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鋼結構整體提升施工技術(shù)應用實(shí)例分析

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]


    　　石家莊中華商務(wù)廣場(chǎng)工程建筑面積71000m2,地下三層,地上二十五層,建筑總高度103米,結構形式為框架剪力墻結構雙塔聯(lián)體結構,東西兩塔間距25.2米,兩塔樓之間在20層以上為鋼結構桁架聯(lián)體,與連體結構相連部位為型鋼混凝土梁柱。連體部位鋼結構長(cháng)25.2m,寬24.6m,實(shí)高18.5m,重量310噸。安裝高度96.9m。施工過(guò)程中根據現場(chǎng)條件,采用了鋼結構集群千斤頂整體提升技術(shù),在群房屋頂進(jìn)行桁架的鋼結構安裝,完成桁架的整體安裝后用集群千斤頂整體提升至20至25層,進(jìn)行空中就位,省去搭設高空腳手架施工,節省了資金,減少了安全隱患;在低空組裝施工便于測 量和安裝質(zhì)量控制,質(zhì)量保障可靠;大量縮短工期、降低成本。取得了良好的社會(huì )經(jīng)濟效益。

    　　工藝原理
    　　1、提升原理。桁架的提升采取液壓同步整體提升技術(shù)進(jìn)行提升。液壓同步整體提升系統由集群油缸系統,泵站系統,鋼絞線(xiàn)承重系統,傳感器檢測系統和計算機控制系統五部分組成。
    　　集群油缸系統:集群油缸系統作為整個(gè)提升工作的執行機構。根據整個(gè)大桁架的重量布置吊點(diǎn)及各吊點(diǎn)的油缸數量。液壓油缸采用穿心式結構,額定提升能力為40噸。液壓油缸有上下錨錨具油缸及提升主油缸。通過(guò)上下錨錨具油缸的伸縮來(lái)控制錨具的松緊,上錨具隨主油缸一起運動(dòng)。
    　　集群油缸系統通過(guò)計算機控制系統對所有油缸的動(dòng)作統一控制,統一指揮,動(dòng)作一致(同時(shí)進(jìn)行錨具的松緊,同時(shí)進(jìn)行油缸伸縮動(dòng)作等),完成結構構件的提升作業(yè)。
    　　泵站系統:泵站系統作為整個(gè)液壓同步整體提升系統的動(dòng)力源,向油缸提供工作動(dòng)力。通過(guò)泵站上各種控制閥的動(dòng)作切換,控制油缸的伸縮及錨具的松緊動(dòng)作。
    　　鋼絞線(xiàn)承重系統:提升油缸通過(guò)鋼絞線(xiàn),油缸的上下錨具同提升結構件相連接。每個(gè)40T油缸使用六根1860鋼絞線(xiàn)。本工程使用的鋼絞線(xiàn)為低松弛預應力鋼絞線(xiàn),每根鋼絞線(xiàn)的破斷承載能力為26T。
    　　傳感器檢測系統:傳感器檢測系統檢測油缸的位置,油壓及各吊點(diǎn)高差等信號,將這些信號傳送至計算機控制系統,作為計算機控制系統決策的依據。
    　　計算機控制系統:作為液壓同步整體提升系統核心的計算機控制系統,通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò ),收集各種傳感器信號,進(jìn)行分析處理,發(fā)出相關(guān)指令,對泵站及油缸動(dòng)作進(jìn)行控制,確保提升工作的同步進(jìn)行。
    　　計算機控制系統設置有手動(dòng),順控及自動(dòng)三種工作模式,以適應不同工況的需求。在手動(dòng)狀態(tài),系統能夠實(shí)現對某個(gè)或部分油缸的單獨操作,以便對結構構件進(jìn)行姿態(tài)調整等動(dòng)作。

    　　2、聯(lián)體鋼結構桁架加工尺寸縮短30mm,即在聯(lián)體桁架與兩端塔樓之間留置30mm空隙,便于桁架提升。

    　　3、頂部?jì)伤謩e設置牛腿,作為提升千斤頂的支座,承擔桁架提升過(guò)程中全部重量。

    　　4、空中行走期間的穩固:采用鋼絲繩和手拉葫蘆應對。

    　　工藝流程和操作要點(diǎn)
    　　工藝流程:施工準備→安裝支承牛腿→安裝千斤頂→穿鋼絞線(xiàn)→控制系統安裝→預緊鋼絞線(xiàn)→試提升→提升就位→焊接→拆除提升裝置。

