(一)、液壓提升技術在本工程中的應用
1吊裝條件分析
在兩側樓層結構施工的同時,在結構頂部上預設提升支架埋件,同時將衍架在地面拼裝完成,在結構施工完成后,安裝提升支架和提升器并設置下吊點,對衍架進行整體提升。
2提升流程簡述
根據鋼結構衍架支撐布置,需將其進行分段,具體劃分為2個提升分段和3個預裝段,預裝段在混凝土結構施工期間安裝,提升分段在混凝土結構施工完畢后,于地面組裝,然后通過液壓提升施工工藝安裝。本工程鋼結構衍架安裝擬按如下步驟進行:
1)在混凝土結構施工期間安裝鋼衍架預裝段,待混凝土結構封頂后,在拼裝平臺上組裝兩提升分段;提升分段拼裝時,參照提升特點設置加固桿件。
2)在提升分段二上方安裝8組提升支架;安裝8臺液壓提升器、鋼絞線、提升地錨,連接液壓油管、布設通信信號線等液壓提升設備設施。
3)液壓提升設備、液壓泵源、液壓同步控制系統整體調試;確認無誤后,8臺液壓提升器同步作業,分級加載;之后提升結構離地100mm,停留12h觀察。
4)檢查,各方面確認正常后,正式提升作業,在此期間每間隔5m測量其各吊點提升相對高度,如有需要單吊點微調處理;正常提升,將原結構提升至原設計位置附近,各吊點進行微調處理;放慢提升速度,將原結構提升至原設計位置,復測各吊點提升高度是否與設計狀態吻合。
5)提升分段二兩端弦桿直接對接焊,腹桿后裝段安裝,兩端焊接;之后進行探傷檢測,合格后提升器卸載,設備拆除,提升支架移至分段一上方安裝。
6)按照同樣的作業程序提升安裝提升分段一結構。
7)鋼結構衍架安裝完成后,拆除液壓提升設備、提升支架,為避免破壞衍架本體,建議加固桿件留于衍架內,鋼結構衍架安裝完成。
3提升作業的部署
3.1屋蓋液壓提升總體部署
為鋼結構衍架液壓提升實施的可行性,應著重從如下方面考量:
1)根據吊點所在的位置,對鋼結構平臺進行建模,得出結構在提升作業中應力及應變情況,從而得出各個吊點的提升反力值。
2)根據建模計算所得出的結論,設計出較為合理的提升支架及下吊具,并對所得結果進行驗算。
3)根據上述設計選擇合適的液壓提升設備系統,包括液壓提升器及液壓泵站。
4)需要在液壓同步提升的過程中控制好結構提升的同步性,可以進行同步的提升。
3.2提升吊點選取
本工程鋼結構衍架主要由平行布置的4榻主衍架組成,擬于每個提升分段衍架端部設置提升吊點,每個分段設置8個提升吊點。
3.3提升支架、下吊點設置
在使用液壓提升設備進行整體提升時,需要配備有專門的提升平臺,用來布置液壓提升器、液壓泵源及其他相關設備,在平臺上也可完成設備的安裝及操作。提升下吊點為與待提升結構直接相連的臨時吊點結構,用來安裝提升系統的地錨座,地錨座通過鋼結構與位于提升平臺的液壓提升器相連接。
(二)、大跨網架結構在整體同步提升過程及工作原理
我國對于整體提升施工技術的研究早期主要集中在橋梁工程的相關,而大跨空間鋼結構的整體提升在理論計算和施工工藝等方面與橋梁工程還存在較大差別,再加上現代大跨度空間結構的體系越來越新穎、規模越來越大、形式越來越復雜,使得很多鋼結構的提升安裝工程無成功先例可循,較終導致了我國對于大跨空間鋼結構整體提升施工技術的研究相對緩慢。
從20世紀90年代開始,我國著手對大跨空間結構的整體提升施工技術進行了研究,并較早在上海東方明珠廣播電視塔天線桅桿、北京西站1800噸鋼門樓的整體提升等幾個大型工程中了應用,但受當時我國經濟水平、建筑業發展狀況、計算機應用等多因素的制約,導致了整體提升施工的計算分析體系不夠完善、機械設備不夠、同步控制不夠準、自動化水平不高,整體施工技術水平較低。
進入21世紀以來,隨著我國技術的進步、建筑業的興起和計算機技術的迅猛發展,整體提升施工技術在建筑業有了驚人的進步,計算機技術也成功應用于提升過程同步性的控制,其中運用計算機同步控制較為的項目有都機場A380機庫網架屋蓋的整體提升,圖書館萬噸鋼結構整體提升以及體育場鋼屋蓋安裝整體提升、CCTV新址B標段鋼結構連廊等,這些一系列型、超復雜建設工程的順利實施標志著我國整體提升施工技術日趨成熟。
大跨網架結構在整體同步提升過程中,需根據各作業點提升力的要求,將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群,并在計算機控制下實現同步運動,自動完成同步升降、負載平衡、姿態校正、應力控制、操作閉鎖、過程顯 示和故障警報等多種功能,在提升或移位過程中網架結構的姿態平穩、負荷均衡。
(1)關鍵設備
目前,“液壓同步提升施工技術”己有多次應用于大跨度屋面鋼結構吊裝的成功經驗。在本工程中采用了液壓同步整體提升的新型吊裝工藝,并配合本工藝的性和創新性。
(2)技術及設備簡介
①液壓同步提升施工技術特點
通過提升設備擴展組合,提升重量、跨度、面積不受限制并采用柔性索具承重。液壓提升器錨具具有逆向運動自鎖性,使提升過程,并且構件可以在提升過程中的任意位置長期鎖定;液壓頂升通過液壓回路驅動,動作過程中加速度小,對被提升構件及提升框架結構幾乎無附加動荷載,比如振動和沖擊。液壓提升設備體積小、自重輕、承載能力大,特別適宜于在狹小空間或室內進行大噸位構件提升安裝。設備自動化程度高,操作方便靈活,性好,,使用面廣,通用性強;液壓整體提升通過計算機控制各提升點同步,提升過程中構件保持平穩的提升姿態,同步控制;與土建施工的交叉作業少,能夠充分利用現場施工作業面,對工程總體工期控制有利。