某钢结构工程大跨度曲线屋面整体液压抬升倒装施工技术[权威资料]

某钢结构工程大跨度曲线屋面整体液压抬升倒装施工技术 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要在某钢结构工程大跨度屋面安装施工中，运用先现场组装桁架，再整体抬升到设计支承位置，最后再吊装钢立柱及其他构件的倒装施工技术，经过一系列的措施，完成钢结构屋面构架施工。该技术确保了 58m 大跨度钢结构屋面安装难的施工安全，减少了高空作业和大型吊车的使用，加快了施工进度。 关键词钢结构屋面桁架整体抬升倒装施工 TU391 A 1.工程概况 柳州市植物园博园 1#展厅工程，屋面为钢桁架椭圆形屋面，顶部最高点约 36米，高低榀高差约 4.8 米，展厅中间最大跨度约 58m，展厅长度约 148 m，每两榀桁架之间离约11m，下弦支点不在一个水平面上，为两个不同斜率的斜面。展厅屋面桁架由 28个柱子支撑，总重量约 1450 吨，其中屋面钢结构桁架的抬升重量为 900 吨。 图 1： 1#展厅钢结构外观图 2施工方案选择 本项目钢结构工程施工工期为 90天，钢柱、钢梁构件多，体量庞大，工期紧张，如果选用传统的正装法施工， 需要的作业人员多，且高空作业面多，安全防护设施投入量大。为了加快施工进度，确保施工安全，我们从施工方法上进行整合，采用倒装法工艺进行施工。 倒装法工艺即将屋面钢结构桁架分片在加工厂制作好，运到现场进行整体组装，在地面上组装完毕，利用液压提升装置调整各桁架水平标高，然后整体抬升到设计支承位置，检查无误后，再吊装钢立柱及其他构件。 3. 屋面整体液压抬升倒装施工 3.1 桁架分片分段制作、拼装 将展厅的钢结构在制作现场进行分片、分段制作焊接成半成品后倒运至安装现场进行安装。 以 ZH6 桁架为例， ZH6 桁架最长为 46692mm,高度达到18802mm（桁架见图 2），根据图纸及运输条件需分为 8 个主要部分进行制作（见图 3）。 图 2： ZH6 桁架示意图 图 3： ZH6 桁架分段示意图 3.2 单榀桁架现场总拼装 将制作焊接完成后的桁架半成品运到安装现场，然后在轴线旁边按顺序进行组装。 ZH6 桁架组装的顺序为：根据图纸将 4 与 4a和 2 与 2a分别组装，焊接完后两者在拼装起来，最后安装 1、 1a 及其他零星构件（如图 4 所示）； 3、 3a为钢立柱需待上部屋面桁 架抬升到位才能安装。组装每榀屋面桁架时，应按桁架所在中心位置将其定位好，调整高低差和抬升作业时，每台液压提升装置垂直提升即可。在现场组装的对接焊缝焊接完还需进行无损检测。 图 4： ZH6 桁架上部示意图 3.3 高榀桁架连接成整体 由于 1#展厅上部屋面钢结构桁架分布为倾斜 V 型，从侧面图及每榀屋面桁架的下横管管底标高可知，高榀桁架（ ZH1-ZH6）下弦不在同一个平面上，低榀桁架（ ZH6-ZH11）下弦也不在同一个平面上，考虑到组对拼装难度及各方面因素，高榀（ ZH1-ZH6）在地面组装时 按下弦在一个水平面上组装成整体。先用一台 50t 汽车吊分别站位在 ZH2 ZH3/ ZH3ZH4 桁架之间把成榀的 ZH2 和 ZH3 桁架（桁架的编号见图 9）分别立起来并用风绳固定好，再用 20t 汽车吊分别吊装相应的框形桁架 WH、水平桁架 WD和箱型横梁系列等零星构件，使ZH2 和 ZH3 桁架连接成一体；然后根椐同样的方法依次组装ZH1、 ZH4、 ZH5、 ZH6 桁架，使高榀部分各榀桁架连接成一个整体（如图 5 所示）。 图 5：榀桁架管底在同一个水平面上组对拼装为整体后的高榀侧视图 3.4 抬升装置安装 高榀桁架连接成整体后，就可以进行抬升装置的安装，主要包括抬升管托、提升筋板和提升支架的安装、油管布置等工作。 3.4.1 提升支架的确定及油路分配 采用倒装法进行施工，吊装机具主要为液压提升装置。每套液压提升装置由中松卡式千斤顶和液压控制系统及40个提升架所组成。提升架结构主要由上顶板及槽钢架、滑动托架（由圆螺母，导向轮，轴座，销轴，托架上盖板，限位轴，支撑板，托架下底板，主支撑板等加工件组成）。