液压整体提升技术在大型钢屋盖工程中的应用.pdf

液压整体提升技术在大型钢屋盖 工程中的应用 I n t e g r a l l y Hy d r a u l i c Li f t i n g Te c h n o l o g y Ap p l i e d t o L a r g e S t e e l Ro o f En g i n e e r i n g 徐建英任鹏程 1 、 甘孜藏族 自治州林业工程处成都 6 1 0 0 4 5 ； 2 、 中国华西企业有限公司 深圳 5 1 8 0 3 4 摘 要 通过采用液压整体提升技术对某冰场屋盖进行 吊装的实践 ，总结出了采用液压整体同步提升技术 自动化程度 高、操作方便灵活 、安全可靠性好 、适用性通用性强的特点。经过实际案例的创新 ，解决了塔机吊量不能满足吊装的 问题 ，可供同类工程作参考。 关键词 液压整体提升 模块化结构 计算机控制 中图分类号 T U 7 5 8 ． 1 5 ／ 文献标识码 B 【 文章编号】1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 2 0 8 0 7 9 7 0 2 1 工程概况 冰场屋面为满足业主使 用要求，设计时对屋面结构进 行了很大调整， 使构件重量大幅增加 ， 致使现场塔机布置覆 盖范围的吊量已不能满足冰场屋盖结构 的吊装。 因此， 如何 将钢屋盖快速、 安全、 高质的吊装到位是关键。 冰场屋面结构平面尺寸 冰场钢结构屋面平面尺寸为 7 3 m 2 一D轴 ～2 - N轴 X 4 5 M 2 2轴 ～2 7轴 ， 轴线间 距 除 2 一 D轴 ～2 一 E 轴 为 1 0 0 0 0 M M ，其余 轴线 间距均 为 9 0 0 0 m M； 屋面构件组成 冰场屋面钢梁共 2 5榀 ， 构件总重 约为 1 2 0 0 t ， 主要 由 H型钢梁组成 冰场钢结构屋面结构 区域 2 一 D 轴 ～2 - N轴 ／ 2 2 轴 ～2 7 轴。 屋盖构件在地面进行拼装后采用“ 液压整体提升技术 ” 对构件整体进行吊装。液压整体同步提升技术采用柔性钢 绞线承重、液压提升器集群作业 ，计算机控制同步提升原 理 ， 结合施工工艺 ， 将大吨位、 大体积构件整体 同步提升到 一 定高度安装就位。 液压提升系统主要由液压提升器、 液压 泵源系统 、 计算机同步控制及传感检测系统等组成 。 2 技术保证 结合现场主体结构施工进度 ，确定将钢屋 面划分为 2 个独立提升单元 ， 整个屋面 2次提升到位。 钢屋面结构每个 提升单元设置 8 、 1 0 组 吊点 ， 每组 吊点配 1 台液压提升器。 因本工程对提升过程中的水平度、同步性和可靠性提 作者简介 徐建英 1 9 7 7 一 ， 女， 大专， 工程部副经理。 作者地址 成都市武侯区机投桥果堰街 8 号兴元嘉园 5幢4单元 8 号 6 1 0 0 4 5 。 收稿 日期 2 0 1 2 0 5 2 9 出了特殊要求 ， 故采用了多模块组合结构 的设计 ， 每套模块 独立成为一个提升体系统 ， 以避免相互之间的干扰 ， 产生误 动作 的可能 用计算机统一控制， 同时向每一组液压提升器 发出同一指令 ；用比例阀块组合 ，进行多吊点的提升力分 配 ； 用高精度的位移检测传感器进行测量 ， 向计算机反馈位 移信号等 自动化程度高的闭环措施 ，以满足整个起吊系统 在起 吊过程 中的同步性和水平度需要。 3方案具体 实施 3 ． 1 提升上 吊点设置 冰场屋面整体提升施工中， 上 吊点即提升平台 ， 在其上 设置液压提升器。液压提升器通过提升专用钢绞线 与屋面 钢结构整体提升单元上的对应下吊点相连接。 根据以上思路 ，提升平台利用混凝土劲性柱以及屋面 梁牛腿 ， 用型钢制作临时提升平台， 液压提升器安装在临时 平台的提升梁上 ，提升专用钢绞线通过牛腿上的开孔穿过 与下吊点连接。 3 _ 2提升下吊点设置 屋面结构提升单元在整体提升过程 中主要承 受自重产 生的垂直荷载 ，因此提升吊点的设置 以尽量不改变结构原 有受力体系为原则。 本工程 中根据提升上吊点的设置 ， 下吊 点分别垂直对应每一上 吊点设置在待提升 的钢梁上翼缘 上。 根据钢梁提升 中心的位置焊接专用吊具 ， 提升下 吊点吊 具如图 1 所示。 3 ． 3 2 2轴线钢梁的预先安装 冰场屋面整体提升受 2 7 ． 9 5 m标高层土建结构影 响， 冰场 2 2轴 ／ 2 一D ～2 - N线钢梁需预先 吊装 。根据现场情 况 ，在 2 2轴 ／ 2 一 D～2 - N线钢梁加工时 ，按从 2 - 2轴 向 I 童擅麓工 第 3 4卷 第 8期 l 7 9 7 辞 印 川 注 l吊鼹的材成为Q 3 4 5 B ； 2 ． 巾朱注明焊缝均为熔透焊缝 3 ． 吊典与提升粱连采用焊接连接 焊缝为熔避焊缝 图 1 提 升下吊点 吊具 示意 2 3 轴方向以 5 i 0 0 m m 进行主梁分段 。 这样既错开了土建 挑台结构的影响 ， 又可兼顾满足冰场屋面整体提升的要求。 