石家莊中華商務廣場工程建筑面積71000m2,地下三層,地上二十五層,建筑總高度103米,結(jié)構(gòu)形式為框架剪力墻結(jié)構(gòu)雙塔聯(lián)體結(jié)構(gòu),東西兩塔間距25.2米,兩塔樓之間在20層以上為鋼結(jié)構(gòu)桁架聯(lián)體,與連體結(jié)構(gòu)相連部位為型鋼混凝土梁柱。連體部位鋼結(jié)構(gòu)長25.2m,寬24.6m,實高18.5m,重量310噸。安裝高度96.9m。施工過程中根據(jù)現(xiàn)場條件,采用了鋼結(jié)構(gòu)集群千斤頂整體提升技術(shù),在群房屋頂進行桁架的鋼結(jié)構(gòu)安裝,完成桁架的整體安裝后用集群千斤頂整體提升至20至25層,進行空中就位,省去搭設高空腳手架施工,節(jié)省了資金,減少了安全隱患;在低空組裝施工便于測量和安裝質(zhì)量控制,質(zhì)量保障可靠;大量縮短工期、降低成本。取得了良好的社會經(jīng)濟效益。
工藝原理
1、提升原理。桁架的提升采取液壓同步整體提升技術(shù)進行提升。液壓同步整體提升系統(tǒng)由集群油缸系統(tǒng),泵站系統(tǒng),鋼絞線承重系統(tǒng),傳感器檢測系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)五部分組成。
集群油缸系統(tǒng):集群油缸系統(tǒng)作為整個提升工作的執(zhí)行機構(gòu)。根據(jù)整個大桁架的重量布置吊點及各吊點的油缸數(shù)量。液壓油缸采用穿心式結(jié)構(gòu),額定提升能力為40噸。液壓油缸有上下錨錨具油缸及提升主油缸。通過上下錨錨具油缸的伸縮來控制錨具的松緊,上錨具隨主油缸一起運動。
集群油缸系統(tǒng)通過計算機控制系統(tǒng)對所有油缸的動作統(tǒng)一控制,統(tǒng)一指揮,動作一致(同時進行錨具的松緊,同時進行油缸伸縮動作等),完成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的提升作業(yè)。
泵站系統(tǒng):泵站系統(tǒng)作為整個液壓同步整體提升系統(tǒng)的動力源,向油缸提供工作動力。通過泵站上各種控制閥的動作切換,控制油缸的伸縮及錨具的松緊動作。
鋼絞線承重系統(tǒng):提升油缸通過鋼絞線,油缸的上下錨具同提升結(jié)構(gòu)件相連接。每個40T油缸使用六根1860鋼絞線。本工程使用的鋼絞線為低松弛預應力鋼絞線,每根鋼絞線的破斷承載能力為26T。
傳感器檢測系統(tǒng):傳感器檢測系統(tǒng)檢測油缸的位置,油壓及各吊點高差等信號,將這些信號傳送至計算機控制系統(tǒng),作為計算機控制系統(tǒng)決策的依據(jù)。
計算機控制系統(tǒng):作為液壓同步整體提升系統(tǒng)核心的計算機控制系統(tǒng),通過計算機網(wǎng)絡,收集各種傳感器信號,進行分析處理,發(fā)出相關指令,對泵站及油缸動作進行控制,確保提升工作的同步進行。
計算機控制系統(tǒng)設置有手動,順控及自動三種工作模式,以適應不同工況的需求。在手動狀態(tài),系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對某個或部分油缸的單獨操作,以便對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行姿態(tài)調(diào)整等動作。
2、聯(lián)體鋼結(jié)構(gòu)桁架加工尺寸縮短30mm,即在聯(lián)體桁架與兩端塔樓之間留置30mm空隙,便于桁架提升。
