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【摘 要】 本文结合铜川电厂工程输煤栈桥钢结构组装和吊装过程，对大跨度输煤栈桥桁架式钢结构的组装及吊装方法选择，施工中应注意的问题进行了阐述，对以后同类型建筑物的施工提供了工程实例。
【关键词】 大跨度；钢结构；输煤栈桥；三机抬吊；吊装技术
1.工程概况及施工特点
铜川电厂工程输煤栈桥设计为桁架式钢结构。其中C04输煤栈桥连接3#转运站和圆形煤场中心柱，一跨，程“Z”字型，是全厂就位高度最高，跨度最大，重量最重的钢栈桥。跨度为57米、宽4.5米，高5米，组合重量85吨（不包括底板），两端就位高度分别约为35.3米和32米。栈桥支腿与3#转运站采用预埋铁件螺栓连接，与圆形煤场中心柱为滚轴支座，如下图。
2.栈桥地面拼装
2.1施工场地
根据栈桥吊装要求，输煤栈桥制作采用现场入模拼接一次成型方案，即先做底模（下弦），再做侧桁架，最后做顶面（上弦）的施工方法，制作场地为最终吊装场地，原则上拼装场地尽量在就位位置下方，避免吊机负载状态下大距离移动位置。具体位置根据三机抬吊站车位置确定。考虑到现场场地高差较大（近2米），并且栈桥自身底面有高差，约3.3米，现场搭设脚手架作为栈桥拼装平台，通过脚手架作为支撑，来控制栈桥各部件的空间位置的准确。脚手架搭设要求测量配合放线，确保脚手架搭设标高及位置的精度要求。脚手架搭设完毕后，通过安全等方面验收。
2.2底板拼装
由于桁架主要骨架设计为焊接H型钢，连接形式为高强螺栓连接，并且折弯处H型钢不允许有接头，现场不具备加工条件，所以对外委托专业厂家加工。加工完成并经验收合格后，运输至施工现场开始拼装。拼装前先将上下弦弦杆在脚手架搭设的拼装平台上预拼装，确定好打孔位置进行配钻，并在弦杆及连接板上做好标记，拼装时一一对应，预拼装时注意弦杆按照规范要求5‰进行起拱。
2.3侧桁架拼装
底模全部拼装完后，开始侧桁架拼装，在底板上划出立杆中心线，先立最两端立柱，并且控制好垂直度，然后拉对角线进行校核，调整后在两端立柱上拉两根细钢丝，用以其余立柱安装时参考。边立立柱边连接顶板檩条，防止变形。
2.4顶面拼装
侧桁架拼装完成后，开始进行上弦的支撑连接，最后进行垂直支撑连接。
2.5焊接
C04栈桥钢材材质为Q345B，焊条采用J506焊条，烘烤后方可使用，采用直流焊机进行焊接。要采取焊接变形预防措施。
2.6高强螺栓施工
高强螺栓连接应按以下规定执行：
2.6.1高强螺栓连接在施工前应对连接副实物和摩擦面进行检验和复检，连接节点处必须进行喷砂处理，合格后才能进入安装施工。
2.6.2对每一个连接接头，应先用临时螺栓或冲钉定位，为防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化，严禁把高强螺栓作为临时螺栓使用。对一个接头来说，临时螺栓不得少于安装螺栓总数的1/3且不得少于2个。
2.6.3高强度螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，力求一致。安装时注意垫圈的正反面。
2.6.4高强度螺栓的安装应能自由穿入孔，严禁强行穿入，如不能穿入时应用铰刀进行修整，修整后的最大直径应小于1.2倍螺栓直径，修孔时为防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行，严禁气割扩孔。
2.6.5大六角头高强螺栓扭矩法施工：对于大六角头高强度螺栓，当扭矩系数K确定之后，由于螺栓的轴力P是由设计规定的，则螺栓应施加的扭矩值M就可以根据公式M=K×D×P计算确定，根据计算确定的施工扭矩值，使用力矩扳手按施工扭矩值进行终拧。在确定螺栓的轴力P时应根据设计预应力值，一般考虑螺栓的施工预拉力损失10%，即螺栓施工预应力P按1.1倍的设计预拉力取值。
