异形钢结构“正提倒顶”安装施工技术研究

来源 :科技致富向导 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lelerui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】文章以汶上县旅游景区三期工程观光塔异形钢结构施工为例,详细介绍钢结构分节段累积拼装,采用液压同步顶升技术以 “正提倒顶” 施工方法,成功安装了该宝瓶状异形钢结构。液压同步顶升法施工以液压千斤顶为动力,钢结构顶升塔架以及顶升架标准节为载体,通过液压千斤顶的顶升作业,一段段安装顶升架标准节,以达到顶升设计高度。在施工过程中的施工工艺及技术、质量控制措施,对类似液压顶升施工具有一定的借鉴作用。
  【关键词】正提倒顶;液压千斤顶系统;顶升塔架;顶升架标准节
  0.引言
  汶上县旅游景区三期工程观光塔主塔钢结构立面结构为宝瓶状空间钢结构,该结构底部标高为47.750m、顶部标高为99.750m,结构总高度为52m。结构平面投影为圆形,沿高度方向结构断面尺寸变化较大,直径由上至下在标高68.150m以上逐渐增大,标高68.150m以下逐渐减小,其最大直径为27.7m,位于标高68.155m处,最小直径为8.113m,位于标高99.750m处,变径较多,总体呈宝瓶状。本工程钢结构采用高空散拼与分节段累积顶升相结合的施工方法进行施工,具体为标高66.645m以下的钢结构采用高空散拼法施工,以上的钢结构则采用在68.35米平台面上进行拼装;全部安装完成后,采用液压顶升系统进行分节段累积顶升安装,其主结构轴测示意图及立面图如图1所示。[1]本文主要介绍钢结构分节段累积拼装,采用液压同步顶升技术以“正提倒顶” 施工方法。
  1.液压同步顶升技术特点
  液压同步顶升技术主要适用在一些施工高度高、作业面狭窄、安装精度要求高、形状特殊的钢结构建筑中,其特点包括以下四点。
  (1)通过常规穿心式短行程液压千斤顶,结合同步控制技术,对外形特异的空间钢结构进行分段累积顶升安装,可降低安装过程中的技术难度,提高施工过程的安全性,节约工程施工成本。
  (2)采用型钢格构柱作为顶升支架,保证了顶升过程稳定性和安全要求,同时格构柱可通过承插和辅助连接板连接进行逐段加长或减少,方便施工安装和拆卸,并可以周转使用。
  (3)顶升机构部分包括:提升架顶部支承梁、提升承力底框、提升十字梁、顶升架标准节、液压千斤顶、水平及斜向联系杆件、定位销,液压控制系统等。
  (4)液压顶升设备体积小、自重轻、承载能力大,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。
  2.工艺原理
  2.1液压同步顶升技术的原理
  “液压同步顶升技术”采用穿心式短行程液压千斤顶作为顶升机具,型钢格构柱作为顶升支架标准节,并通过一系列腹杆、连杆进行加固。[2-3]液压千斤顶、提升架顶部支承梁、提升承力底框、提升十字梁、定位销、液压控制系统等组成顶升机构,可实现顶升机构自提升的目的,同时可通过定位销进行准确定位,保证顶升过程的同步性、安全性。
  2.2液压顶升技术顶升过程
  (1)把拼装的钢结构件置于提升架顶部支承梁顶部,临时固定牢固。提升十字梁置于提升成立底框处,把穿心式千斤顶的精轧螺纹钢穿过提升架十字梁,并固定好垫板、螺母。
  (2)千斤顶提升一个行程,通过拧紧和松开位于千斤顶顶部和支撑脚内的螺母,实现千斤顶的回程,重复该作业,千斤顶提升五个行程。
  (3)提升十字梁上移1米,到达顶升支承架顶部,通过定位销固定于承力底框上。
  (4)安装顶升架标准节、连接腹杆、拉杆等。解除提升承力底框固定,千斤顶带动提升十字梁回升。
  (5)重复上述作业,直至把结构顶升至预定位置。
  3.施工工艺流程及施工准备
  3.1钢结构液压顶升施工工艺流程