3、頂部兩塔分別設置牛腿,作為提升千斤頂?shù)闹ё?承擔桁架提升過程中全部重量。
4、空中行走期間的穩(wěn)固:采用鋼絲繩和手拉葫蘆應對。
工藝流程和操作要點
工藝流程:施工準備→安裝支承牛腿→安裝千斤頂→穿鋼絞線→控制系統(tǒng)安裝→預緊鋼絞線→試提升→提升就位→焊接→拆除提升裝置。
操作要點：
施工準備:聯(lián)體結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作安裝、編制提升方案、起吊點受力狀態(tài)驗算、設備進場校驗、確定設備布置方案、人員培訓交底、核定牛腿支承點加固聯(lián)體結(jié)構(gòu)構(gòu)件驗收。
安裝支承牛腿:用塔吊吊裝兩端主桁架牛腿,安裝到位并校正。在牛腿上分別焊接好支撐千斤頂?shù)闹ё?br>
安裝千斤頂:用塔吊吊裝千斤頂就位。
穿鋼絞線:用塔吊配合將鋼絞線穿入千斤頂,下錨點結(jié)點的安裝與加固。并在牛腿處搭設防護架,以保證監(jiān)測人員的安全。
控制系統(tǒng)安裝:電控線、油路的接通與調(diào)試,油缸適當走幾個空行程。
預緊鋼絞線:系統(tǒng)全部連接并經(jīng)檢查完善后啟動系統(tǒng)使鋼絞線處于收緊狀態(tài)。
試提升:通過集群千斤頂協(xié)同循環(huán)往復動作正試提升一米后,空中懸掛靜置24小時,測量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形情況,查看有無異常。起吊前和起吊后分別用經(jīng)緯儀和水平儀檢查聯(lián)體構(gòu)件的整體垂直度和整體平面彎曲偏差情況,偏差值不得超過鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001規(guī)定的允許偏差限值。
提升:通過集群千斤頂協(xié)同循環(huán)往復動作正式提升就位:
首先上錨緊,下錨停,油缸伸缸,張拉鋼絞線,將負荷通過鋼絞線作用于上錨;
當油缸伸到底以后,下錨緊,油缸縮缸,上錨松,將負荷由上錨轉(zhuǎn)換至下錨;
油缸縮缸到底,上錨緊,下錨停,油缸伸缸,將負荷由下錨轉(zhuǎn)換至上錨,并且通過油缸伸缸將重物提升;
當油缸伸到底,一個行程結(jié)束,提升重物也隨油缸伸缸提升一個油缸行程;
下錨緊,油缸縮缸,上錨松,將負荷由上錨轉(zhuǎn)換至下錨;
油缸縮缸到底,上錨緊,下錨停,油缸伸缸,將負荷由下錨轉(zhuǎn)換至下錨,開始一個新的行程,通過油缸伸縮將重物提升;
這樣通過上下錨具負荷的轉(zhuǎn)換,油缸的伸縮,將重物通過油缸的伸縮動作逐步提升至規(guī)定高度。
集群油缸系統(tǒng)通過計算機控制系統(tǒng)對所有油缸的動作統(tǒng)一控制,統(tǒng)一指揮,動作一致(同時進行錨具的松緊,同時進行油缸伸縮動作等),完成結(jié)構(gòu)件的提升作業(yè)。
由于考慮提升需要預留30mm間隙,焊縫較寬,采用堆焊與主杵桁架牛腿焊接,UT探傷。
綜合效益分析
如果采用常規(guī)方案施工需要搭設腳手架耗用鋼管400噸以上,按河北定額,約85萬元,同時,由于自重增加又需要進一步加固結(jié)構(gòu),采用整體提升技術(shù)提升成本按1000元一噸計算,僅需31萬元,直接節(jié)省成本54萬元。另一方面也減小了搭設大量腳手架的安全風險和大批鋼管進場占用場地對正常施工的影響,同時節(jié)省了搭設腳手架工期約25天。由于在低處組裝施工測量方便可靠,誤差減小,施工精度和質(zhì)量更為可靠。社會效益尤為顯著。 |
