钢结构液压同步提升

第 1 页 目录目录 1 工程概况工程概况 4 2 方案思路方案思路 5 2 1 方案整体思路方案整体思路 5 2 2 方案优点方案优点 5 3 液压同步提升关键技术和设备液压同步提升关键技术和设备 6 3 1 关键技术和设备关键技术和设备 6 3 2 液压同步提升原理液压同步提升原理 6 3 3 液压同步提升技术的特点液压同步提升技术的特点 9 3 4 液压提升设备液压提升设备 9 3 5 液压泵源系统液压泵源系统 10 3 6 计算机同步控制及传感检测系统计算机同步控制及传感检测系统 10 4 施工工艺重点说明施工工艺重点说明 11 4 1 提升单元的划分提升单元的划分 11 4 2 提升吊点选择提升吊点选择 12 4 3 提升上吊点的设置提升上吊点的设置 13 4 3 1 提升平台一 13 4 3 2 提升平台二 15 4 3 3 提升平台三 18 4 3 4 提升平台四 20 4 3 5 提升平台五 22 4 3 6 提升平台六 23 4 4 提升下吊点的设置提升下吊点的设置 26 4 5 托梁计算托梁计算 26 4 5 1 2 E 2 M 轴托梁计算 26 4 5 2 2 D 2 E 轴托梁计算 27 4 6 混凝土柱核算混凝土柱核算 26 4 7 提升立面提升立面 28 第 2 页 4 8 提升过程中的稳定性控制提升过程中的稳定性控制 29 5 液压系统配置液压系统配置 30 5 1 液压提升器的配置液压提升器的配置 30 5 2 液压泵源系统液压泵源系统 30 5 3 电器同步控制系统电器同步控制系统 31 6 液压系统同步控制液压系统同步控制 31 6 1 总体布置原则总体布置原则 31 6 2 提升同步控制策略提升同步控制策略 31 7 施工前准备及检查工作施工前准备及检查工作 32 7 1 液压提升设备安装液压提升设备安装 32 7 1 1 导向架制作及安装 32 7 1 2 专用地锚的安装 32 7 1 3 钢绞线的安装 32 7 1 4 液压管路的连接 33 7 1 5 控制 动力线的连接 33 7 2 设备的检查及调试设备的检查及调试 33 7 2 1 调试前的检查工作 33 7 2 2 系统调试 33 7 2 3 分级加载试提升 33 8 正式提升正式提升 34 8 1 同步吊点设置同步吊点设置 34 8 2 提升分级加载提升分级加载 34 8 3 结构离地检查结构离地检查 34 8 4 姿态检测调整姿态检测调整 35 8 5 整体同步提升整体同步提升 35 8 6 提升过程的微调提升过程的微调 35 8 7 提升就位提升就位 35 9 施工组织体系施工组织体系 35 第 3 页 10 主要液压系统设备配置主要液压系统设备配置 36 11 施工用电施工用电 36 12 应急预案应急预案 37 12 112 1 现场设备故障应急预案现场设备故障应急预案 37 12 1 1 液压提升器故障 37 12 1 2 泵站故障 37 12 1 3 油管损坏 37 12 1 4 控制系统故障 38 12 212 2 意外事故应急预案意外事故应急预案 38 12 312 3 防雨和防风应急预案防雨和防风应急预案 38 13 安全 文明施工安全 文明施工 38 第 4 页 1 1 工程概况工程概况 钢结构屋面主要由 H 型钢梁组成 屋面主梁两侧与混凝土劲性柱 预埋件 连接 主钢梁规格包括 H1500 800 25 50 H1800 800 28 50 H1300 500 28 45 H1800 500 28 45 等 次梁规格为 HN600 200 11 17 图图 1 1 冰场屋面结构平面图 冰场屋面结构平面图 第 5 页 2 2 方案思路方案思路 2 1 方案整体思路方案整体思路 若采用分件高空散装 不但高空组装 焊接工作量大 现场机械设备很难满足吊 装要求 而且所需高空组拼胎架用量多 搭设高度大 存在很大的安全 质量风险 施工的难度大 不利于钢结构现场安装的工期控制 根据以往类似工程的成功经验 若将钢结构在正下方楼面上分块拼装成整体后 利用 超大型构件液压同步提升技术 将其整体提升到位 将大大降低安装施工难度 于质量 安全 工期和施工成本控制等均有利 在此思路指导之下 结合现场主体结构施工工序组织 确定钢结构共分为 3 个提 升单元 每个提升单元单独提升 整个屋面结构两次提升到位 提升具体思路如下 钢结构在投影面正下方 21 0m 标高的楼面上散拼成整体提升单元 利用与提升单元两侧的混凝土劲性柱设置提升平台 上吊点 安装液压同步 提升系统设备 在提升单元的钢梁的两端设置提升下吊点结构 安装提升专用地锚 在提升上下吊点之间安装专用钢绞线 调试液压同步提升系统 张拉钢绞线 使得所有钢绞线均匀受力 检查屋面结构提升单元以及液压同步提升的所有临时措施是否满足设计要求 确认无误后 开始试提升 即将提升单元提升约 150mm 后 暂停提升 微调提升单元的各个吊点的标高 使其处于水平 再次检查屋面结构提升单元以及液压同步提升临时措施有无异常 确认无异常情况后 利用液压同步提升系统设备将提升结构单元整体提升至 设计标高 提升结构单元与上部结构对接 形成整体 液压提升系统整体卸载 完成钢结构单个提升单元的整体提升安装 按照以上步骤提升其它提升单元 最终完成屋面结构的安装 2 2 方案优点方案优点 