2.7栈桥焊接完成后进行整体防腐，接点处需除锈干净后涂刷两遍底漆，再整体涂刷面漆，如有焊疤，飞溅应打磨平整后再涂刷。整体涂刷后必须保证油漆颜色均匀，厚度达到设计要求，无漏涂、漆瘤等现象。
2.8成品验收所有工序完成后，根据图纸及钢结构施工规范，按照四级验收程序逐级进行验收，并且对一级焊缝做百分之百超声波检测，如有缺陷及时进行整改。
3.栈桥吊装
3.1吊装前的准备工作
3.1用经纬仪、线锤配合弹出栈桥支座定位轴线，作为栈桥就位的依据；
3.1棧桥制作完成经检验合格后，将两端脚手架进行加固，然后将中间脚手架拆除，消除栈桥应力，并检查焊缝有无异常变化，待应力彻底消除后方可吊装。
3.1对栈桥跨度及就位尺寸进行复核。用钢尺量出栈桥支腿上预埋螺栓的实际净距，与栈桥支座螺孔跨距是否对应，以保证栈桥吊装时，直接一次到位。
3.1检查吊装用的起重设备、配套机具、工具和绳索等是否齐全、完好；准备好高空吊装用的脚手架、操作平台、钢爬梯、撬杠等。
3.2钢丝绳的选择
C04栈桥全部组合重量85吨，根据吊车工况，三台吊车总起重量的80%为77吨，因此考虑C04栈桥组合重量按75吨计（加钢丝绳及吊钩重量约77吨），低端一台吊车承重28吨加吊钩及钢丝绳29吨，高端两台吊车各承重23.5加吊钩及钢丝绳24吨，根据低端计算钢丝绳强度，高端肯定满足要求。
3.3起重机工作参数确定
3.3.1起重量确定，250T汽车吊起重量为29吨，200T和180T汽车吊起重量为24吨。
3.3.2起重高度计算
250T汽车吊起重高度：
H≥H1+H2+H3+H4
式中 H——起重机的起重高度（m），停机面至吊钩的距离； H1——栈桥的起重高度（m），停机面至安装支座表面的距离；
H2——安装间隙，视具体情况而定，一般取0.5m；
H3——绑扎点至构件起吊后栈桥底面的距离（m）；
H4——索具高度，绑扎点至吊钩的距离，视实际情况而定；
根据栈桥外形和吊点位置可确定：
由于地平标高约为3米，因此H1=32-3=29m
绑扎点选在栈桥下弦，所以H3可近视看作为零
单根绳长41米，四股绑扎，因此H4=41/4=10.25m
由以上可得H≥29+0.5+10.25=39.75m。
同上，200T/180T汽车吊起重高度：H≥H1+H2+H3+H4
H1=35-2=33m（地平标高约2米）
H3=0
H4=41/4=10.25m
由以上可得H≥33+0.5+10.25=43.75m
根据起重高度及起重量查250T汽车吊工况表（配重80T），主臂长度为46.1米，在回转半径為14米时，其85%的起重量为31.5吨，29÷（31.5÷85%）=78.4%，满足要求。
根据起重高度及起重量查200T汽车吊工况表（配重60T），主臂长度为48.9米，回转半径为8米时，其85%起重量为33吨，24÷（33÷85%）=62%，满足要求。
根据起重高度及起重量查180T汽车吊工况表（配重50T），主臂长度为50米，回转半径为8米时，其最大起重量为30吨，24÷30×100%=80%，满足要求。
4.结束语
本文主要介绍了输煤栈桥的制作及吊装工艺，详细叙述了栈桥的组装方法、吊机选取、三机抬吊方法，在吊装过程中主要有以下几点体会：
4.1.选择合理的吊装方案要从场地的实际情况、市场的资源、方案的可操作性、安全个性、经济性及工期要求等方面考虑。
4.2.大型钢结构的组装方法和组装场地必须考虑吊装的可行性。
4.3.大型钢结构整体抬吊的吊点选择要根据三抬吊机各自的载荷性能，计算确定钓点位置。计算吊点需要根据力矩平衡原理，按各段重心位置，得出力的分配结果。
4.4.采用三台汽车吊进行整体吊装时，对起吊的同步性控制要求较严格，尤其是起吊大型结构，必须服从统一指挥，才能确保吊装过程的安全性和稳定性。
