芜湖太赫兹科学城1#工程中心屋面桁架钢结构液压滑移方案20170919A.

1、芜湖太赫兹科学城1#工程中心屋面桁架钢结构液压滑移方案安徽盛运钢结构有限公司二一七年九月I安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案目录1.工程概况- 1 -2.方案总体思路- 2 -2.1.方案思路 _ - 2 -2.2.滑移流程图 _ - 2 -3.滑移工艺重点- 6 -3.1.关键技术及设备 _ - 6 -3.2.拼装胎架 _ - 6 -3.3.移轨轨道及顶推点布置 _ - 7 -3.4.滑移主要临时措施_ - 9 -3.4.1.滑移轨道设计 _ - 9 -3.4.2.滑移支座和顶推节点设计 _ - 11 -3.4.3.耳板 _ - 14 -3.4.4.滑块 _ - 14 -4. 滑移临时

2、措施安装注意事项 _- 15 -4.1.滑移轨道安装要求_ - 15 -4.2.滑道侧挡块的安装要求_ - 15 -5. 液压顶推系统配置 _- 16 -5.1.液压顶推器配置 _ - 16 -5.1.1.总体配置原则 _ - 16 -5.1.2.液压顶推器的选择 _ - 16 -5.2.液压泵源系统 _ - 16-5.3.电气同步控制系统 _ - 17-6. 液压同步顶推滑移简介-17-6.1.液压同步顶推滑移原理 _ - 17 -6.2.液压同步顶推滑移技术特点_ - 19 -6.3.滑移速度和加速度 _ - 19-6.3.1.滑移速度 _ - 19-II安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑

3、移方案6.3.2.滑移加速度 _ - 19-6.4.液压顶推器 _ - 19-6.5.液压泵源系统 _ - 20-6.6.计算机同步控制及传感检测系统_ - 20 -7. 施工组织体系 _- 21 -8. 主要液压系统设备 _- 22 -9. 滑移施工用电 _- 22 -10. 应急预案 _- 22 -10.1.现场设备故障应急预案_ - 22 -10.1.1.液压顶推器故障_ - 22 -10.1.2.泵站故障 _ - 23 -10.1.3.油管损坏 _ - 23 -10.1.4.控制系统故障_ - 23 -10.1.5.传感器无信号_ - 24 -10.2.意外事故应急预案_ - 24 -

4、10.3.防雨和防风应急预案_ - 24 -III安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案1. 工程概况本工程为芜湖太赫兹科学城1#工程中心屋面桁架钢结构滑移工程。屋面结构由桁架及桁架间支撑组成，桁架分布在CL 轴线，共计 9 榀桁架。桁架跨度43.2m，每榀桁架有 3 个支座，分别布置在桁架的两端和中间。桁架与桁架之间柱距为 7.2m，桁架下弦底标高为17.73m，上弦顶标高为19.2m20.0m，桁架高度为 1.47m2.27m。本次滑移施工范围为轴线3 9， C L 的所有桁架及其水平支撑，滑移总重量约为 500t。桁架平面布置图- 1 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案桁架立面

5、布置图2. 方案总体思路2.1.方案思路按照桁架结构布置特点及滑移施工工艺的要求，屋面桁架滑移施工拟采取“累积滑移”的施工工艺，即在屋面上 AC 轴线位置搭设拼装胎架，最先开始在胎架上拼装 L、 K 轴线桁架及之间的水平支撑，利用“液压同步顶推滑移”系统将桁架结构累积整体滑移到设计位置。桁架结构滑移施工共设置 3 组滑移轨道，分别设置于屋面结构的 3 轴线、 6 轴线和 9 轴线。滑移轨道设置在柱顶（标高为 17.400m）。桁架结构滑移施工的具体流程如下：在结构 AC轴线位置搭设桁架结构拼装胎架；安装滑道结构，包括轨道、侧挡板等；在胎架上拼装 K、L 轴线桁架和之间水平支撑结构，安装滑移支座

6、和顶推节点；安装第一组液压同步顶推设备，包括液压泵站、液压顶推器、油管、传感器等；调试液压同步顶推系统的电气系统，并做好滑移准备；开始正式滑移，将已拼装完成的结构向 L 轴线滑移 7.2m，暂停滑移；在胎架上拼装下一榀桁架结构，并拼装水平支撑，安装滑移支座。拼装完成后将桁架结构向 L 轴线整体滑移 7.2m ，暂停滑移；按照以上顺序依次完成 CL 轴线桁架的滑移作业；安装桁架支座，并对局部的支座位置进行微调，安装桁架支座，拆除滑移支座、顶推节点等临时措施 , 将屋面桁架结构落位至设计标高；完成整个桁架滑移安装作业。2.2.滑移流程图1.滑移轨道设置完成后， 在拼装胎架上拼装K、L 轴线桁架和之

