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文档简介

5.1施工六区钢结构施工思路 25.2施工六区钢结构安装方案 65.2.1施工六区吊装区钢结构重量统计及吊装工况分析 95.2.2施工六区钢结构安装技术措施 145.3支撑架布置方案 175.3.1支撑架设置原则 175.3.2支撑架布置说明 175.3.7临时支撑架变形及应力验算 245.3.7.1悬挑桁架下方支撑架 245.4支撑架卸载方案 355.4.1支撑架拆除原则 355.4.2支撑架拆除前准备工作 355.4.3支撑架卸载流程 365.4.4支撑架卸载监控措施 385.5提升区屋面网壳液压提升方案 395.5.1施工计划 395.5.2施工工艺技术 425.5.2.1施工条件分析 425.5.2.2总体思路 425.5.2.3提升范围及单元划分 425.5.2.4方案优点 435.5.2.5工艺流程 445.5.2.6施工工艺 455.5.2.8提升前准备及检查工作 585.5.2.9正式提升 615.5.3施工安全保证措施 625.5.3.1技术保障措施 625.5.3.2主要技术及设备 625.5.3.4监测监控措施 685.5.3.5网壳变形测量监控 695.6.3胎架设计 695.5.3.6安全管理目标 705.5.3.7安全、文明施工 705.5.5应急处置措施 715.5.5.1应急处理措施 715.6钢结构现场拼装方案 765.6.1现场拼装概述 765.6.2现场拼装施工流程 765.1施工六区钢结构施工思路施工六区-吊装施工六区-提升施工六区-吊装施工六区-提升施工六区钢结构施工分区1、施工说明(1)施工六区拟采用“分块吊装+累积提升”的施工方案。(2)施工顺序为先施工外侧吊装区,再施工内部的提升区。吊装顺序从F轴线开始从图中箭头方向往S轴线进行施工。先吊装下部钢柱,再吊装内部环梁和立环桁架,再吊装内部的悬挑桁架,然后吊装桁架上方屋面网壳分块,最后将楼层上方的屋面网壳提升至预定位置和补杆。(3)拟采用400吨履带吊带超起在地面一层边界外侧进行分段吊装,4#~6#塔吊配合施工,25吨汽车吊在地面进行拼装。提升区单层网壳拟采用16吨汽车吊在首层进行拼装,8吨汽车吊在机房层屋面进行拼装,4#~6#塔吊配合提升区的屋面网壳拼装。(4)屋盖网壳吊装单元下方需搭设格构式支撑架。(5)16吨汽车吊行走至首层穹顶屋面网壳下方拼装部分提升区屋面网壳。2、施工机械布置序号施工机械数量型号用途1400吨履带吊1台XGC400-1钢柱、桁架及部分网壳吊装225吨汽车吊4台STC250T网壳分块地面拼装316吨汽车吊2台QY16提升区网壳地面拼装48吨汽车吊2台STC80T提升区网壳上楼面拼装5塔吊4#~6#2台C7525/C6515卸货、倒料、支撑架吊装、提升区拼装等3、施工流程第一步:顺时针方向依次安装钢柱、内环梁、内侧三角桁架和立面环桁架。第二步:按照以上顺序继续吊装内侧三角桁架和立面环桁架,开始安装悬挑桁架。第三步:按着上述步骤继续安装悬挑桁架。第四步:开始吊装网壳分块。第五步:继续吊装网壳分块,并进行网壳分块之间的补杆。第六步:继续吊装内侧的网壳分块,并进行前面网壳分块的补杆。第七步:提升区在首层拼装的网壳开始提升。第八步:网壳提升至27.650m标高后,与机房层楼面的提升区合并。第九步:安装累积提升区之间的联系杆件。第十步:提升区和吊装区后补杆件安装,钢结构施工完成。V型支撑柱5.2施工六区钢结构安装方案V型支撑柱屋盖环梁下部支撑桁架屋盖网壳屋盖环梁下部支撑桁架屋盖网壳施工六区钢结构整体轴测图1、施工说明(1)施工六区拟采用“分块吊装+液压提升”的施工方案。(2)施工顺序为从F轴线开始从图中箭头方向往S轴线进行施工,先吊装施工六区的下部钢柱、环梁及立面桁架,再吊装内侧三角桁架,然后吊装外侧悬挑桁架,最后吊装悬挑结构上部的网壳分块。(3)吊装机械拟采用400吨履带吊,带超起在地面一层外侧分段(分块)吊装,25吨汽车吊在地面拼装。(4)屋面网壳吊装分块需搭设2米X2米的格构式支撑架。2、机械性能(1)400t履带吊吊装性能(42米主臂+72米副臂)(2)25t汽车吊吊装性能5.2.1施工六区吊装区钢结构重量统计及吊装工况分析1、施工六区悬挑结构、立面桁架及屋面网壳分段说明(1)施工六区下部环梁及立面环桁架重量统计施工六区下部环梁及立面环桁架分段示意图序号分段编号分段重量序号分段编号分段重量1DZ-S019.9T1DZ-H016.6T2DZ-S029.2T2DZ-H0216.5T3DZ-S036.6T3DZ-H039.4T4DZ-S0411.5T4DZ-H0414.3T5DZ-S056.6T5DZ-H0511.7T6DZ-S069.2T6DZ-H0619.4T7DZ-S079.9T7DZ-H0711.5T8DZ-S080.9T8DZ-H0813.9T9DZ-S092.1T9DZ-H099.3T10DZ-S100.9T10DZ-H1016.8T11DZ-S112.1T11DZ-S118.3T(2)施工六区三角桁架重量统计内侧三角桁架采用4#塔吊结合400t履带吊单根吊装。施工六区悬挑桁架及环梁吊装分块重量分析序号分块编号分段重量/t吊装半径/m角度/配重吊机性能/t工况分析1XHJ-18.77475°/4022.0满足要求2XHJ-211.06875°/4025.1满足要求3XHJ-316.46285°/4028.9满足要求4XHJ-414.25685°/026.5满足要求5XHJ-518.95285°/029.6满足要求6XHJ-619.44685°/035.3满足要求7XHJ-721.84685°/035.3满足要求8XHJ-818.84485°/037.4满足要求9XHJ-921.14685°/035.3满足要求10XHJ-1019.34885°/033.3满足要求11XHJ-1121.84685°/035.3满足要求12XHJ-1219.74485°/037.4满足要求13XHJ-1324.14485°/037.4满足要求14XHJ-1418.04485°/037.4满足要求15XHJ-1521.64685°/035.3满足要求16XHJ-1617.44885°/033.3满足要求17XHJ-1718.35485°/028满足要求18XHJ-1812.46085°/023.8满足要求19XHJ-1911.96875°/4025.1满足要求20XHJ-208.94885°/033.3满足要求21XHJ-219.05085°/031.4满足要求施工六区网壳吊装分块重量统计施工六区网壳分块重量分析序号分块编号分段重量/t吊装半径/m角度/配重吊机性能/t工况分析1S6-DZ-125.37465°/16038.5满足要求2S6-DZ-236.95475°/8044.5满足要求3S6-DZ-336.24875°/8044.5满足要求4S6-DZ-434.95075°/8044.5满足要求5S6-DZ-525.84675°/8044.5满足要求6S6-DZ-634.84675°/8044.5满足要求7S6-DZ-734.95275°/8044.5满足要求8S6-DZ-833.55275°/8044.5满足要求9S6-DZ-924.85475°/8044.5满足要求10S6-DZ-1028.56075°/12044.5满足要求11S6-DZ-1127.47665°/16038.5满足要求12S6-DZ-1218.57865°/16038.5满足要求13S6-DZ-1321.97265°/16038.5满足要求14S6-DZ-1414.47065°/12040.2满足要求15S6-DZ-1521.17065°/12040.2满足要求16S6-DZ-1620.47265°/16038.5满足要求17S6-DZ-1728.57865°/16038.5满足要求18S6-DZ-1820.18265°/16035.7满足要求(4)施工六区内侧环梁吊装工况分析施工六区内侧环梁吊装工况分析施工六区的内侧环梁采用4#、6#塔吊进行吊装,4#和6#塔吊型号C7525,臂长74m,满足要求;6#塔吊60m吊装半径内额定起重性能为3.4t,水平环梁分段重量为3.1t,满足要求。