4.5起吊时应特别注意，三台吊机的荷载分配必须控制在吊机允许负荷范围内；其次起重机升降动作应缓慢，严禁吊机同时作两种或两种以上动作，三台吊车必须保持同步，严禁一台或两台吊车速度过快而使栈桥重量集中到一台车上。
【关键词】 大跨度；钢结构；输煤栈桥；三机抬吊；吊装技术
1.工程概况及施工特点
铜川电厂工程输煤栈桥设计为桁架式钢结构。其中C04输煤栈桥连接3#转运站和圆形煤场中心柱，一跨，程“Z”字型，是全厂就位高度最高，跨度最大，重量最重的钢栈桥。跨度为57米、宽4.5米，高5米，组合重量85吨（不包括底板），两端就位高度分别约为35.3米和32米。栈桥支腿与3#转运站采用预埋铁件螺栓连接，与圆形煤场中心柱为滚轴支座，如下图。
2.栈桥地面拼装
2.1施工场地
根据栈桥吊装要求，输煤栈桥制作采用现场入模拼接一次成型方案，即先做底模（下弦），再做侧桁架，最后做顶面（上弦）的施工方法，制作场地为最终吊装场地，原则上拼装场地尽量在就位位置下方，避免吊机负载状态下大距离移动位置。具体位置根据三机抬吊站车位置确定。考虑到现场场地高差较大（近2米），并且栈桥自身底面有高差，约3.3米，现场搭设脚手架作为栈桥拼装平台，通过脚手架作为支撑，来控制栈桥各部件的空间位置的准确。脚手架搭设要求测量配合放线，确保脚手架搭设标高及位置的精度要求。脚手架搭设完毕后，通过安全等方面验收。
2.2底板拼装
由于桁架主要骨架设计为焊接H型钢，连接形式为高强螺栓连接，并且折弯处H型钢不允许有接头，现场不具备加工条件，所以对外委托专业厂家加工。加工完成并经验收合格后，运输至施工现场开始拼装。拼装前先将上下弦弦杆在脚手架搭设的拼装平台上预拼装，确定好打孔位置进行配钻，并在弦杆及连接板上做好标记，拼装时一一对应，预拼装时注意弦杆按照规范要求5‰进行起拱。
2.3侧桁架拼装
底模全部拼装完后，开始侧桁架拼装，在底板上划出立杆中心线，先立最两端立柱，并且控制好垂直度，然后拉对角线进行校核，调整后在两端立柱上拉两根细钢丝，用以其余立柱安装时参考。边立立柱边连接顶板檩条，防止变形。
2.4顶面拼装
侧桁架拼装完成后，开始进行上弦的支撑连接，最后进行垂直支撑连接。
2.5焊接
C04栈桥钢材材质为Q345B，焊条采用J506焊条，烘烤后方可使用，采用直流焊机进行焊接。要采取焊接变形预防措施。
2.6高强螺栓施工
高强螺栓连接应按以下规定执行：
2.6.1高强螺栓连接在施工前应对连接副实物和摩擦面进行检验和复检，连接节点处必须进行喷砂处理，合格后才能进入安装施工。
2.6.2对每一个连接接头，应先用临时螺栓或冲钉定位，为防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化，严禁把高强螺栓作为临时螺栓使用。对一个接头来说，临时螺栓不得少于安装螺栓总数的1/3且不得少于2个。
2.6.3高强度螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，力求一致。安装时注意垫圈的正反面。
2.6.4高强度螺栓的安装应能自由穿入孔，严禁强行穿入，如不能穿入时应用铰刀进行修整，修整后的最大直径应小于1.2倍螺栓直径，修孔时为防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行，严禁气割扩孔。
2.6.5大六角头高强螺栓扭矩法施工：对于大六角头高强度螺栓，当扭矩系数K确定之后，由于螺栓的轴力P是由设计规定的，则螺栓应施加的扭矩值M就可以根据公式M=K×D×P计算确定，根据计算确定的施工扭矩值，使用力矩扳手按施工扭矩值进行终拧。在确定螺栓的轴力P时应根据设计预应力值，一般考虑螺栓的施工预拉力损失10%，即螺栓施工预应力P按1.1倍的设计预拉力取值。
2.7栈桥焊接完成后进行整体防腐，接点处需除锈干净后涂刷两遍底漆，再整体涂刷面漆，如有焊疤，飞溅应打磨平整后再涂刷。整体涂刷后必须保证油漆颜色均匀，厚度达到设计要求，无漏涂、漆瘤等现象。