7、间水平支撑，- 2 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案安装滑移支座、顶推节点和第一组顶推设备；2.设备调试完成后，将已拼装完成的桁架结构向L 轴线滑移 7.2m；- 3 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案3. 在拼装胎架处拼装 J 轴线桁架和之间的水平支撑，安装滑移支座；4. 将已拼装完成的桁架结构向 L 轴线滑移 7.2m；5.重复步骤 3，步骤 4，依次完成 HA 轴线桁架和水平支撑的安装和滑移。- 4 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案此时，所有桁架滑移至设计位置。（注：在拼装 G轴线桁架时，安装滑移支座，顶推节点，安装第二组顶推设备。）6. 拆除顶推支座，顶推节

8、点，顶推设备，将桁架结构落位至设计位置；滑移施工完成。- 5 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案3. 滑移工艺重点3.1.关键技术及设备本工程滑移施工所采用的关键技术及设备如下：1. 大型钢结构液压同步顶推滑移施工技术2.YS-PJ-50 型液压顶推器；3.YS-PP-15 型液压泵源系统；4.YS-CS-01 型计算机控制系统。3.2.拼装胎架在结构轴线 3 9， A C处设置拼装胎架，如下图所示：- 6 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案胎架平面布置示意图3.3.移轨轨道及顶推点布置桁架结构滑移施工共设置3 组滑移轨道，分别设置于结构的3 轴线、 6 轴线和 9 轴线附近，

9、每条滑移轨道长 75.3m。整个屋面桁架滑移共设置 6 个顶推点。每个顶推点设置 1 台 YS-PJ-50 型液压顶推器，共计 6 台液压顶推器。滑移轨道及顶推点布置如下图所示。- 7 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案滑移轨道及顶推到位后顶推点布置图- 8 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案3.4.滑移主要临时措施桁架滑移临时措施立面图注：水平支撑二原设计位置与耳板位置干涉，向上移动140mm。混凝土柱柱顶标高和滑道梁顶标高 17.400m。1-11-1桁架结构滑移时需设置滑移临时措施，滑移临时措施主要包括滑移轨道，滑移支座，顶推节点等。滑移轨道由16a 槽钢，侧挡块，滑道梁

10、，短柱，埋件等组成。滑移支座主要包括钢滑块。顶推节点由耳板组成。3.4.1. 滑移轨道设计滑移轨道在桁架结构滑移过程中，起到承重、导向作用。- 9 -安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案滑移轨道下表面标高为柱顶标高，滑移轨道共3 条，分别布置在3 轴线、 6轴线和 9 轴线。滑移轨道从A 轴线到 L 轴线设置，单条滑移轨道长75.3m。滑移轨道由滑道梁，短柱和16a 槽钢组成。短柱通过埋件与混凝土梁连接，滑道梁通过埋件与混凝土柱连接，滑道梁与短柱通过焊缝连接，16a 槽钢通过侧挡块焊接在滑道梁上。 短柱和滑道梁规格为HW300 300 1015，材质为 Q345B。滑移轨道立面示意图如下：

11、滑移轨道立面示意图滑移轨道中心线与梁中心线重合。轨道由16a 槽钢及侧挡块组成。 16a 槽钢与埋件、滑道梁焊接固定，滑移过程中起到承重及导向作用。侧挡块规格为20 40150mm（材质 Q235B），焊接在 16a 槽钢翼缘两侧，起到抵抗滑移支座推力以及水平力作用。侧挡块焊缝采用双面角焊缝，焊脚高度不小于10mm。16a槽钢侧挡块详图滑道剖面图-10-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案滑道轨道3.4.2. 滑移支座和顶推节点设计如下图滑移支座分布图所示，在3 轴线， 6 轴线和 9 轴线上，从 C 轴线到 L轴线处设置滑移支座， 共计 27 个滑移支座。其中，在顶推点处设置顶推节点 （

12、耳板）。-11-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案滑移支座分布图滑移支座设计主要包括滑块的设计，顶推节点设计主要包括耳板的设计。滑移支座和顶推节点详图如下：-12-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案滑移支座和顶推节点详图1-1-13-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案1-13.4.3. 耳板耳板在滑移过程中起到连接滑移支座和顶推器的作用。耳板使用厚度20mm的钢板（ Q345B），耳板详图如下：耳板详图3.4.4. 滑块水平滑移过程中，应严格防止出现“卡轨”和“啃轨”现象的发生。在滑道-14-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案和滑移支座设计时，应充分考虑预防措施。将滑移

