鋼結(jié)構(gòu)液壓整體同步提升施工技術(shù)研究

中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)械船舶有限公司 湖北宜昌 443000

受經(jīng)濟(jì)和文化建設(shè)需求不斷擴(kuò)大的影響，人們的品味發(fā)生巨大的變化，對(duì)建筑欣賞鑒別力顯著提升。在這種背景下，大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮，由于形式具有多樣化的特點(diǎn)，加之造型優(yōu)美典雅，具有良好的經(jīng)濟(jì)性能，成為設(shè)計(jì)師們的新寵。隨著大跨度空產(chǎn)結(jié)構(gòu)的普及，大型公共建筑屋蓋結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)場(chǎng)建筑、會(huì)展中心、體育場(chǎng)館等建筑的屋蓋都應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)。大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工的新特點(diǎn)，給大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

1 工程概況

一期工程用地面積：32410.20m2，工程建筑面積：84668.62m2。建筑耐火等級(jí)為2級(jí)。1期工程包括兩棟科研用房和一棟會(huì)議中心。連廊位于1#、2#樓中間，跨度45.6m，寬度19.8m，標(biāo)高25.15m-33.00m，為H型鋼、方管、圓管組成的雙層桁架結(jié)構(gòu)。連廊桁架分為3榀，單榀桁架高7.85m，重108噸，總重約430t。桁架間設(shè)置桁架鋼梁、水平支撐拉等次桿件。最大截面尺寸為600×500×35×35mm。

2 總體施工思路

根據(jù)所選用吊裝機(jī)械的吊重性能和施工方案，提出具體的桁架分節(jié)計(jì)劃，依此作為鋼結(jié)構(gòu)制作廠進(jìn)行深化設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。分節(jié)設(shè)計(jì)的原則為：盡量整體設(shè)計(jì)制作，減少現(xiàn)場(chǎng)焊接節(jié)點(diǎn)，同時(shí)要考慮構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)牟僮餍院涂尚行裕?/p>

提前通知總包方對(duì)100t汽車吊吊行走、站位區(qū)域進(jìn)行加固；

桁架進(jìn)場(chǎng)后，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)胎架進(jìn)行拼裝，過程中使用測(cè)量?jī)x器精準(zhǔn)校正和監(jiān)控，保證拼裝質(zhì)量，確保后續(xù)桁架安裝順利進(jìn)行；

依據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃對(duì)所需配備的資源進(jìn)行估算，包括人員、材料、設(shè)備、機(jī)具等，并對(duì)施工所需的技術(shù)保證和資金支持做出相應(yīng)的計(jì)劃；

施工過程中，吊裝、測(cè)量、焊接等工藝的協(xié)同配合。遵循一定的順序，遵照規(guī)定的工藝標(biāo)準(zhǔn)，才能達(dá)到質(zhì)量的預(yù)控目標(biāo)。

3 操作要點(diǎn)

3.1 地面散件拼裝

在實(shí)施地面拼裝之前，需要進(jìn)行驗(yàn)收工作，保證進(jìn)場(chǎng)的鋼構(gòu)件質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在構(gòu)件上確定安裝標(biāo)高，位置線要明確，在此基礎(chǔ)上，鋼構(gòu)件在地面的拼裝位置要確定下來。而對(duì)桁架進(jìn)行地面拼裝操作時(shí)，要把拼裝臺(tái)設(shè)在每個(gè)接口處，底座如果采用的是箱梁和工字梁，可以更好的保證拼裝精度。采用不同厚度的鋼板，將其放置到鋼梁之上。拼裝臺(tái)作為重要場(chǎng)地，要采用高精度的儀器進(jìn)行超平和放線操作，使支架更具穩(wěn)定性，在進(jìn)行拼裝操作時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)變形的問題。在拼裝鋼桁架時(shí)，要注意的是弦桿分為上下弦兩種，在操作時(shí)要由下至上的進(jìn)行，按照從中間到兩側(cè)順序，才能使拼裝順利的進(jìn)行。兩榀桁架拼裝完畢后，立刻安裝桁架間的連系桿，穩(wěn)定的整體得以形成。桁架拼裝的技術(shù)性較強(qiáng)，當(dāng)天所拼裝的構(gòu)件必須形成穩(wěn)定體系。當(dāng)桁架拼裝完成后，需要擰上高強(qiáng)螺栓，并進(jìn)行焊接操作，焊接要按順序進(jìn)行，先焊桁架主弦桿，在此工作完成后，進(jìn)行腹桿焊接操作，焊接前測(cè)量桁架矢高，確保桁架與勁性柱牛腿矢高相同無偏差[1]。

