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1、13 超长塔吊附着杆的设计制作及安拆超长塔机附着杆设计、制作及安拆 西南分公司 郭新贺 宫敬海 1 前言 在附着自升式塔机起重机的实际应用中，厂家提供的标准附着杆的长度在4米左右。但在实际使用中，由于建筑物本身的形状或受施工场地限制，塔吊附着杆的长度超过标准长度，有些甚至达4倍以上，因此需要重新加工制作附着杆。 2 超长附着杆的设计 以铁二院测绘综合楼为例：铁二院测绘综合楼建筑面积30018m2，地上19层，地下一层，建筑高度70.2m，采用川建C6024高塔，由于场地限制塔吊中心线距离外墙12.55m，其附着杆长度达14.07m，如下图所示。经与厂家协商，厂家只提供标准附着杆的加工图，为满足
2、现场需求，必须另行制作附着杆。 43载荷0KN大最荷载236KN48最大5K荷载N铁二院测绘综合楼工程塔吊平面布置图1 最大根据厂家提供的标准附着杆的图纸，附着杆所受最大内力为485KN。为节约成本，满足附着杆安全使用要求，超长塔吊附着杆采用格构式构件如下图所示： 754 格构式构件示意图 2.1 刚度计算 初选角钢L757，四肢构成的截面为LL400mm400mm，查表得：单肢截面积 A110.16cm2，惯性矩 I0=53.57cm4，回转半径i0=2.30cm 则： 面积：A=4A1=410.16=40.64cm2 两角钢中心距：d40-22.3035.40cm 附着杆截面惯性矩： Ix
3、=4I0+A1(d/2)2=453.57+10.1617.702=12946cm4 截面回转半径： ix=Ix/A=12946/40.64=178mm 刚度验算：l0x=l/m=13.05/1=13.05 l0x=l0x/ix=13.05/0.178=73.3150 2.2 强度验算 2.2.1 弯矩作用平面内的稳定验算 2 N=485KN 11Mx=ql2=(0.08+0.031.2+0.030.40.6)41.213.052=13.90KNm 88查表得jx=0.677 NExp2EA3.1426.0210540.64102=2=4489537N=4489.5KN 2l0x73.3bmx=
4、1.0 W1x=Ix12946=647.3cm3 y0204851031.013.90106=+2485N0.67740.64103647.3101-0.677 W1x1-jxN4489.5Ex=199.4N/mm2215N/mm2N+jxAbmxMx弯距作用在平面内得整体稳定满足要求。 2.2.2 单肢稳定验算 计算长度 l01=60cm，截面积 A110.16cm2，回转半径 i0=2.30cm 长细比 l01=l01/ix=60/2.30=26l=150，符合要求 单肢所受折算力： N1=N/4+Mx/2d=485/4+13.9/(20.354)=140.9KN 查表得j1=0.95 N
5、1140.910322 s=146N/mmf=215N/mm2j1A10.9510.1610满足要求。 2.2.3 缀条验算 缀条采用L504角钢，查表得：A13.897cm2，i=1.54cm fy140.641022151Af235=V1=V/2=5140N 2285235852353 N1=V1/Sina=5.140.42+0.620.4=9.252KN l1=l1/i=72/1.54=47l=150，满足要求 查表得j1=0.87 N19.25210322， s=27.3N/mmgf=0.67215=144N/mmR2j1A10.873.89710 满足要求。 3 超长附着杆的制作 附
6、着杆采用型钢焊接而成，要求型材必须是大厂钢材。焊接宜先在平整场地上，室内有条件时，尽量安排在室内。焊接宜先点焊固定，然后对称进行焊接，避免焊接变形，要求焊缝必须饱满，无夹渣。附着杆制作完毕后再喷一便防锈漆，放置在平整场地上准备安装。 4 超长附着杆的安拆 4.1 超长附着杆的安装： 因为在附着杆安装时，可以利用塔机自身的吊具将附墙吊装上去，所以超长附墙的安装可以仿照标准附墙的安装，安装过程并不复杂，在此不再细述，但须注意的一点：为防止超长附墙在空中打转而与其它设施发生碰撞，一定要在附墙两端拴好长麻绳，今人员在地面拉好，控制附墙的自由转动。 4.2 超长附着杆的拆卸： 在拆卸过程中，因为建筑物的