13、支座前端（滑移方向）设计为“雪橇”式，并将其两侧制作成带一定弧度的型式。通过以上设计，可以有效防止滑移支座因滑道不平整卡住“啃轨”的情况出现。滑块材质为Q235B。钢滑块详图如下：钢滑块详图4. 滑移临时措施安装注意事项4.1.滑移轨道安装要求本工程中为保证滑道内表面平整， 减少滑移过程中的阻碍、 降低滑动摩擦系数，滑道在铺设时，应做到：滑移轨道梁表面应水平；槽钢拼接位置应保证其平整度，不得存在高差；滑移梁中心线与滑移中心线偏移应控制在 10mm以内；钢滑块及滑移梁上表面应在滑移之前应涂抹黄油润滑。4.2.滑道侧挡块的安装要求滑道侧挡块起着直接抵抗顶推反力及滑移精度控制的作用， 因此在安装过程

14、中应注意以下几个方面：为保证滑道侧挡块与顶推支座之间有足够的接触面，滑道侧挡板的设置形式应严格按照图纸设计型式安装；滑道侧挡块与滑移梁的焊缝高度应满足设计要求，以满足抵抗顶推反力的使用要求；所有滑移梁上的侧挡块的起始安装位置应在同一轴线位置处，并在每条轴线位置处重新设置起始点，以减小安装累积误差，满足滑移同步性的要求；同一滑移梁两侧的侧挡块安装误差应小于 1mm，相邻滑道侧挡块的间距误差应小于 3mm；-15-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案侧挡块前方（滑移前进方向）严禁焊接。5. 液压顶推系统配置液压顶推滑移系统主要由液压顶推器、 液压泵源系统、 传感检测及计算机同步控制系统组成。

15、液压顶推滑移系统的配置本着安全性、 符合性和实用性的原则进行。5.1.液压顶推器配置本工程拟选用的液压顶推器的型号YS-PJ-50 型，额定顶推力为50t 。5.1.1. 总体配置原则1. 满足桁架结构累积滑移驱动力的要求，尽量使每台液压顶推器受载均匀；2. 尽量保证每台液压泵站驱动的液压顶推器数量相等， 提高液压泵源系统利用率；3. 在总体布置时，要认真考虑系统的安全性和可靠性，降低工程风险。5.1.2. 液压顶推器的选择在滑移过程中，顶推器所施加的推力和所有滑靴和滑轨间的摩擦力F 达到平衡。摩擦力 F=滑靴在结构自重作用下竖向反力 1.2 0.15 ( 滑靴与滑轨之间的摩擦系数为 0.13

16、 0.15 ，偏安全考虑取摩擦系数为 0.15 ， 1.2 为摩擦力的不均匀系数)。根据估算，总的竖向荷载约为500t, 则滑移过程中总的摩擦力大小为：T=5001.2 0.15=90t 。根据以上计算，屋面桁架滑移所需的总顶推力大小为 90t 。本工程中桁架结构滑移施工共设置 6 个顶推点，每个顶推点布置 1 台 YS-PJ-50 型液压顶推器，共计六台顶推器。单台 YS-PJ-50 型液压顶推器的额定顶推驱动力为 50t ，则顶推点的总顶推力设计值650300 t90 t , 能够满足滑移施工的要求。5.2.液压泵源系统液压泵源系统为液压顶推器提供液压动力， 在各种液压阀的控制下完成相应动

17、作。在不同的工程使用中，由于顶推点的布置和液压顶推器的配置都不尽相同，为了提高液压顶推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。根据顶推重物顶推点的布置以及液压顶推器数量和液压泵源流量， 可进行多-16-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案个模块的组合， 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顶推器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展， 以满足各种类型滑移工程的实际需要。本工程中共配置 2 台液压泵源系统。液压泵源系统布置在每个滑移桁架单元顶推点之间，滑移过程中随桁架一起移动。5.3.电气同步控制系统电气同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、 传感检测

18、系统和计算机控制系统等组成。液压同步顶推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顶推过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。本工程中共配置一套YS-CS-01型计算机同步控制及传感检测系统。6. 液压同步顶推滑移简介6.1.液压同步顶推滑移原理本工程中采用液压顶推滑移的施工工艺， 所选用步进式液压顶推器， 是一种通过后部顶紧， 主液压缸产生顶推反力， 从而实现与之连接的被推移结构向前平移的专用设备。此设备

19、的反力结构利用滑道设置，省去了反力点的加固问题。液压顶推器与被推移结构通过销轴连接， 传力途径非常直接， 启动过程中无延时，动作精确度好。 由于其反力点为步进顶紧式接触， 不会在滑移过程中产生相对滑动，所以同步控制效果更好。 步进式的工作过程， 使得同步误差在每个行程完成后自然消除，无累积误差，同步精度很高。“液压同步顶推滑移技术” 采用液压顶推器作为滑移驱动设备。 液压顶推器采用组合式设计， 后部以顶紧装置与滑道连接， 前部通过销轴及连接耳板与被推移结构连接，中间利用主液压缸产生驱动顶推力。液压顶推器的顶紧装置具有单向锁定功能。 当主液压缸伸出时， 顶紧装置工作，自动顶紧滑道侧面；主液压缸缩