4#塔吊50m和65m吊装半径内额定起重性能为4.3t和2.2t,水平环梁分段重量为3.6t和2.4t,满足要求。(5)施工六区悬挑结构、立面桁架吊装工况分析施工六区悬挑结构及立面桁架采用400吨履带吊进行吊装,采用42m主臂,72m副臂,主臂角度85度,超起后配重50吨,46m吊装半径内履带吊额定起重性能为41.3t,悬挑结构及立面桁架最重分段XHJ-13重量为24.1t,满足吊装要求。(6)施工六区网壳分块最不利吊装工况分析施工六区的网壳分块拟采用400吨履带吊进行吊装,采用42m主臂,72m副臂,主臂角度75度,超起后配重80吨,54m吊装半径内履带吊额定起重性能为44.5t,网壳最重最不利分块为S6-DZ-2重量为36.9t,满足吊装要求。施工六区的网壳分块拟采用400吨履带吊进行吊装,采用42m主臂,72m副臂,主臂角度65度,超起后配重160吨,82m吊装半径内履带吊额定起重性能为35.7t,网壳最远最不利分块为S6-DZ-18重量为20.1t,满足吊装要求。(7)履带吊站位履带吊站位平面布置图5.2.2施工六区钢结构安装技术措施1、本工程屋面现场采用大型履带吊进行分块吊装,在每个网壳分块下部设置临时支撑胎架,以保证网壳分块在吊装过程中结构保持稳定。2、根据吊装单元的结构形式、重心以及拼装形式等合理设置吊点,并通过手拉葫芦对安装角度进行调节,确保安装精确度。吊装单元设置4个吊点的方式进行吊装就位。3、安装前在钢柱上绑扎好登高安全爬梯,并在操作爬梯处设置防坠器以保障施工人员上下爬梯施工操作的安全。在网壳分块一周圈设置安全生命线,安装后补杆件是使用焊接吊篮进行焊接作业。吊篮形式如下图。焊接挂篮4、施工工艺(1)、施工准备吊装前的检查:索具、工具是否齐全,符合安全要求。所有网壳分块编号,控制线是否齐全。安全设施是否齐备,道路是否平整,起重设备是否完好。检查临时支撑胎架的安装精度;确认网壳分块的几何尺寸和分段重量;绑扎钢丝绳、高空用操作栏杆、安全绳。为了保证网壳分块吊装的安全和质量,吊装前必须具备以下条件:1)拟定专项安全吊装作业措施,并向操作人员安全交底;2)进场起重机械应经检验合格,并报审;3)焊缝质量合格,焊接工艺评定报告齐全;4)网壳分块组装检验批,报验、验收合格;5)认真检查组装好的网壳构件是否放平、垫实,防止变形扭曲;6)起重工应认真检查好吊具,如钢丝绳,卡环,倒链等各种吊具;7)吊装工作必须有专业人员指挥吊装。(2)、钢丝绳的绑扎根据网壳分块截面的几何特征和重心位置,确定钢丝绳的绑扎点。钢丝绳绑扎在屋面上层网壳节点处,绑扎时垫设橡胶块,防止钢丝绳损坏构件表面油漆。(3)、网壳分块的吊装本工程屋面网壳采用分块吊装的方法进行安装。钢丝绳绑扎时,根据构件起重量在吊装钢丝绳上配备相应的手拉葫芦,在构件离地面1m左右后进行调平,以便吊装构件顺利就位。正式吊装前必须进行试吊,并在手拉葫芦调平后加设保险钢丝绳,防止意外。吊装块就位后进行初步找正,并拉设风缆绳临时固定。(4)、网壳分块找正找正包括平面位置和标高的找正。平面位置的找正,通过全站仪测放网壳分块的控制点,通过调整手拉葫芦以及在支撑塔架上加设垫块调整。标高的找正:一端在支钢柱安装时进行,另一端通过在临时支撑胎架上加设垫板调整。(5)、网壳分块的稳定性第一块网壳分块安装就位后及时拉设风缆绳,进行找正,临时稳定,在第二块网壳分块就位后及时进行补杆,将两块网壳焊接。(6)、网壳分块的组装和安装精度要求钢网壳小拼单元的允许偏差(mm)注:D为节点直径,d为杆件直径,b为杆件截面边长,l1为杆件长度,l为网格尺寸,h为锥体(柜架)高度,A为网格对角线尺寸。网壳分条或分块的拼装长度的允许偏差(mm)网壳结构安装的允许误差5、网壳分块之间的杆件高空补足本工程两块网壳之间需要进行次杆件的高空补足工作。由于该部分需要补足的次杆件重量较轻,所以次杆件上料采用手拉葫芦进行即可。工人在高空作业的时候,必须佩带两道安全带,以确保高空作业时的安全性。6、分块处下部需设置支撑架作为临时支撑,支撑架设置在下部钢柱或钢梁上。设置在楼板上的支撑架下部设置转换钢梁,设置在悬挑结构处下方需层层回顶加固处理。5.3支撑架布置方案5.3.1支撑架设置原则1、临时支架的位置根据结构吊装分块进行设置。2、充分考虑吊装过程中的安全性。3、避免在支撑架卸载时出现承受最不利工况。4、支撑架尽量设置在下部钢柱或钢框梁上,减少对下部结构安全带来的影响。设置在悬挑结构上的支撑架需进行回顶。5、支撑架设置在网壳下弦鼓节点处。6、临时支架必须保证设立后的整体稳定性,采用刚性支撑以及缆风绳将临时支架与楼面稳定加固。5.3.2支撑架布置说明本工程屋盖网壳钢结构,采用分块吊装的施工方案,故上述结构分块吊装时均需要设置临时支撑架,用于吊装单元的临时固定。本工程支撑架具有投入量大、搭设要求高、高度高、承载力大等特点,为保证结构安装过程的安全,安装精度,需对支撑架设计。根据施工总体安排,屋盖结构吊装均需设置支撑。支撑类型为贝雷架和支撑架。以便节点和构件就位,按节点和构件的重量进行计算,确定支撑架的形式采用格构柱体系,并根据吊装时支撑架受力的不同,进行每个支撑架的合理设计,支撑架在分段吊装前必须制作结束并交检查员验收合格方可使用。按布置位置将各支撑架吊装到位,并用缆风绳进行固定,同时与楼面固定。临时支撑安装拆除根据现场钢结构施工进度进行调整,在相应钢结构安装施工前安装临时支撑,钢结构安装成为自受力体系后卸载拆除。1、组合式支撑架描述(1)格构式支撑架网壳分块下方使用组合式支撑架,支撑架结构平面尺寸为2m×2m、1m×1m。其标准节高度为1.5m、3.5m和6.5m。支架四肢钢柱为Φ140×5、Φ89×4钢管,横杆及斜杆为Φ60×3.5钢管,钢材均采用Q235钢。每个标准节可由四片组装而成,安装和运输非常方便,即可单片人工高空安装,又可组成标准节采用吊机吊装。施工六区悬挑桁架下方支撑架搭设高度较高,支撑架直接落在首层和负一层楼面的采用平面尺寸为1.8m×1.8m,主肢截面为P219×10,缀条截面为P114×4,钢材均采用Q345钢。主肢与主肢采用焊接的连接方式,主肢与缀条采用相贯焊接的连接方式。2、组合式支撑的组装(1)支撑架组装组合式支撑架组装流程示意组合支撑架细部图3、支撑架安装注意事项支撑架组装至设计高度后,由塔吊吊装至设置位置。当支撑架因高度、吊机性能等因素未能一次安装到位时,采用分段安装。