    　　操作要點(diǎn)：
    　　施工準備:聯(lián)體結構構件制作安裝、編制提升方案、起吊點(diǎn)受力狀態(tài)驗算、設備進(jìn)場(chǎng)校驗、確定設備布置方案、人員培訓交底、核定牛腿支承點(diǎn)加固聯(lián)體結構構件驗收。
    　　安裝支承牛腿:用塔吊吊裝兩端主桁架牛腿,安裝到位并校正。在牛腿上分別焊接好支撐千斤頂的支座。
    　　安裝千斤頂:用塔吊吊裝千斤頂就位。
    　　穿鋼絞線(xiàn):用塔吊配合將鋼絞線(xiàn)穿入千斤頂,下錨點(diǎn)結點(diǎn)的安裝與加固。并在牛腿處搭設防護架,以保證監測人員的安全。
    　　控制系統安裝:電控線(xiàn)、油路的接通與調試,油缸適當走幾個(gè)空行程。
    　　預緊鋼絞線(xiàn):系統全部連接并經(jīng)檢查完善后啟動(dòng)系統使鋼絞線(xiàn)處于收緊狀態(tài)。
    　　試提升:通過(guò)集群千斤頂協(xié)同循環(huán)往復動(dòng)作正試提升一米后,空中懸掛靜置24小時(shí),測量結構構件的變形情況,查看有無(wú)異常。起吊前和起吊后分別用經(jīng)緯儀和水平儀檢查聯(lián)體構件的整體垂直度和整體平面彎曲偏差情況,偏差值不得超過(guò)鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規范GB50205-2001規定的允許偏差限值。
    　　提升:通過(guò)集群千斤頂協(xié)同循環(huán)往復動(dòng)作正式提升就位:
    　　首先上錨緊,下錨停,油缸伸缸,張拉鋼絞線(xiàn),將負荷通過(guò)鋼絞線(xiàn)作用于上錨;
    　　當油缸伸到底以后,下錨緊,油缸縮缸,上錨松,將負荷由上錨轉換至下錨;
    　　油缸縮缸到底,上錨緊,下錨停,油缸伸缸,將負荷由下錨轉換至上錨,并且通過(guò)油缸伸缸將重物提升;
    　　當油缸伸到底,一個(gè)行程結束,提升重物也隨油缸伸缸提升一個(gè)油缸行程;
    　　下錨緊,油缸縮缸,上錨松,將負荷由上錨轉換至下錨;
    　　油缸縮缸到底,上錨緊,下錨停,油缸伸缸,將負荷由下錨轉換至下錨,開(kāi)始一個(gè)新的行程,通過(guò)油缸伸縮將重物提升;
    　　這樣通過(guò)上下錨具負荷的轉換,油缸的伸縮,將重物通過(guò)油缸的伸縮動(dòng)作逐步提升至規定高度。
    　　集群油缸系統通過(guò)計算機控制系統對所有油缸的動(dòng)作統一控制,統一指揮,動(dòng)作一致(同時(shí)進(jìn)行錨具的松緊,同時(shí)進(jìn)行油缸伸縮動(dòng)作等),完成結構件的提升作業(yè)。
    　　由于考慮提升需要預留30mm間隙,焊縫較寬,采用堆焊與主杵桁架牛腿焊接,UT探傷。

    　　綜合效益分析
    　　如果采用常規方案施工需要搭設腳手架耗用鋼管400噸以上,按河北定額,約85萬(wàn)元,同時(shí),由于自重增加又需要進(jìn)一步加固結構,采用整體提升技術(shù)提升成本按1000元一噸計算,僅需31萬(wàn)元,直接節省成本54萬(wàn)元。另一方面也減小了搭設大量腳手架的安全風(fēng)險和大批鋼管進(jìn)場(chǎng)占用場(chǎng)地對正常施工的影響,同時(shí)節省了搭設腳手架工期約25天。由于在低處組裝施工測量方便可靠,誤差減小,施工精度和質(zhì)量更為可靠。社會(huì )效益尤為顯著(zhù)。

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