本工程中屋面管桁架钢结构采用整体液压同步提升技术进行吊装 具有如下明显 的优点 钢结构主要的拼装 焊接及油漆等工作在楼面的拼装胎架上进行 可用塔吊 进行散件吊装 施工效率高 施工质量易于保证 钢结构的施工作业集中在冰场楼面上 对其它专业的施工影响较小 且能够 第 6 页 多作业面平行施工 有利于项目总工期控制 钢结构上的附属次结构件 屋面檩条等可在地面安装或带上 可最大限度地 减少高空吊装工作量 缩短安装施工周期 采用 超大型构件液压同步提升施工技术 吊装大跨度钢结构 技术成熟 有大量类似工程成功经验可供借鉴 吊装过程的安全性有保证 通过钢结构的分块整体吊装 将高空作业量降至最少 加之液压提升作业绝 对时间较短 能够有效保证钢结构安装的总体工期 液压提升设备设施体积 重量较小 机动能力强 倒运和安装方便 适合本 工程的使用 整体提升过程中 屋面结构提升单元可利用液压提升系统设备长时间在空中 精确悬停 有利于本方案的实施 提升上下吊点等主要临时结构利用主体结构设置 加之液压同步提升动荷载 极小的优点 以及提升平台的重复利用 可以使提升临时设施用量降至最小 有利于施工成本控制 3 3 液压同步提升关键技术和设备液压同步提升关键技术和设备 3 1 关键技术和设备关键技术和设备 我司已有过将超大型液压同步提升施工技术应用于各种类型的结构 设备吊装工 艺的成功经验 配合本工程施工工艺的创新性 我司主要使用如下关键技术和设备 超大型构件液压同步提升施工技术 YS SJ 180 型液压提升器 YS SJ 75 型液压提升器 YS PP 60 型液压泵源系统 YS CS 01 型计算机同步控制及传感检测系统 3 2 液压同步提升原理液压同步提升原理 液压同步提升技术 采用液压提升器作为提升机具 柔性钢绞线作为承重索具 液压提升器为穿芯式结构 以钢绞线作为提升索具 有着安全 可靠 承重件自身重 量轻 运输安装方便等一系列独特优点 液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用 当锚具工作 紧 时 会自动锁 紧钢绞线 锚具不工作 松 时 放开钢绞线 钢绞线可上下活动 液压提升过程见图 2 所示 一个流程为液压提升器一个行程 当液压提升器周期 重复动作时 被提升重物则一步步向上移动 第 7 页 紧上锚 停下锚 同步伸缸至2L 紧下锚 停上锚 缩缸至2L 松上锚 非同步缩缸至L 上升过程 紧下锚 停上锚 缩缸至L 松上锚 非同步伸缸至2L 紧上锚 停下锚 伸缸至2L 松下锚 同步缩缸至L 下降过程 图图 2 2 液压提升原理图 液压提升原理图 液压提升器工作过程详细步骤如下表 1 所示 表表 1 1 液压提升器提升工作原理表 液压提升器提升工作原理表 第第 1 1 步 上锚紧 夹紧钢绞线步 上锚紧 夹紧钢绞线第第 2 2 步 提升器提升重物步 提升器提升重物 第 8 页 第第 3 3 步 下锚紧 夹紧钢绞线步 下锚紧 夹紧钢绞线第第 4 4 步 主油缸微缩 上锚片脱开步 主油缸微缩 上锚片脱开 第第 5 5 步 上锚缸上升 上锚全松步 上锚缸上升 上锚全松第第 6 6 步 主油缸缩回原位步 主油缸缩回原位 第 9 页 3 3 液压同步提升技术的特点液压同步提升技术的特点 本工程中采用液压压同步提升施工技术 具有以下的特点 采用 液压同步提升施工技术 安装大型设备 技术成熟 有大量类似工程 成功经验可供借鉴 安装过程的安全性有保证 提升过程中采用计算机同步控制 液压系统传动加速度极小 且可控 能够 有效保证整个安装过程的稳定性和安全性 液压同步提升设备 设施体积和重量较小 机动能力强 倒运和安装方便 通过提升设备的扩展组合 提升重量 跨度 面积不受限制 提升反力点等和他临时结构合并设置 加之液压同步提升动荷载极小的优点 可使提升临时设施用量降至最小 安装过程十分安全 并且构件可以在安装过程中的任意位置可靠锁定 任一 液压提升设备亦可单独调整 调整精度高 有效的提高了结构提升过程中精 度控制的可控性 液压提升器通过液压回路驱动 动作过程中加速度极小 对被提升构件及提 升框架结构几乎无附加动荷载 振动和冲击 设备自动化程度高 操作方便灵活 安全性好 可靠性高 使用面广 通用 性强 省去大型吊机的作业 可大大节省机械设备 人力资源 3 4 液压提升设备液压提升设备 本工程中液压提升承重设备主要采用穿芯式液压提升器 型号为 YS SJ 180 型和 YS SJ 75 型 额定提升重量分别为 180t 和 75t 液压提升器如图 3 所示 图图 3 3 YS SJYS SJ 型液压提升器型液压提升器 第 10 页 3 5 液压泵源系统液压泵源系统 液压泵源系统为液压提升器提供动力 并通过就地控制器对多台或单台液压提升 器进行控制和调整 执行液压同步提升计算机控制系统的指令并反馈数据 液压泵源 系统如图 4 所示 图图 4 4 YS PP 60YS PP 60 型液压泵源系统型液压泵源系统 3 6 计算机同步控制及传感检测系统计算机同步控制及传感检测系统 液压同步提升施工技术 采用传感监测和计算机集中控制 通过数据反馈和 控制指令传递 可全自动实现同步动作 负载均衡 姿态矫正 应力控制 操作闭锁 过程显示和故障报警等多种功能 本公司拟用于本工程的液压同步系统设备采用 CAN 总线控制 以及从主控制器到 液压提升器的三级控制 