刍议高空大跨度钢结构中庭桁架整体液压提升施工技术

陈长潮

【摘要】因为高空大跨度钢结构中庭桁架整体液压提升施工技术能够减少高空作业，从而达到高空精确安装的目的，进一步保证施工精度和质量，缩短工期，降低成本，因此，本文对福州市某城市展示馆钢结构中庭桁架施工进行了探讨，其是对"液压同步提升技术"进行了运用，从而将组装完毕的钢结构中庭桁架整体提升到位，使施工安全、质量和工期得到最大程度的保证。

【关键词】层建筑；钢结构；钢结构中庭桁架；安装

【Abstract】Because the overall hydraulic lifting construction technology of the high-rise and long-span steel structure atrium truss can reduce the high-altitude work so as to achieve the high-altitude precise installation， The construction of the atrium truss is discussed， which is the use of the "hydraulic synchronous lifting technology"， which will assemble the finished steel truss in the overall atrium in place， so that construction safety， quality and duration of the maximum guarantee.

【Key words】Steel structure；Steel structure atrium truss；Installation

1. 引文：

在对此技术运用中，整个提升作用与传统的空中散装作业相比，具有简单的作业设备，并且使工人的工作量减少，大大缩短工期，使成本降低，同时还提高了作业施工的安全保障。

2. 工程概况

（1）某城市展示馆工程位于福州市仓山区会展东路东侧，立面形式呈钻石形，地下1层，地上4层，建筑高度23.99m，建筑总面积53300m2，钢框架一剪力墙结构（见图1）。

（2）本建筑中庭结构3层为钢桁架结构，3层以上为钢框架结构。桁架层为4榀主桁架和3榀次桁架组成桁架的主要受力结构体系，桁架的跨度分别为50.400m，33.600m，桁架自身高度4.5m，通过14个桁架柱脚放置在钢骨柱牛腿上。本次中庭桁架钢结构现场组拼完成后，整体重量为370t，外形尺寸：长50.4m、宽33.6m、高4.5m，材质为Q345B，提升高度为12.10m。

3. 整体提升技术方案

本工程中，中庭桁架钢结构最大安装标高16.60m，若对分件高空散装采用，不但高空组装、焊接工作量较大，而且现场机械设备对吊装要求很难满足，同时所需高空组拼胎架难以搭设，有较大的施工难度，对钢结构现场安装的安全、质量及工期控制不利，并且有很大的风险存在。根据以往类似工程的成功经验，在安装位置正下方的地下室顶板上若将结构拼装成整体后，对超大型构件液压利用同步提升技术将其整体提升到位，将使安装施工难度大大降低，并有利于质量、安全、工期和施工成本控制等。钢结构提升单元在其正下方的地下室顶板上拼装为整体，对主楼的框架结构设置提升平台（上吊点） 利用，共设置7组提升平台，每组提升平台配置1台TJJ-1400型液压提升器，额定提升能力140t，共计7台；在中庭桁架钢结构提升单元的桁架上弦杆上与上吊点对应位置处安装提升临时吊具（下吊点），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钢结构中庭桁架整体提升至设计安装位置，并与预装段杆件等连接，完成安装。

4. 控制要点

为保证提升过程中中庭桁架结构的平稳，提升和卸载过程中对"结构姿态微调、均衡吊点油压、同步位移控制、卸载分级就位"采用，从而作为控制策略。为使整个提升过程的同步性得以控制，每台液压提升器均对行程传感器单独设置，用来对提升作业过程中各液压提升器的同步性测量。

（1）提升吊点设置。

根据中庭桁架钢结构布置，利用主楼的框架结构设置提升平台（上吊点），在中庭桁架钢结构的桁架上弦杆上与上吊点对应位置处安装提升临时吊具（下吊点），共计设置7组提升吊点，根据吊点反力每组吊点配置7台TJJ-1400型液压提升器，共计7台。

（2）计算机同步控制及传感检测系统。

整体提升中的同步控制是提升成败的关键所在，故本工程中配置1套TY1型计算机同步控制及传感检测系统，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作。

（3）提升速度。

根据本工程的液压提升系统的配置，根据液压泵源系统的工作状况、辅助工作所占用的时间以及提升作业稳定性控制的要求，提升速度控制在6m/h。

（4）稳定性控制。

与传统的卷扬机或吊机不同，用液压整体同步提升，可通过对液压设备的压力和流量调节，对起动、制动的加速度接近于零严格控制，从而保证提升过程中中庭桁架和临时支撑结构的稳定性。为防止突发的大风天气影响，使中庭桁架结构提升作业的安全得到保证，在作业过程中应指定专人观测中庭桁架结构的偏移量，当偏移量超过安全范围时，对作业立即停止，将中庭桁架四角与邻近的主楼结构用钢丝绳进行连接，将中庭桁架的水平摆动限制在安全范围内。提升过程中，当风力超过6级时，需暂停提升，为保证中庭桁架钢结构提升单元在空中悬停时不摆动，需要在两榀桁架下弦的两端各设置1组倒链，共计7组倒链，将中庭桁架钢结构提升单元与主楼框架柱连接成整体，以避免摆动。本次作业过程因为需要较长的时间，因此，空中停留的情况必然存在，为使中庭桁架在提升作业过程中能够在空中停留较长时间得到保证，必须确保液压提升器的自锁装置完好有效，中庭桁架离地之前，应将水平限位所需的钢丝绳、导链等在其四角预先挂好，以便随时使用。

5. 整体提升方案优点

（1）钢结构中庭桁架主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，将高空作业量降至最小，施工安全及质量易于保证，对土建专业施工影响小。

（2）采用"超大型构件液压同步提升施工技术"吊装中庭桁架钢结构，技术成熟，有大量类似工程成功经验可借鉴，吊装过程的安全性有保证。

（3）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。

（4）提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适合大型设备的提升作业。

（5）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。

（6）省去大型起重机的作业，可大大节省机械设备、人力资源。

（7）若钢结构中庭桁架在加工厂制作、预拼、校正一体化，将会进一步保证拼装质量、施工安全和进度。

6. 结语

该工程自2011年9月初进行方案设计，经过多次专家论证及方案评估，最终方案获得设计人员和各方面专家的认可。该工程自2011年l0月12日开始拼装，11月10日安装完毕并拆除提升设备，历时28d，工程质量及工期均满足设计要求。

参考文献

[1]中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册[M].北京：中国计划出版社，2002.

[2]朱张峰，郭正兴.47m跨钢连廊整体提升施工技术[J].施工技术，2013（23）：111～113.

[3]赵园涛.CCTV新址B标段钢结构连廊整体提升[J].施工技术，2009（3）：58～60.