1工程概況
某商業(yè) 鋼結構連廊部分由兩棍高度為7050mm、長(cháng)度為45450mm的巨型箱型衍架組成,巨型衍架之間的型鋼梁部分主要截面為:H1000mmx500mmx20mmx30mm,構件較長(cháng)為14.629mm;巨型衍架跨度達到45.45m,上弦標高為67.5m,下弦標高為61.65m。水平支撐體系鋼結構部分安裝高度達67.5m,受結構特點(diǎn)和現場(chǎng)施工道路及場(chǎng)地的限制,箱型構件采用液壓整體提升技術(shù)進(jìn)行吊裝。
2工程特點(diǎn)及難點(diǎn)
鋼結構桿件自重大,桿件多。若采用分件高空散裝,則高空組裝、焊接工作量巨大,而且存在較大的質(zhì)量、 風(fēng)險,施工的難度可想而知。將鋼結構在安裝位置正下方拼裝成整體后,利用“型液壓同步提升技術(shù)”將其一次提升到位,將降低安裝施工難度。
3液壓整體提升技術(shù)
3.1工作原理
3.1.1液壓同步提升
“液壓同步提升技術(shù)”采用穿芯式結構液壓提升器作為提升機具,以柔性鋼絞線(xiàn)作為提升承重索具。液壓提升器兩端的楔型錨具具有單向自鎖作用。當錨具工作(緊)時(shí),會(huì )自動(dòng)鎖緊鋼絞線(xiàn);錨具不工作(松)時(shí),放開(kāi)鋼絞線(xiàn),鋼絞線(xiàn)可上下活動(dòng)。液壓提升過(guò)程見(jiàn)如下框所示,一個(gè)流程為液壓提升器一個(gè)行程。當液壓提升器周期重復動(dòng)作時(shí),被提升重物則一步步向前移動(dòng)。
3.1.2計算機同步控制
液壓同步提升施工技術(shù)采用行程及位移傳感監測和計算機控制,通過(guò)數據反饋和控制指令傳遞,可全自動(dòng)實(shí)現同步動(dòng)作、負載均衡、姿態(tài)矯正、應力控制、操作閉鎖、過(guò)程顯 示和故障警報等多種功能。操作人員可在 控制室通過(guò)液壓同步計算機控制系統人機界面進(jìn)行液壓提升過(guò)程及相關(guān)數據的觀(guān)察和(或)控制指令的發(fā)布。
3.2主要設備
液壓提升系統主要由液壓提升器、泵源系統、傳感檢測及計算機同步控制系統組成。配合本工程,主要使用如下關(guān)鍵技術(shù)和設備。
3.2.1液壓提升器
提升器的配置主要考慮吊點(diǎn)提升力。根據結構自重及較大施工工況,考慮選用TJJ-2000型液壓提升器,單臺額定提升能力2000kN,每個(gè)吊點(diǎn)處1臺,單個(gè)連廊提升時(shí)共計4臺??偺嵘芰?000x4=8000kN,較大提升重量約5000kN,提升器配置滿(mǎn)足提升要求。提升裕度系數為8000/5000=1.6。滿(mǎn)足相關(guān)規范要求。
3.2.2泵源系統
液壓泵源系統數量依照提升器數量選取。每個(gè)連廊提升時(shí)共計2臺,每臺泵站控制同一側主樓上的2臺TJJ-2000型液壓提升器。
3.2.3控制系統
依據提升器及泵源系統,配置一套YTl型計算機同步控制及傳感檢查系統。
3.2.4承重鋼絞線(xiàn)
鋼絞線(xiàn)作為柔性承重索具,采用低松弛預應力鋼絞線(xiàn)。根據結構重量及液壓提升器配置,選取直徑為15.24mm,破斷力為26t/根的鋼絞線(xiàn),每臺TJJ-2000型液壓提升器內穿12根鋼絞線(xiàn),每根鋼絞線(xiàn)長(cháng)約70m,總計約4t。
3.3主要施工方法
3.3.1拼裝
根據現場(chǎng)實(shí)際工況,鋼結構的拼裝工作要在連廊正下方的二層混凝土頂板之上進(jìn)行,拼裝鋼連廊時(shí)胎架布置 位置,剛好在混凝土柱子位置,結構牢靠,拼裝兩棍主衍架下弦箱型桿時(shí),同時(shí)考慮預起拱,起拱高度按總跨度的1/800取值。
3.3.2提升吊點(diǎn)布置
考慮提升過(guò)程中原結構受力體系盡量接近于設計狀態(tài),對應原結構每棍主衍架兩端設置一個(gè)提升吊,提升吊點(diǎn)平面布置。
3.3.3提升上、下吊點(diǎn)
結合工程實(shí)際情況,上吊點(diǎn)設計采用提升牛腿的形式:即利用連廊結構兩側預裝段開(kāi)孔設置為提升牛腿,在提升牛腿上放置提升器。在對應每一上吊點(diǎn)正下方的鋼連廊上設置下吊具,吊具內放置地錨,通過(guò)鋼絞線(xiàn)與上吊點(diǎn)液壓提升器相連接。由于結構斷開(kāi)后改變了受力形式,需在下吊點(diǎn)處設置加固桿,連接到其他節點(diǎn)處,方便傳力。
3.3.4流程簡(jiǎn)述及注意事項
(1)在設計位置正下方拼裝場(chǎng)地上拼裝提升部分結構,安裝兩側預裝端,開(kāi)孔設置為提升牛腿;安裝液壓提升系統,連接并調試,設備正常工作。
(2)分級加載,將結構提升離地250mm后,暫停并鎖定,觀(guān)察12h,作為試提升;以主體結構理論載荷為依據,各提升吊點(diǎn)處的提升設備進(jìn)行分級加載,依次為20%,40%,60%,80%。每次分級加載 提升上吊點(diǎn)位移始終在設計控制范圍之內。確認各部分無(wú)異常的情況下,可繼續加載到90%,100%,直至鋼結構全部離地。每次分級加載后均應檢查相關(guān)受力點(diǎn)的結構狀態(tài),并通過(guò)經(jīng)緯儀跟隨監測門(mén)架頂 的偏移。加載過(guò)程中各項監測數據均應做好完整記錄。
(3)檢查完畢后,繼續整體提升。
(4)整體提升至設計位置附近時(shí),點(diǎn)動(dòng)微調。
(5) 就位后對口焊接,拆除臨時(shí)措施,液壓提升完成,補裝后補桿件以及補焊開(kāi)孔牛腿。相同于提升工況,卸載時(shí)也為同步分級卸載,依次為20%,40%,60%,80%,在確認各部分無(wú)異常的情況下,可繼續卸載至100%,即提升器鋼絞線(xiàn)不再受力,結構載荷轉移至基礎。結構受力形式轉化為設計工況。
4施工體會(huì )
本工程中采用液壓同步提升技術(shù)進(jìn)行吊裝,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)由于鋼結構在較低標高處整體拼裝,便于使用機械化焊接作業(yè),從而使焊接質(zhì)量和裝配精度及檢測精度 容易 ,而分段吊裝由于高空作業(yè),無(wú)論構件拼裝精度,還是焊接質(zhì)量及測控精度都難以 。
(2)鋼結構主要的拼裝、焊接及油漆等工作在較低標高處進(jìn)行,施工, 防護工作易于組織,施工質(zhì)量易于。
(3)采用液壓提升吊裝,將高空作業(yè)量降至較少,加之液壓整體提升作業(yè)時(shí)間較短,能夠 結構的安裝工期。
(4)液壓同步提升設備設施體積、重量較小,機動(dòng),倒運和安裝方便。