实现了对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整 从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高 更加及时 可控和安全 操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压顶推过 程及相关数据的观察和 或 控制指令的发布 通过计算机人机界面的操作 可以实现自动控制 顺控 单行程动作 手动控 制以及单台提升器的点动操作 从而达到钢结构整体提升安装工艺中所需要的同步位 移 安装就位调整 单点毫米级微调等特殊要求 本工程拟采用两套 YS CS 01 型计算机同步控制及传感检测系统 其操作的人机 界面见图 5 所示 第 11 页 图图 5 5 液压同步提升计算机控制系统人机界面 液压同步提升计算机控制系统人机界面 4 4 施工工艺重点说明施工工艺重点说明 4 1 提升单元的划分提升单元的划分 本工程中钢结构分为 3 个提升单元 提升单元的划分见图 6 所示 73000 9000 73000 9000 45000 9000 45000 9000 9000 9000 10000 9000 9000 9000 9000 9000 900090009000 90009000 900010000 8650350 90009000900090009000 8650350 图图 6 6 钢结构提升单元划分 钢结构提升单元划分 第 12 页 表表 2 2 提升单元概况 提升单元概况 序号名称位置主梁数量说明 1 第一提升单元2 7 线 D H 轴 13 总重约 615t 设置 8 组 提升吊点 2 第二提升单元2 7 线 H M 轴 13 总重约 480t 设置 10 组 提升吊点 合计 26 4 2 提升吊点选择提升吊点选择 采用液压同步提升技术整体吊装大跨度钢结构 必须事先选择好合适的提升吊点 吊点的选择应首先充分考虑到被提升结构的受力体系特点 以尽量不改变结构受力体 系为原则 使得提升吊装过程中 结构的应力比以及变形情况均控制在可以接受的范 围内 各区域的提升吊点设置如下 73000 9000 73000 9000 45000 9000 45000 9000 9000 9000 10000 9000 9000 9000 9000 9000 900090009000 90009000 900010000 8650350 90009000900090009000 8650350 1 1 2 6 2 6 2 6 2 6 2 6 3 7 4 5 9 8 图图 7 7 提升吊点平面布置图 提升吊点平面布置图 第 13 页 表表 3 3 各提升吊点反力表 各提升吊点反力表 序号名称位置数量提升反力 kN 1 提升吊点 12 3 2 6 线 M 轴 220 2 提升吊点 22 2 线 G L 轴 555 提升吊点 32 2 线 F 轴 180 提升吊点 42 2 线 E 轴 196 提升吊点 52 2 线 D 轴 160 提升吊点 62 7 线 G L 轴 555 提升吊点 72 7 线 F 轴 145 提升吊点 82 7 线 F 轴 191 提升吊点 92 7 线 D 轴 1133 合计 181095 4 3 提升上吊点的设置提升上吊点的设置 采用液压同步提升设备吊装大跨度钢结构 需要设置合理的提升上吊点 提升上 吊点即提升平台 在其上设置液压提升器 液压提升器通过提升专用钢绞线与钢结构 整体提升单元上的对应下吊点相连接 根据以上思路 提升平台利用混凝土劲性柱以及屋面梁牛腿 用型钢搭设临时提 升平台 临时平台与钢骨柱及屋面梁牛腿采用刚性连接 液压提升器安装在临时平台 的提升梁上 提升专用钢绞线通过牛腿上的开孔穿过与下吊点连接 4 3 1 提升平台一提升平台一 提升平台一适用于提升吊点 1 共计 2 组 最大提升反力为 200kN 提升平台梁 规格为 B400 300 16 平台立柱规格为 H300 300 10 15 拉杆规格为 H200 200 8 12 撑杆规格为 H300 300 10 15 提升平台一见图 8 所示 第 14 页 2 2 34 500 图图 8 8 提升平台一 提升平台一 图图 9 9 提升平台一计算简图 提升平台一计算简图 提升平台尺寸分别为 A 1200mm 提升反力设计值 F 1 4 200 280kN 提升平台最大弯矩 M FA 280 1 2 336 kN m 最大剪力 V F 280kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 21376mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 295138 2434980 336000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 18029 164002 280000 3 13 1 4 3 2 提升平台二提升平台二 提升平台二适用于提升吊点 2 和提升吊点 3 共计 6 组 最大提升反力为 第 15 页 800kN 提升平台梁规格为 B400 300 16 平台立柱规格为 H300 300 10 15 