坐落在郑州市经三路旁的思达科技大厦,在58.70m 高的主楼屋顶设计1 个钢结构组合造型。其中由钢管材料制作的装饰杆部分,竖立在高出主楼6.62m 的水箱间屋面上。原设计考虑在水箱间屋面上另设三道钢筋混凝土简支梁,作为杆身的支撑底座,并由梁中预埋铁件焊接固定装饰杆。其施工难度和危险性相对较大,安全防范工作不易落实。

1 　方案选择

1.1 　改进设计

在满足原设计意图不影响整体造型效果的基础上,改变装饰杆的平面位置,将坐置在水箱间屋顶上的装饰杆向东平移直接坐置在主楼屋面的HK560b 型钢底座上,这样可将装饰杆的高空拼装作业转移到主楼屋面上进行,避免了高空作业,并为“旋转法”整体吊装提供了作业环境。

1.2 　吊装方案的确定

选择卷扬机为起重工具。设计杆脚部为转动铰支座,利用水箱间迎面墙体作为起重系统中滑车组的辅助支撑面,将长为23.7m、重2.56t 的装饰杆,先于主楼屋面一侧分节拼装后,采用旋转法工艺按多点起吊方式原地一次整体吊起。

2 　旋转法吊装

2.1 　转动铰支座设计

选用ª48mm×3.5mm钢管作转轴套管,对中焊置在杆脚部100mm处,由ª28mm 圆钢作转动轴,穿过固定在HK560b型钢底座上的支座,形成转动铰支座(见图1) 。控制转动轴至底座距离在320mm 以上, 以防止装饰杆在起吊转动到18.4°时,发生杆脚部碰撞底座的现象。

2.2 　起重机具配置

用1 台牵引力为20kN 的电动卷扬机,3 部起重力为20kN的单门滑车作为起重工具。对3 部单门滑车进行相应组合,形成滑车组系统,解决机具性能不足的问题。

2.3 　起吊系统设计

(1) 吊点的布设　采用三点吊装(其中一点为铰支座点)方式,经对装饰杆等截面长度换算和等弯矩控制计算,得出两吊点到支座的合理距离分别为8.50m和15.70m。

(2) 滑车组构成　确定2 部单门滑车为定滑车,对称固定在墙面两端角处,1 部滑车作为动滑车由绳具捆索在杆身上部吊点处。3 部滑车通过钢丝绳索以花穿方式绕编连系,最后将绕绳跑头拴系在杆身下部吊点位置处,形成滑车组系统(见图2) 。

 (3) 卷扬机布置　卷扬机布置在起吊平面内的另一侧,并利用49.50m以外出屋面管道井的环梁作地锚,采用拉索水平锚固机身,以防止工作时出现设备倾覆现象。

2.4 　3 种工况分析与处理

(1) 工况1 ———起吊阶段　此时是起吊系统承受最大负荷的危险阶段。经验算绳索拉力达到17.0kN ,未超出卷扬机机械性能指标。

( 2 ) 工况2 ———旋转阶段　绳索的拉力逐渐减少到15.5kN时,右上角的定滑车已不再发挥作用,开始阻碍装饰__杆的起吊行程,应停机摘除处理。

(3) 工况3 ———就位阶段　此时的牵引绳索已转化成安装阶段的风绳作用,用事先预备的套箍固定装饰杆在墙体上后,应立即对杆脚下端采取杆身贴补焊,使转动铰支座变成固定铰支座。

3 　主要安全技术措施

(1) 起吊前除对起重机具、绳索进行全面检查外,必须对起吊系统进行各工况下的安全验算,做到施工前心中有数。

(2) 调整卷扬机卷筒的转速,控制牵引钢丝绳行驶速度不超过22m/min ,做到平稳起吊,达到减少起扳力的目的。

(3) 在杆身的2/3 处,对称设置2 道引导拉绳,控制装饰杆在起吊行程中发生平面外的倾斜。

(4) 制作门型支挡架,事先放置在装饰杆就位处一旁,预防杆身因就位时站立不稳向一侧倾倒。