20、回时，顶紧装置不工作，与主液压缸同方向移动。液压顶推器工作流程示意图如下表。-17-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案液压同步顶推器工作流程表第一步：液压顶推器顶紧装置安装在滑道上，靠紧侧向挡板；主液压缸缸筒耳板通过销轴与被推移结构连接；液压顶推器主液压缸伸缸，推动被推移结构向前滑移。第二步：液压顶推器主液压缸连续伸缸一个行程，顶推被推移结构向前滑移一端距离（一个步距）。第三步：一个行程伸缸完毕，被推移结构不动；液压顶推器主液压缸缩缸，使顶紧装置与滑道挡板松开，并跟随主液压缸向前移动。-18-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案第四步：主液压缸一个行程缩缸完毕，拖动顶紧装置向前移动一

21、个步距，一个行程的顶推滑移完成，从步序1 开始执行下一行程的步序。6.2.液压同步顶推滑移技术特点本工程中桁架结构采用液压同步滑移施工技术，具有以下的优点：1. 采用“液压同步顶推滑移施工技术”施工大跨度钢结构，技术成熟，有大量类似工程成功经验可供借鉴，安装过程的安全性有保证；2. 滑移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；3. 液压同步顶推设备、 设施体积和重量较小， 机动能力强，倒运和安装方便；4. 滑移顶推、反力点等与其他临时结构合并设置， 加之液压同步滑移动荷载极小的优点，可使滑移临时设施用量降至最小。6.3.滑移速度和加

22、速度6.3.1. 滑移速度液压顶推滑移系统设备的水平牵引速度取决于液压泵源系统的配置及单台液压顶推器所分配的流量、其他辅助工作所占用的时间 , 本次滑移速度约为12m/h。6.3.2. 滑移加速度液压同步顶推滑移作业过程中各点速度保持匀速、同步。在启动和制动时，其加速度取决于液压泵源系统流量及液压顶推器的工作压力，加速度极小， 以至于可以忽略不计。 这为滑移过程中桁架结构、 下部支承结构以及所有临时措施的安全性增加了保证度。6.4.液压顶推器本工程中拟采用YS-PJ-50 型液压顶推器，液压顶推器如下图所示。-19-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案YS-PJ-50 型液压顶推器6.5.

23、液压泵源系统液压泵源系统为液压顶推器提供动力， 并通过就地控制器对多台或单台液压顶推器进行控制和调整， 执行液压同步顶推滑移计算机控制系统的指令并反馈数据。液压泵源系统如下图所示。YS-PP型液压泵源系统6.6.计算机同步控制及传感检测系统液压同步顶推滑移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顶推滑移系统设备采用CAN总线控制、以及从主控制器到液压顶推器的三级控制，实现了对系统中每一个液压顶推器的独立-20-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方

24、案实时监控和调整，从而使得液压同步滑移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）、手动控制以及单台顶推器的点动操作， 从而达到钢结构整体滑移安装工艺中所需要的同步滑移、安装就位调整、单点毫米级微调等特殊要求。液压同步滑移计算机控制系统人机界面7. 施工组织体系液压顶推滑移专业现场组织体系如下图所示：现场施工组织体系图-21-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案8. 主要液压系统设备本工程中液压同步滑移施工的主要设备

25、见下。主要液压顶推设备表序号名 称规 格型 号设备单重数 量备注1液压泵源系统18kWYS-PP-151.45t2 台2液压顶推器50tYS-PJ-500.2t6 台3高压油管31.5MPa标准油管箱2 箱4计算机控制系统32 通道YS-CS-011 套5传感器锚具、行程、油压6 套6对讲机摩托罗拉4 台9. 滑移施工用电本工程中，共设置2 台 YS-PP-15 型液压泵源系统，单台液压泵源系统需要215kW电容量，单台配置不小于10mm的单根五芯电缆线。液压提升系统最大需用电量为： 152=30kW。滑移过程中需要安装单位将相应的二级电源配电箱分别提供到 1 台液压泵源系统附近45 米范围内

26、。现场滑移用电源应尽量从总盘箱拉设专用线路，以确保滑移作业过程中， 以上专用电源的不间断供电。10. 应急预案10.1. 现场设备故障应急预案10.1.1. 液压顶推器故障本工程滑移过程中主要存在液压顶推器漏油的故障，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，暂停滑移；（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，继续滑移。-22-安徽盛运钢结构有限公司钢结构液压滑移方案10.1.2. 泵站故障泵站作为滑移系统的动力源， 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）检查泵站各个阀门的开闭情况，确保全