拉杆规 格为 H200 200 8 12 上撑杆规格为 H300 300 10 15 下撑杆规格为 HN488 300 11 18 材料材质均为 Q345B 提升平台二具体形式如下图 10 所示 图图 1010 提升平台二 提升平台二 图图 1111 提升平台二计算简图提升平台二计算简图 提升平台尺寸分别为 H1 2500mm H2 3080mm l 1065mm a 135mm L1 2310mm L2 4988mm 27 47 提升反力设计值 F 1 4 800 1120kN RA F 2 2 3a l 1120 2 2 3 135 1065 1333kN RB 3Fa 2l 3 2 1120 135 1065 213kN MA Fa 1120 0 135 152kN m MB Fa 2 76 kN m RC RA cos 1333A cos27 1188kN RD RC cos 1188 cos47 810kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 21376mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 29563 2434980 152000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 180136 164002 1333000 3 13 1 上部撑杆验算 上部撑杆验算 撑杆截面特性 A 117cm2 ix 13 05cm iy 7 597cm 则撑杆长细比 x L1 ix 2310 130 5 17 7 y L1 iy 2310 75 97 30 41 x 0 965 y 0 85 9 考虑压杆承载力降低系数 0 785 强度验算 RC A 11700 0 785 102MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 RC xA 0 965 11700 0 785 135MPa f 295MPa 满足设计要求 平面外稳定验算 RC yA 0 859 11700 0 785 151MPa f 295MPa 满足设计要求 第 16 页 拉杆验算 拉杆验算 R拉 RB cos52 445 0 6157 274kN R拉 A 2167 7 127MPa f 295MPa 满足设计要求 下部撑杆验算 下部撑杆验算 撑杆截面特性 A 157 72cm2 ix 20 78cm iy 7 17cm 则撑杆长细比 x L2 ix 4988 207 8 24 y L2 iy 4988 71 7 69 58 x 0 939 y 0 551 考虑压杆承载力降低系数 0 759 强度验算 RD A 15772 0 759 67 7MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 RD xA 0 939 15772 0 759 72 1MPa f 295MPa 满足设计要求 平面外稳定验算 RD yA 0 551 15772 0 759 123MPa f 295MPa 满足设计要求 下部撑杆需设置加劲板 加劲板厚度下部撑杆需设置加劲板 加劲板厚度 8mm8mm 间距 间距 800mm800mm 预埋件验算 预埋件验算 V埋 RD cos47 810 0 682 552kN 则预埋件的焊缝高度按照 8mm 计算 长度计算如下 LW V埋 0 7hf 0 7 8 160 616mm 按照以上计算 预埋件锚筋选用 8 根 L75 8 的角钢 总焊缝长度 75 2 8 1200mm 可以满足设计要求 预埋件形式如下图 12 所示 800 400 150 100 150 7518528018575 16 134 L75 8 800 8 29 900 29 900 450 图图 1212 预埋件详图一 预埋件详图一 第 17 页 4 3 3 提升平台三提升平台三 提升平台三适用于提升吊点 4 共计 1 组 最大提升反力为 960kN 提升平台梁 规格为 B400 300 16 平台立柱为钢骨柱的延伸段 规格为 H600 500 20 30 撑杆规 格为 HN488 300 11 18 材料材质均为 Q345B 由于提升吊点 4 无法直接与屋面钢梁连接 故下吊点采用一根短托梁将相邻的两 根屋面梁连接成整体 下吊点专用吊具直接与短托梁连接 短托梁规格采用 H700 300 12 24 的型钢 提升平台三具体形式及下吊点连接形式见图 13 所示 图图 1313 提升平台三 提升平台三 图图 1414 提升平台三计算简图 提升平台三计算简图 提升平台尺寸分别为 l 4665mm a 135mm L1 7454mm 37 提升反力设计值 F 1 4 960 1344kN RA F 2 2 3a l 1344 2 2 3 135 4665 1402kN RB 3Fa 2l 3 2 1344 135 1065 256kN MA Fa 1344 0 135 299kN m MB Fa 2 150 kN m RC RA cos 1402 cos37 1120kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 