双向鱼腹式钢桁架结构滑移施工技术

双向鱼腹式钢桁架结构滑移施工技术北京**篮球馆钢屋盖是由双向正交鱼腹式钢桁架组成的空间桁架体系。经比选采用三滑道，六滑轨，高空逐段拼装，多点顶推累积滑移施工技术。应用实践表明，采用多点顶推累积滑移技术，可加快施工进度，提高工程质量，并能保证结构及施工安全。北京**篮球馆的屋盖桁架是由双向正交鱼腹式钢桁架组成的空间桁架体系。体育馆轴线尺寸为120m×120m，桁架的跨度为120m，间距12m，共26榀。桁架的端部高度均为6.3m．而中部为6．3~9．3m不等．共7种类型。桁架上下弦和腹杆杆件截面为箱形或H型．材料为Q345C，最大板厚50mm。屋架共有20个支座，分别位于主体结构四周20个混凝土柱子上．其中结构四角的支座为固定铰支座．其余16个支座为滑动球铰支座。屋盖桁架外形如图1（图略）所示。考虑到桁架的断面特点、现场施工条件以及工期的总体要求等因素．本工程对多种安装方案进行了比选，最终选定三滑道、六滑轨、高空逐段拼装、多点顶推累积滑移安装技术，最大滑移吨位达3500t。该项技术的成功应用，有效地解决了**篮球馆钢屋盖安装就位的难题。1技术特点(1)一般情况下，滑移工艺只适用于单向受力结构体系；但本工程通过增设中间滑道，增加了桁架在滑移过程中的受力支撑点，因而减小了桁架由于受力状态改变造成的不利影响，减小了桁架的下挠，使滑移工艺也能够适用于双向受力结构。(2)边滑道是利用混凝土结构中的拄顶槽形混凝土联系梁进行刚度加强后，在其单肢上铺设钢轨形成的，可减少边滑道架设，充分利用现有结构，简化了施工措施，提高了滑移施工过程的安全性。(3)针对鱼腹式桁架的特点，通过在中滑道加设不同高度的滑移托架，解决了桁架下弦不在同一个标高的滑移问题。(4)通过加设柱脚荷载转换支架，解决了中滑道支撑胎架柱荷载传递的问题。(5)通过增设中间滑道，形成多滑道、多滑轨、多点顶推，分散顶推点所受应力。(6)通过采用液压同步滑移控制系统，可实现多点顶推同步滑移。(7)通过采用应力、变形实时监测系统，实现在滑移过程中对桁架的应力及挠度的监控，以保证结构的安全。2多点顶推累积滑移施工工艺流程首先根据施工条件及屋盖外形特点，利用混凝土主体结构东西两边的槽型梁作为两条边滑道，中间位置加设一条临时支撑体系作为中滑道，形成三滑道(6条滑轨)的多点顶推高空累积同步滑移的施工工艺。在主体结构的北侧搭设一个13．5m宽的高空拼装平台。桁架在地面拼装胎架上拼装成一个个分段．然后吊装到高空拼装平台上，拼装成一个稳定的、具有一定刚性的滑移单元，向前同步推进滑移12m；然后再连接、拼装下一个滑移单元，再向前同步推进滑移12m。如此拼装、滑移10次，完成整个屋盖的滑移。最后经落架，屋盖结构由施工中的受力状态逐步过渡到设计受力状态。(1)多点顶推累积滑移施工总体流程见图2所示。(2)屋面桁架滑移流程如图3所示。3施工准备延(1会)困因增设了方中间滑道温，滑移过昏程中的桁衔架既不同姑于胎架上镇的受力状涨态，也不萌同于最终膜的空间受朋力状态，避而是变为慨三点受力已状态，因也此须在新雁工况下对誓原结门构进行验骆算。某些旱杆件和节垫点需要加文固，以保勤证在滑移确状态下的布强度及稳稿定性。画(2坊)轨对滑移状膝态和过程副进行计算阻机仿真分妇析，算出拖滑移每一袋步骤结构腐的每个部继位的内力恢和位移，凡轨道、支闷撑架、滑载移支座等丝节点的内客力以及滑郊移方向结滥构的刚度咏。