分段安装时,分段处须同步设置缆风绳,防止倾覆。为确保结构及支撑安全,支撑设置有以下几点原则:(1)支撑架摆放位置及下设平台的位置有严格要求,确保结构安全的基础上严格按照方案及相关规范要求搭设;(2)支撑架四个角柱必须尽可能落在梁和墙上,中心尽可能靠近柱中心;(3)支撑架直接落在板上的,必须下设钢梁转换。落在悬挑结构上须采用支撑架回顶。(4)支撑架顶部型钢转换平台及支撑体系必须安全牢固,并与结构进行适当焊接连接,确保支撑架的整体稳定性;(5)支撑架拼装时必须对支撑片进行挑选,对有弯曲变形及锈蚀严重的不能使用,拼装时严格控制支撑架的垂直度;(6)支撑架拼装时连接圆盘上的连接螺栓不得漏装,应全数连接固定牢固。5.3.3支撑架的设置支撑架在整个屋盖的结构吊装过程中起着十分重要的作用,在结构吊装阶段,所有重量都将由支撑架承担,吊装结束后,又通过支撑架对结构进行卸载,所以支撑架的设置将按吊装要求严格设置。结构吊装支撑阶段,必须考虑支撑架的强度及稳定性,对于强度主要考虑的上部作用的荷载,即吊装单元的重量。根据钢结构安装总体思路,可分为悬挑三角桁架下方支撑架和网壳分块下方支撑架,支撑架的设置如下:悬挑桁架下方共设置10个支撑架。落到首层楼面及负一层楼面的10个支撑架采用平面尺寸为2mX2m,主肢截面P219X10,腹杆截面P114X4。悬挑桁架及外半圈环梁安装完成后,可卸载楼面上的支撑架。支撑架平面布置如下图。悬挑桁架下方支撑架平面布置图网壳分块下方共设置54个支撑架。悬挑桁架区域上方的分块设置16个支撑架,平面尺寸为1mX1m,主肢P89X5,腹杆P60X3.5,此16个支撑可采用单根P609X16的钢管,钢管侧向需与结构相连。网壳分块内侧设置38个支撑架,平面尺寸为1mX1m,主肢P89X5,腹杆P60X3.5。钢材材质均为Q235。支撑架平面布置如下图。屋面网壳临时支撑架布置平面图5.3.4支撑架上下部处理及对悬挑楼板的加固处理设置在楼层下方钢柱及钢梁上的支撑架,楼面下方不做反顶加固,在支撑架下方设置转换平台。支撑架下部转换平台设置在楼板上方的支撑架,拟在支撑架下方设置型钢转换梁的方式,将力传递至钢柱或钢框梁上,同时,在支撑架四周拉设缆风绳。型钢梁落位在钢框梁上采用加挡板焊接或膨胀螺栓固定的方式于钢框梁,以防移动。支撑与型钢梁焊接采用角焊缝,角焊缝有效尺寸不小于6mm。支撑架下方转换钢梁设置在悬挑钢梁或悬挑楼板上方的支撑架,需进行反顶加固,进行层层回顶的方式。支撑架下部回顶支撑架上部处理机房层屋面支撑架下方转换钢梁布置机房层楼面支撑架下方转换钢梁布置5.3.5组合式支撑的工程应用在施工过程中,大量的使用此类组合式支撑,收到良好的经济及安全效益。组合支架的现场组装成支架安装单元(可利用现场吊机吊装,拼装速度快)本工程临时支撑架加固采用装配式格构承重支架。采用装配式临时支撑,不仅能够满足施工需要而且安装和拆除都比较方便,施工效率也比较高。5.3.6临时支撑稳定措施由于本工程局部临时支撑高度较高,需在临时支撑在支撑竖立安装过程中拉设缆风绳。缆风绳采用φ12mm、6X19的钢丝绳,缆风绳拉设于临时支撑四主肢,拉设高度位于临时支撑2/3高度以上,缆风绳与地面夹角宜控制的30度~60度。缆风绳拉设示意图缆风绳的锚固可以拉设在钢柱或钢梁上,在钢结构构件上焊接弯钩或耳板。部分支撑架设置在楼板边,外侧无法拉设缆风绳,在支撑架两侧主肢伸出钢管与三层结构梁焊接连接,采用的钢管应大于P140X5,材质为Q235。5.3.7临时支撑架变形及应力验算5.3.7.1悬挑桁架下方支撑架高度取45.6米计算。荷载信息:自重、活载、风荷载;竖杆:Ф203*8;腹杆截面Ф114*4;水平弦杆:Ф114*4;钢材均采用Q355;顶部平台规格为H400*400*12*12,钢材采用Q355B。风荷载计算表格:支撑架编号场地类别H(m)w0(kN/m2)βzμsμz受风面积(x/y)/m2Fx/kN45.6m支撑架A45.60.451.491.21.8634.6/34.651.7计算模型荷载组合:计算应力时,考虑如下组合:1.2DEAD+1.4LIVE+1.0WIND-X计算变形时,不考虑分项系数,考虑如下荷载组合:1.0DEAD+1.0LIVE+0.4WIND-X2、结果计算位移云图(Dx,单位:mm)最大位移104.8mm满足要求位移云图(Dy,单位:mm)最大位移7.2mm满足要求位移云图(Dz,单位:mm)最大位移5.9mm满足要求应力云图(单位:N/mm2)最大应力151.1N/mm2满足要求应力比云图最大应力比0.58满足要求5.3.7.2网壳下方支撑架荷载信息荷载信息:自重、活载、风荷载;竖杆:Ф89*4;腹杆截面Ф60*3.5;钢材均采用Q235;支撑架编号场地类别H(m)w0(kN/m2)βzμsμz受风面积(x)/m2Fx/kN15m支撑架A150.221.31.791.783.793.45风荷载计算表格:计算模型荷载组合:计算应力时,考虑如下组合:1.2DEAD+1.4LIVE+1.0WIND-X计算变形时,不考虑分项系数,考虑如下荷载组合:1.0DEAD+1.0LIVE+0.4WIND-X结果计算位移云图(Dx,单位:mm)最大位移6.63mm满足要求位移云图(Dy,单位:mm)最大位移6.600mm满足要求位移云图(Dz,单位:mm)最大位移3.38mm满足要求应力云图(单位:N/mm2)最大应力119.9N/mm2满足要求应力比云图最大应力比0.66满足要求5.4支撑架卸载方案由于本工程屋盖支撑胎架数量较多,相邻支撑在卸载过程中互相影响,内外支撑胎架不宜同时一起卸载,且内侧支撑胎架也不可能逐个进行拆除,必须分批、分级、同步进行。这样既可以避免大量的人力和物力需求,又便于组织协调。根据结构本身的受力情况、传力途径、变形情况、体系形成过程及支撑胎架的实际情况,通过计算分析确定卸载总体思路。施工六区支撑架按照类型可分为外侧悬挑支撑架、网壳分块外圈支撑架、网壳分块内圈支撑架、提升塔架,全部采用计算机液压分级同步卸载。即钢结构卸载分为四个阶段进行,第一阶段为外侧悬挑支撑的卸载(保留中间4个悬挑跨度大的桁架下方的支撑架),第二阶段为提升支架的卸载,第三阶段为网壳分块外侧支撑架卸载,第四阶段为网壳分块内侧支撑架卸载。5.4.1支撑架拆除原则1、钢结构安装完成后,支撑架拆除前,必须对整个结构进行全面检查,经总包、监理、设计等相关单位验收通过后方可进行临时支撑架的拆除。2、在临时支撑架的拆除过程中,将安装时由临时支撑架承担的荷载逐步加载到结构上,最终实现结构自身受力,临时支撑退出工作,即结构卸载。3、临时支撑架的拆除将根据结构在自重作用下的挠度值,采用分级同步卸载。每级支撑点卸载位移值详见卸载分析计算。卸载工程中,必须做到缓慢卸载。4、在临时支撑点卸载拆除之前,应对结构受力进行验算,将验算结构作为结构卸载的理论依据。5.4.2支撑架拆除前准备工作1、拆除前应对每个支撑点位置的桁架进行测量,统一编号记录好。2、检查每个支撑点千斤顶支撑位置是否正确。3、由项目经理、工程师、项目执行经理组成监控小组。项目经理作为组长负责指挥,工程师负责数据的反馈整理,问题的处理。执行项目负责发令。4、每个支撑点配备一名施工员负责监督控制整个操作过程。5、所有施工人员在正式拆除支撑前,按操作规程统一口令,由现场指挥统一指挥、协调。