1、大型鋼結構井架吊裝關鍵技術高家權（淮南礦業集團安裝工程分公司，安徽 淮南232038 ）摘要本文針對望峰崗礦主井鋼結構井架的特點和施工要求，采用雙桅桿并聯使用、翻轉與 倒桿操作相結合吊裝方案和關鍵技術進行吊裝，縮短了工期，節省了施工成本，并安全地完 成了該大型井架的吊裝。關鍵詞鋼結構井架；主斜架；副斜架；雙桅桿并聯；“翻轉法”扳吊；倒桿；施工技術1 工程概況淮南礦業集團望峰崗礦主井鋼結構井架由 主斜腿、副斜腿、鋼平臺和斜腿砼基礎四部分 組成，其結構型式見圖1。井架采用空間框架 結構，主、副斜腿及平臺大梁等主要構件采用 等截面箱形體，其它均采用型鋼或鋼板焊接工 字鋼。井架斜腿底腳跨度為33.7m

2、 X26m。主 斜腿截面尺寸為2.5m X1.7m,每一拼接段重約為845噸。2 吊裝方案圖1井架三維模型圖根據井架的結構、重量、高度、現場條件,19t，副斜腿截面尺寸為1.7m X1.7m,每一拼接 段重約12t。井架共設五層平臺，標高分別為45.210m、51.210m、57.210m、63.210m、 采取減少高空拼裝作業的原則，在滿足工程工 期、安全、質量要求的前提下，將井架沿+45.210m、+51.210m、+57.210m 平臺和72.210m。主要構件和直接承受動力荷載的構件采用Q235-C.Z,其余次要構件采用Q235-AF。井架高度為72.210m,井架重量約主斜腿結合處進

3、行劃分。+57.210m平臺和副斜腿為一吊裝單元即副斜架吊裝單元（以下簡稱副斜架），主、副斜腿之間+45.210m、+51.210m二層連接梁單獨吊裝，其余的為主斜架吊裝單元（以下簡稱主斜架）。按事先劃分好的主斜架和副斜架，分別將 構件運至現場并按圖2進行地面組裝。先組對 主斜架，然后采用并聯使用的兩根高度 H=50m 格構式金屬桅桿（單根起吊能力為 350t）將主斜架“小翻轉”旋轉法扳吊至53°, 然后進行倒桿操作，將主斜架扳轉至設計角度 74.568。再組對副斜架，因副斜架扳起旋轉 角大于90。，利用主斜架采用“大翻轉”旋轉 法整體扳吊副斜架，副斜架吊起后與主斜架空 中合攏（見圖

4、3）。主、副斜架找正后，焊接合 攏處焊縫。最后利用已豎立的井架吊裝并找正 焊接主、副斜腿+45.210m、+51.210m 二層 連系梁。圖3主、副斜架吊裝示意圖3井架吊裝的關鍵技術3.1采用了翻轉與倒桿相結合新工藝M5 .J14T8T9M5J16-訓 M4T10C2 2 5MMMMT7T6副斜架主斜架98000N丄200t滑車組12勺#桅桿_ti平衡板訊店M5占M5T5M4 'M5T4M 為地錨T為纜風繩 J 為穩車J10J34M?5M5 M3 M5 M5圖2 地面組裝平面圖井架的吊裝，受井架重量、高度及現場 條件的制約，并應與施工企業的吊裝機索具 相適應，當“半翻轉”工藝不能將井架

5、一次 豎立到位時，采用縮短桅桿站位地點與吊點 間的距離，實施翻轉與倒桿結合的工藝，可 實現超大噸位井架及場地過于狹窄的井架 吊裝，該工藝能減少起吊力量及井架對基礎 的后推力，對機索具的選擇及井架基礎不被 推動是有優越性。在同等條件下，可利用小 桅桿起吊大井架，尤其對施工場地受限的井 口更能突出該工藝的先進性、合理性和經濟 性。3.2采用雙桅桿并聯使用當單桅桿起吊能力不能滿足施工要求 時，可用兩根或兩根以上的桅桿并聯使用，以提高起吊能力，便能吊裝超大重量構筑物。并聯使用的桅桿頭部使用連接繩連接。架不宜采用整體扳吊或高空散裝，而是將井3.3應用平衡技術，保證吊裝安全3.3.1平衡板應用（見圖4）在