  钢结构液压顶升施工工艺流程如下:顶升装置进场、复检→顶升支架基座处理→安装顶升支架、液压千斤顶设备→安装顶升标准节、验收→启动设备、持荷5-10Min检查→开始提升→解除提升承力底框节点板插销→千斤顶带动提升十字梁提升,完成一行程→锁定精扎螺纹钢螺母、千斤顶回程→连续进行5次循环→顶升标准节耳板进入提升承力底框节点板、锁定插销→提升十字梁复位→安装顶升标准节→再次循环顶升。
  3.2施工准备
  (1)技术准备。根据设计院钢结构设计蓝图进行全面专业深化设计,并进行详细技术交底工作;对首次使用的顶升架进行专业深化设计,并进行优化;编制有针对性的钢结构安装施工方案, 并进行设计、当地专家论证;钢结构主体焊缝、高强螺栓通过验收检查;顶升架、标准节及顶升设备进场验收、检查,千斤顶、液压控制系统检修、校准工作;邀请相关专家、学者对顶升架、脚手架的制作、搭设进行现场指导。
  (2)人员准备。安装段一顶升现场施工各阶段劳动力使用计划一览表如表 1所示。
  (3)现场准备。现场准备包括钢结构准备与脚手架准备。
  钢结构准备:安装段一、二、三均组装完毕,并按照图纸总说明的要求通过焊缝超声波探伤检查、高强螺栓采用扭矩扳手按照规范要求进行抽查。在钢结构顶端焊接吊环,与布置于地面的吊环中间以Φ15.24钢丝绳连接,作顶升后缆风绳;安装段一的顶升部位为92.36米平台梁的十字交叉附近,该部位平台梁的材料规格为450*300*10,且在顶升架顶部支承架十字梁交叉部位,采用钢板焊接于钢梁上,增加钢梁的受力面积,同时加固钢梁的腹板,确保钢梁不发生变形;安装段二的顶升部位为83.4米环梁下方,考虑到83.4米处环梁规格仅为250*200*8,无法保证在顶升过程不发生构件变形。采用在环梁下方1000 mm处,焊接工字钢,规格为450*150*11.5,以该工字钢为支撑受力点,在其上方设置20号工字钢两条,与相邻立柱相连为斜支撑点,形成三角支撑体系进行加固;在83.4米环梁上口部位,为保证被顶升后,该圈构件不发生变形,采用10号槽钢焊接于立柱上进行加固,槽钢选取长度为保证2跨度3根柱子的长度。   脚手架准备:由于本顶升位于68.35米混凝土平台,顶升时的力为混凝土平台集中荷载,为保证混凝土平台安全,在平台下方由47.75米-68.15米搭设满堂支撑架,在顶升点下方搭设加密区。重点控制顶升架下部2m*2m加密区域脚手架搭设,确保按照设计要求采用双立杆,加密区搭设要求为:纵横杆间距0.5m*0.5m,步距为1.2m进行设置,且顶部与混凝土板的接触更是重点监控部位。
  3.3顶升架组装
  (1)顶升架安装准备。顶升架材料进场后,通过验收,合理进行堆放,保证顶升架材料不变形、不生锈。顶升架安装前,按照图纸要求进行放线定位,确定顶升架安装点后,在该区域以浇筑混凝土基座的方式进行抄平,保证所有顶升架在安装后均处于同一水平面。
  (2)顶升架安装。为便于施工,本工程在施工中根据现场情况调整方案。由于顶升架构件已经在安装段一安装前抵达现场,选择先安装顶升架,进行锁定,在其上面开始拼装钢结构。合理组装千斤顶与液压控制系统。
  在提升十字梁复位后,负责本顶升架的4人分别先安装4根立柱,立柱设计的材料规格为Φ121*8,长度1000mm,而与之连接的上一立柱下口采用Φ102*8钢管,长度为200mm,一端100mm焊接于立柱中,另一端外露100mm,只需套入下一节标准节中即可。该设计确保了标准节之间立柱连接垂直度以及抗扭曲强度的控制,同时加快了立柱安装效率,立柱上口插入上一节标准节后,下端耳板下部孔与提升十字梁节点板的孔以Φ32的销轴进行锁定,标准节立柱安装完成;安装水平连杆:每一节顶升架分别由8根水平连杆组成,以两人为一组进行安装,以柱连接板与上一顶升架由M16螺栓进行连接。本连接板主要作用为保证相邻顶升架标准节在下端不受力的情况下不会掉下来,保证拆除时的安全。安装长1460mm斜腹杆:每一顶升节由8根构成,安装完成水平连杆后,即可安装斜腹杆,斜腹杆为单面两根交叉固定,由M16螺栓进行固定。安装长1921mm斜腹杆:每一顶升节由2根构成,本连杆由顶升架千斤顶负责人进行安装,安装的位置位于顶升架内部,对称两柱进行拉结,该拉杆以M32销轴进行固定。
