贵州远博建设工程有限公司
摘要：大尺寸桁架式结构的整体吊装是工程建设项目的重要环节。结合某某核电建设项目中CR10与钢筋组合模块的整体吊装工程，分析了整体吊装技术中结构重量计算、起重机选择与及计算、吊索具受力与验算以及CR10与钢筋组合模块整体吊装方案流程，为应用CR10与钢筋组合模块整体吊装技术奠定了基础。
关键词：CR10与钢筋组合模块；吊点分布；吊索具受力；吊装流程
1.工程概况
整体吊装技术具有减小安装工作量、降低现场安装难度以及提高安装效率的优点，已广泛应用于大尺寸结构的安装中，实现了按设计要求整体安装就位，达到安全、实用、经济的多重效果[1，2]。荣成CAP1400核电项目采用CR10与钢筋组合模块整体吊装技术CR10模块是由18个单元钢支架及连接件组成的立体环形桁架结构，其外直径45.430m，内直径23.470m，高度为4.7m，。CR10模块拼装完成后，将CV模块底部3～8层钢筋与CR10模块绑扎形成整体，组成CR10与钢筋组合模块，后续一次性吊装就位。
2.CR10与钢筋组合模块吊装重量计算
CR10自身结构主要由H型钢、T型钢、角钢及连接板组成，采用takla软件按照1：1比例建模，模型如图1所示。通过模型计算出CR10模块自身净重为175t，螺栓重量为3.8t，共计178.8t。
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图1.CR10结构模型
CR10拼装完成后，将外部基础3至8层钢筋与CR10绑扎形成CR10与钢筋组合模块，进行整体吊装就位。钢筋、配重钢筋及其支架等总重量为360.4t。吊装过程中，吊索具主要包括吊索、卸扣、分配器、吊车吊索。重量计算如下：
吊索T1的重量为：10.657×18×1430/100=2.83t
吊索T2的重量为：10.253×18×1430/100=2.73t
吊索T3的重量为：37.953×18×6340/100=43.31t
则吊索的总重量为 G吊索=2.83+2.73+43.31=48.87t
模块吊装计划选用36个120吨扁平卸扣作为主吊索与分配器的连接件，则：
卸扣重量为：G卸扣=0.109×36=3.93t
三角分配器的重量：G分配器=0.1×18=1.8t
分配器的重量为：17.4t
分配器以上吊索的重量：10t
G吊车=27.4t
则吊装用吊索具重量G=G吊索+ G卸扣+ G分配器+G吊车=82t，则结合以上三部分的重量，CR10最终起吊重量为621.2吨。
3.起重机工况选择与计算
现场选用SCC36000A型履带吊车，起重机基础参数见表1，额定起升重量为796t/985t。根据起重机工况设置的情况，查询其额定起升重量796t>621.2（包括起重机的分配器及吊索重量82t），起重机负荷率为78%，因此，起重机的工况组装能满足模块的吊装要求。
表1.起重机基本参数
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根据现场工况进行障碍物安全距离计算，当模块到达最大起升高度+29m时，吊车的工况为：重型主臂仰角为65°、主副臂夹角15°、工作半径为62m。根据此工况建立计算模型，如图2所示。此时模块距起重臂的最小距离为19m，满足吊装要求。依据现场施工进度，，模块吊装时现场塔吊的顶部标高为+26.4m，模块提升高度为+29m，满足安全距离要求。
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图2.SCC36000A型履带吊工况示意图
4.CR10与钢筋组合模块吊装吊索受力计算与选择