21376mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 295123 2434980 299000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 180143 164002 1402000 3 13 1 撑杆验算 撑杆验算 第 18 页 撑杆截面特性 A 157 72cm2 ix 20 78cm iy 7 17cm 则撑杆长细比 x L ix 7454 207 8 35 86 y L iy 7454 71 7 103 98 x 0 8847 y 0 35 24 考虑压杆承载力降低系数 0 679 强度验算 Rc A 15772 0 679 105MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 Rc xA 0 8847 15772 0 679 119MPaf 295MPa 不满足设计要求 安装后在撑杆两侧增加水平支撑 水平支撑与平台两侧钢梁临时连接 同时 撑安装后在撑杆两侧增加水平支撑 水平支撑与平台两侧钢梁临时连接 同时 撑 杆需设置加劲板 加劲板厚度杆需设置加劲板 加劲板厚度 10mm10mm 间距 间距 800mm800mm 短托梁计算短托梁计算 短托梁截面抗弯模量 W mm3 抗剪截面面积 8476mm2 提升反力设计值 F 1 4 960 1344kN 最大弯矩 M 1344 1 05 1411kN m 最大剪力 V F 1344kN 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 295253 5560190 1411000000 不满足设计要求 MPafMPa A V v w 170206 8476 1344000 3 13 1 因短托梁抗剪不满足设计要求 故需对短托梁进行改造 在其两侧 各焊接 1 块 12mm 的钢板 使其截面变为箱型截面 其截面形式如右图 满足设计要MPafMPa A V v w 17073 1265228476 1344000 3 13 1 求 4 3 4 提升平台四提升平台四 提升平台四适用于提升吊点 5 共计 1 组 最大提升反力为 600kN 提升平台梁 规格为 B400 300 16 撑杆规格为 HN488 300 11 18 提升平台梁及撑杆均与主楼混 凝土柱通过后装埋件连接 材料材质均为 Q345B 提升平台四具体形式如下图 15 所示 图图 1515 提升平台四 提升平台四 提升平台四计算见图见图 14 提升平台尺寸分别为 l 4565mm a 135mm L1 7536mm 37 提升反力设计值 F 1 4 600 840kN RA F 2 2 3a l 840 2 2 3 135 4565 877kN RB 3Fa 2l 3 2 840 135 4565 38kN 第 19 页 MA Fa 840 0 135 114kN m MB Fa 2 57 kN m RC RA cos 877 cos37 700kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 21376mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 29547 2434980 114000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 18072 164002 700000 3 13 1 撑杆验算 撑杆验算 撑杆截面特性 A 157 72cm2 ix 20 78cm iy 7 17cm 则撑杆长细比 x L ix 7536 207 8 36 26 y L iy 7454 71 7 105 1 x 0 8827 y 0 347 4 考虑压杆承载力降低系数 0 679 强度验算 Rc A 15772 0 676 65 7MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 Rc xA 0 8827 15772 0 676 75MPaf 295MPa 满足设计要求 撑杆需设置加劲板 加劲板厚度撑杆需设置加劲板 加劲板厚度 10mm10mm 间距 间距 800mm800mm 预埋件验算 预埋件验算 提升平台采用预埋件的形式与原有结构连接 预埋件采用化学螺栓与混凝土柱连 接 计算另详 4 3 5 提升平台五提升平台五 提升平台五适用与提升吊点 6 提升吊点 7 和提升吊点 8 共计 7 组 最大提升 反力为 910kN 提升平台梁规格为 B400 300 16 撑杆规格为 H300 300 10 15 材料 材质均为 Q345B 提升平台五具体形式如下图 16 所示 图图 1616 提升平台五 提升平台五 提升平台五计算见图见图 14 提升平台尺寸分别为 l 1465mm a 135mm L1 2230mm 20 提升反力设计值 F 1 4 910 1274kN RA F 2 2 3a l 1274 2 2 3 135 1465 1802kN 第 20 页 RB 3Fa 2l 3 2 1274 135 1465 176kN MA Fa 1274 0 