6、拆除前对参加施工的全体人员进行模拟培训讲解操作规程,并进行技术交底、质量交底、安全交底。7、为确保施工过程中能够得到相应数据及承重结构的变化情况,以第一次支架拆除为实际试验,从顶升到下降完成全过程后对结构的焊接质量,网壳自挠的变化情况进行一次全面检查,将试拆除的变化参数进行统计、分析以便作为后续卸载的参数。5.4.3支撑架卸载流程(1)将所有设备连通,检查卸载点准备工作。(2)启动泵站,千斤顶活塞上升,将卸载点处钢结构顶起,使钢结构脱离垫板,此区域的受力完全由千斤顶支撑。(3)按照卸载要求的位移量撤去垫板,千斤顶活塞缓慢下降。(4)钢结构与胎架支撑完全脱离,即卸载完成。支撑架卸载步骤流程图支撑架卸载步骤步骤1:千斤顶活塞上升,顶起钢结构步骤2:抽出垫板步骤3:千斤顶活塞缓慢下降,结构完成受力转换,形成自身结构受力步骤4:移除千斤顶,完成卸载5.4.4支撑架卸载监控措施本工程支撑架在卸载过程中监控也是一项重点,卸载监控应分为两大项:1、钢结构单位对卸载过程中钢结构部分进行监控;2、土建单位对支撑架卸载过程中对屋面下部框架结构的监控。针对钢结构首先监控人员要配备到位,现场项目经理根据卸载顺序配备相关人员监控,并组织业主、总部和监理等相关技术、管理负责人到场。支撑架卸载的技术设备监控也应到位,现场测量人员必须利用全站仪对整个卸载过程进行实时监控,并对相应的测量数据进行计入,以便后续分析。根据支撑胎架平面布置图布设监控点,并根据本工程钢结构节点坐标及卸载计算变形数据进行测量监控分析,对于超出变形范围等节点必须进行适当加固等处理,确保整个钢结构工程结构安全。

5.5提升区屋面网壳液压提升方案5.5.1施工计划根据本工程特点,本项目施工时拟投入一套液压同步提升系统,包括计算机控制系统、泵源系统和液压提升器等,根据现场施工总体安排开展液压同步提升的技术服务工作,与钢结构安装作业相互穿插配合,以钢结构施工进度为节点,进行液压提升作业的各项准备安排工作。因施工六区下方机房层屋面楼层浇筑滞后,累积提升二无法在楼面拼装,为确保工期,此区域网壳分块采用地面拼装至分块后吊装至设计位置。1、前期准备根据现场施工条件及现场施工进度安排等,进行液压同步提升方案的编制。积极与相关单位配合,做好液压提升作业所需临时措施的设计工作,确保甲方有充足的制作、安装时间。车间根据现场提升工艺的要求及进度安排,开展相关设备的准备工作,包括液压体统设备的检查、调试等。提前联系好货运车辆,根据现场施工进度做好设备运输准备。2、现场准备复核现场提升平台等临时措施的尺寸、规格等。检查确认现场提升所需配件是否齐全、完好,数量是否能够满足提升作业的要求。现场施工条件的确认,并与提升方案对比是否一致,包括现场拼装场地的位置、标高、提升单元周边障碍物的检查等。现场用电的确认,包括配电箱的位置以及电容量是否满足提升要求。做好现场交底事项,明确提升过程中各个阶段的安全注意事项。3、液压提升进度计划由于液压提升为专业配合工序,作业过程穿插在整个钢结构提升安装进度中分段进行,在此,以分段作业时间及先后顺序排出液压提升专业的作业时间。4、设备配置计划液压提升系统主要由液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控制及传感检测系统组成。总体布置原则满足提升单元各吊点的理论提升反力的要求,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。(1)液压提升器的配置序号分区提升类型提升单元提升重量设备型号总提升能力备注(t)XY-TS-75XY-TS-135(t)1施工六区累积提升LJ1+LJ2321.642570满足要求钢绞线作为柔性承重索具,采用高强度低松弛预应力钢绞线,抗拉强度为1860MPa,单根直径为17.80mm,破断拉力不小于36t。提升器底锚及吊具采用配合设计和试验的规格。(2)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,根据提升器数量配置相应的泵源系统,以满足各种类型提升工程的实际需要。依据提升吊点及液压提升器的数量,施工六区共配置1台XY-BY-15型液压泵源系统,分别布置在吊点附近的地面上。(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、传感检测系统和计算机控制系统等组成。电气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1套XY-KZ-01型计算机同步控制及传感检测系统。(4)设备配置计划表主要设备配置表序号名称规格型号设备单重数量1液压泵站15kWXY-BY-151.2t1台2液压提升器75tXY-TS-750.4t4台3135tXY-TS-1350.6t2台5高压油管31.5MPa标准油管箱30箱6计算机控制系统32通道XY-KZ-011套7传感器锚具、行程、油压68专用钢绞线φ17.80mm1860MPa1500m5、施工用电计划本工程中,计划提升施工时单个提升单元配置1台XY-BY-15型液压泵源系统,单台需要15kW电容量(最大功率),单台配置不小于10mm²的单根铜芯五芯电缆线。液压提升系统最大需用电量为:100kW。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系统附近5m范围内。液压泵源系统配备专用电箱,现场应确保提升作业过程中,以上专用电源的不间断供电。5.5.2施工工艺技术5.5.2.1施工条件分析本工程中,钢屋盖为单层网壳结构,长约100米,宽约80米,钢屋盖支承于下部结构钢管混凝土柱顶。自身最大安装高度45m,下部为五层钢结构楼面。5.5.2.2总体思路根据现场施工条件,将施工六区划分为2个提升单元,将施工六区LJ1单元在标高为-0.100m的楼面上拼装成整体,将施工六区LJ2单元在标高为27.650m的楼面拼装拼装成整体。利用提升塔架作为提升平台(上吊点),每组提升平台配置XY-TS-型液压提升器。提升单元下吊点与上吊点对应处安装下吊点临时吊具,上下吊点间通过专用底锚和专用钢绞线连接。利用液压同步提升系统将施工六区LJ1单元整体提升约27.75m后,暂停提升,与在标高27.650m拼装的施工六区LJ2单元对接,安装连系杆件,将LJ1单元和LJ2单元连成整体,利用液压同步提升系统将施工六区整体提升到设计位置,安装后装杆件,拆除液压设备等临时措施。完成施工六区屋盖钢结构的提升作业。5.5.2.3提升范围及单元划分网壳提升范围及提升分区如下图所示。