液压提升施工工法

1、中国建筑第六工程局有限公司企 业 级 工 法 申 报 资 料( 2014 年度) 工法名称 大跨度空间钢结构液压 整体同步提升施工工法 类 别 房屋建筑工程 专业分类 主 体 结 构 申报单位 中建六局建设发展有限公司 中国建筑六局科技部2014年制目 录（一）工法申报表（二）工法内容材料（三）工程应用证明（四）经济效益证明（五）反映工法关键技术施工过程的图片（一）工法申报表中国建筑第六工程局有限公司企 业 级 工 法 申 报 表( 2014 年度) 工法名称 大跨度空间钢结构液压 整体同步提升施工工法 类 别 房屋建筑工程 专业分类 主 体 结 构 申报单位 中建六局建设发展有限公司 中国建

2、筑六局科技部2014年制工法名称大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法类别房屋建筑工程专业分类主体结构主要完成单位1、中建六局建设发展有限公司通讯地址天津市塘沽区广州道44#邮编联系人武争艳电话手机：2、 /通讯地址/邮编/联系人/电话手机： /主要完成人姓名工作单位职务电话林超中建六局建设发展有限公司项目技术员许吕烽中建六局建设发展有限公司项目总工王书伟中建六局建设发展有限公司技术负责人孔宪晟中建六局建设发展有限公司项目技术员工法应用工程情况工程名称1、天津数字电视大厦（二期）工程开竣工时间2013.03.25-2014.11.10工程所在地区天津市河西区工程名称2、 /开竣工时间/工程所

3、在地区/工程名称3、 /开竣工时间/工程所在地区/工法关键技术名称、组织审定的单位和时间大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法工法关键技术获科技成果奖励的情况“大跨度重型桁架液压整体提升施工质量控制”QC成果获“中建协二等奖”工法形成企业技术标准情况/原工法名称、完成单位、中建总公司级工法批准文号及工法编号(升级版工法填写此栏)/工法内容简述： “大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法”是针对在狭小空间或室内，重量、跨度较大、高度较高的钢构件采用地面拼装，整体提升的施工方法。“液压同步提升技术”采用穿芯式结构液压提升器作为提升机具，以柔性钢绞线作为提升承重索具，对结构进行整体同步提升。采用

4、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。本工法是对天津数字电视大厦二期工程的成功施工经验进行总结形成，将钢结构在正下方楼面上分块拼装成整体后，利用“大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法”将其整体提升到位，将大大降低安装施工难度，对质量、安全、工期和施工成本控制等均有利。可为今后类似工程施工提供借鉴，具有广阔的推广应用前景关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：本工程中根据现场施工条件和桁架的结构特点，采用了地面拼装、整体同步提升的施工工艺。配

5、合本施工工艺的先进性和创新性主要使用如下关键技术和设备：（1）超大型构件液压同步提升施工技术。（2） TLJ-2000 型液压提升器。（3） TL-HPS60 型液压泵源系统。（4） TL-CS 11.2 型计算机同步控制系统。技术水平和技术难度（与国内外同类技术水平比较）：1、技术水平该工法经过工程实践，成功解决了由于吊装场地所限，吊装半径不能满足要求的大型钢结构的安装。该工法不仅能够有效的保证工程质量，而且减少了高空组装和焊接的工作量，大大地降低质量和安全风险，提高施工工效，能够为以后类似工程施工提供借鉴和指导。2、技术难度该工法在工程施工中得到了成功应用，适用性和可操作性强，安全可靠度高

6、，施工便捷，提高施工工效，节约工期，实施效果好。工法成熟、可靠性说明（当该工法应用工程少于3项时填写）：工法应用情况及应用前景：1、应用情况该工法在“天津数字电视大厦（二期）工程”中成功应用，能够有效解决由于吊装场地受限的情况下，大型钢结构的安装。能够有效的保证工程质量，减少了高空组装和焊接的工作量，大大地降低了质量和安全风险，创造了可观的经济效益和社会效益。2、应用前景随着经济、文化建设需求的扩大以及人们对建筑欣赏品味的提高，大跨度空间钢结构由于其形式多样化、造型美观、经济性好等特点越来越受到设计师们的青睐，本工法施工工艺先进，操作简便，解决了施工过程中的技术难题，能够有效的保证工程质量，减