2.8成品验收所有工序完成后，根据图纸及钢结构施工规范，按照四级验收程序逐级进行验收，并且对一级焊缝做百分之百超声波检测，如有缺陷及时进行整改。
3.栈桥吊装
3.1吊装前的准备工作
3.1用经纬仪、线锤配合弹出栈桥支座定位轴线，作为栈桥就位的依据；
3.1棧桥制作完成经检验合格后，将两端脚手架进行加固，然后将中间脚手架拆除，消除栈桥应力，并检查焊缝有无异常变化，待应力彻底消除后方可吊装。
3.1对栈桥跨度及就位尺寸进行复核。用钢尺量出栈桥支腿上预埋螺栓的实际净距，与栈桥支座螺孔跨距是否对应，以保证栈桥吊装时，直接一次到位。
3.1检查吊装用的起重设备、配套机具、工具和绳索等是否齐全、完好；准备好高空吊装用的脚手架、操作平台、钢爬梯、撬杠等。
3.2钢丝绳的选择
C04栈桥全部组合重量85吨，根据吊车工况，三台吊车总起重量的80%为77吨，因此考虑C04栈桥组合重量按75吨计（加钢丝绳及吊钩重量约77吨），低端一台吊车承重28吨加吊钩及钢丝绳29吨，高端两台吊车各承重23.5加吊钩及钢丝绳24吨，根据低端计算钢丝绳强度，高端肯定满足要求。
3.3起重机工作参数确定
3.3.1起重量确定，250T汽车吊起重量为29吨，200T和180T汽车吊起重量为24吨。
3.3.2起重高度计算
250T汽车吊起重高度：
H≥H1+H2+H3+H4
式中 H——起重机的起重高度（m），停机面至吊钩的距离； H1——栈桥的起重高度（m），停机面至安装支座表面的距离；
H2——安装间隙，视具体情况而定，一般取0.5m；
H3——绑扎点至构件起吊后栈桥底面的距离（m）；
H4——索具高度，绑扎点至吊钩的距离，视实际情况而定；
根据栈桥外形和吊点位置可确定：
由于地平标高约为3米，因此H1=32-3=29m
绑扎点选在栈桥下弦，所以H3可近视看作为零
单根绳长41米，四股绑扎，因此H4=41/4=10.25m
由以上可得H≥29+0.5+10.25=39.75m。
同上，200T/180T汽车吊起重高度：H≥H1+H2+H3+H4
H1=35-2=33m（地平标高约2米）
H3=0
H4=41/4=10.25m
由以上可得H≥33+0.5+10.25=43.75m
根据起重高度及起重量查250T汽车吊工况表（配重80T），主臂长度为46.1米，在回转半径為14米时，其85%的起重量为31.5吨，29÷（31.5÷85%）=78.4%，满足要求。
根据起重高度及起重量查200T汽车吊工况表（配重60T），主臂长度为48.9米，回转半径为8米时，其85%起重量为33吨，24÷（33÷85%）=62%，满足要求。
根据起重高度及起重量查180T汽车吊工况表（配重50T），主臂长度为50米，回转半径为8米时，其最大起重量为30吨，24÷30×100%=80%，满足要求。
4.结束语
本文主要介绍了输煤栈桥的制作及吊装工艺，详细叙述了栈桥的组装方法、吊机选取、三机抬吊方法，在吊装过程中主要有以下几点体会：
4.1.选择合理的吊装方案要从场地的实际情况、市场的资源、方案的可操作性、安全个性、经济性及工期要求等方面考虑。
4.2.大型钢结构的组装方法和组装场地必须考虑吊装的可行性。
4.3.大型钢结构整体抬吊的吊点选择要根据三抬吊机各自的载荷性能，计算确定钓点位置。计算吊点需要根据力矩平衡原理，按各段重心位置，得出力的分配结果。
4.4.采用三台汽车吊进行整体吊装时，对起吊的同步性控制要求较严格，尤其是起吊大型结构，必须服从统一指挥，才能确保吊装过程的安全性和稳定性。
4.5起吊时应特别注意，三台吊机的荷载分配必须控制在吊机允许负荷范围内；其次起重机升降动作应缓慢，严禁吊机同时作两种或两种以上动作，三台吊车必须保持同步，严禁一台或两台吊车速度过快而使栈桥重量集中到一台车上。