施工六区累计提升范围5.5.2.4方案优点本工程中钢结构采用整体液压同步提升技术进行吊装,具有如下优点:液压同步提升优点序号内容1钢结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行散件吊装拼装,施工效率高,施工质量易于保证;2钢结构的施工作业集中在地面,对其它专业的施工影响较小,且能够多作业面平行施工,有利于项目总工期控制;3钢结构的附属次结构件等可在提升单元拼装是安装或带上,可最大限度地减少高空吊装工作量,缩短安装施工周期;4采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装空中钢结构,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;5通过钢结构单元的整体提升,将高空作业量降至最少,加之液压提升作业绝对时间较短,能够有效保证空中钢结构安装的总体工期;6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;7提升上下吊点等主要临时结构利用自身结构设置,加之液压同步提升动荷载极小的优点,可以使提升临时设施用量降至最小,有利于施工成本控制;8通过提升设备扩展组合,提升重量、跨度、面积不受限制;9采用柔性索具承重,只要有合理的承重吊点,提升高度与提升幅度不受限制;10液压提升器锚具具有逆向运动自锁性,使提升过程十分安全,并且构件可在提升过程中的任意位置长期可靠锁定;11液压提升系统具有毫米级的微调功能,能实现空中垂直精确定位;12设备体积小,自重轻,承载能力大,特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升。5.5.2.5工艺流程1、提升具体流程如下:提升单元LJ1、LJ2分别在标高-0.100m、27.650m楼面拼装成整体提升单元;在标高-0.100m的楼面搭设提升塔架,设置6组;安装6组液压同步提升系统设备,包括液压泵源系统、提升器、传感器等;在提升单元与上吊点对应的位置安装提升下吊点临时吊具等临时措施;在提升上下吊点之间安装专用底锚和专用钢绞线;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;检查钢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;按照设计荷载的20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%的顺序逐级加载,直至提升单元脱离拼装平台;提升单元提升约100mm后,暂停提升;检查各个吊点的标高并将其微调至理论值,并静置4~12小时;正式提升前再次检查钢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,开始正式提升;提升单元LJ1提升约27.65m后,暂停提升;与在标高27.650m拼装的LJ2单元进行连接,安装连系杆件;安装完成后,按照设计荷载的20%、40%、60%、70%、80%、90%、95%、100%的顺序逐级加载,无异常后继续提升;利用液压同步提升系统将网壳整体提升至距离设计标高约600mm左右时,暂停提升;测量各个吊点与设计标高的高差并做好记录,作为各个吊点需继续提升距离的依据;降低液压同步提升的速度,各提升吊点通过计算机系统的“微调、点动”功能,使各提升吊点依次到达设计标高,满足对接要求;安装支撑柱及封边杆件等,使得网壳形成完整受力体系;液压同步提升系统按照设计荷载的95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、20%的顺序依次分级卸载,直至钢绞线松驰,网壳荷载转移至支撑柱上;拆除液压提升系统及临时措施等,完成施工六区的提升作业。2、提升塔架腹杆拆换由于提升塔架的腹杆设置与提升过程中的网壳冲突,提升至腹杆位置后需拆杆,提升过程次杆件桁架拆换介绍:按照受力情况,提升过程分以下几个步骤:a.当提升至第一层次杆(11.75m)标高时;b.当提升至第一层次杆(11.75m)标高时,先在其下4.0m标高处安装一层同样的次杆桁架,然后拆除11.75m标高处次杆桁架;c.当提升至第二层次杆(23.5m)标高时,先在其下4.0m标高处安装一层同样的次杆桁架,然后拆除23.5m标高处次杆桁架;d.当提升至第三层次杆(35.25m)标高时,先在其下4.0m标高处安装一层同样的次杆桁架,然后拆除35.25m标高处次杆桁架。5.5.2.6施工工艺根据屋面结构布置及工况计算的结果,施工六区累计提升吊点布置如下表:序号提升单元提升次序吊点数量吊点设备配置提升重量(t)提升器能力(t)1LJ1164台XY-TS-752台XY-TS-1351915702LJ1+LJ2264台XY-TS-752台XY-TS-135320570说明:“”为吊点,施工六区LJ1吊点布置图海口免税城施工六区LJ1提升设备配置表吊点编号反力标准值(kN)提升器型号提升器数量(台)单台钢绞线数量(根)钢绞线总数量(根)钢绞线安全系数备注DA101297.4XY-TS-751443.63DA102189.0XY-TS-1351773.81DA103355.2XY-TS-1351883.04DA104403.5XY-TS-751443.57DA105365.2XY-TS-751443.94DA106307.8XY-TS-751333.511918.1630说明:1、表中钢绞线安全系数均大于2.0,满足提升安全要求;

2、钢绞线最长长度50m,单台提升器+钢绞线最大重量为1.3t;

3、钢绞线选用规格为φ17.8的预应力钢绞线,单根钢绞线破断力为360kN,钢绞线安全系数=360÷(反力标准值/根数)。说明:“”为吊点,施工六区LJ1+LJ2吊点布置图海口免税城施工六区提升设备配置表吊点编号反力标准值(kN)提升器型号提升器数量(台)单台钢绞线数量(根)钢绞线总数量(根)钢绞线安全系数备注DA101467.1XY-TS-751443.08DA102827.3XY-TS-1351773.05DA103845.2XY-TS-1351883.41DA104403.5XY-TS-751443.57DA105365.2XY-TS-751443.94DA106307.8XY-TS-751333.513216.0630说明:1、表中钢绞线安全系数均大于2.0,满足提升安全要求;

2、钢绞线最长长度50m,单台提升器+钢绞线最大重量为1.3t;

3、钢绞线选用规格为φ17.8的预应力钢绞线,单根钢绞线破断力为360kN,钢绞线安全系数=360÷(反力标准值/根数)。5.5.2.7提升临时措施设计(1)、提升临时措施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下吊点。在提升上吊点即提升平台上设置液压提升器。液压提升器通过专用钢绞线与提升钢结构上的对应下吊点相连接。本工程中提升临时措施主要包括提升塔架、下吊点临时吊具及加固杆件等。(2)、临时塔架设计一临时塔架采用四边型格构架,共计4组,适用于吊点DA101、DA104、DA105、DA106,单个格构柱的截面尺寸为2.5m×2.5m,高度为42m、45m、47m,塔架包括提升梁、垫梁、主肢、缀条等。构件之间均采用熔透焊缝,焊缝等级二级,加劲板采用角焊缝焊接,焊缝尺寸hf=0.7t。临时塔架工程应用临时塔架吊点实体示意图材料截面及材质序号名称截面材质1提升大梁B500×300×16Q355B2主肢P609×16Q235B3垫梁12H300×300×10×15Q355B4垫梁2H300×300×10×15Q355B5加固桁架P219×10Q355B说明:42m适用于塔架DA101、45m适用于吊点DA104、DA106、47m适用于DA105。临时塔架一顶部平面图1-12-2平台梁详图(3)、临时塔架设计二临时塔架采用四边型格构架,共计2组,适用于吊点DA102、DA103,单个格构柱的截面尺寸为1.2m×1.2m,高度为40m、42m,塔架包括提升梁、垫梁、主肢、缀条等。