由于抬升最大总重量为 423t，且钢结构桁架跨距较大，为安全起见，在 20个支承点处每个支承点采 用 2 个电动液压千斤顶对其进行抬升安装工作，则需要 2 套液压提升装置。其中 1#提升设备控制抬升 ZH1 到 ZH6 桁架（高榀部分）的提升支架，因展厅上部钢结构重心点在 ZH6 桁架上需增加 4 个提升支架； 2#提升设备控制抬升 ZH7 到 ZH11 桁架（低榀部分）的提升支架。（见图 6 所示） 图 6：提升支架及油路分配示意图 3.4.2 抬升装置安装 根据图 6 提升支架分配示意图及图 7 抬升点位置图，在每榀桁架下弦的抬升位置安装 2 个提升架、抬升管托及其辅助措施等抬升装置，安装要求如下： 1.由于提升支 架放置位置为泥土面，而需要抬升的上部钢结构总重量为 423t，在每 2 个提升架下铺设一块规格为20003800 的钢板，以提高地面的承压力，单榀桁架重量由中间（ ZH6）往两端逐渐减小，所铺设的钢板厚度也由中间（ ZH6）往两端逐渐减小，分别为 =36 、 =30 、 =26 、=22 、 =18 。 2.为保证提升的稳定性，每个提升架用 10#槽钢作斜拉撑固定，并在每 2 个提升支架之间用 L=1000mm 槽钢 20 作为水平支撑（见图 2 所示）。 3.为了使临时支撑柱和提升筋板不直接焊接固定在桁架在下弦，因此在 桁架抬升支点处安装长为 1.2m 管托（如图10所示），并在管托两边焊上加强筋板（ =16 及在中间安装提升筋板（ =20 ，材质为 Q235）。 4.抬升装置的提升滑块回落到零位时，提升滑块离地高度为 350mm，且地面不平整，为了能够利用桁架下弦作为抬升点，因此在组对单榀桁架时先用 H 型钢 HN400200813（ L=500mm）作为支座将其垫高约 400mm 600mm， H 型钢焊接固定在提升架底部所敷设的钢板上。 5.桁架在抬升高度达到 1.5m 或桁架上弦碰到提升支架水平支撑槽钢 20 时，须将其 拆除。为保证抬升时提升支架的稳定性，当桁架在抬升高度达到 1.5m，须在提升支架 1.5m 处用槽钢 20 安装一个加固平台（铺上跳板可当做临时组对平台），焊接完成后再拆除水平支撑；当抬升高度达到 4.5m时，同样先在提升架上用槽钢 20 安装一个加固平台（可作为临时维修提升装置操作平台），焊接完成后再继续抬升（如图 8）。 图 7： 抬升管托 图 8：加固平台 3.4.3 高榀桁架整体调整高低差 高榀（ ZH1-ZH6）组对安装成整体后，利用焊接在桁架下弦的提升筋板作吊耳进行第一次抬升， 即以 ZH6 为基点调整高榀部分各榀桁架的高低差，调整完后的 ZH2 抬升高度达到 1800mm， ZH3、 ZH4、 ZH5 依次递减。抬升时， ZH2 每抬升300mm 时，用水平仪、测距仪等测量工具对其余各榀桁架抬升数值依次进行检测控制，使其在每一个测量周期均能满足表 1中的对应抬升数值。当 ZH2 桁架抬升到数值表的高度时，关闭该榀液压装置提升油缸阀门，对其余每榀抬升高度进行调整并确保达到需要的高度（如图 9 所示）。由于场地为泥土、抬升负荷对承压钢板产生压力，可能会有下陷现象。为确保测量准确，抬升前对 ZH6、 ZH5、 ZH4、 ZH3、 ZH2 做原始测量，当 ZH6、 ZH5、 ZH4、 ZH3、 ZH2 提升负载后，再做一次测量，前后两次数据比较，当与原始测量记录偏差大于 5mm时要进行调整。高榀调整高低差工作完成后，用钢管（ 42610 ）作为临时支柱焊接固定在每个抬升点的管托下方，以便作垂直抬升时作为提升支柱。 表 1 高榀调整高低差数值表 高榀调整高低差数值表 提升高度 注：以 ZH6 桁架下管为基点调整高低差 . 图 9：以 ZH6 为基点调整 ZH2-ZH5 的高低差，调整完毕后各榀抬升的高度 3.4.4 高榀与低榀部分的组对安装 以调整高低差后的高榀部分为基准，并按照高榀部分组装的方法依次安装低榀部分的 ZH7、 ZH8、 ZH9、 ZH10、 ZH11及相应的框形桁架 WH、水平桁架 WD和箱型横梁系列等零星构件的安装，组装完后低榀部分每榀桁架下弦表面均在同一水平面上（如图 10所示），且与高榀部分组对安装为整体。 