大跨度鋼結構門廊桁架整體液壓提升技術

2015-09-18 02:19:08

建筑施工 2015年5期

上海建工一建集團有限公司上海 200120

1 工程概況

澳門銀河度假酒店門廊鋼結構工程主要由桁架、屋面檁條以及塔樓鋼結構3部分組成。門廊鋼結構主要有4榀大的桁架，長68 m，高3.5 m；24榀次桁架，長度分別為20 m和10 m（如圖1所示）；4榀大的桁架固定形式一端是鉸接，另外一端直接放在滑動支座上面；本工程主要涉及的構件形式是H型鋼截面。

圖1 現場施工區域平面布置

由于現場施工區域正下方是地下室，不能使用大型機械設備進行安裝[1]；因此決定在地面進行整體拼裝后，采用整體液壓提升技術，以2組（4只）穿心式液壓千斤頂及鋼絞線為提升設備，由計算機多參數自動控制，將桁架提升到設計標高的位置。

桁架整體在地面上進行拼裝，采用整體液壓提升機進行提升，提升質量約為160 t。使用單臺額定提升力為2 000 kN的液壓提升系統。由于質量大，吊架設置需要經過仔細設計計算，確保結構安全可靠。

桁架拼裝后整體長度為68 m，因此要嚴格保證桁架拼裝的尺寸，確保對接焊縫全部探傷合格后再進行吊裝；吊裝前要對連體桁架吊裝時是否會產生變形進行計算[2]。

另外，需要杜絕小構件的墜落事件，電焊火花必須進行有效防護，除了高空有防火措施外，地面上應設專人看火、防火；在高空作業時需拉置安全繩，保護操作人員的安全。

由于現場桁架采用4點吊裝，共需要做4套提升支架，P1軸和P5軸各做2套，首先安裝第1榀桁架在P1軸和P5軸之間的提升支架，完成該榀桁架吊裝后再移到第2榀桁架位置上繼續使用。

提升支架的主要材料是HW300 mm×300 mm×10 mm×15 mm、HW488 mm×300 mm×11 mm×18 mm以及HW588 mm×300 mm×12 mm×20 mm型鋼。

現場P1軸線上安裝的提升支架主要通過柱子上事先預埋的埋件連接；P5軸線上安裝提升支架時需要在混凝土樓面上面進行開洞，洞口尺寸0.5 m×0.5 m，懸挑的鋼梁通過抱箍進行固定[3]（圖2）。

桁架首先提升高度200 mm，停止提升開始檢查，主要檢查提升支架的情況、混凝土柱子、預埋件、液壓設備情況、鋼絞線的受力及連體鋼結構是否有變形，確認以上各部分工作情況正常[4]。

圖2 桁架結構及提升支架示意

桁架的提升共分為5個步驟：

1）第1步，桁架MT1和MT2整體在胎架上進行拼裝，安裝兩者之間的次桁架及提升地錨；

2）第2步，連體鋼結構先裝桿件、提升支架及提升設備的安裝；

3）第3步，連體鋼結構上部同步提升200 mm，檢查、調整；

4）第4步，連體鋼結構提升至設計位置，調整姿態、臨時固定；

5）第5步，連體鋼結構焊接固定，然后拆除提升支架和液壓提升機（圖3）。

圖3 拆除提升支架和液壓提升機

P5軸墻相應標高處焊有立板，待整體桁架提升到位后用高強螺栓進行連接。P1軸柱頂為滑動支座，先安裝一段桿件，待整體桁架提升到P5軸處完成連接后再進行對接。

主桁架整體提升安裝到位后，需要補缺中間的次桁架，中間次桁架長20 m，需要整體拼裝，拼裝后質量約為2 t，通過250 kN吊車進行安裝。

在桁架拼裝完成后整體吊裝桁架上面的檁條，直接在地面上將該部分檁條安裝；剩余的檁條利用吊車吊裝到次桁架的平面上，然后2人一組沿次桁架慢慢移動到安裝位置進行安裝。

液壓提升系統主要由提升油缸、液壓泵站、計算機控制系統和附件4個部分組成。

該油缸額定提升能力為2 000 kN，多次應用于大型鋼結構的整體提升工程。該油缸具有安裝布置靈活、作業能力強、可靠性好的特點，是進行提升作業的首選。

液壓泵站在提升系統里作為提升油缸的動力，驅動油缸動作。該泵站帶了遠程通信模塊，能實現遠程控制。

4.3.1 控制系統的組成結構

1）主控柜：包含1套PC104架構的計算機系統、1個顯示屏、1個鍵盤和1個控制按鈕板，是控制系統的大腦；

2）傳感器：包含油缸行程傳感器和錨具傳感器；

3）泵站遠程控制回路：包含一個帶通信能力的控制器，接收主控柜發過來的控制命令；

4）控制電線：包括通信電線和24 V電源線。

4.3.2 工作原理

用主控柜進行自動上升或下降時，系統便完全處于計算機的控制之下。按照上升流程圖和下降流程圖，主控柜依據控制面板選擇的工作模式，接受油缸傳感器發過來的信息，判斷下一步動作，而后把命令發送到泵站執行。

本工程門廊鋼結構施工區域正下方是地下室，G/F層結構承載力無法滿足大型機械設備吊裝，故采用液壓整體提升方法，既滿足了施工安全和質量要求，又減少了工程造價，具有一定的經濟效益和工程意義。液壓整體提升工藝體現了計算機控制液壓提升設備起重量大、布置靈活、自動化程度高、控制精確的優點，可供同類型工程借鑒。