构件之间均采用熔透焊缝,焊缝等级二级,加劲板采用角焊缝焊接,焊缝尺寸hf=0.7t。临时塔架吊点实体示意图材料截面及材质序号名称截面材质1平台梁B650×300×16Q355B2主肢P609×16Q235B3垫梁12H300×300×10×15Q355B4垫梁2H300×300×10×15Q355B4加固桁架P219×10Q355B说明:40m适用于吊点DA102、42m适用于吊点DA103临时塔架二顶部平面图1-12-2平台梁详图(4)、临时塔架中间连杆设计(5)、提升塔架底部转换钢梁设置在提升塔架的四肢的底部设置转换钢梁,将塔架反力转换到首层结构混凝土梁上。转换钢梁截面规格均为H500X400X10X16,材质均为Q355B。塔架四肢底部与钢梁采用采用熔透焊缝,焊缝等级二级。钢梁底部设后置埋件,埋件形式为6M20的化学锚栓,锚板为-700X400X20,埋件与转换钢梁两侧设置16mm厚的压板。转换钢梁布置如下图:转换钢梁平面布置图转换钢梁详图钢梁下方埋件

(6)、下吊点临时吊具根据结构布置及提升工艺的要求,下吊点采用临时吊具的形式。专用钢绞线连接在液压提升器和提升底锚之间,两端分别锚固,用于直接传递垂直提升反力。临时吊具图纸如下:临时吊具效果图说明:适用于吊点DA101、DA104、DA105、DA106临时吊具1立面图(共计4组)1-1说明:适用于吊点DA102、DA103临时吊具2立面图(共计2组)1-1(7)、导向架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6组(可倒用)导向架与提升器位置关系立面图(8)、钢结构临时固定钢结构不提升期间,应在结构四角利用倒链葫芦与周围固定物连接固定,使得在拼装对接构件时起到稳定作用,同时防止因大风造成钢结构摆动,起到稳定钢结构作用。5.5.2.8提升前准备及检查工作1、钢绞线安装本工程中穿钢绞线采取由下至上穿法,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底锚结构内,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。钢绞线地面安装2、液压提升器安装液压提升器安装到位后,应立即用临时固定板固定。每台液压提升器需要4块提升器临时固定板。A、B面需平整,使之能卡住提升器底座;C面同下部提升平台梁焊接固定,焊接采用双面角焊缝,焊接时不得接触提升器底座,焊缝高度不小于10mm。提升器固定板一详图(共计24块)临时固定板现场使用图片3、专用底锚的安装每一台液压提升器对应一套专用底锚结构。底锚结构安装在提升下吊点临时吊具的内部,要求每套底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。4、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。5、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。6、设备的检查及调试1)调试前的检查工作提升临时措施结构状态检查;设备电气、油管、节点的检查;提升结构临时固定措施是否拆除;将提升过程可能产生影响的障碍物清除。2)系统调试液压系统安装完成后,按下列步骤进行调试:检查液压液压泵源系统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。检查液压液压泵源系统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。检查液压液压泵源系统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。在液压液压泵源系统不启动的情况下,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,截止阀编号和液压提升器编号是否对应。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:启动液压液压泵源系统,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。3)分级加载试提升试提升的主要目的是通过试提升过程中对提升单元、提升临时措施、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。待液压系统设备检测无误后开始试提升。以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据,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%,60%,在一切都正常的情况下,可继续加载到70%,80%,90%,95%,100%,直至提升单元全部脱离拼装塔架。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、提升单元等加载前后的变形情况,以及主体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。观察结构的焊缝情况,是否正常;全站仪观测被提升结构变形情况,是否满足提升要求;全站仪观测临时结构(塔架\临时支架等)变形情况,是否满足提升要求;如满足要求,可加载离地。当分级加载至提升单元即将离开塔架时,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,确保提升单元离地平稳。5.5.2.9正式提升为确保提升结构及主体结构提升过程的平稳、安全,根据结构的特性,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。提升速度约为4~6m/h。(1)同步吊点设置每台液压提升器处各设置一套行程传感器,用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性。主控计算机根据各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-提升单元”的闭环系统,控制整个提升过程的同步性。(2)结构离地检查提升单元离开拼装塔架约100mm后,利用液压提升系统设备锁定,空中停留4~12小时作全面检查(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。(3)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,使提升单元达到设计姿态。(4)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。在整体提升过程中,保持该姿态直至提升到设计标高附近。(5)提升过程的微调在提升过程中,因为空中姿态调整和后装杆件安装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,完全可以满足结构安装的精度需要。