图 10：高榀与低榀部分组对安装完后的示意图 3.4.5 整体桁架调整高低差 此次调整高低差目的是为了使整体桁架倾斜度与设计倾斜度相同。高榀与低榀部分的组对安装 完成后，以 ZH10 桁架下弦为基点调整整体桁架的高低差，此时 ZH2 提升需抬升高度达到 2673mm， ZH3、 ZH4、 ZH5、 ZH6、 ZH7、 ZH8、 ZH9 依次递减。每抬升 300mm 作为一个测量周期，用水平仪、测距仪等测量工具对每榀桁架依次进行检测控制，使每榀桁架抬升过程的抬升数值均能满足表 2 中的对应抬升数值。当 ZH2榀桁架抬升到数值表的高度时，关闭该榀液压装置提升油缸阀门，对其余每榀抬升高度进行调整并确保达到需要的高度（如图 11所示）。由于本次抬升为两套液压提升设备同时操作，操作人员必须听从提升班长指挥，严格 控制提升油缸上升及回落。 表 2 整体桁架调整高低差数值表 注：以 ZH10 桁架下管为基点调整高低差 . 图 11： :以 ZH10 为基点调整 ZH2-ZH9 的高低差，调整完毕后各榀被抬升的高度 3.4.6 整体桁架垂直同步抬升到位 整体调整高低差工作完成后，展厅整体还需抬升高度为 10464mm，才能达到设计安装高度。因此此次整体桁架垂直抬升时，每个抬升点的液压提升设备均同步工作，每次的抬升高度都相同，直到将展厅上部桁架抬升到设计安装高度。 由于单个提升架的行程为 3 米，当抬升到 3 米高度后，用钢管（ 42610 ）焊牢固定在抬升管托下方作为临时支撑，同时在临时支撑钢管下部焊接两个提升筋板作为第二次抬升用，临时支撑钢管固定后，将提升架的顶升杆回到原始位置，然后再利用焊在临时支撑管的提升筋板继续作下一次抬升。再次提高 3 米时，继续用 42610 钢管（ L=3 米）加长临时支撑管 ,支撑钢管间用四根 10010L=600mm 角钢加固。利用以上的方法抬升 4 次，便可将展厅上部桁架抬升安装到设计标高（如图 12所示）。 为了保证安装精度，展厅整体桁架垂直抬升时，先以每榀桁架下 弦管底为测量点，当每抬升 3 米高度后，安装支撑钢管的同时在支撑钢管上写上已抬升的高度值，并标注下一次测量的基点。整体桁架每抬升 500mm 为一个测量周期进行测量，当测量的数值偏差大于 20mm 时要先进行调整，然后继续抬升直到达到设计的高度。 图 12：整体桁架抬升到位 3.4.7 安装钢立柱及其他 展厅上部钢结构整体抬升到位，检查各种尺寸及方位无误后，用 20t 吊车吊装钢柱，相邻两组钢柱安装完后安排别外两组人员安装墙间支撑 QDX 以及 ZH间斜撑，以及安装其他零星构件 3. 结语 该钢结构工程屋面跨度大，造型复杂，高空作业点多面广，钢构安装中运用了整体液压抬升倒装施工技术，既保证了质量、安全，又加快了施工进度，与传统的正装施工方法相比较，节省了大量机械台班费、高空作业安全防护费，降低了施工成本，综合效益显著，并为各种大型大跨度钢结构和不同标高艺术型屋面工程的安装起到良好的借鉴作用。 参考文献： （ 1）中华人民共和国建设部主编、中国建筑工业出版社出版钢结构工程施工规范（ GB50755-2012）； （ 2）中华人民共和国建设部主编、中国计划出 版社出版钢结构工程施工质量验收规范； （ 3）北京：中国胡工业出版社， 2003 年出版建筑施工手册（ 4 版）； （ 4）叶颂公 .“ 超高空、大跨度钢结构通廊现场制作安装 ” ，中国有色建设 2006 年第 4 期 （ 5）王磊 .“ 国家体育馆（鸟巢）钢结构桁架柱安装技术 ” ，建筑技术第 41卷第七期， 2010 年 7 月出版 文档资料：某钢结构工程大跨度曲线屋面整体液压抬升倒装施工技术 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :南京地铁十号线环网电缆 拆解保障 绿色建筑思考与实践 民用建筑外墙装饰面作法浅析 论室内装饰设计的色彩搭配 民用建筑地基基础与桩基础的施工工艺 论现代高速公路桥梁设计 论土建建筑施工方法与工艺 建筑工程造价管理存在的问题及对策分析 论暖通空调设备安装的施工问题