[分享]建筑业10项新技术之钢结构滑移、顶(提)升施工技术

发表于2018-06-27    607人浏览    0人跟帖    总热度:175  

以空间结构为代表的钢结构安装技术一直是施工的重要内容。其中空间网格结构是按一定规律布置的杆件、构件通过节点连接而构成的空间结构,包括网架、曲面型网壳以及立体桁架等。施工方法一般有高空散装法、分条或分块安装法、滑移法、整体顶升法、整体提升法和整体吊装法等。

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滑移施工技术适用于大跨度网架结构、平面立体桁架(包括曲面桁架)及平面形式为矩形的钢结构屋盖的安装施工、特殊地理位置的钢结构桥梁。特别是由于现场条件的限制,吊车无法直接安装的结构。

整体顶(提)升施工技术适用于体育场馆、剧院、飞机库、钢连桥(廊)等具有地面拼装条件,又有较好的周边支承条件的大跨度屋盖钢结构;电视塔、超高层钢桅杆、天线、电站锅炉等超高构件;大型龙门起重机主梁、锅炉等大型设备等。

1、技术内容

    (1)滑移施工技术

滑移施工技术是在建筑物的一侧搭设一条施工平台,在建筑物两边或跨中铺设滑道,所有构件都在施工平台上组装,分条组装后用牵引设备向前牵引滑移(可用分条滑移或整体累积滑移)。结构整体安装完毕并滑移到位后,拆除滑道实现就位。滑移可分为结构直接滑移、结构和胎架一起滑移、胎架滑移等多种方式。牵引系统有卷扬机牵引、液压千斤顶牵引与顶推系统等。

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重庆江北国际机场航站主楼分单元累积滑移

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上海网球中心主赛场分圆形轨道单元累积滑移

(2)整体顶(提)升施工技术

整体顶(提)升施工技术是一项成熟的钢结构与大型设备安装技术,它集机械、液压、计算机控制、传感器监测等技术于一体,解决了传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题。

顶(提)升方式选择的原则,一是力求降低承载结构的高度,保证其稳定性,二是确保被顶(提)升钢结构或设备在顶(提)升中的稳定性和就位安全性。确定顶(提)升点的数量与位置的基本原则是:首先保证被顶(提)升钢结构或设备在顶(提)升过程中的稳定性;在确保安全和质量的前提下,尽量减少顶(提)升点数量;顶(提)升设备本身承载能力符合设计要求。顶(提)升设备选择的原则是:能满足顶(提)升中的受力要求,结构紧凑、坚固耐用、维修方便、满足功能需要(如行程、顶(提)升速度、安全保护等)。


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上海大剧院钢结构屋盖四吊点提升

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河南某电厂柱面网壳“机构→结构”整体提升施工过程 

2、施工工艺

(1)滑移法

空间网格结构在滑移时应至少设置两条滑轨,滑轨间必须平行。滑轨可固定于梁顶面或专用支架上,也可置于地面,轨面标高宜高于或等于空间网格结构支座设计标高。

对大跨度空间网格结构,宜在跨中增设中间滑轨。中间滑轨宜用滚动摩擦方式滑移,两边滑轨宜用滑动摩擦方式滑移。

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空间网格结构在滑移施工前,应根据滑移方案对杆件内力、位移及支座反力进行验算。当采用多点牵引时,还应验算牵引不同步对结构内力的影响。

(2)顶(提)升法

当空间网格结构采用整体顶升法时,宜利用空间网格结构的支承柱作为顶升时的支承结构,也可在原支承柱处或其附近设置临时顶升支架。

顶升千斤顶可采用螺旋千斤顶或液压千斤顶,其使用负荷能力应将额定负荷能力乘以折减系数。顶升时各顶升点的允许高差应符合下列规定:     

1)不应大于相邻两个顶升支承结构间距的1/1000,且不应大于15mm;    

2)当一个顶升点的支承结构上有两个或两个以上千斤顶时,不应大于千斤顶间距的1/200,且不应大于10mm。

提升设备的使用负荷能力,应将额定负荷能力乘以折减系数,穿心式液压千斤顶可取0.5~0.6。空间网格结构整体提升时应保证同步。相邻两提升点和最高与最低两个点的提升允许高差值应通过验算或试验确定。在通常情况下,相邻两个提升点允许高差值,当采用穿心式液压千斤顶时,应为相邻点距离的1/250,且不应大于25mm。最高点与最低点允许高差值,当采用穿心式液压千斤顶时应为50mm。

顶(提)升的支承柱应进行稳定性验算。

3、工程案例

(1)鄂尔多斯东胜体育场四边形管桁架巨拱安装技术

钢拱地平面以上整体跨度320m,拱高129m,拱所在平面向西倾斜6.1°。钢拱采用钢管桁架形式,桁架截面为矩形,钢拱桁架总重为2606t。

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现场采用分段吊装+累积提升法施工,液压同步提升钢拱。利用全站仪对地面拼装端测量控制,将数据作为屋面拼装的基础数据,从而保证工程的精度,结构合龙后,对接口偏差仅为3mm。

(2)武汉国际博览中心洲际酒店钢连廊

顶部椭球体钢连廊,是位于18层—20层的中间连接体,内部由两层钢桁架结构组成,高21.4米,长45米,宽40米,总重量约1500吨,提升高度达47米。采用整体拼装、一次提升到位的施工工艺,即在地面拼装焊接成型后,采用液压移位成套技术,运用四个提升点进行整体提升。

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相对于采用搭设满堂脚手架高空原位拼装的施工方法,此方法缩短工期3个半月,节约工程费用约300万元。

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