(6)提升就位提升单元提升至距离设计标高约600mm时,暂停提升;各吊点微调使结构精确提升到达设计位置;液压提升系统设备暂停工作,保持提升单元的空中姿态,后装杆件安装,使提升单元结构形成整体稳定受力体系。检查结构焊缝焊接情况,检查结构整体变形情况,确认无误,开始卸载。液压提升系统设备同步减压,至钢绞线完全松弛;拆除液压提升系统设备及相关临时措施,完成提升单元的整体提升安装。(7)分级卸载卸载时采用分级卸载,提升系统按照设计反力的95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%的顺序分序卸载,直至钢绞线松弛,屋面荷载全部转移至下部钢柱上,结构受力形式转化为设计工况,完成网壳的液压提升作业。5.5.3施工安全保证措施5.5.3.1技术保障措施超大型构件液压同步提升施工技术特点:(1)通过提升设备的扩展组合,提升重量、跨度、面积不受限制。(2)提升过程十分安全,并且构件可以在提升过程中的任意位置锁定,任意单台提升器亦可单独调整,调整精度高,有效的提高了结构提升过程中安装精度的可控性。(3)采用柔性索具承重,只要有合理的承重吊点,提升高度不受限制;(4)提升设备体积小、自重轻、承载能力大,特别适宜于大型设备的提升作业。(5)液压提升器通过液压回路驱动,动作过程中加速度极小,对被提升设备及提升框架结构几乎无附加动荷载(振动和冲击);(6)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。(7)液压同步提升通过计算机控制各提升点同步,提升过程中构件保持平稳的提升姿态,同步控制精度高;(8)省去大型吊机的作业,可大大节省机械设备、人力资源;(9)能够充分利用现场施工作业面,对工程总体工期控制有利。5.5.3.2主要技术及设备1、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;XY-TS-75型液压提升器;XY-TS-135型液压提升器;XY-BY-15型液压泵源系统;XY-KZ-01型计算机同步控制及传感检测系统。2、液压提升原理“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、中间不必镶接等一系列独特优点。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。上升工况步序动作示意如下图所示。第1步:上锚紧,夹紧钢绞线第2步:主油缸伸缸,提升重物第3步:下锚紧,夹紧钢绞线第4步:主油缸微缩,上锚片脱开第5步:上锚缸上升,上锚全松第6步:主油缸缩缸,回原位3、液压提升设备本工程中液压提升承重设备主要采用XY-TS型穿芯式液压提升器,液压提升器如图所示。XY-TS型液压提升器4、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。XY-BY型液压泵源系统5、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。拟用于本工程的液压同步提升系统设备采用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,实时性更好。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。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,从而达到屋盖整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调等特殊要求。计算机同步控制及传感检测系统人机操作界面如下图所示。液压同步提升计算机控制系统人机界面6、提升同步控制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,以便钢结构提升单元能正确就位,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。根据以上要求,制定如下的控制策略:将集群的液压提升器中的任意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,其余液压提升器分别以各自的位移量来跟踪对比,根据两点间位移量之差进行动态调整,保证各吊点在提升过程中始终保持同步。保证结构在整个提升过程中的水平度和稳定性。提升同步控制措施钢结构提升过程中,液压提升系统的同步性控制是稳定性控制的一个重要环节。首先是液压同步提升系统设备自身设计的安全性保障。通过液压回路中设置的液压自锁装置以及机械自锁系统,在液压提升器停止工作或遇到停电、油管爆裂等意外情况时,液压提升器能够长时间锁紧钢绞线,确保被提升结构的安全。其次是保证液压提升系统设备的完好性,在正式提升之前进行充分的调试,以确保其在整个提升过程中能够将同步精度控制在预先设定的安全范围之内。液压提升器位置设置有行程传感器,计算机同步控制系统显示有每台液压提升器中行程信息,来控制提升的同步性。如提升器行程不同步,可通过系统调整提升器的行程至同步。如行程差值超过30mm,系统将控制锚具自锁。另外采用人工测量的方式进行辅助监控。提升前在每个吊点下方地面上设好测量点,提升过程中每提升一个层高,在楼层处设置全站仪仪,对每个吊点进行相对高度的测量,并进行高差比对。当相对最大高差大于预设数值时,立即通过手动控制的方式进行调整。本次提升过程中,各吊点间的不同步最大高差值控制在20mm。7、本工程部分屋面网壳采用液压提升的施工方法,各杆件的内力,在施工过程中会发生变化,会导致杆件出现拉压杆的转化,导致杆件失稳或者超应力。经过计算分析,在提升点位置采用加固杆件的方式对杆件进行加固。杆件加固位置如下。下吊点加固平面布置图吊点DA101加固详图吊点DA102加固详图说明:1、加固杆件材质Q355B;2、加固杆件与原结构熔透焊接,焊缝等级二级;5.5.3.3施工组织体系液压提升专业现场组织体系如下图所示:液压提升专业职责分工如下:提升负责:负责现场的组织、协调。控制系统:负责提升过程中控制系统的安全操作与监测。液压系统:负责提升过程中泵源系统的正常运行。5.5.3.4监测监控措施提升过程设备监测在网壳提升过程中应随时检查:观测液压提升系统压力变化情况,定时做好记录,并与理论值进行比对;上吊点提升平台结构工作情况;提升钢绞线的垂直度(应控制在±1°以内);液压提升系统设备的提升同步性(提升单元吊点不同步位移控制在20mm以内,行程传感器监测超过此数值,程序将控制提升器自锁);提升承重系统监控:提升承重系统是提升工程的关键部件,务必做到全面监测:锚具(脱锚情况,锚片及其松锚螺钉);导向架中钢绞线穿出顺畅;主油缸及上、下锚具油缸(是否有泄漏及其它异常情况);缸头阀块、软管及管接头;各种传感器及其导线。液压动力系统监控:系统压力变化情况;油路泄漏情况;油温变化情况;油泵、电机、电磁阀线圈温度变化情况;系统噪音情况。