钢厂石料场网架工程顶推滑移技术.doc

钢厂石料场网架工程顶推滑移技术摘要：大跨度网架结构的安装施工采用顶推滑移技术，可缩短施工时间，减少施工措施费，是一种高效、经济的安装施工技术。关键词：大跨度;网架；顶推滑移技术一、工程概况本工程为邯郸钢铁集团有限责任公司第一机械化原料场环保扩容改造工程，属于丙类建筑，抗震设防按 7度进行设计，建筑生产火灾危险性为戊类 （根据贮运要求），建筑耐火等级为二级，设计使用年限为50年。本工程包括矿石料场主厂房屋盖结构均采用落地拱形网壳形式，并根据伸缩缝分为三段：具体为矿石a、矿石b、矿石c。建筑面积为：81223.78m2，长度538.8m，跨度143m，剖面形式为三心圆拱形，矢高约43.6m，采用螺栓球网壳结构形式（局部焊接球），并在跨内1/c、2/c轴通长挡墙上采用钢管柱支撑，形成34.75m+73.5m+34.75m三联跨。二、网壳施工难点和方案的选择施工难点：矿石料场施工前提为确保业主料场正常生产。拱形网壳施工时，料场半跨 (此处指总跨度)内沿纵向贯通正常生产，即料槽内堆满了生产用的矿石原料，卸料小车和取料机正常使用，输送带通长运转。施工方案：结构累积滑移法就成了确保料场半跨正常生产的唯一施工方法。结构累积滑移就是在拱形网壳覆盖范围内的一端搭设一个网壳高空拼装平台，再沿网壳滑移方向铺设滑移轨道进行网壳安装的一种方法。其特点是脚手架固定网壳根据拼装进度累积逐次滑移到位。根据以往类似工程的成功经验，将网架由伸缩缝处分为三个区域，借助网架两端混凝土承台（矿石料场包括中间两排支撑柱）铺设滑移轨道，在网架的一端做临时拼装胎架，在拼装胎架上散件逐榀拼装网架，然后利用“液压同步滑移施工技术” 向一侧将其累积、整体滑移到位。1、结构滑移的措施条件本工程要实现结构累积滑移必须满足一下几个条件（1）、变更原设计支座预埋锚栓为过渡板带螺栓，避免了支座锚栓对结构滑移的限制。（2）在每个支座间加设铺设滑移轨道用的连接梁，竖向梁采用h型钢梁，水平梁采用桁架式结构。（3）、网架每个滑移支座间加设刚性连接梁。（4）、矿石料场1/c、2/c挡墙上独立钢柱应采用型钢梁形成通长滑道支承体系。矿石料场网架跨中钢柱和网架同时滑移，结构钢柱从下部分两段加工。其滑移轨道采用型钢梁，并且每个钢柱间同时加设水平刚性连接和部分垂直剪刀撑连接以保证结构稳定性。（5）、为保证结构安全和控制网壳变形，在结构滑移过程中必需限制拱脚位移，抵抗拱脚推力。因此在侧向必须加设控制措施，由于柱脚是一个l型，依据柱脚支座通长设置连接梁并在其上铺设滑道控制过程位移。（6）、网壳滑移支点全部支撑在支座上保证网壳受力和设计完全相同。2、滑移方式的确定（顶推滑移的优点）本工程中网架结构采用超大型构件液压同步顶推滑移施工技术进行安装，具有如下的优点：（1 ）与传统的卷扬机钢丝绳（钢绞线）牵引不同，且液压爬行器滑移过程的推进力及推进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测液压爬行器的推进力及速度，控制各爬行器之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠。（2） 液压爬行器顶推滑移时，与牵引（钢绞线柔性连接）滑移方式不同，液压爬行器与待滑移构件间采取刚性连接，该连接方式对于滑移跨度及跨距较大、榀数较多的屋盖时，其各滑移（顶推）点的同步性控制较好，各榀屋盖支撑柱（支座）就位准确性高。（3） 设备体积小、重量轻，可扩展组合，多点推拉，分散构件、滑移梁的受力；（4 ）滑移顶推反力由距构件很近的一段轨道直接承受，因此对轨道基础处理要求低；（5 ）顶推滑移启动、制动时的加速度极小，滑移梁上不会有过大的动荷载，使得滑移临时设施用量降至最小；（6） 每榀拼装的网架与累积滑移可同时施工，互不影响，加之液压滑移作业绝对时间较短，能够有效保证屋面网架的安装工期；三、结构累积滑移方案可行性分析1.滑移阶段一分析（1）杆件应力计算结果：图3.1-1 滑移阶段一网架杆件应力图（2）变形计算结果最大变形出现在跨中位置，最大变形值为127mm。以次类推计算，通过采用浙江大学mst2008软件进行施工过程模拟分析，结构累积滑移施工的十个安装阶段主体网壳杆件均处于弹性受力阶段。可以判定本施工方案合理可行。四、确定安装承重架的形式及设计计算1.确定承重架的结构形式根据施工现场条件以及网架滑移要求设计料场的结构拼装平台。2.设计安装承重架(1)承重架在网壳安装前必须依据设计加工制作并按方案要求安装在第一单元的精确位置。承重架设计成三段，网架结构，在网架上搭设阶梯型脚手架。3.滑移构造要求和设计(1)滑移轨道下连系梁矿石料场：水平梁（侧向）桁架结构竖向梁hm350*250*9*14（两道通长）；中间独立柱滑道梁hm400*300*10*16(q345) （两道通长）。矿石料场中间独立柱滑移轨道钢梁截面为：矿石料场中间独立柱沿滑移轨道方向用203*6钢管加固为桁架（见下图）五、施工机械的选择1.网壳安装施工机械的选择根据施工平面布置、块体（锥体）划分情况及采用结构累积滑移施工方法的特点，矿石料场网架安装选用两台topkit f0/23b塔吊臂长50米。其余施工采用12吨汽车吊。六、网壳施工方法1.本工程网壳总体施工部署为：在土建工程施工期间完成网壳钢构件的工厂加工，所有钢构件并按照矿石c矿石b矿石a的顺序运输到场。流水方向：由1轴向62轴顺序，先完成c段，然后完成b段，最后完成a段。2.本工程网壳结构采用结构累积滑移法施工，其具体做法是：矿石料场设置3个网架式承重脚手架，大小分别为70m30.415m一个，36.75 m30.415 m两个；块体（锥体）拼装与单元拼装都是按照安装方向按单元进行施工。每单元网壳分别在网架式承重架上拼装完成，严格按照工况验算安排单元拼装、滑移顺序和支座固定。每块网壳分10个单元完成高空安装，依次进行，积累完成，每次滑移一个单元，要求已完成网架必须有一排支点在架子上，便于回复标高，保证安装单元与上一单元在同一标高安装。3.矿石料场施工方法示意图4.网壳滑移轨道布置铺设网壳安装前必须首先完成拼装平台部位的滑移轨道梁的安装以及滑移轨道的铺设，在安装过程中以此安装其余轨道，根据工程特点，矿石料场网架滑移轨道共布置4条。七.顶推器施工方法矿石料场独立柱顶推器安装示意图八结语将网架由伸缩缝处分为三个区域，借助网架两端混凝土承台（矿石料场包括中间两排支撑柱）铺设滑移轨道，在网架的一端做临时拼装胎架，在拼装胎架上散件逐榀拼装网架，然后利用“液压同步滑