钢结构液压整体同步提升施工技术研究

2018-12-06

商品与质量 2018年39期

中国葛洲坝集团机械船舶有限公司湖北宜昌 443000

受经济和文化建设需求不断扩大的影响，人们的品味发生巨大的变化，对建筑欣赏鉴别力显著提升。在这种背景下，大跨度空间钢结构的优势得以发挥，由于形式具有多样化的特点，加之造型优美典雅，具有良好的经济性能，成为设计师们的新宠。随着大跨度空产结构的普及，大型公共建筑屋盖结构中得到广泛的应用，机场建筑、会展中心、体育场馆等建筑的屋盖都应用了钢结构。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 工程概况

一期工程用地面积：32410.20m2，工程建筑面积：84668.62m2。建筑耐火等级为2级。1期工程包括两栋科研用房和一栋会议中心。连廊位于1#、2#楼中间，跨度45.6m，宽度19.8m，标高25.15m-33.00m，为H型钢、方管、圆管组成的双层桁架结构。连廊桁架分为3榀，单榀桁架高7.85m，重108吨，总重约430t。桁架间设置桁架钢梁、水平支撑拉等次杆件。最大截面尺寸为600×500×35×35mm。

2 总体施工思路

根据所选用吊装机械的吊重性能和施工方案，提出具体的桁架分节计划，依此作为钢结构制作厂进行深化设计的主要依据。分节设计的原则为：尽量整体设计制作，减少现场焊接节点，同时要考虑构件进场运输的操作性和可行性；

提前通知总包方对100t汽车吊吊行走、站位区域进行加固；

桁架进场后，现场搭设胎架进行拼装，过程中使用测量仪器精准校正和监控，保证拼装质量，确保后续桁架安装顺利进行；

依据施工进度计划对所需配备的资源进行估算，包括人员、材料、设备、机具等，并对施工所需的技术保证和资金支持做出相应的计划；

施工过程中，吊装、测量、焊接等工艺的协同配合。遵循一定的顺序，遵照规定的工艺标准，才能达到质量的预控目标。

3 操作要点

3.1 地面散件拼装

在实施地面拼装之前，需要进行验收工作，保证进场的钢构件质量达到标准，在构件上确定安装标高，位置线要明确，在此基础上，钢构件在地面的拼装位置要确定下来。而对桁架进行地面拼装操作时，要把拼装台设在每个接口处，底座如果采用的是箱梁和工字梁，可以更好的保证拼装精度。采用不同厚度的钢板，将其放置到钢梁之上。拼装台作为重要场地，要采用高精度的仪器进行超平和放线操作，使支架更具稳定性，在进行拼装操作时，不会出现变形的问题。在拼装钢桁架时，要注意的是弦杆分为上下弦两种，在操作时要由下至上的进行，按照从中间到两侧顺序，才能使拼装顺利的进行。两榀桁架拼装完毕后，立刻安装桁架间的连系杆，稳定的整体得以形成。桁架拼装的技术性较强，当天所拼装的构件必须形成稳定体系。当桁架拼装完成后，需要拧上高强螺栓，并进行焊接操作，焊接要按顺序进行，先焊桁架主弦杆，在此工作完成后，进行腹杆焊接操作，焊接前测量桁架矢高，确保桁架与劲性柱牛腿矢高相同无偏差[1]。

3.2 提升分级加载

试提升是极为重要的环节，需要钢结构、提升设施、提升设备系统的共同参与才能完成，同时还要对其进行观察和监测，确认是否与模拟工况计算的要求相符，是否满足设计条件，使提升过程的安全性得以保障。实际操作的依据是计算机仿真计算时，所获取的各提升吊点反力值，对钢结构单元采取分级加载的做法，使吊点处液压提升系统伸缸压力不断增加，其状态较为缓慢并且分级增加，其数据依次为20%、40%、60%、80%。如果各部分并无异常情况出现，加载要继续进行，可以达到90%、95%，甚至可以加载到100%。分级加载的过程要严谨，每完成一步加载后，都要暂停操作，对其进检查，确定上下吊点结构没有问题，掌握钢结构经过加载操作后是否出现变形的问题，同时还要对主楼稳定性情况加以界定，经过严格的检查后确认无问题出现，下一步分期加载才能进行。分级加载继续进行，当进行到钢结构离开拼装胎架时有出现各点不同时离地的情况，在此情况下，需要控制降低的速度，使之降低，就各点离地的情况予以观察，如果有需要，可以进行“单点动”提升操作，钢结构离地时，要保障平稳性，各点处于同步状态。

3.3 整体同步提升

经过严格的检查后确定情况正常，则要进行整体同步提升桁架的操作。提升过程要遵循相关规定，与水准仪相配合，经纬仪的监测作用要发挥出来，掌握各提升点的位移情况，监测标高和受力情况，如果经过这两种仪器的检测，发现水平偏移不同步，以及两个提升点没有同时进行，则需要利用计算机控制系统发挥作用，对其进行调整。抄平作业是不可缺少的重要环节，每提升5米即要进行一次，误差要控制在10毫米以内，否则需要进行单机高度作业。对桁架提升有较高的要求，必须要处于同一平面之上[2]。

3.4 提升就位

在对钢结构实施提升操作时，如果达到设计位置，则要停止操作。并对各吊点实施微调，提高主桁架各层弦杆的精确度，使其处于设计位置之上，对其进行锁紧静止操作，在此环节液压提升系统暂停工作，使钢结构单元处于空中姿态，另外还要注意的是在此环节对主桁架的要求，分分段的各层弦杆与端部分段之间采取对口焊接的做法，使之被固定下来，在安装斜腹杆后，对其实施分段操作，与两端已装分段结构相适应，整体稳定受力体系得以完成。