依据CR10与钢筋组合模块的结构特点，沿吊装模块环向设置36个吊点，吊点中心圆周半径分别为R1=16.500m与R2=20m，每个圆周均匀分布18个吊点，通过36根副吊钢丝绳、三角分配器、18根主吊索及一级分配器与起重机吊钩连接。CR10下口的安装标高为-12.2m。吊装模块根据确定好的坐标位置拼装完成，高强螺栓终拧结束、钢筋绑扎完成后进行模块整体吊装作业。为保证连接构件吊点的两根吊索与水平的夹角控制在60°左右，则令T2与水平夹角为60°。根据吊机工况，吊钩到吊物中心距离为51m，从而确定T1、T2及T3对应吊索长度分别为：10.997m、10.593m及38.683m，T1与水平夹角为80°。CR10与钢筋组合模块吊点分布及吊索具如图3所示。
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图3.吊点分布及吊索具示意图
由图3可知，36个吊点实际需要18根吊索、36根叉耳式调节浇筑索具及36件卸扣、18件三角分配器。各吊索分别去除卸扣或三角分配器占用的长度，则其实际长度分别为：
L1=10997-340=10657 mm；
L2=10593-340=10253 mm；
L3=38683-2´365=37953 mm。
吊索具的自重拟定为56.6t，根据吊点布置图分析，吊索受力计算如下：
T3×cos20°=（539.2+54.6）/18=32.99t （1）
T1×cos10.3°+T2×cos10.3°=T3 （2）
T1×sin10.3-T2×sin10.3°=0 （3）
联立求解（1）~（3）式，可得：T1=T2=17.84t，T3=35.11t。
根据《粗直径钢丝绳》中相关规定[3]，当荷载不均匀系数选择K1=1.1、动荷载系数K2=1.1、安全系数K3=8时，T1与T2吊索受到的拉力修正为：
T1=T2=17.84×1.1×1.1×8=172.69t （4）
钢丝绳最小破断力：
P≥P1=P2=172.69×9.8=1692.37 kN （5）
根据计算结果可以选择6×61（b），其钢芯抗拉强度为1670MPa，直径60mm，最小破断力1840KN＞1692.37KN，满足要求。
T3吊索受到的拉力修正为
T3=35.11×1.1×1.1×8=339.86t （6）
钢丝绳破最小断力：
P≥P3=339.86×9.8=3330.67 kN （7）
根据计算结果可以选择8×61（b），其钢芯抗拉强度1670MPa，直径118mm，最小破断力6910KN＞3330.67KN，满足要求。
5.整体吊装方案与安全技术措施
根据施工现场布置情况，确定起重机站位点，制定整体吊装方案如图4所示。按站位点坐标测算出起重机站位点的中心坐标，清除起重机站位区域、配重存放区域以及超起配重回转半径（R=44m）区域内的一切障碍物，并对这些区域的场地进行平整，平整后的场地坡度不大于0.3%。吊装承包商应对起重机车站位区域的地基承载力进行计算，并采取必要的措施确保起重机及超起配重经过的地基满足起重机最大实际接地比压要求[4]。为保证模块就位前场地内各柱脚基础的标高，应在模块吊装就位前，对CR10各柱的就位点测量放线，并对其标高进行测量。如各柱的水平度存在偏差，应采用不收缩细石混凝土找平后再次测量。
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图4.模块吊装流程
6.结束语
针对CR10与钢筋组合模块，进行了整体吊装过程中模块重量计算、起重机选择与算、吊索具受力分析与验算，制定了具体的整体吊装流程方案，为核电项目中CR10模块的整体吊装技术提供了理论基础。大型结构整体吊装技术研究中，合理设计整体吊装的吊点布置、选择吊索具，并按照施工现场布置情况，制定相应的整体吊装流程方案，是确保整体吊装施工的质量的重要前提。
参考文献：
[1] 李炳颖，左学兵，张明，罗正根，刘晓.AP1000核电后续项目CR10整体吊装技术研究[J]，中国核电，2016，9（2）：145-150.
[2] 李豪，白朝阳，李超，钱红飚，孙绍琳，孟和苏乐德.AP1000核电CR10模块整体吊装吊点布置与分析[J].工程建设，2018，50（6）：63-66.
[3] GB20067《粗直径钢丝绳》[S].
[4] JGJ276-2012，《建筑施工起重吊装安全技术规范》[S].