显(3佩)首设计及计日算中间滑辅道支撑体膝系。加(4妈)申对边滑道亩槽形梁进黑行验算，铸算出滑移题支撑反力掀及液压爬否行器最大痰负荷等。弹(5吹)缎结合多点颠顶推累积娇滑移的特挣点，设计满滑移连接园点及辅助饼支架。菜4衫拼装平台芬及滑移支疼撑体系搭漫设迅4蛮．厅1蔽搭设高空雷拼装平台蹦在主体结棚构的北侧期搭设一步个您1闯3军．魔5来m城宽的高空机拼装平台暖。拼装平桐台由格构招柱与平台父桁架组成难，为桁架阅的高空拼合装提供支雹撑体系和感作业平台宽。袜4渴．玻2插搭设中间棵滑道支撑肆体系陪在主体结因构的跨中胖位置架设花一个由格严构柱以及刻柱间桁架修组成的中颂间滑道支依撑体系，近与结构两拳侧的边滑狭道形成三博滑道、六针滑轨、多北点顶推的羞滑移支撑男体系。当室格构柱需毁穿过混凝巷土结构楼葛板并坐落遥于结构底另板时，进覆行如下处惩理：鸟(1叮)锋在格构柱羽穿楼板的仇位置预留呜孔洞；贯(2演)尘由于结构油底板承载样力不能承垄受格构柱迎传下来的上荷载，须霞搭设柱脚旁荷载转换津支架，将凳格构柱传相递的荷载贤，通过荷糠载转换支肯架传递到缴混凝土剪顺力墙，再林通过剪力报墙传递至凡墙下的混剩凝土基础馅。贡4漆．哈3逐加固混凝玻土槽形梁间为保证混搜凝土槽形凶梁在滑移胆工况下两状单肢能共备同作用并趁具有足够纸的刚度，灿在槽形梁隐中部增加括支撑杆件态，如祖图后4麻所掀示沿.前。越5园安装三条掘滑道上相律关滑移设薯施结(1魂)狼为保证滑捐移通过性侨良好，滑紫移标高比踩设计安装陶位置标高坑高出一定搬高度。突(2译)覆边滑道使葬用若干个盒箱型梁制冤成的滑移恶托梁承托脾桁架结构趋。瞧(3呼)仔由于中滑悄道位置的卷屋盖桁架惩下弦标高散不一嚷致吓(寿呈鱼腹凝式剑)乏，而滑移迫轨道是水稳平的，为荣找平标高舰，在桁架麦与中滑道栏之间设置消若干个不灯等高的滑去移托娃座栗(适树状支狠撑阔)凉与长方形冶托盘支撑逆桁架结构驻。滑移托狱座纳为扇5服根钢管相细汇的正四赖棱锥体，弓如奥图冈5糠所示。（邮图略）灿(4扰)寒为防止滑寨移托座在室前进中倾连覆，在前共两组托座或前端加设拆稳定支撑缝。浊(5赌)倚为防止推及进力传至叙桁架下弦波，造成下兔弦受到过敌大拉力而捡变形，在枪中滑道滑双移托座之冒间安装传渐递拉力的炒拉杆。挽(6抗)湾在滑移托浓梁和托座藏下部设置誓挡板，以念防止桁架甲在滑移过动程中轴线苦向外引起冻的偏移与电扭转，使设最终滑移俩到位时的温状态与拼永装时的状乞态一致，概保持滑移灶的精度，爸利于准确芽就位。精6恳铺设滑移歪轨道辟(1草)闪滑移轨道曾两边轨道卡采秀用摊40k滥g锅型钢轨，疮中间轨道快采赠用摆QU10堵0(45坐kg暂)呆型标准钢项轨。杰(2傅)素中滑道上押两条滑移绿轨道的布承置对称于轮临时支撑崇支柱中心斑，间影距框1森．哑5疫m侮；两侧边上滑道各布洁置两条滑标移轨道，巾分别在槽棉形梁的单饰肢上铺设眉。麻(3悬)碧轨道和预润埋件通过首压板连接产，压板间驴距程800m瞧m讨。林(4充)低轨道上表伸面水平度雁小织于岂L床／墙100谊0揭。森(5扔)浙轨道段接叠头处高差吓允许偏差夸小瑞于歉lm盆m泉。劣(6导)践轨道下先沙二次灌浆找，再用薄仗钢垫板找愁平垫实。塌(7汪)等滑移支座欠安装就位超前应涂抹牺黄油，轨裙道上表面虹涂抹黄油非。覆7收配置滑移驻系统父根据计算威，选取液暗压爬行器思、液压泵罢站及其他寸设施。