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连廊钢结构工程整体提升技术控制要点
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1.工程概况 宁波联盛国际商业广场B地块二期项目,分南北两栋高层结构(A楼.B楼),地下2层,地上23层,建筑总高99.9米。地上1~17层为钢筋混凝土结构,其中1~5层为连体裙房,18~23层为劲钢混凝土结构,预埋十字形劲性钢柱,21~23层设两道连廊钢结构连接A楼和B楼。 连廊为10.2米高二层的双向连廊,连接两栋高层的标高
为78.975~89.175米,跨度2.3~36.7米不等。钢材主框架及钢梁均采用Q345B,其余次构件钢材采用Q235,总重约800吨。连廊共由6榀桁架(HJ1~HJ6)组成,两次提升(每3榀一组),每次提升安装6支钢结构提升平台梁作为提升支座。
2.施工难点
2.1.桁架拼装难度大:因1~5层为A楼与B楼公共裙房,因此桁架拼装需在裙房上拼装,桁架自重较大,拼装高度较高,且需要搭设满堂脚手架,对原结构的影响较大,需合理布置拼装方案方可实施;
2.2.A楼桁架下有突出结构阳台(17~20层),与连廊对接位置要事先安装突出阳台外延,安装难度较大,安装质量(尤其是安装精度)较难控制;
2.3.桁架六(HJ6),相对垂直立面有倾角,对拼装质量.整体提升整体稳定性.对接精度影响较大。
3.设计控制要点
3.1.拼装用胎架设计:胎架设计和铺设质量是桁架拼装质量得以保证的前提,要求在拼装过程中胎架要满足刚度.强度.平整度及稳定性的要求,且应根据设计的起拱要求在胎架上做预起拱。
3.2.拼装对裙房的影响验算:因桁架自重较大,且拼装过程中需搭设满堂脚手架,因此需对裙房在拼装过程中的的承受荷载等影响应进行重新验算。
3.3.提升平台梁设计:本工程提升的一个难点是提升支撑点不能直接作用在钢柱牛腿上(下层阳台阻挡),因此必须钢构件或是设置提升平台梁突出阳台,以满足整体提升的上下无阻碍。
3.4.提升过程中桁架的整体稳定性验算:桁架在整体提升过程中容易发生矩形不稳定性变形,尤其是桁架六(HJ6)相对垂直立面有倾角,对桁架的在提升过程中的影响就更大,因此必须最桁架进行整体稳定性验算,以确保在提升过程中不变形。
4.施工准备控制要点
4.1.施工组织设计及专项施工方案:
施工组织设计是指导施工的的纲领性文件,它包含技术.经济和管理方面的内容。施工组织设计及专项施工方案是施工前极为重要的工作,因本工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程(采用非常规起重设备.方法,且单件起吊重量在100kN及以上的起重吊装工程),根据建设部建质[2009]87号关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知,本工程专项方案需组织专家论证,经专家论证合格后方可组织施工。
4.2.施工测量
连廊钢结构对施工测量精度是要求较普通钢结构工程要高的多,且连廊钢结构需测量的数据较多,本工程需要测量的数据有:1)连接牛腿的标高及高差:每次提升(3榀桁架)将有18个牛腿(A楼9个,B楼9个)与连廊钢结构桁架对接,首先要保证A楼和B楼对应牛腿标高满足设计要求,其次是竖向牛腿间高差也要满足要求且要与对接的桁架间高差向一直;2)对应牛腿间跨度的测量:因本工程的6榀桁架跨度各不相同,且不在同一立面上,因此必须保证对应牛腿间的距离与相应桁架的跨度满足设计要求;3)相对应位置确定:桁架的跨度不同造成了桁架端部的位置不在同一立面上,因此牛腿与对应桁架必须在平面和立面相对应。
4.3.提升设备准备
本工程采用液压同步提升技术,相应设备有:液压提升器.液压泵源设备.液压同步提升计算机控制系统等。开始施工前应对上述设备进行全面检查和检测,满足要求后方可施工。
5.液压整体提升控制要点
5.1.技术及设备简介
a.液压同步提升施工技术特点
通过提升设备扩展组合,提升重量.跨度.面积不受限制;