135 172kN m RC RA cos 877 cos20 1693kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 21376mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 29572 2434980 176000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 180173 164002 180200 3 13 1 撑杆验算 撑杆验算 撑杆截面特性 A 117cm2 ix 13 05cm iy 7 597cm 则撑杆长细比 x L1 ix 2230 130 5 17 1 y L1 iy 2230 75 97 29 4 x 0 968 y 0 867 考虑压杆承载力降低系数 0 785 强度验算 RC A 11700 0 785 184MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 RC xA 0 968 11700 0 785 190MPa f 295MPa 满足设计要求 平面外稳定验算 RC yA 0 867 11700 0 785 213MPa f 295MPa 满足设计要求 4 3 6 提升平台六提升平台六 提升平台六适用于提升吊点 9 共计 1 组 最大提升反力为 1330kN 提升平台梁 规格为 B500 300 20 上撑杆规格为 H300 300 10 15 下撑杆规格为 HN488 300 11 18 材料材质均为 Q345B 提升平台六具体形式如下图 17 所示 图图 1717 提升平台六 提升平台六 提升平台六计算简图见图 11 其中 H1 2500mm l 3065mm a 135mm L1 2279mm L2 2680mm 29 45 提升反力设计值 F 1 4 1330 1862kN RA F 2 2 3a l 1862 2 2 3 135 3065 2231kN RB 3Fa 2l 3 2 1862 135 3065 123kN MA Fa 1862 0 135 252kN m RC RA cos 2231 cos29 1951kN 第 21 页 RD RC cos 1188 cos45 1380kN 提升平台梁验算 提升平台梁验算 Wx mm3 A 20400mm2 满足设计要求 MPafMPa W M W M yy y xx x 29562 4064210 252000000 满足设计要求 MPafMPa A V v w 180145 205002 2231000 3 13 1 上部撑杆验算 上部撑杆验算 撑杆截面特性 A 117cm2 ix 13 05cm iy 7 597cm 则撑杆长细比 x L1 ix 2279 130 5 17 46 y L1 iy 2279 75 97 30 x 0 966 y 0 862 考虑压杆承载力降低系数 0 785 强度验算 RC A 11700 0 785 213MPa fce 400MPa 满足设计要求 平面内稳定验算 RC xA 0 966 11700 0 785 220MPa f 295MPa 满足设计要求 平面外稳定验算 RC yA 0 862 11700 0 785 247MPa 3 0 满足使用要求 提升地锚及吊具采用配 合设计和试验的规格 根据相关设计规范和以往工程经验 液压提升器工作中采用如上荷载系数是安全 的 5 2 液压泵源系统液压泵源系统 液压泵源系统为液压提升器提供液压动力 在各种液压阀的控制下完成相应动作 在不同的工程使用中 由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同 为了提 高液压提升设备的通用性和可靠性 泵源液压系统的设计采用了模块化结构 根据提 升重物吊点的布置以及液压提升器数量和液压泵源流量 可进行多个模块的组合 每 一套模块以一套液压泵源系统为核心 可独立控制一组液压提升器 同时可用比例阀 块箱进行多吊点扩展 以满足各种类型提升工程的实际需要 本工程中依据提升吊点及液压提升器设置的数量 共配置 2 台 YS PP 60 型液压 泵源系统 分别放置在两侧主楼屋面层上 5 3 电器同步控制系统电器同步控制系统 电器同步控制系统由动力控制系统 功率驱动系统 传感检测系统和计算机控制 系统等组成 电器控制系统主要完成以下两个控制功能 集群提升器作业时的动作协调控制 各点之间的同步控制是通过调节液压系统的 流量来控制提升器的运行速度 保持被提升结构单元的各点同步运行 以保持其空中 姿态 液压同步提升 滑移施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制 通过数据 反馈和控制指令传递 可全自动实现同步动作 负载均衡 姿态矫正 应力控制 操 作闭锁 过程显示和故障报警等多种功能 操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过 程及相关数据的观察和 或 控制指令的发布 本工程中配置一套 YS CS 01 型计算机同步控制及传感检测系统 第 26 页 6 6 液压系统同步控制液压系统同步控制 6 1 