  4.顶升的实施
  4.1顶升过程
  顶升的前提是三个螺母拧紧顶至其垫板部位;提升承力底框与标准节进行锁定的高强螺栓全部取出。由于螺母一与三固定其区域垫板,千斤顶顶出时,螺母一与三限定其活动区间,千斤顶的顶出部分顶至350mm高钢撑脚,导致千斤顶的力向反方向传递,Φ32精轧螺纹钢向上提升,直接带动提升十字梁沿立柱向上运行,带动顶升标准节、顶升架顶部支承梁向上提升,导致钢构整体提升。
  提升十字梁及其相互锁定的顶升标准节向上提升,使顶升架顶部支撑架及其配套立柱与上方钢构向上提升。由于千斤顶行程为200mm,一个标准节的顶升需要千斤顶循环5次行程。当千斤顶完全顶出,千斤顶负责人拧动螺母2向下,固定其20mm厚垫板,该工序主要作用是锁定顶升架,保证千斤顶未受力而被顶升的钢结构不会下降。在螺母二锁定后,油泵控制台即可收回千斤顶内液压油,千斤顶下降,当千斤顶的顶出部分完全回收后,螺母一向下拧,重新固定至千斤顶的顶部。本次千斤顶的顶出部分回收完成。
  在千斤顶作五次行程运动后,顶升架标准节耳板进入提升承力底框上部梁的节点板中,且孔与孔对齐,迅速插入插销,本标准节顶升完成。该标准节顶升完成后,按照顶升架标准节安装方法组织人员迅速对标准节进行组装。
  4.2钢结构顶升
  本工程钢结构顶升由于其异形结构决定,按照施工方案共需通过两次顶升:
  (1)顶升安装段一,四套液压千斤顶,由一台液压油泵控制系统进行控制。顶升完成后,安装、焊接调节段一,拆除全部顶升设备。
  (2)顶升安装段二,8套液压千斤顶,由两台液压油泵控制系统进行交叉控制。把8套顶升架进行编号,按顺序分别编为1、2、3、4、5、6、7、8,液压油泵控制系统一分别控制1、3、5、7,而液压油泵控制系统二则控制2、4、6、8,呈交叉错开形式进行同步顶升。本次顶升的钢构有安装段一、调节段一、安装段二,一次顶升至设计高度,安装调节段二,本工程钢结构主体安装完成。
  4.3钢结构顶升测量精度控制
  (1)在钢结构顶升前,于钢结构最顶部按照安装图纸,找出钢结构的中心点,悬挂线锤。同时在全站仪监控的四个点分别悬挂线锤,而地面的中心控制点在安装钢结构定位时就设置在68.35米砼平台上,通过在顶升过程中观察点与点之间偏差,以发现钢结构的偏差。在顶升即将到达设计部位前,由油泵控制台分为单点进行顶升,调整钢结构的偏差。
  (2)水平高度控制由地面的结构高度,采用拉垂直线的形式从地面往上引,在外围的围护架钢管上作标记。顶升即将到达设计高度前,安排人员进行观察控制。
  (3)在68.35米混凝土平台中心点设置全站仪,通过该点分别对68.35m、77.88m、90.8m的四个角点进行测控,严格按照钢结构验收规范以创优的标准把关。
  4.4顶升架拆除
  顶升架拆除方法为顶部用5t手动葫芦悬挂于钢结构的钢梁上,下部用钢丝绳系挂于顶升顶部支承架上,下部标准节开始拆除,每拆除一段标准节,手动葫芦下降一段高度。可以在保证安全的情况下完成顶升架的拆除;拆除后的顶升架按照进场的顺序进行整理、打包后吊运至堆放区域。
  顶升架构件详图如图2所示。
  5.结束语
  钢结构由其材料性能决定,发展日益迅速,很多使用功能超前、结构形状特异的结构多是由钢结构组成的。针对这种结构的安装施工方法层出不穷,激励着工程技术人员去开拓、进取、丰富。本工程在完成后,总结了一些相关实际施工经验,为以“正提倒顶”的液压同步顶升施工技术的推广提供了技术贮备。
  【参考文献】
  [1]荣书琴,黄双宝.大型钢结构安装施工技术研究[J].科技致富向导,2014(12).
  [2]刘方.浅议钢结构的安装方法及稳定性[J].科技资讯,2007(15).
  [3]唐佐贵,崔立,李复勤.钢结构新技术的应用及推广[J].甘肃科技,2002(06).