3.2 提升分級(jí)加載

試提升是極為重要的環(huán)節(jié)，需要鋼結(jié)構(gòu)、提升設(shè)施、提升設(shè)備系統(tǒng)的共同參與才能完成，同時(shí)還要對(duì)其進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)，確認(rèn)是否與模擬工況計(jì)算的要求相符，是否滿足設(shè)計(jì)條件，使提升過程的安全性得以保障。實(shí)際操作的依據(jù)是計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算時(shí)，所獲取的各提升吊點(diǎn)反力值，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)單元采取分級(jí)加載的做法，使吊點(diǎn)處液壓提升系統(tǒng)伸缸壓力不斷增加，其狀態(tài)較為緩慢并且分級(jí)增加，其數(shù)據(jù)依次為20%、40%、60%、80%。如果各部分并無異常情況出現(xiàn)，加載要繼續(xù)進(jìn)行，可以達(dá)到90%、95%，甚至可以加載到100%。分級(jí)加載的過程要嚴(yán)謹(jǐn)，每完成一步加載后，都要暫停操作，對(duì)其進(jìn)檢查，確定上下吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)沒有問題，掌握鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過加載操作后是否出現(xiàn)變形的問題，同時(shí)還要對(duì)主樓穩(wěn)定性情況加以界定，經(jīng)過嚴(yán)格的檢查后確認(rèn)無問題出現(xiàn)，下一步分期加載才能進(jìn)行。分級(jí)加載繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)進(jìn)行到鋼結(jié)構(gòu)離開拼裝胎架時(shí)有出現(xiàn)各點(diǎn)不同時(shí)離地的情況，在此情況下，需要控制降低的速度，使之降低，就各點(diǎn)離地的情況予以觀察，如果有需要，可以進(jìn)行“單點(diǎn)動(dòng)”提升操作，鋼結(jié)構(gòu)離地時(shí)，要保障平穩(wěn)性，各點(diǎn)處于同步狀態(tài)。

3.3 整體同步提升

經(jīng)過嚴(yán)格的檢查后確定情況正常，則要進(jìn)行整體同步提升桁架的操作。提升過程要遵循相關(guān)規(guī)定，與水準(zhǔn)儀相配合，經(jīng)緯儀的監(jiān)測(cè)作用要發(fā)揮出來，掌握各提升點(diǎn)的位移情況，監(jiān)測(cè)標(biāo)高和受力情況，如果經(jīng)過這兩種儀器的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)水平偏移不同步，以及兩個(gè)提升點(diǎn)沒有同時(shí)進(jìn)行，則需要利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)揮作用，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。抄平作業(yè)是不可缺少的重要環(huán)節(jié)，每提升5米即要進(jìn)行一次，誤差要控制在10毫米以內(nèi)，否則需要進(jìn)行單機(jī)高度作業(yè)。對(duì)桁架提升有較高的要求，必須要處于同一平面之上[2]。

3.4 提升就位

在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施提升操作時(shí)，如果達(dá)到設(shè)計(jì)位置，則要停止操作。并對(duì)各吊點(diǎn)實(shí)施微調(diào)，提高主桁架各層弦桿的精確度，使其處于設(shè)計(jì)位置之上，對(duì)其進(jìn)行鎖緊靜止操作，在此環(huán)節(jié)液壓提升系統(tǒng)暫停工作，使鋼結(jié)構(gòu)單元處于空中姿態(tài)，另外還要注意的是在此環(huán)節(jié)對(duì)主桁架的要求，分分段的各層弦桿與端部分段之間采取對(duì)口焊接的做法，使之被固定下來，在安裝斜腹桿后，對(duì)其實(shí)施分段操作，與兩端已裝分段結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，整體穩(wěn)定受力體系得以完成。

4 結(jié)語

本技術(shù)適用于機(jī)場(chǎng)大廳、會(huì)展中心、體育場(chǎng)館、展覽館等大跨度、大荷載、大空間的鋼結(jié)構(gòu)施工。尤其是空間較為狹小的情況下采用本方法能夠達(dá)到較好的效果，室內(nèi)大噸位鋼構(gòu)件提升時(shí)采用此方法極為有利。在提升的過程中，計(jì)算機(jī)發(fā)揮出重要作用，使同步控制得以實(shí)現(xiàn)。