第1卷      大型工业管架制作与吊装工艺

在冶金、化学工业建设中,常有大量的多种形式管道,支承在各种类型的钢筋混凝土支架上,其中以框架式管架应用最多,它造型复杂,尺寸和重量大,类型多,质量要求高,其吊装难度不亚于厂房结构,在中州铝厂工程中,曾制作吊装各种大型横梁及П形管架计1380榀,并作了多顶改进。

第1章      大型管架制作方法

管架由双立柱与多道横梁组成,高8m以内、宽3.5m者重20t;高12~15m、宽4~6m者重34~40t;高15~20m、宽6~8m者重40~60t。管架截面400~800mm×600~1000mm。由于管架高度和宽度大,侧向刚度及稳定性均较差,运输、移动较困难,施工大部分采用就地预制的方法,少量为工厂预制,用半挂车运到现场安装。为减少和避免吊车旋转、移动等不便,就地预制布置尽可能靠近基础。为方便吊装,根据场地条件,分别情况采取沿管线纵向、横向、斜向三种布置方式。现场较狭窄的,采取纵向排放布置较适宜;场地较宽敞的，采取横向或斜向布置。

由于管架面积、体积大,需用大量水材。为节省模板,经比较采用无底模板单榀预制和重叠预制两种方式较经济。底模采用铺砖或三七灰土,上抹砂浆找平,刷废机油、滑石粉隔离层,侧模用组合式定型钢模板(图6-17-1)。叠层生产时,上下榀管架之间铺塑料薄膜作隔离层。高度大于15m的管架采取分节制作吊装,制作时上下节管架整体预制。支模绑钢筋时,将拼接点四周的预埋钢板及接头处的垫板焊上,并用螺栓临时固定,整体浇筑。拆模后,立即弹出管柱轴线,以保证安装轴线正确、接头密合。吊装时再分开,这样可避免因柱长而增加一定数量的抗裂钢筋。

钢筋在底模上绑扎并在附近制成骨架直接吊运安装,然后支侧模,用脚手架钢管加扣件固定。

管架混凝土量较大,采用吊车吊钢吊斗作分布浇灌,由一端向另一端或由两端向中间合拢,做到一榀管架一次浇筑完成,配合插入式振动器振捣密实,表面原浆压光,覆盖草袋洒水养护不少于14d。侧模板在混凝土浇筑24h后即拆除,移到上节使用,以加速模板周转。实践证明,这种制作工艺较经济、实用,模板周转快,每天可制作2~4榀,费用较低。

第2章      大型管架吊装工艺

管架吊装绑扎、起吊视管架高度而定,一般高度在15m内采用二点绑扎起吊(图6-17-2a、6-17-2b、c),高于15m或双机抬吊或吊宽6m以上的П形支架时宜设四点绑扎起吊(图6-17-2d)。起吊时,管架一端刚吊离地面时受力最为不利,应作验算(动力系数取1.3)。吊点一般设在立柱与横梁相交的节点附近,并使立柱所受的正负弯矩相等或近于相等。此时一般可不必进行加固。管架吊装根据不同高度、宽度和重量采用以下方法。

第1节      单机吊装法

如图6-17-3b所示,采用旋转滑行法吊装,管架从平卧立起后,随起重机升钩而徐徐平稳吊离地面,离地面0.6m高后旋转起重臂,将管架吊至基础杯口中心,缓慢插入杯口就位。起吊时应使管架两立柱底部受力均匀,避免因受扭变形而损坏横梁。采用该方法占场地面积小,速度快,效率高,操作安全,适用于高度和宽度均较小的管架吊装。

第2节      双机抬吊法

对较高、较宽、较重的管架,一台起重机不能满足要求时,则采用双机抬吊,常用递送法吊装(图6-17-4)。操作时一机主吊,一机递送。主机靠近管架基础,使吊点中心与管架安装中心同在起重机臂杆回转半径圆弧上,副机在后递送。吊装时,双机同时将管架吊起使平离地面高1.0~1.2m,然后主机继续升钩了副机向前移动递送,至管架呈垂直状态后,副机松钩、卸绳,由主机单独旋转臂杆将管架吊至杯口上空,对准中心线,缓慢落钩插入杯口就位。采用递送可防止因管架柱脚受力不均而产生扭曲变形损坏管架,同时可防止吊杆在管架起模时,因吸附力、摩阻力过大产生扭转而将吊杆折断。本法吊装速度快,但占施工场地大。

第3节      三机抬吊法

对于高15~20m、宽6~8m、重40~60t的大型管架,常采用三机滑行抬吊法,由甲、乙两机主吊,丙机递送,甲乙两机在前,两吊点位于管架横梁上,并与管架安装中心同在起重臂杆回转半径圆弧上,丙机在后,两吊点位于管架下横梁与立柱相交的节点附近。起吊时甲乙机同时起钩,丙机递送将管架由水平转到竖直位置后停止升钩,两机松绳卸钩,最后由甲、乙两机抬吊旋转吊至杯口上空,对准中心线缓慢落钩,将管架插入杯口内就位,在旋转时应以甲机为主,乙机跟随甲机旋转,互相密切配合。该法安全可靠,但操作配合较复杂,占场地面积大。

第4节      分节吊装法

超长超重的管架,常采取分段制作,采用钢板接头,用单机或双机吊装(图6-17-5),先吊下节,校正轴线垂直度,灌浆固定后再吊上节柱,校正完毕即焊接拼接固定,要求采用对称施焊,以免产生较大变形。吊装方法同单机或双机吊装。焊接固定后,即可卸钩。

第3章      管架校正和固定

管架在安装纵轴线方向刚度和稳定性均较差,采用支撑临时固定需大量支撑材料,且较复杂。根据实践,以采取随吊随用吊车前后移动校正、固定,或在纵向设置缆风,随吊、随校、随固定的方法较佳。后法为管架吊装前在架顶系缆风绳,两端设倒链,下部用绳索锚固于相邻管架基础上,校正时用经纬仪进行观测,拉紧和放松缆风绳,即可调整管架的纵向垂直度,并随即打紧模子临时固定,进行二次灌浆。如隔日灌浆,应再次校正垂直度后方可进行灌浆,以免因松动而出现新的偏差。

第4章      结语

大型管架制作,采用无底模板叠层浇筑,可节约大量模板和加速模板周转,加快进度。

大型管架吊装时应根据管架的不同形式、尺寸情况,相应采用单机吊装、双机或多机抬吊以及分节吊装等方法。重型管架采用稍移动吊车臂杆、随吊、随校和缆风绳校正加临时固定一种较简便且安全快速的有效方法。分节吊装需高空拼接,较复杂、费工,如起重高度及起重量能满足要求,应尽量采用双机或多机整体抬吊,较分节吊装快速、安全。