7、少了高空组装和焊接的工作量，大大地降低了质量和安全风险，为今后类似工程施工提供借鉴，具有广阔的推广应用前景。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：1、经济效益相比于胎架法分件高空散装方案，液压整体提升法不但不需要搭设大量的高空支撑胎架，而且大大减少了高空组装和焊接的工作量，也大大地降低了质量和安全风险，在满足使用功能的情况下，液压提升与胎架法相比节约27.4万元。2、工期效益使用液压提升，使用一套设备，16天施工完成，用胎架法施工，需用280米胎架，共计140吨，搭、拆共需25天完成；节省工期9天。3、社会效益大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法经过工程实践，成功解决施工难题，完成狭小

8、场地大型钢结构的吊装，减少高空组装和焊接的工作量，确保了工程质量，施工安全可靠，获得了业主及监理单位一致好评，为类似工程施工积累了宝贵经验，为企业取得了良好的社会信誉。主要完成单位意见：该工法成功运用在“天津数字电视大厦（二期）工程”施工中，并取得了很好的效果，创造了可观的经济效益、工期效益和社会效益，技术成熟，适用范围广，安全可靠，特此说明。 第一完成单位 公 章 第二完成单位 公 章年 月 日 年 月 日 工法评审意见： 主审（签字）： 副审（签字）： 年 月 日（二）工法内容材料大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法中建六局建设发展有限公司林超 许呂烽 王书伟 孔宪晟1.前言1.0.1

9、随着经济、文化建设需求的扩大以及人们对建筑欣赏品味的提高，大跨度空间钢结构由于其形式多样化、造型美观，经济性好等特点越来越受到设计师们的青睐，目前大跨度空间结构主要被应用到机场建筑、会展中心、体育场馆、展览馆等大型公共建筑的屋盖结构中。大跨度空间钢结构施工的新特点，给大跨度空间钢结构施工带来了机遇和挑战。1.0.2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。本工法是对天津数字电视大厦二期工程的成功施工经验进行总结形成，将钢结构在正下方楼面上分块拼装成整

10、体后，利用“大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法”将其整体提升到位，将大大降低安装施工难度，对质量、安全、工期和施工成本控制等均有利。2.工法特点2.0.1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。2.0.2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。2.0.3通过提升设备的扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制。2.0.4采用柔性锁具，只要有合理的承重吊点，提升高度不受限制。2.0.5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

11、升过程中精度控制的可控性。2.0.6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）。2.0.7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。2.0.8省去大型吊机的作业，可大大节省机械设备、人力资源。2.0.9钢构件在楼面上散件拼装，整体提升，与高空散装相比，不但减少高空组装焊接工作量，而且减少高空组拼胎架用量，降低安全、质量风险。3.适用范围该项技术适用于机场大厅、会展中心、体育场馆、展览馆等大跨度、大荷载、大空间的钢结构施工。特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位钢构件的提升。4.工艺原理4.0.1“大跨度

12、空间钢结构液压整体同步提升施工工法”是针对在狭小空间或室内重量、跨度较大、高度较高的钢构件采用地面拼装，整体提升的施工方法。4.0.2“液压同步提升技术”采用穿芯式结构液压提升器作为提升机具，以柔性钢绞线作为提升承重索具，对钢结构进行整体同步提升。4.0.3在提升过程中，配合水准仪、经纬仪严密监测各提升点的位移、标高及受力情况，发现水平偏移或两个提升点不同步时，通过计算机控制系统及时进行调整。5.工艺流程及操作要点5.1施工流程地面散件拼装液压提升设备安装设备的检查及调试同步吊点设置提升分级加载结构离地检查姿态检测调整整体同步提升提升过程的微调提升就位拆除设备5.2操作要点5.2.1地面散件拼

13、装地面拼装前，对进场钢构件进行验收，并在构件上做好相应的安装标高及位置线，根据标高及位置线确定钢构件在地面的拼装位置。桁架在地面拼装时，每个接口位置处设拼装台，为了保证拼装精度，利用箱型梁和工字梁做底座，钢梁上放置不同厚度的钢板保证桁架的起拱值。拼装台用高精度的仪器（经纬仪、水准仪等）严格超平、放线。保证支架稳定，在拼装期间不发生变形。钢桁架的弦杆分为上、下弦，按照由下向上，由中间向两侧的顺序进行拼装。两榀桁架拼装完毕后，立刻安装桁架间的连系杆，使之形成稳定的整体。桁架拼装过程中，确保当天拼装的构件形成结构稳定体系。桁架拼装完毕要先拧高强螺栓后焊接，焊接时先焊桁架主弦杆，后焊腹杆。焊接前测量桁