其他文献
如果你是心理承受能力较差的人请跳过本文,因为对于绝大多数国人来说以下的内容将是不可思议的,甚至会有点“恶心”。  这就是世界上首例眼球纹身。它采用特殊工艺把人类的眼球变成蓝色,就是在手术中在眼球插入40多次针,注入颜色染料。图中是位来自加拿大的志愿者,作为一位狂热的纹身爱好者,冒着失明的危险尝试一下眼球纹身的感觉,并成为世界上第一位眼球纹身者,看来科幻片中变异人的形象离我们不再遥远……
期刊
觉得一个人打手机有点孤单的人现在不用发愁了,日本一家公司将推出一款能陪主人“聊天”的机器人手机。这款新手机,“人味”十足,外形像一个小机器人,有胳膊有腿,显示屏还可以做出不同的面部表情。该手机采用大量的人工智能技术,可以“偷偷”地掌握主人的习惯。比如,如果用户经常给一个固定用户打电话,手机话筒里冷不丁地就会跟你说一句话,“最近你经常跟这个人煲电话粥对吧?”用户甚至还可以和手机之间进行简单的对话。
期刊
这台挂在你脖子上的微型电脑,能帮你抓住生活中最难忘和最精彩的瞬间,与大家一起分享。  它采用超轻纳米材料制成,可以让你毫不费力地挂在脖颈上。无论你身在何处,只要通过触摸式界面就能轻松进行无线网络连接。  它会因你的心率加快而触发开机工作,如果你的心跳开始加快就能告诉它该工作喽。它能捕获人们转瞬即逝的兴奋时刻,不管是激烈的体育运动还是欢快的社交场合等,你可以随意抓取影像并通过无线网络与千里之外的朋友
期刊
【摘 要】我国从1994年开始实施增值税到现在不过20余年,但他却已成为我国的第一税种,这与他自身优点密不可分。作为流转税的其中之一增值税是一种新型的商品税,他对增加财政收入、保持税收中性 、减少重复征税发挥了重要作用。增值税是中国税制中的重要组成部分,影响这国家的财力基础。与此同时,在运行方面存在许多制度和征管方面的问题亟需要改进。本文介绍了增值税的基本内容以及局限性和他的改进方案。  【关键词
期刊
1.阿宝和同学在探险途中,遇见一座神秘的古堡。  智力题a这组照片拍自哪些局部(从全图找)?
期刊
1.艇长已经下达了战斗命令,请你赶快执行吧!
期刊
【摘 要】随着遥感技术的发展,多遥感器、多分辨率、多时相的海量数据袭来,这些数据各自都有自身的优势和局限。如何充分开发和利用这些数据资源,遥感数据融合为我们提供了方便。本文阐述了遥感影像数据融合常见的三种方法以及融合过程。  【关键词】遥感;数据融合;融合算法  0.引言  如今,遥感技术迅速发展,SPOT、Landsat/TM、SAR等不同遥感器,为我们提供了大量的不同时相、不同波段、不同角度、
期刊
【摘 要】目前很多专家学者将经济圈作为区域经济的重要研究对象,区域经济增长的集合主要体现在地区经济增长的实践中。合肥经济技术开发区作为安徽省省会合肥市的重要组成部分,在合肥经济圈中发挥着重要的角色,同时也面临着转型升级的压力。本文将以合肥经开区为例,通过对合肥经开区的发展现状及发展特点的研究,并结合应用经济学学科理论分析其在发展过程中面临的不利因素,给出合理化的政策建议,为政府指导合肥经开区建设提
期刊
【摘 要】本文主要介绍了精轧机弯窜辊装置在使用中常见的故障,针对这些故障,结合多年的使用及处理故障经验,提出了可靠有效的合理化建议及解决方案。  【关键词】精轧机;移动座常见故障;弯窜辊缸  0.引言  在带钢生产中,弯窜辊装置是不可或缺的一部分。弯辊可改善带钢的板形;窜辊为平辊水平窜动,提高轧辊的使用效率,延长轧辊寿命。但是,在实际使用中,弯窜辊装置经常性出现漏油、内泄、活塞杆拉伤、防尘圈脱出、
期刊
【摘 要】为了解决国华沧东电厂一期SIMATIC PCS7型DEH控制系统存在的安全隐患问题,尤其表现为EXM448-1卡件故障率高且备件已经停产,在线处理风险大。本文通过对SIMATIC PCS7型DEH控制系统各部件功能的深入研究,提出了一种取消EXM448-1卡件,利用总线电缆将FM458通过PROFIBUS DP接口直接连接至ADDFEM的解决方案。该方法减少了控制架构环节,优化了通讯结构
期刊