采用柔性索具承重。只要有合理的承重吊点,提升高度不受限制;
液压提升器锚具具有逆向运动自锁性,使提升过程十分安全,并且构件可以在提升过程中的任意位置长期可靠锁定;
* 液压提升器通过液压回路驱动,动作过程中加速度极小,对被提升构件及提升框架结构几乎无附加动荷载(振动和冲击);
* 液压提升设备体积小.自重轻.承载能力大,特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装;
* 设备自动化程度高,操作方便灵活,安全性好,可靠性高,使用面广,通用性强;
* 液压整体提升通过计算机控制各提升点同步,提升过程中构件保持平稳的提升姿态,同步控制精度高;
* 省去大型吊机的作业,可大 大节省机械设备.人力资源; * 与土建施工的交叉作业少,能够充分利用现场施工作业面,对工程总体工期控制有利。 b.液压提升器工作原理 “液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具,柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构,以钢绞线作为提升索具,有着安全.可靠.承重件自身重量轻.运输安装方便
.中间不必镶接等一系列独特优点。
液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作(紧)时,会自动锁紧钢绞线;锚具不工作(松)时,放开钢绞线,钢绞线可上下活动。
穿芯式提升器是液压提升系统的执行机构,提升主油缸两端装有可控的上下锚具油缸,以配合主油缸对提升过程进行控制。构件上升时,上锚利用锚片的机械自锁紧紧夹住钢绞线,主油缸伸缸,张拉钢绞线一次,使被提升构件提升一个行程;主油缸满行程后缩缸,使载荷转换到下锚上,而上锚松开。如此反复,可使被提升构件提升至预定位置。构件下降时,将有一个上锚或下锚的自锁解脱过程。主油缸.上下锚具缸的动作协调控制均由计算机通过液压系统来实现。
5.2.液压整体提升控制要点
针对本工程的特点,在施工过程中要要控制:1)提升吊点的设置,提升吊点要经设计验算确定,在提升过程中要确保桁架的强度.刚度及稳定性满足整体提升的要求。2)提升过程中的稳定性控制,采用液压提升整体同步提升连体钢结构单元,与用卷扬机或吊机吊装不同,可通过调节系统压力和流量,严格控制起动的加速度和制动加速度,使其接近于零以至于可以忽略不计,保证提升过程中连体钢结构单元和主楼框架结构的稳定性。3)液压提升力的控制,通过预先分析计算得到的连廊钢结构提升单元整体提升工况及各吊点提升反力数值,在液压同步提升系统中,依据计算数据对每台液压提升器的最大提升力进行相应设定。4)空中停留的水平限位控制,液压提升器在设计中独有的机械和液压自锁装置,保证了连体钢结构单元在整体提升过程中能够长时间的在空中停留,连体钢结构单元提升离地之前,应在其四角附近,将水平限位所需的钢丝绳.卸扣和导链等预先挂好,方便随时使用。
6.验收控制要点
根据验收规范《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205-2001).《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)的规定,钢结构工程作为主体结构的一个重要子分部工程,其验收分为10个分项工程,即:焊接工程.紧固件连接工程.零部件加工工程.钢构件组装工程.钢构件预拼装工程.单层钢结构安装工程.多层及高层钢结构安装工程.钢网架结构安装工程.压型金属板工程及钢结构涂装工程等。
首先应强化钢结构工程用各种主要材料的进场准入,严格按照规范及设计图纸对原材料进行验收,包括各种见证取样送样试验项目,如钢材复验.抗滑移复验.高强螺栓轴力试验等;其次应对最小验收单位检验批的验收工作,严格按照各工序间未经验收合格严禁下一道工序施工的原则,在检验批.分项工程验收中,严格按照规范对规定的“主控项目”和“一般项目”的检查内容检查验收。最后要着重加强管理方面的验收,要求施工单位必须健全质量管理和质量控制体系,并严格落实相应的管理体系。