5.5.3.5网壳变形测量监控序号监测区块监测范围监测内容监测方法监测类型监测部位1钢结构变形监测结构中部节点竖向位移(挠度)监测全站仪测量2结构分段对接处水平位移监测全站仪测量3竖向位移监测全站仪测量4吊点位置竖向位移监测全站仪测量5塔架及临时支架变形监测塔架及临时支架顶部、中部水平位移监测全站仪测量6竖向位移监测全站仪测量正式提升前需先对网壳进行试提升,在网壳提升至离地100mm后静止并保持12-24小时,观察网壳重点监测点的挠度值:如网壳的最终挠度值未超过施工验算的最大挠度值,或者稍大于最大挠度但未超过网壳图纸规定最大计算挠度,则可继续提升。同时将观察值与L/400(L为网壳跨度)及挠度设计值进行对比,如超过相应设计值的1.15倍,立即停止提升,查找分析原因,制定相应措施,待查明原因、解决问题后方可继续提升。网壳在提升过程中,应架设全站仪对理论挠度变形较大点处进行动态监控,以掌握网壳提升的同步性和整体变形。间隔一段时间对网壳进行一次观测,记录挠度值并比较每次所记录的观测值,以确保网壳提升过程的安全性。5.6.3胎架设计根据构件体型特征设置不同的拼装胎架。但拼装胎架设置主要要满足一下三个原则:(1)必须满足强度要求。(2)必须满足稳定性要求。(3)必须方便现场拼装。由于屋面网壳截面尺寸较大,所以需要设置侧向支撑来保证稳定,另外相邻两组胎架间需要用角钢临时连接,保证整体的拼装精度。由于本工程屋盖网壳构件尺寸较大,所以需要设置支撑胎架来保证稳定,支撑胎架圆钢管制作,钢管尺寸大于P219X10,屋面网壳支撑胎架整体尺寸依据图纸在实际施工中采用全站仪定位确定,另外相邻两组胎架间需要用角钢临时连接,保证整体的拼装精度。本工程屋盖网壳拼装胎架的形式如下图所示:5.5.3.6安全管理目标杜绝重大人身伤亡事故和机械事故,一般工伤事故频率控制在3‰以下。5.5.3.7安全、文明施工必须坚决落实公司“安全第一,预防为主”的方针,全面实行“预控管理”,从思想上重视,行动上支持,控制和减少伤亡事故发生。要在职工中树立安全生产第一的思想,认识到安全生产文明施工的重要性;所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解、熟悉,在施工前必须逐级进行安全技术交底,交底内容针对性强,并做好记录,明确安全责任,班后总结;现场安全设施齐备,设置牢靠,施工中加强安全信息反馈,不断消除施工过程中的事故隐患,使安全信息及时得到反馈;提升区域及影响区域必须全部封闭,在施工区域设置围挡、警戒线、安全警示标识等防护,专职安全员在场巡视,严禁非施工人员进入,确保提升安全。提升时,施工人员不得在提升结构、受力索具附近停留;钢绞线在安装时,高空应铺设安装、操作临时平台,地面应划定安全区,应避免重物坠落,造成人员伤亡;下降前,应进行全面清场,在下降过程中,应指定专人观察地锚、上下吊点、提升器、钢绞线等的工作情况,若有异常现象,直接通知现场指挥。在施工过程中,施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊情况进行调整,必须通过一定的程序以保证施工过程安全。在钢结构整体液压同步提升过程中,注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等,并认真做好记录工作。在液压提升过程中,测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值。液压提升过程中应密切注意液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态。现场无线对讲机在使用前,必须向工程指挥部申报,明确回复后方可作用。通讯工具专人保管,确保信号畅通。高空作业人员体检合格,才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带,安全带应高挂低用。大风、大雨不得从事露天高空作业,施工人员应注意防滑、防雨、防水及用电防护。不允许雨天进行焊接作业,如必须,需设置卡靠的挡雨、挡风蓬,防护后方可作业。禁止在风速六级以上进行提升或下降工作;重视安全宣传,加强安全管理,教育为主、惩罚为辅;吊运设备和结构要充分做好准备,有专人指挥操作,遵守吊运安全规定;易燃、易爆有毒物品一定要隔离加强保管,禁止随意摆放。施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险,清除易燃物,并派专人监护;施工用电、照明用电按规定分线路接线,非电气人员不得私自动电,现场要配备标准配电盘,现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定;夜间施工必须有足够照明,周边孔洞处设置防护栏和警示灯。各工种人员要持证上岗,严格遵守本工种安全操作规程。在安装中不要报侥幸心理,而忽视安全规定。上吊点提升平台操作区域,应当设置符合安全标准的走道和防护栏杆,可利用脚手架及跳板等搭设。累计提升结构对接前,提前协调好作业面,安排好机械,增加作业人员,采取赶工措施,保证后补杆件安装的连续性,减少危险源暴露时间。钢绞线在提升结构卸载之前是主要的承重结构。由于弦杆对接、腹杆安装过程中,不可避免的需要进行气割和电焊作业,且作业区域靠近钢绞线,为保证安全,应对钢绞线进行特殊保护处理。为防止钢绞线过热和被电焊打伤,应在以上对口作业之前,将结构区域内的钢绞线用石棉布通长包裹。另外,为防止钢绞线过电,应在电焊作业之前,将中间分段结构与端部分段结构之间良好接地,确保电流通过接地装置引至永久基础。5.5.5应急处置措施本工程主要重大危险源包括:高处坠落、物体打击、机械伤害、触电危险。5.5.5.1应急处理措施1、高处坠落事故的应急救措施(1)当发生事故后,应马上组织抢救伤员。抢救的重点放在对休克,骨折和出血上进行处理,处理后,迅速送往邻近医院进行检查治疗。(2)抢救伤员时,应先观察伤员的受伤情况,如伤员发生休克。遇呼吸、心跳停止者,应立即进行人工呼吸,胸外心脏挤压。(3)对于处于休克状态的伤员应将其平卧,面部转向一侧,并注意清除其口中的分泌物,呕吐物,防止影响呼吸:让其保持安静、保暖、平卧、少动、并将下肢抬高约20度左右,然后尽快送医院抢救治疗。(4)对于颅脑外伤的伤员,必须保证其呼吸道通畅,对于骨折者,应初步固定后再搬运,若发现伤员有凹陷骨折、严重的颅底骨折或严重的脑损伤症状出现,应该用消毒的纱布或清洁布覆盖伤口,并且用绷带或布条包扎后,立即就近送有条件的医院治疗。(5)对于骨椎受伤的,创伤处用消毒的纱布或清洁等覆盖伤口,用绷带或布条包扎,搬运时,应将伤者平卧放在帆布担架或硬板上,抢救骨椎受伤者,搬运过程式,严禁只抬伤者的两肩与两腿或单肩背运。(6)对于手足骨折的伤员,不要盲目搬运。应在骨折部位用夹板把受伤位置临时固定,使断端不再移位或伤肌肉,神经或血管。(7)对于创伤性出血的伤员,应迅速包扎止血,使伤员保持在头低脚高的卧位,并注意保暖。2、物体打击伤害事故的应急救援措施(1)发生物体打击伤害事故时,必须立须立即对伤者进行救治。抢救的重点放在对颅脑损伤、胸部骨折和创伤性出血的处理上。(2)抢救伤员时,应先观察伤员的受伤情况,如伤员发生休克,应先处理休克。遇呼吸心跳停止者,应立即进行人工呼吸。(3)对于颅脑外伤的伤员,必须保证其呼吸道通畅,对于骨折者,应初步固定后再搬运。若发现伤员有凹陷骨折、严重的颅底骨折或严重的脑损伤症状出现,应该用消毒的纱布或清洁布

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