总体布置原则总体布置原则 满足钢结构单元各吊点的理论提升推反力的要求 尽量使每台液压设备受载 均匀 尽量保证每台液压泵源系统驱动的液压设备数量相等 提高液压泵源系统的 利用率 在总体控制时 要认真考虑液压同步提升系统的安全性和可靠性 降低工程 风险 6 2 提升同步控制策略提升同步控制策略 控制系统根据一定的控制策略和算法实现对钢结构单元整体提升 下降 的姿态 控制和荷载控制 在提升 下降 过程中 从保证结构吊装安全角度来看 应满足以 下要求 应尽量保证各个提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致 应保证提升 下降 结构的空中稳定 以便提升单元结构能正确就位 也即要求 各个吊点在上升或下降过程中能够保持一定的同步性 10mm 根据以上要求 制定如下的控制策略 将每组吊点的液压提升器并联在该侧一套液压泵源系统的泵机上 每套液压泵源 系统有 2 台泵机 单侧 1 套液压泵源系统的 2 台泵机控制共 3 台液压提升器 将集群的共 8 10 台液压提升器中的一台提升速度和行程位移值设定为标准值 作为同步控制策略中速度和位移的基准 在计算机的控制下 其余 7 9 台液压提升器 分别以各自的位移量来跟踪比对主令点 根据两点间位移量之差 L 进行动态调整 保证各吊点在提升过程中始终保持同步 通过三点确定一个平面的几何原理 保证钢 结构单元在整个提升过程中的水平度和稳定性 7 7 施工前准备及检查工作施工前准备及检查工作 7 1 液压提升设备安装液压提升设备安装 7 1 1 导向架制作及安装导向架制作及安装 在液压提升器提升或下降过程中 其顶部必须预留长出的钢绞线 如果预留的钢 绞线过多 对于提升或下降过程中钢绞线的运行及液压提升器天锚 上锚的锁定及打 开有较大影响 所以每台液压提升器必须事先配置好导向架 方便其顶部预留过多钢 绞线的导出顺畅 多余的钢绞线可沿提升平台自由向后 向下疏导 导向架安装于液压提升器上方 导向架的导出方向以方便安装油管 传感器和不 影响钢绞线自由下坠为原则 导向架横梁离天锚高约 1 5 2 米 偏离液压提升器中 第 27 页 心 5 10cm 为宜 具体可在现场用角钢或脚手管架临时制作 7 1 2 专用地锚的安装专用地锚的安装 每一台液压提升器对应一套专用地锚结构 地锚结构安装在提升下吊点专用吊具 的内部 要求每套地锚与其正上方的液压提升器 提升吊点结构开孔垂直对应 同心 安装 7 1 3 钢绞线的安装钢绞线的安装 本工程中 最大单根钢绞线长度约 20m 共有 10 台液压提升器 每台穿 12 根钢 绞线 总用量为 120 根钢绞线 穿钢绞线采取由下至上穿法 暂定 即从液压提升器底部穿入至顶部穿出 应 尽量使每束钢绞线底部持平 穿好的钢绞线上端通过夹头和锚片固定 待液压提升器钢绞线安装完毕后 再将钢绞线束的下端穿入正下方对应的下吊点 地锚结构内 调整好后锁定 每台液压提升器顶部预留的钢绞线应沿导向架朝预定方 向疏导 7 1 4 液压管路的连接液压管路的连接 液压泵源系统与液压提升器的油管连接 1 连接油管时 油管接头内的组合垫圈应取出 对应管接头或对接头上应有 O 形圈 2 应先接低位置油管 防止油管中的油倒流出来 液压泵源系统与液压提升 器间油管要一一对应 逐根连接 3 依照方案制定的并联或串连方式连接油管 确保正确 接完后进行全面复 查 7 1 5 控制 动力线的连接控制 动力线的连接 1 各类传感器的连接 2 液压泵源系统与液压提升器之间的控制信号线连接 3 液压泵源系统与计算机同步控制系统之间的连接 4 液压泵源系统与配电箱之间的动力线的连接 5 计算机控制系统电源线的连接 7 2 设备的检查及调试设备的检查及调试 7 2 1 调试前的检查工作调试前的检查工作 1 提升临时措施结构状态检查 2 设备电气 油管 节点的检查 3 提升结构临时固定措施是否拆除 4 将提升过程可能产生影响的障碍物清除 第 28 页 7 2 2 系统调试系统调试 液压系统安装完成后 按下列步骤进行调试 检查液压泵站上所有阀或油管的接头是否有松动 检查溢流阀的调压弹簧处 于是否完全放松状态 检查液压泵站控制柜与液压提升器之间电源线 通讯电缆的连接是否正确 检查液压泵站与液压提升器主油缸之间的油管连接是否正确 系统送电 检查液压泵主轴转动方向是否正确 在液压泵站不启动的情况下 手动操作控制柜中相应按钮 检查电磁阀和截 止阀的动作是否正常 截止阀编号和液压顶推器编号是否对应 检查行程传感器 使就地控制盒中相应的信号灯发讯 操作前检查 启动液压泵站 调节一定的压力 伸缩液压提升器主油缸 检 查 A 腔 B 腔的油管连接是否正确 检查截止阀能否截止对应的油缸 7 2 3 分级加载试分级加载试提升提升 待液压系统设备检测无误后开始试提升 经计算 确定液压提升器所需的伸缸压 力 考虑压力损失 和缩缸压力 开始试提升时 液压提升器伸缸压力逐渐上调 依次为所需压力的 20 40 在 一切都正常的情况下 可继续加载到 60 80 90 95 100 屋面结构在刚开始有移动时暂停作业 保持液压设备系统压力 对液压提升器及 设备系统 结构系统进行全面检查 在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情 况下 才能开始正式提升 8 8 