2 2轴 ／ 2 一 D ～2 - M线钢 梁截 面尺寸 为 H 1 5 0 0 m m x 8 0 0 mm x 2 5 m m x 5 0 mm． H1 3 0 0 mm x 5 0 0 mm2 8 mm 4 5 m m 。分段后最大质量为 3 ． 7 t 。根据现场塔机布置情况 及覆盖范围的吊重 ， 利用现场塔机进行此部分钢梁的吊装。 3 ． 4 提升顺序 根据工程特性以及现场实际情况，冰场屋面系统按梁 的榀数平均分成 2 个提升单元 ，根据每个提升单元的重量 以及特点 ， 分别设置 8组、 1 0组提升吊点。提升时先提升第 一 单元 2 一 D 轴 ～2 ～G 轴 ， 共 1 2 榀 ， 8 组提升 吊点 ， 再提升 第二单元 2 一 F 轴 ～2 ～M轴， 共 l 3 榀 ， 1 0 组提升 吊点 。 3 ． 5同步 吊点设 置 本工程 中最大提升单元共有 1 0 台液压提升器， 在每台 液压提升器处各设置一套同步传感器用来监测构件在提升 过程中的位移同步性。系统主控计算机根据每个同步传感 器的位移检测信号及其差值 ， 通过泵源控制阀、 提升器控制 阀来控 制液压提升器的相对位移 ，用来控制屋面钢结构单 元的提升就位。 这样就构成了“ 传感器 一计算机 一 泵源控制 阀 一提升器控制阀一液压提升器 一屋面钢结构单元 ”的闭 环系统 ， 保证 了构件单元在整个提升过程的同步性。 3 ． 6提升过程中的加载 结构单元在正式提升前 ， 先通过对结构单元的试提升 ， 对结构单元、 提升临时设施、 提升设备 系统的观察和监测 ， 验证提升方案是否符合模拟工况计算和设计条件 ，以保证 结构单元的安全提升。 在加载过程中，依据计算机模拟计算的各提升吊点反 力值， 对屋面钢结构提升单元进行逐步加载。 各 吊点处的液 压提升系统伸缸压力 ， 应按 2 0 ％ 的比例缓慢 、 逐步增加 ， 达 到 8 0 ％ 以后暂停加载 ， 对提升系统、 提 升单元进行细致、 系 统 的检查 ， 确认完好并达到继续加载要求后 ， 按 5 ％ 的比例 逐步增加到 1 0 0 ％ ， 直至其平稳脱离拼装胎架。 在结构单元的加载过程 中， 每一次加载完毕， 均应暂停 并对 吊点、 结构单元 、 支撑结构等进行变形情况的检查 ， 以 及观测支撑点土建主体结构的相关情况。在均无异常的情 况下， 方可进行下一步的加载工作。 7 9 8 l 2 o 1 2 8 B 词 衄g 3 ． 7 结构提升单元起步阶段的检查 结构提升单元完成加载 ， 离开拼装胎架达到约 1 5 0 m m 后 ， 利用液压提升系统设备对提升单元进行锁定 ， 保持离地 状态 1 2 h以上， 然后对吊点结构、 支撑体系、 提升系统、 提 升单元 ， 以及承力的主楼结构部分均作全面检查， 确定所有 部分正常无误后 ， 进行正式提升。 3 ． 8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， 使屋面钢 结构达到水平状态。 3 ． 9整体同步提升 以调整后的各吊点高度为新 的起始位置 ，复位位移传 感器。 在屋面钢结构整体提升过程 中， 保持该姿态直至提升 到设计标高附近。 3 ． 1 O提升就位过程的调整 屋面结构提升单元在往上及下调过程中，根据结构构 件 的空中定位和杆件就位情况等进行精确就位调整。精调 由有经验的人员人工操作 ，计算机同步控制系统 由自动模 式切换成手动模式。操作人员根据各提升点的就位情况进 行同步调整 ， 逐个点动调整 ， 在调整过程 中安排专人观测 ， 并对调整情况及时通报。 这种点动调整精度较高 ， 提升单元 可在现场允许情况下达到最佳安装状态。 3 ． 1 1 提升单元的就位和卸载 在结构提升单元提升至离指定位置约 1 0 0 m m时， 实施 暂时停置 ， 通过操作人员对各吊点的精确调整 ， 使提升单元 到达安装位置 ； 在结构提升单元处于空中留置状态时， 将主 梁与预留钢梁牛腿或埋件板之间对口穿好高强螺栓及焊接 固定， 使其与两端已装分段结构形成整体稳定受力体系。 对 高强螺栓连接、 焊接节点进行检验并合格后 ， 液压提升系统 设备同步卸载， 至钢绞线完全松弛 ； 进行屋面钢结构 的后续 高空安装； 拆除液压提升系统设备及相关临时措施 ， 完成屋 面钢结构单元的整体提升安装。 4 结语 由于采用液压 同步整体提升技术对冰场屋盖进行吊 装， 解决了塔机吊量不能满足 吊装的问题 ， 配合了工程总体 施工进度。同时， 且该技术设备 自动化程度高 ， 提升设备体 积小 、 自重轻 ， 操作方便灵活 ， 安全性好， 可靠性高 ， 通用性 强 ， 因此 ， 希望本文的技术总结能供同行进行参考。 参考文献 [ i 】 中国建筑科学研究院． G B 5 0 0 0 9 --2 0 0 1 建筑结构荷载规范【s ] ． 北京 中国 建筑 工业 出版 社， 2 0 0 1 ． [ 2 ] 北京钢铁设计研究总院． G B 5 0 0 1 7 --2 0 0 3 钢结构设计规范【 s E 京 中国 建筑 l 业出版社． 2 0 0 3 ．