6、吊裝主斜架時，桅桿主纜風繩、主斜架 起吊繩均使用了兩組起吊索具，因此必須考慮 兩組起吊索具吊裝受力系統的受力平衡問題， 以避免某一個受力系統超負荷而產生安全問題 和引起井架平面扭曲變形，為此在本井架吊裝 時在主纜風繩上采用了平衡板。亦可在主斜架 提升繩側采用平衡滑車技術進行平衡。桅桿頂* 11卜 I主斜腿頂部主斜腿頂部1fih'f/j i'i'jyj tt/V i"/ dV * b vfjr u,詢卜 i t Elii!,!Ii!：!：! " Ni y v j y圖4平衡板平衡技術3.3.2平衡滑車的應用（見圖5）副斜架吊裝時，在副斜架上設置平衡滑車

7、進行平衡使兩套滑車組受力基本一樣，如下圖。主斜架主斜架. J2穩車結5.軻士結5結2J 2結3J3J1穩車結5結1丄''J -丄_L 平衡滑車結4付斜架J4 穩車架劃分為主斜架、副斜架兩大吊裝單元，分 片在地面組對，分片吊裝，在空中合攏，保 證了安全、質量，較為合理，在實踐中也確 實可行。3.5 應用鉸鏈定位技術，保證井架定位精 度由于井架定位精度要求較高（規范要求：天輪平臺中心線偏差w 7mm ），井架重 量較大，安裝后整體找正調整較困難，且井 架主、副斜腿為空間二面角結構，其空間位 置較復雜，為了保證定位的準確性，采用了旋 轉鉸鏈，根據三維空間計算結果確定鉸鏈定 位尺寸，同

8、時使用鉸鏈能夠節省絆腿地錨和 機索具，從而減少安裝環節，保證安裝質量。同時利用主斜架吊裝副斜架時，每個鉸鏈 受力達567t，為此將其動鉸鏈設計成鉤狀鉤住 主斜架底板（見圖6），能有效地把一部分力傳 到井架的底板，避免因主斜腿下側面受力太大 而撕裂主斜架母材鋼板。圖5滑車組平衡技術3.4分片組對、吊裝，空中合攏技術由于井架的重量、高度、結構特點，井主斜腿基礎主斜腿鉸鏈主斜腿+0.554+0.104圖6 鉸鏈結構圖3.6井架基礎抗推加固井架起吊時，對基礎存在一個水平推力，以副斜腿基礎為例（見圖7），對基礎進行穩定性驗算。基礎穩定性驗算包括：抗傾覆驗算和 抗滑移驗算RyRx插管加固.w2084 _3

9、0006000圖7副斜腿基礎吊裝加固及受力分析圖a、基礎抗傾覆按下式驗算：K=M r/M av >1.5式中K-基礎抗傾覆安全系數；Mr 基礎的抗傾覆力矩；M av 作用于基礎的傾覆力矩。b、基礎抗滑移按下式驗算：K= 3P/P>1.3護-基礎總抗水平滑移力；P外力水平推力。經計算基礎的抗傾覆和抗滑移不能滿足要 求，因此要對基礎進行插管加固，回填土采用 三七灰回填，分層夯實。3.7 多點起吊技術井架吊裝時，需對井架的撓度進行校核， 如果撓度超過允許值時，應采用多點吊裝。本 工程的井架為長細桿，采用了多點吊裝技術。3.8 砼土混合結構錨點的應用因井架吊裝時桅桿的主纜風繩生根在主錨 點

10、上，主錨點最大受力達456T，且在主錨點 處有鍋爐房等筑建，如采用管式埋地錨點多點 布置，空間受到限制，而如采用純混凝土錨點 它占地位置小，受力穩定性和剛性較好，且安 全可靠。但是用純混凝土錨點不經濟，為此采 用以下形式的砼土混合結構的錨點（見圖8）， 經使用效果較好。只要滿足公式：G1XB1+G2 XB2+G3XB3XXPXLXC0n a 式中：G1為土塊自重，G2、G3混凝土塊自重, P為作用錨點上的拉力，B1、B2、B3、L別對 應G1、G2、G3、P到傾覆點A間的距離。式中：K:基礎抗滑移安全系數工藝學北京機械工業出版業.1989怦p3aSa抽,1*1 -A J:ftRW-lf圖8砼土混合結構錨點示意圖4結論針對謝一礦望峰崗主井井架的結構特點和 施工要求，采用雙桅桿并聯、“小翻轉”旋轉扳 吊及倒桿操作相結合的工藝吊裝主斜架，然后 利用主斜架吊裝單元采用整體“大翻轉”板吊 工藝吊裝副斜架的吊裝方案和其相應的主要關 鍵技