14、架矢高，确保桁架与劲性柱牛腿矢高相同无偏差。5.2.2液压提升设备安装（1）提升上下吊点安装根据结构形式，上吊点可将钢骨柱内的型钢加长约2m，在柱顶设置悬挑提升牛腿，牛腿上放置液压提升器，下吊点可采用吊具焊接在桁架的上弦杆件上，各榀桁架上下吊点设置如图。 图5.2.2-1下吊点吊具示意图图5.2.2-2上下吊点示意图（2）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约5-6m，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

15、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1.52米，偏离液压提升器中心510cm为宜。具体可在现场用角钢或脚手管架临时制作，见图5.2-2。图5.2.2-3导向架（3）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。（4）钢绞线的安装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

16、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。（5）液压管路的连接液压泵源系统与液压提升器的油管连接：a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；b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；c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。（6）控制、动力线的连接a各类传感器的连接；b液压泵源系统与液压提升器之间的控制信号线连接；c液压泵源系统与计算机同步控制系统之间的连接；d液压泵源系统与配电箱之间的动力线的

17、连接；e计算机控制系统电源线的连接。5.2.3设备的检查及调试（1）调试前的检查工作a提升临时措施结构状态检查；b设备电气、油管、节点的检查；c提升结构临时固定措施是否拆除；d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：a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是否处于完全放松状态。b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。c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。d系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。e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

18、是否正常，截止阀编号和液压顶推器编号是否对应。f检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯。g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。5.2.4同步吊点设置在每台液压提升器上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。液压同步提升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、受

19、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。图5.2.4-1计算机控制人机界面5.2.5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。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。在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查，

20、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。5.2.6结构离地检查将桁架整体提升离开拼装台约100mm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吊点结构、承重体系、提升设备、桁架及焊缝的变形和受力情况等。5.2.7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。5.2.8整

21、体同步提升检查确认无异常情况后，整体同步提升桁架。在提升过程中，配合水准仪、经纬仪严密监测各提升点的位移、标高及受力情况，发现水平偏移或两个提升点不同步时，通过计算机控制系统及时进行调整。桁架每提升5m需要进行一次抄平作业，如误差超过10mm，立刻进行单机调试作业，使桁架在提升过程中保持在同一平面上。5.2.9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

22、，完全可以满足钢结构单元安装的精度需要。5.2.10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；锁紧静止，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。5.2.11拆除系统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；拆除液压提升系统设备及相关临时措施（拆除导向架、上下吊点等），完成钢结构单元的整体提升安装。6.材料与设备6.1工程材料上吊点提升悬挑梁截面为箱型5005003030mm，材质为Q345B，提升平

23、台立柱选用和下端钢骨柱内的型钢相同的截面及材质，下吊点在提升荷载作用下最大应力约为223Mpa，最大变形约为0.33mm，材质为Q345B。每台提升器有四根钢绞线，钢绞线的单根破断拉力为36吨。6.2机具设备表6.2 主要施工机械表编号名 称规 格数 量备 注1液压提升器60t6套2液压泵源系统60kw2 套3同步控制系统2套4液压油管13若干5传感器行程/锚具4套6对讲机若干7.质量控制7.1质量标准建筑结构荷载规范 GB50009-2012钢结构工程施工规范 GB50755-2012钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2011建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-20117.2质量管

24、理措施7.2.1施工前，严格按照国家现行施工规范和验评标准编写施工方案，对操作班组做好质量、技术交底。7.2.2液压提升过程中必须确保上吊点（提升器）和下吊点（地锚）之间连接的钢绞线垂直，亦即要求上提升平台和下吊点在初始定位时确保精确。根据提升器内锚具缸与钢绞线的夹紧方式以及试验数据，一般将上、下吊点的偏移角度控制在1 度以内。7.2.3提升设备（包括钢绞线）在提升作业过程中，如无外界影响，一般不需特别保护（大雪、暴雨等天气除外），但构件在提升到位暂停，后装杆件安装时，应予以适当的保护，主要为承重用的钢绞线。特别是在焊接作业时，钢绞线不能作为导体通电，如焊接作业距离钢绞线较近时，焊接区域钢绞线