正式提升正式提升 为确保钢结构单元及主楼结构提升过程的平稳 安全 根据钢结构的特性 拟采 用 吊点油压均衡 结构姿态调整 位移同步控制 分级卸载就位 的同步提升和卸 载落位控制策略 8 1 同步吊点设置同步吊点设置 本工程中最大提升单元共有 10 台液压提升器 在每台液压提升器处各设置一套 同步传感器 用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性 主控计算机根 据这 10 个传感器的位移检测信号及其差值 构成 传感器 计算机 泵源控制阀 提升器控制阀 液压提升器 钢结构单元 的闭环系统 控制整个提升过程的同步性 8 2 提升分级加载提升分级加载 通过试提升过程中对钢结构 提升设施 提升设备系统的观察和监测 确认符合 模拟工况计算和设计条件 保证提升过程的安全 第 29 页 以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据 对钢结构单元进行分级加载 试 提升 各吊点处的液压提升系统伸缸压力应缓慢分级增加 依次为 20 40 60 80 在确认各部分无异常的情况下 可继续加载到 90 95 100 直至屋面结构单元全部脱离拼装胎架 在分级加载过程中 每一步分级加载完毕 均应暂停并检查如 上吊点 下吊点 结构 钢结构等加载前后的变形情况 以及主楼结构的稳定性等情况 一切正常情况 下 继续下一步分级加载 当分级加载至钢结构即将离开拼装胎架时 可能存在各点不同时离地 此时应降 低提升速度 并密切观查各点离地情况 必要时做 单点动 提升 确保钢结构离地 平稳 各点同步 8 3 结构离地检查结构离地检查 钢结构单元离开拼装胎架约 150mm 后 利用液压提升系统设备锁定 空中停留 12 小时以上作全面检查 包括吊点结构 承重体系和提升设备等 并将检查结果以书 面形式报告现场总指挥部 各项检查正常无误 再进行正式提升 8 4 姿态检测调整姿态检测调整 用测量仪器检测各吊点的离地距离 计算出各吊点相对高差 通过液压提升系统 设备调整各吊点高度 使钢结构达到水平姿态 8 5 整体同步提升整体同步提升 以调整后的各吊点高度为新的起始位置 复位位移传感器 在钢结构整体提升过 程中 保持该姿态直至提升到设计标高附近 8 6 提升过程的微调提升过程的微调 钢结构在提升及下降过程中 因为空中姿态调整和杆件对口等需要进行高度微调 在微调开始前 将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式 根据需要 对整 个液压提升系统中各个吊点的液压提升器进行同步微动 上升或下降 或者对单台 液压提升器进行微动调整 微动即点动调整精度可以达到毫米级 完全可以满足钢结 构单元安装的精度需要 8 7 提升就位提升就位 钢结构提升至设计位置后 暂停 各吊点微调使主桁架各层弦杆精确提升到达设 计位置 液压提升系统设备暂停工作 保持钢结构单元的空中姿态 主桁架中部分段 各层弦杆与端部分段之间对口焊接固定 安装斜腹杆后装分段 使其与两端已装分段 结构形成整体稳定受力体系 液压提升系统设备同步卸载 至钢绞线完全松弛 进行钢结构的后续高空安装 第 30 页 拆除液压提升系统设备及相关临时措施 完成钢结构单元的整体提升安装 9 9 施工组织体系施工组织体系 液压提升专业现场组织体系如下图所示 项目总负责 项目经理技术顾问 电 器 系 统 控制系统操作 泵 源 系 统 液 压 提 升 器 安 全 及 监 测 后 勤 保 障 1010 主要液压系统设备配置主要液压系统设备配置 序号名 称规 格型 号设备单重数 量 1 液压泵源系统 60KWYS PP 602 5t 2 台 2 液压提升器 180tYS SJ 1801 8t 10 台 3 高压油管 31 5MPa 标准油管箱30 箱 4 计算机控制系统32 通道 YS CS 01 1 套 5 传感器锚具 行程 油压7 套 6 专用钢绞线 17 80mm1860MPa6km 7 对讲机摩托罗拉3 台 8 激光测距仪徕卡1 台 1111 施工用电施工用电 本工程中 计划提升施工时设置 2 台 YS PP 60 型液压泵源系统 单台需要 65kW 电容量 最大功率 配置不小于 25mm2的单根五芯电缆线 液压提升系统最大需用电 量为 65 2 130kW 提升过程中需要将相应的电源配电箱分别提供到各台液压泵源 第 31 页 系统附近 4 5 米范围内 现场应确保提升作业过程中 以上专用电源的不间断供电 1212 应急预案应急预案 12 112 1 现场设备故障应急预案现场设备故障应急预案 12 1 112 1 1 液压提升器故障液压提升器故障 本工程提升过程中主要存在液压提升器漏油的故障 出现故障后的具体应急措施 如下 1 立即关闭所有阀门 切断油路 暂停提升 2 专业人员对漏油设备的漏油位置进行全面检查 3 根据检查结果采取更换垫圈 阀门等配件 4 必要时更换油缸等主体结构 5 检修完成后 恢复系统 进行系统调试 6 调试完成后 继续提升 12 1 212 1 2 泵站故障泵站故障 泵站作为提升系统的动力源 由液压泵和电气系统两部分组成 主要故障表现为 停止工作 漏油以及电机出现故障后的应急措施如下 1 当泵站停止工作时 检查电源是否正常 2 检查泵站各个阀门