综合体建筑钢连廊整体提升技术探讨
2021-11-24梅同顺
梅同顺
【摘要】目前综合体建筑功能趋向多样化、结构也越来越复杂,越来越多超高层建筑需以巨型框架结合钢连廊的建筑结构体系来满足业主的设计要求,随着科学技术的高速发展,建筑行业的施工技术发展也在不断的提高,大跨度的钢结构工程安装施工已经不再是不可突破的难题,本文就综合体建筑钢连廊整体提升技术进行探讨。
【关键词】综合体钢结构;施工技术;整体提升【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.
我国的建筑行业在高科技的技术环境中蓬勃发展起来,推进建筑技术快速升级的同时,安全管理也要做到位,为建筑施工质量提供保障。目前在建筑工程项目中,较多的综合体建筑开始使用钢连廊,其不仅结构和设计都较为复杂,而且还需要注意钢连廊存在超重的可能。越来越多的建筑工程开始使用钢结构件,相应的施工技术也在不断地进行创新,技术的提升也是保证建筑质量的关键,也是维护建筑安全的重要保证。
1、项目概况
福州某商务中心工程AB两栋结构为钢筋混凝土的建筑主体。地下3层,地上部分为16层,AB两栋通过设置在12~16层之间的钢连廊结构进行连接。钢连廊的顶标高为58.89米,跨度为63.30米、高16米。共由4个巨型钢桁架组成,桁架上下弦规格为B3000×1200×40x50的箱型截面。AB两栋连廊的钢结构总重量约2700吨。AB两栋之间的钢连廊跨度较大,重量也较重,因此其钢连廊的施工方案为,将其在地面进行整体拼装,再通过液压提升技术将钢连廊整体提升到安装位置,使其与预先散装完毕的上部牛腿对口连接。同时主体的上部牛腿部分,即连廊的分段先装部分,需按照土建的施工要求,离开连廊结构箱型柱所在21/28轴线4.2米处。因此需要提升的AB两栋的连廊钢结构的拼装标高为9.70米,提升高度53米。
2、空中连廊钢结构施工中所采用的方法
2.1預埋件的临时埋设
在AB栋主体建筑的施工过程中,为了要提高主体的施工质量,维护施工安全,因此需要施工人员结合AB栋主体工程的实际情况,处理好连廊部分的支座。但是,由于在AB栋建筑施工的过程中,其连廊支座所在的位置给施工造成难度,主要处于AB栋建筑结构的混凝土柱上,由于其建筑主体的结构特点使得施工人员选择预埋件所在位置、预埋件的规格和预埋件的形状的时候,施工人员就要根据工程施工的实际情况来进行处理,以确保施工的安全有序展开。
2.2提升桁架的技术方案
首先,在AB栋连廊的施工现场将提升点设在桁架的上弦,下端连接到桁架下弦,使其发挥下锚盘的作用。在提升连廊的过程中,通过使用钢绞线就可以将千斤顶与下锚盘拉结,继而将其逐渐提升。其次,在进行桁架提升之前,必须要做好相关的检查工作,保证桁架完全脱离安装胎架。并且在其离开30厘米之后要进行锁定,而后对其进行大约12小时左右的观察,同时对桁架所产生的变形进行测量,当桁架提升到指定的位置后,将千斤顶锁定调整水平方向,同时设置好临时固定位置。需要注意的是在合拢的过程中,要按照一定的准则进行,先合拢外侧而后合拢内侧,先上弦合拢而后下弦合拢,同时要求提升的速度不超过每小时3米。再者。当整体提升合拢已经达到指定的标高,此时锁定好千斤顶的上下锚盘后合拢桁架。当桁架停在半空中后,需要发挥千斤顶的作用进行锁力,保证垂直方向不会产生下滑,但是由于风的作用,水平方向就会出现摆动,虽然摆动的幅度较小,但是也会对安装桁架的精准度造成不良影响[1]。因此为了防止这种情况,需要将倒链固定桁架充分利用起来,当桁架被提升到指定的位置后,再将周围的杆件塞死。
3、液压整体提升技术
液压同步提升技术则是采用液压提升器作为提升机具以及使用柔性钢绞线作为承重索具的一种提升技术。液压泵是液压提升器的操作动力来源,并通过地面控制器对液压提升器进行作业控制。液压同步提升技术的同步控制系统主要是由传感监测系统和计算机集中控制系统组成,通过数据的反馈以及计算机的控制指令传递,实现机械地同步运作、负载均衡、应力控制、操作闭锁、过程显示以及故障报警等多种功能。在AB栋主体之间的钢连廊安装使用整体液压同步提升技术具有较多优势:
(1)该主体的钢连廊结构在地面进行拼装,因此需要支出的施工成本较低,可以有效的控制和节约安装连廊的成本;
(2)连廊结构的安装在地面进行,很大程度上提高了安装作业的安全性;
(3)连廊的地面拼装降低了对机械的要求,施工作业要求低并且作业效率高;
(4)使用整体液压同步提升技术,作业时间短、作业效率高同时还具备了良好的安全性好以及安装的精确度较高;
(5)液压同步技术的提升速度较快,可以达到12米/小时;
(6)液压提升设备的体积和重量虽然都比较小但是其具有较强的机动能力,运输、安装和拆除都比较方便。