25、可采用橡胶或石棉布予以保护。7.2.4所有进场物资必须有合格的材料证明，出厂合格证和试验报告，做好进场验收工作，并建立台账，该复试的材料及时取样复试，不合格的材料，不得使用。7.2.3施工过程中严格执行“三检制”，做到检查上道工序，保证本道工序，服务下道工序，真正做到严格控制工序质量。7.2.5质检人员必须严格控制施工过程中的质量，在施工过程中严格把关，不得隐瞒施工中的质量问题，并督促操作者及时整改。7.2.6施工的每道工序完成后，应经监理或建设单位检查验收合格后方可进行下道工序。8.安全措施大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工操作人员除遵守国家、部门、省市等有关安全操作规定外，还应遵守如下安

26、全要求：8.0.1成立以项目经理为组长的安全施工领导小组。对施工现场的安全施工进行监督、指导、检查，对违反安全施工的行为，有权责令限期整改或停工整顿，甚至处罚。8.0.2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。8.0.3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。8.0.4在施工区域拉好红白带，专人看管，严禁非施工人员进入。吊装时，施工人员不得在起重构件、起重臂下或受力索具附近停留。8.0.5在安装提升器时，高空应安装临时操作平台，地面应划

27、定安全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡。8.0.6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。8.0.7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。8.0.8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。8.0.9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。8.0.10现场无线对讲机在使用前，必须进行调试，确保信号畅通。通讯工具专人保管。8.0.11高空作业人员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空

28、作业人员必须带好安全带，安全带应高挂低用。8.0.12大风、大雨雪天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。8.0.13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。8.0.14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。9.环保措施9.0.1施工时所需材料用多少领多少，保持作业面清洁。每日收工时将剩余材料返回库房。9.0.2大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工速度快，施工时使用的机具噪音比较小，不会对周围环境造成不良影响。9.0.3

29、施工场地材料堆放做到合理布置，规范围挡，标牌清楚，施工场地整洁文明；施工过程中的焊渣、油污及时清理。10.效益分析10.1经济效益相比于胎架法分件高空散装方案，液压整体提升法不但不需要搭设大量的高空支撑胎架，而且大大减少了高空组装和焊接的工作量，也大大地降低了质量和安全风险。液压提升与胎架法费用对比如下：表10.1液压提升与支撑胎架经济比较工法费用比较液压提升法胎架法备注工程量180吨180吨1、机械费主要是塔吊租赁费。液压提升设备按材料使用费计算。2、材料费中仅对措施费进行对比，主材量、价均相同，不作对比。人工费数量（工日）150280单价（元/工日） 300300总价（万元）4.58.4机

30、械费时间（天） 1625单价（元/天）30003000总价（万元）4.87.5材料费数量（吨）12140单价（元/吨）60002000总价（万元）7.228合计费用（万元）16.543.9节省费用27.4万元从表10.1可以看出，在上述同等条件下，在满足使用功能的情况下，液压提升与胎架法相比节约27.4万元。10.2工期效益使用液压提升，使用一套设备，16天施工完成，用胎架法施工，需用280米胎架，共计140吨，搭、拆共需25天完成；节省工期9天。10.3社会效益大跨度空间钢结构液压整体同步提升施工工法经过工程实践，成功解决施工难题，完成狭小场地大型钢结构的吊装，减少高空组装和焊接的工作量，确

31、保了工程质量，施工安全可靠，获得了业主及监理单位一致好评，为类似工程施工积累了宝贵经验，为企业取得了良好的社会信誉。11.工程实例天津数字电视大厦（二期）工程坐落于天津电视台院内，东至九连山路，南至梅江道，西至院内道路，北至院内道路。建筑结构形式钢筋混凝土框架-剪力墙结构，属钢-混凝土混合结构，建筑面积99980平方米，一个单体，其中地上建筑面积69493平方米，地下建筑面积30487平方米，地上18层，地下2层，最高高度83米，计划工期2013.3.252014.11.10。本工程中部612/GM 轴线区间内设有剧场，剧场内部分为观众厅和舞台两部分。其中在观众厅部分顶部共设有4 榀片式主桁架，12 榀片式次桁架。3 榀主桁架顶部标高为20.300，1 榀主桁架顶部标高为32.700m，12榀次桁架顶部标高均为20.300m，次桁架均与标高为20.300m的3 榀主桁架连接，标高为32.700m 的主桁架与舞台部分钢梁连接。根据工程特点，20.300m标高7/GM和8/GM两榀主桁架、中间次桁架在地面拼装成