本浆工程钢屋阻架滑移系办统的配置器如下：查(1麻)盒采构用椒8碧台瓶TJG-医00肾0覆型液压爬救行器，边荷滑道筹各横2症台，中滑估道婆4斧台；乐(2印)附边滑道配捷置拖16k担W掩液压泵站违各南1荷台，中滑衔道配斥置悔35k唯W圈液压泵辛站珠1圾台；传(3)Y悬T-僚1鸟型计算机再同步控制虎系统；眠(4午)谊为更好地绿配合使粮用惊45k开g鉴轨道，特疗别研制了诉符姿合岁45k其g祸轨道外形属的推进器挠夹具。钥滑移系统扬配置如阻图芬7语所示。榴8日调试滑移纵系统哭液压滑移供设备系统呈安装完成据后，按以罢下步骤进僵行调试：剩(1鲜)休检查泵站队上所有阀捉或硬管的绸接头是否誉有松动，感并检查溢肠流阀的调地压弹簧处蓬于是否完异全放松状典态；鉴(2校)寄检查泵站巴启动柜与孤液压爬行宣器之间电惠缆线的连振接是否正诊确：渣(3扁)钓检查泵站愉与液压爬稍行器主油再缸之间的调油管连接莫是否正确躬：放(4疼)内系统送电娇，检查液宰压泵主轴含转动方向嫌是否正确忆：钞(5卫)俱在泵站不闯启动的情低况下，手示动操作控冰制柜中相妻应按钮，竟检查电磁俗阀和截止怠阀的动作糊是否正常旷，截止阀浮编号和爬棒行器编号检是否对应朵；盐(6骂)守检查传感选器布(脏行程传感尼器，位移租传感质器赤)黑，按动各心台液压爬鼠行器行程厅传感器滨的惧2义L恋、宫2L无-半、劫L太+剂、未L忆-毕，使控制柄柜中相应应的信号灯捆发讯：杠(7流)祖滑移前检进查：启动捉泵站，调糕节一定的勉压态力祥(5MP尽a肚左扰右骆)社，伸缩爬束行器油缸价：检限查范A半腔蝴、洽B概腔的油管习连接是否爱正确；检贪查截止阀胶能否截止矛对应的油何缸；检查问比例阀在逮电流变化激时能否加壮快或减慢吼对应油缸沟的伸缩速睛度；劈(8屑)捡预加载：梁调节一定典的压栗力该(陕2喜～趁3MPa偶)攀，使楔形比夹块处于查基本相同忧的锁紧状康态。捡9杯第抽n绳个滑移单优元形成紫按一定的夺工艺流程叛，在工厂背制赴作终→迟厂内预拼羞装调→蛛现场地面留分段拼岭装叮→壮分段吊引装夸→惭高空组装溉等步骤，丘形成逼第殿n长个滑移单彩元。慌1喜O酸多点顶推溉同步累积域滑移润1押0劫．挣1性同步滑移凡控制策略发液压滑移蹲应尽量保胆证各台液里压爬行器牧均匀受载浆，并保证飞各个滑移键点同步。群根旷据上述要眉求，制定吹如下控制亿策略。勉将讨8筝台液压爬盗行器中补的招①才②诞号圆、茶③④⑤斩⑥矛号以娇及掏⑦温⑧蹲号分黑为遍3旨组。将中说间一组趋的腥4荐台并联，绒并设定为前基准点，订位于东侧乎的衫2雅台液压爬邀行器设定反为主令携点猎A畜；西地侧摧2扑台液压爬企行器设定蔬为从令把点邮B翅。滑移控风制点平面碰布置如遣图其8鹊所拉示寸.期。历将基准点淹位置的液佳压爬行器池滑移速度饭设定为标阿准值，作虑为同步控挤制策略中冈速度和位匹移的基准武。在计算寇机的控制荡下从令串点勺B被以位移量腾来跟踪比姿对主令少点爪A舍，根据两厕点问位移淋量之辈差颈△塔L学，取中侍值侍△原L食／秧2付分别进行垮动态调整旧，保证各左台液压爬败行器在滑训移过程中凤始终同步爽。通过两舒点确定一优条直线的房几何原理拣，保证钢喘屋盖滑移帽单元及临杜时支撑结格构在整个擦滑移过程死中的平稳蔬。如涉图蚀9斜所示。堪1易0虫．溪2桨同步滑移节控制手段葛1石0逝．凡2仍．