié)省9.5萬元。
　　五、總結(jié)
　　本工程全部預(yù)制柱吊裝共用27天，平均每天吊裝5根。由于準(zhǔn)備充分，吊裝過程快捷準(zhǔn)確，柱子全部吊裝一次就位，且誤差均在規(guī)范要求范圍內(nèi)。
　　預(yù)制柱統(tǒng)計(jì)表

                                         
　　　　參考文獻(xiàn)：
　　【1】江正榮：建筑施工計(jì)算手冊(cè)北京：中國建筑工業(yè)出版社2002.2
　　【2】建筑施工手冊(cè)北京：中國建筑工業(yè)出版社1999.1