4、提升承重系统
在AB栋建筑的钢连廊工程中,液压提升承重设备主要采用穿芯式液压提升器,该液压提升器的限制提升重量为405吨。AB两栋主体连廊提升时,每台液压提升器内分别穿12根钢绞线。穿钢绞线由下至上穿,即从液压提升器底部下锚穿入,从上锚穿出,在穿的过程中应尽量使钢绞线底部持平,同时将已经穿好的钢绞线上端使用夹头和锚片进行固定,但是由于需要提升的构件重量较大,因此提升吊点是此次提升技术的要点,务必要牢固可靠,还要保证提升的便捷稳定[2]。根据AB栋主体的钢连廊提升需求,此次的提升吊点要采用对称布置。
5、提升控制系统
5.1电气同步控制系统
电气同步控制系统主要由动力控制系统、功率驱动系统、传感检测系统和计算机控制系统共同组成。电气控制系统主要对两个功能进行控制,即在集群提升器作业时对其行动作的协调性进行控制以及各点之间动作的同步进行控制。无论是提升器的主油缸,还是上下锚具的油缸,在提升作业的过程中都必须由计算机的其的动作协调性进行统一控制对,确保设备可以实现同步提升,其次液压系统的流量调节是控制各点之间的同步运行速度,确保构建在被提升的过程中各点可以同步运行。相关操作人员可在中央控制室内通过计算机控制系统对液压提升过程中的作业及相关运动数据进行观察或发布控制指令。
5.2提升速度及加速度
液压同步提升系统的液压泵源系统的流量、锚具切换、同步精度设定等决定其提升速度。在本工程案例中,钢连廊提升系统的理论提升速度被设定为12米/小时,同时还要保证在液压同步提升作业的过程中要确保构件上各提升点的速度要保持相同。在构件的提升启动和制动时,液压泵系统流量及液压提升器的工作压力的大小决定它的加速度。
5.3控制原理及方法
对构件提升进行同步控制的工作原理是通过计算机对其进行控制,并将实时数据进行反馈同时传递控制指令,实现对构件的同步作业、负载均衡等多种作业,控制系统则根据控制算法完成对连廊提升的整体控制作业。在提升过程中,为了达到构件结构吊装的要求,首先需要确保构件各个提升吊点的液压提升设备配置系数达到一致,其次要保证构件在提升过程中在空中的稳定性,便于单元结构可以正确就位,即要求构件的各个吊点在上升的过程中必须要确保其同步,因此必须将液压提升器的提升速度进行统一的设定。通过计算机的控制,确保构件各个吊点在提升过程中始终保持同步。
6、钢连梁整体提升的安全控制措施
6.1對关键点合理控制
为了确保AB栋主体之间的钢连廊现场拼接时的精确度,在加工厂对连廊构件进行预制拼装时,为了确保没有产生偏差后,运输到施工现场。在地面上对钢连廊进行拼装的过程中,要求对胎架的拼装位置务必要准确,绝对不能产生位移,并且在搭设承重脚手架的时,需要按照规定的固定步骤对各个环节检查验收。在对顶板进行加固时,要确保胎架所在的位置未定,并且结构安全[3]。需要注意的是回填槽和顶板的工作需要提前安排进行,同时将取样试验做好,便于后期观察沉降情况,在其沉降保持稳定后,再对其进行混凝土的浇筑,直到达到浇筑达到200毫米的厚度为止。
6.2做好钢绞线和千斤顶的安装控制工作
(1)对提升支架的安全稳定性进行细致地检查。
(2)确保千斤顶中穿入地钢绞线紧固牢固。
(3)对千斤顶支座面上的焊渣进行检查,确认其是否清除干净。
(4)吊装千斤顶到指定地点之后放置好,同时要检查其是否平稳牢固,再对每个千斤顶进行观,确定是否已经在两个加劲板上落好。
(5)将下锚板焊接在桁架吊点上,并且保证钢绞线孔与上吊板钢绞线孔的垂直偏离不超过1%。
(6)将下锚盘上穿入钢绞线并确认钢绞线的方向,查看其是否存在相互干涉的情况。
(7)当合拢脚手架时,检查是否存在干涉问题。
(8)对桁架支架进行检查,查看是否与桁架之间存在连接。
结语:
通过对案例的研究分析,我们了解到目前我国的建筑行业正在蓬勃发展,在建筑工程施工中不断涌现新型技术和新型材料,使得建筑结构多样化,使得建筑自身所具备的功能也越来越完善。由于我国现在的建筑工程中大跨度施工项目较多,虽然连廊整体上的技术水平已经有了一定的提升,但是还存在较多的不足,从而导致工程施工难度增加,同时还会出现施工质量问题和安全问题。这就需要施工单位在不断的实践中严格要求施工技术,提高施工技术水平,降低问题发生率。
参考文献:
[1]苏冠敏.大跨度钢结构连廊整体提升施工技术研究——以拉斐尔云廊项目为例[J].工程质量,2019,37(3):32-36.
[2]邵剑敏.大型建筑高空钢结构连廊施工技术[J].房地产导刊,2020(2):83-85.
[3]肖建文,余伟华.大跨度超重钢连廊整体提升施工技术[J].钢结构(中英文),2019,34(9):83-86.