275噸42米跨鋼桁架整體提升及高空水平滑移新技術(shù)的應(yīng)用

吳曉鳳

(四川華西集團有限公司第十二建筑工程公司,四川成都 610081)

275噸42米跨鋼桁架整體提升及高空水平滑移新技術(shù)的應(yīng)用

吳曉鳳

(四川華西集團有限公司第十二建筑工程公司,四川成都 610081)

在大渡河梯級流域調(diào)度中心項目 19～20層東側(cè) 275 t 42m跨巨型鋼桁架的安裝施工中,經(jīng)過多方案比較,采用了整體提升與高空整體水平滑移就位安裝新技術(shù),即先將鋼桁架整體向外偏移 0.750m后在±0.000m標高位置進行整體拼裝,然后再通過提升與滑移相接合的綜合施工技術(shù)完成鋼桁架的安裝。

鋼桁架; 整體提升; 高空水平滑移; 施工工藝; 新技術(shù)

大渡河流域梯級電站調(diào)度中心工程位于成都市高新區(qū)天府立交橋旁,建筑面積 74 028m2,地下2層,地上20層,建筑高度 82.9m,結(jié)構(gòu)形式主要為鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu),4～7層水幕、裙樓 2層屋面為鋼結(jié)構(gòu)、東側(cè) 19～20層為巨型鋼桁架。圖 1為建筑立體外形圖。

圖1 建筑立體外形圖

1 東側(cè) 19～20層巨型鋼桁架施工概況

本工程東側(cè) 19～20層鋼結(jié)構(gòu)為巨型鋼桁架,鋼桁架跨度42.3m,寬度10.75m,高度8.3m(2層),巨型鋼桁架支承在型鋼混凝土柱上的抗震支座上,桁架底部距地 72.319 m,拼裝后整體重量為 275 t,巨型鋼桁架在施工中采用了整體提升、高空整體水平滑移就位安裝新技術(shù)。

1.1 結(jié)構(gòu)特點

支承巨型鋼桁架的支座為型鋼混凝土柱上的牛腿和廠家特制的專用抗震支座。抗震支座如圖2。

1.2 施工工藝特點

(1)整體提升重量大,達274 t;

(2)整體提升高度高,達72.319m;

(3)高空整體水平滑移距離大,達 0.75m。

圖2 抗震支座節(jié)點圖

2 主要施工方法

采用鋼桁架整體提升與高空水平滑移就位安裝的新方法,即在地面拼裝好巨型鋼桁架,在鋼桁架上設(shè)置四個吊點,在屋面(80.7m標高)安裝提升平臺、液壓提升設(shè)備和滑移軌道,通過液壓提升設(shè)備將其整體提升至 73.15m高空,再在高空通過千斤頂頂推使其整體水平滑移 0.75m后就位安裝。這一施工技術(shù)在西南地區(qū)尚屬首次,在國內(nèi)已屬領(lǐng)先水平,為原建設(shè)部推廣應(yīng)用的十項新技術(shù)之一。

3 施工工藝流程

主要施工工藝流程詳見圖3。

4 吊點設(shè)計布置

利用仿真技術(shù)對鋼桁架吊裝全過程進行了仿真模擬受力分析和計算,設(shè)計在鋼桁架的四個角上設(shè)置吊點 1、2、3、4四個提升吊點,如圖 4所示。

提升點 1、4的提升反力為 55 t,提升點 2、3的提升反力為 80 t,并將此提升反力值用于提升架的設(shè)計與計算分析(圖5)。

圖 3 鋼桁架整體提升、高空滑移就位安裝施工工藝流程

圖4 吊點平面布置圖

圖5 提升平臺示意圖

5 提升平臺及提升、滑移設(shè)備系統(tǒng)安裝順序

安裝預(yù)埋件基礎(chǔ)※安裝立柱※安裝后拉桿※安裝懸挑梁及斜撐※安裝水平箱形梁※安裝滑移支座※安裝提升器※穿鋼絞線。

水平箱形梁作為鋼桁架高空整體水平滑移的軌道,是定位關(guān)鍵。箱形梁垂直于東面桁架縱向,偏差不超過 3mm,水平度偏差不超過 1mm,絕不能產(chǎn)生阻礙滑移的下滑力。具體措施如下:用水平儀對箱形梁下方懸挑梁抄平,確保達到水平度要求,箱形梁安裝后仍要抄平。將鋼桁架吊點中心點用激光鉛垂儀準確的投射到提升架箱形梁上,以準確定位箱形梁的位置。

6 提升設(shè)備系統(tǒng)

在鋼桁架四角的吊點上方 80.7m的屋面上對應(yīng)設(shè)置 4個提升平臺,安裝 4臺TJ-2000型液壓提升器,4臺提升器均統(tǒng)一由 1個計算機中控臺智能同步控制系統(tǒng)智能控制整個提升過程(圖6)。

單臺的TJ-2000型液壓提升器的最大設(shè)計提升重量為200 t,提升速度為5～10m/h。本工程吊點 1、4的提升力為55 t,吊點 2、3的提升力為 80 t,提升速度為 8～10m/h。

圖 6 提升設(shè)備安裝示意圖

7 提升器上下吊具安裝

(1)TJ-2000型液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu),中間分別可穿過 18根鋼絞線,故本工程根據(jù)計算分析,吊點 1、4各采用12根鋼絞線作吊繩,吊點 2、3各采用 15根鋼絞線作吊繩。

(2)在提升平臺上的提升器上安裝下吊具—提升鋼絞線,提升鋼絞線的下端固定在鋼桁架上設(shè)置的吊點上,如圖7所示。

圖 7 吊點上吊繩安裝示意

8 高空整體水平滑移工藝

(1)水平滑移系統(tǒng)由滑移軌道(提升平臺的簡支箱形梁)、滑移支座、反力支座(提升平臺)、限位板、千斤頂?shù)冉M成。如圖 8所示。

(2)當鋼桁架整體提升至 73.15m高空時,主要由反力支座和千斤頂提供滑移動力,即利用千斤頂頂推滑移 0.75m后就位安裝。

圖8 滑移系統(tǒng)工作原理示意

9 結(jié)束語

鋼桁架結(jié)構(gòu)底部標高72.319m,

且下部無其它結(jié)構(gòu),如采用常規(guī)的高空散裝施工方案,不僅施工成本高,而且施工工期也長;但采用單純的提升施工,雖提升通道的垂直度等滿足施工要求,但又受到鋼桁架結(jié)構(gòu)自身特點的限制,原位提升則無法通過上部的混凝土牛腿及鋼牛腿把鋼桁架一次性就位,同時也受到下部 2層土建結(jié)構(gòu)的影響;而原位拼裝又需要較高的臨時支撐架。采用整體提升與高空水平滑移相結(jié)合的施工工藝和新技術(shù),既安全又高效;減少施工臨時輔助措施,降低了施工成本,縮短了工期,又解決了桁架地面拼裝場地與下部土建結(jié)構(gòu)疊錯的問題,避免了鋼結(jié)構(gòu)施工與土建施工存在過多的交叉作業(yè),縮短了施工工期。采用的液壓同步提升設(shè)備由計算機中控臺智能控制提升過程,自動完成同步動作、負載均衡、整體穩(wěn)定矯正、應(yīng)力控制、操作鎖閉、過程顯示以及故障報警等多種功能,是集機、電、液、傳感器、計算機智能控制于一體的現(xiàn)代化先進設(shè)備,具有自動化程度高,操作方便靈活,安全性好,可靠性強,使用面廣,通用性強等特點。

TU758.15

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2010-10-11