耐1爷滑移速度秧及精度责液压滑移露设备系统询的推移速捉度取决于牲泵站的流出量、楔形搅夹块切换锻和其他辅勇助工作所胃占用的时灵间。本工松程滑移水霞平推移速阔度书约副10攻m洁／扇h葬。底液压向步溪滑移控制洗精度侨为有±5m泻m纷。惩1谁0稼．南2阿．累2穗传感监测且系统只(1如)域通过行程陶传感监测燕，获得主渐油缸的位病置信息。览(2餐)巴通过位移慨传感监测窜，获得各蜓顶推点的调相对和绝蚊对位移信词息。排(3迁)浊通过油压牧传感监测轻，获知各蛋顶推点的捡顶推力信唇息。夫(4颤)爱通过电机籍启动信号悼反馈，获袜知电机运遇行状况。淡(5蚊)深通过电磁哄阀电信号震反馈，获秀知阀的工顿作状态。勇(6以)麻通过比例啦阀电流信洁号反馈，奶获得液压芹系统流量圣即顶推速拣度。它1茶0妈．红2置．银3来计算机同之步控制系丰统章为保鞋证甚6士条滑道同利步滑移，连本工程采剖用计算机私同步控制谣系统，通碌过数据反芽馈和控制格指令传递签，可实现株全自动同约步动作、料负载均衡钳、姿态矫谈正、应力叫控制、操荐作闭锁、己过程显示跪和故障报沈警等多种栗功能。订1狗0尖．辛2股．避4猜无线遥控议技术异为保证同启步滑移，玻采用了计伯算机无线建遥控系统周。它是基帅于无线以策太网的网处络协议，赞使用扩频霉、跳频通餐讯技术，姨实现现场去的实时监抢测与控制贪，实际应炼用最大无筑障碍传输待距离拦为弃24k立m售。该系统障具有实时迈性好，可枕靠性高。迈测控范围汇广，抗干孙扰能力及稿保密性强络，人机界臭面友好，雾使用方便侍灵活的特厦点。特别贯适用于旋展转、移动畏设备或临逆时设施需办要变动的蝇场合。增赵加了操作贞的灵活性袜和安全性际。可实现输单点对多奉点或单点伍对单点的知无线传输泉。刃1位0妙．令2普．疤5泽滑移过程子监控措施格(1调)意为使同步牌滑移过程偶中各液压赤爬行器的沃负载基本播均匀，计移算机控制怒系统通过虑同步传感件器的位移长测量，对慧滑移过程庙进行实时猫动态调整嘴控制。如(2趴)业根据预先岁通过计算纽得到的滑啦移顶推工湿况各顶推品点反力值浩，在计算巴机同步控屯制系统中怠，对每台县液压爬行荷器的最大风顶推力进暴行设定。且当遇到顶绍推力超出壁设定值时避，液压爬摔行器自动彻采取溢流殿卸载，以降防因顶推览点荷载分嗓布严重不遭均，造成惧对钢结构五和临时设采施的破坏想。佣(3形)怨通过液压馆回路中设捏置的自锁掀装置及机韵械自锁系存统，在液迹压爬行器算停止工作瑞或遇到停计电等情况谷时，能长辰时间自动嗽锁紧滑移杠轨道，确园保滑移钢魂结构的安哀全。猪1赔0娃．民3涝滑移过程两应力和变谅形的监测押10.3班.坏1榜应力的监扁测众监测的主钱要目的是灿通过现代谣化的监测齿技术，来菊监测滑移讽过程中屋姑面桁架体菌系和支撑粗胎架体系赖的结构应僵力变化情锅况，确保筝施工安全谱。具体方蛛法是使用蹄光纤光谱佣应变传感喇器来测量隆钢结构的锻应变，通怨过计算公脑式导换成饰杆件的应养力值，再棋将已测得敏的应力值传与计算分欢析的应力旋值对照，厌从而分析底钢结构的巧应力情况驾是否为良轮性。乌1驳0警．垮3沃．善2睁变形监测码变形监测扎主要指监礼测桁架滑捧移过程的练挠度变化艺。检验施僻工验算分期析得出的凶计算结果忽与实际施洒工情况的兰偏差，为臭下一步施洞工提供数质据和警示堪。具体方辰法是在拼流装平台桁渗架时采用燕水准仪测嗓量，对已什滑移的桁蚂架采用全何站仪反射圈贴片功能鼠进行测量冠。脉1膊1坟质量控制夜由于《钢再结构工程稳施工质量肆验