7、阻挡，塔机回转的角度a是十分有限的，在平衡臂侧的附着杆1、2无法用塔机自身直接拆吊下来，一般标准附着杆长46m，重量一般在150kg以内，完全可以用一个倒链、两根4 麻绳用人工拆下。但是当塔机附墙长度超过十余米，单根附着杆重量超过500kg，甚至超过1吨重时，拆卸的难度就大大增加了。经过逐步完善拆卸方法，现总结出一套安全系数高，拆卸速度快的方法。下面以四肢附着杆为例作一下介绍，三肢附着杆拆卸方法与此基本相同，不再重复介绍。 建筑物2143平衡臂侧起重臂侧 图1 4.2.1 准备工作 人员配备：塔机一侧操作平台上设5人，塔机司机1人，建筑物一侧操作平台上3人，建筑物内拉麻绳者2人，地面指挥1人。
8、共12人。 工具准备：大锤2把，小锤2把，直径20mm左右长麻绳二根，平短撬棍2根。安全带11条。2吨倒链1个，1吨手扳葫芦2个，对讲机2对。 4.2.2 拆卸步骤 5 在塔面尚能回转时，将各道附墙平衡臂侧的长附着杆1全部拆除。因为考虑到在拆卸过程中，塔机是基本平衡的，且动荷载也非常小，可忽略不计。利用塔机自身吊具将附着杆1拆除后，如图1所示，平衡臂侧余下的短附着杆2与大臂侧的两根附着杆3、4与塔身标节还能形成的稳定的三角结构，故对塔机拆除安全影响不大。 如图2所示：使用手扳葫芦a拴好附着杆A端，将葫芦固定在建筑物的可靠位置，并考虑人员操作方便；使用葫芦拴好B端，将葫芦在塔机上固定牢靠。另外再
9、用倒链拴好附着杆中部，倒链也在塔机上固定牢靠。使用麻绳将B端拴好，在建筑物内配备两人拉紧绳子，以限制附着杆移动方向。上述设备均拉到绷紧状态。 固定在建筑物可靠位置麻绳倒链建筑物手扳葫芦手扳葫芦附墙杆2正视图建筑物手扳葫芦6 麻绳24侧视图建筑物手扳葫芦麻绳243倒链手扳葫芦起重臂侧平衡臂侧俯视图图2 使用手扳葫芦的原因是因为手扳葫芦的钢丝绳长没有限制，而倒链一般都只有几米长，另外手扳葫芦的动作速度也比倒链快。中间设置的倒链一方面对悬在半空中的附着杆起保险作用，另一方面也是后阶段附着杆持续移动的动力。 打掉附着杆两端的销子，松开葫芦a 10-30cm，再拉紧葫芦b和倒链，使葫芦a再次绷紧，然后现
10、重复松开葫芦a，拉紧葫芦b和倒链，直到B端达到距葫芦b最近点。然后松开葫芦a、b稍许，拉紧倒链，再重复多次，到附着杆2 B端从附墙3、4上边穿过，倒链无法再拉近为止。 7 建筑物手扳葫芦麻绳42倒链3平衡臂侧手扳葫芦起重臂侧图3 用塔机自身吊具一根钢丝绳在附着杆B端拴好，塔机大钩点起使之受力，将葫芦b在B端的吊点解除，重新在A端拴好。解除中部倒链。 建筑物麻绳手扳葫芦423手扳葫芦平衡臂侧塔机吊绳起重臂侧图4 松开葫芦a稍许，塔机大钩点落，拉紧葫芦b ，拉紧麻绳使附着杆不会碰到塔机标准节。重复多次后，使A端接近附着杆4，此时葫芦b无8 法再将附着杆2继续向起重臂侧拉动。 建筑物手扳葫芦麻绳42
11、手扳葫芦3平衡臂侧塔机吊绳起重臂侧图5 用塔机自身吊具另一根钢丝绳拴好附着杆A端，这样AB两端均已用塔机吊具吊好，大钩点起使之受力，解除葫芦b，用葫芦a配合塔机继续移动附着杆。当A端接近附着杆3时，用麻绳拴好A端，拉紧后解除葫芦a，用麻绳配合塔机将附着杆吊至地面。 建筑物43麻绳平衡臂侧塔机吊绳麻绳起重臂侧2图6 9 4 施工小结 我公司在昆明火车站、铁二院测绘综合楼工程中，因为工程设计和现场场地的限制，塔机距离建筑物都比较远，两项工程塔机中心线距离建筑物分别达12.4m、12.55m，附着杆长杆长度达到1416m。由于厂家只提供标准附着杆，通过与厂家协商，共同承担非标附着杆的设计任务，由我公司自行加工制作，厂家负责验收，解决了塔机附着杆难题，也为工程的顺利施工奠定了基础。目前昆明火车站工程塔吊已在圆满完成施工任务后顺利拆除，铁二院测绘综合楼工程塔吊仍在使用中，在使用过程中未发现任何问题。 10
