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摘要:目前在我国建筑工程在发展的过程中因建筑高度不断增高而使得建筑钢结构的施工难度不断的增大,因此在实际中必须要采取适当的技术方法来对钢结构进行施工操作,以此来保证在高空中可以良好的进行钢结构的安装。目前在建筑工程施工中其高空水平桁架拼装及整体提升的安装技术也在不断改进及更新,为了对其施工技术内容有更好的掌握本文以工程实例为基础来分析其安装技术在实际应用中所需注意的要点,进而为水平桁架的拼装及提升提供质量保障。
关键词:高层建筑;水平桁架;拼装;提升;安装技术
在进行高空水平桁架拼装和整体提升施工中其所采用的技术较为复杂,因此在进行施工操作时需要保证相关施工技术的应用可以符合工程的实际条件,并且还需对施工技术进行科学合理的应用及操作,使技术使用可以达到规定的标准要求。
一、工程概况
某广场项目位于商务区,本工程地下3层,局部地下一层设有夹层,地上2-50层,总建筑面积152510.505㎡,其中地上建筑面积111230.505㎡,地下建筑面积41280㎡,建筑高度249.85m,总用钢量约1.6万吨。本工程屋顶造型钢结构布置于主楼50F屋面至屋顶,总用钢量约900吨,其钢结构主要由三部分组成:屋顶桁架柱钢结构、水平桁架钢结构和斜面网格钢结构。其中屋顶水平桁架钢结构布置于主楼屋顶,总用钢量约310吨,最大跨度50.9m、高3.9m,构件规格主要为:Φ610*35、Φ508*25、Φ356*20、Φ406*20、Φ219*20、Φ325*20、Φ500*25。
二、桁架高空拼装施工
1、临时支撑架搭设
由于水平桁架跨度大、整体平面面积大,需要大面积的平整场地进行拼装,但50F屋面平面中心为三层高的核心筒结构,无法满足桁架的整体拼装。为保证整体拼装,项目部采用在核心筒区域外的50F屋面上搭设标准节支撑架至53F以上700mm高度处,核心筒区域的53F上搭设700mm高的型钢支撑架且布置在楼板的墙柱位置上。
2、桁架高空拼装施工工艺
本工程在进行施工中采用在屋面搭设支撑架的方式来进行拼装作业,在进行施工工艺的应用中需要注意以下工艺内容。第一,根据建筑工程实际的施工现场情况及塔吊位置来确定支持架的布置,并且需要根据吊装桁架的情况来进行分段施工,并进行支撑架的搭设,以此来保证桁架拼装可以顺利的施工;第二,利用塔吊将分段桁架运到支撑架上,并根据施工设计要求来对其来对桁架进行定位,在定位时需要根据实际的设计标准要求来对其位置进行确认,定位时对桁架中心线、分段线、标高和垂直度进行复核,调整分段间的焊接坡口间隙尺寸和分段处预起拱高度后与支撑架进行固定;第三,分段桁架安装定位后,由于桁架安装时支撑架高度较高,必须搭设的高空施工平台和防护措施,方可进行安装;第四,分段桁架安装定位后,进行桁架之间连接腹杆的安装,腹杆安装时进行两侧对称安装;第五,分段桁架全部安装完成后,进行测量验收,并填写整体拼装测量记录,验收合格后进行焊接,焊接采用两侧对称进行,焊后进行探伤校正。
三、整体提升施工
1、整体提升施工方法
根据本工程实际的拼装情况来看其在完成拼装作业后水平桁架整体的重量达到了310t,根据计算所得结果在进行整体提升施工时为了保证期其可以稳定的提升作业,选择在每榀桁架柱顶部设置2台提升器,在整体提升施工中总共应用6台提升器,在进行提升作业时确保机械同步进行作业。每台提升器通过提升平台与桁架柱结构固定,水平桁架的每个提升吊点处设置临时吊具且安装加固杆件确保吊点处的结构安全,提升器与水平桁架通过钢丝绳和临时吊具连接,并由液压泵为提升器提供动力实现水平桁架整体提升。
2、整体提升的过程控制
(1)水平桁架整体预提升
为确保提升单元及主体结构提升过程的平稳、安全,先进行整体预提升,即水平桁架整体同步提升100mm,让其离开支撑架悬挂静置12个小时,以便释放结构变形应力、观测结构变形和检验提升设备的安全性能。①同步吊点设置。每台液压提升器处各设置一套行程传感器,用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性。主控计算机根据各个传感器的位移检测信号及其差值,构成“传感器-计算机-泵源控制阀-提升器控制阀—液压提升器-提升单元”的闭环系统,控制整个提升过程的同步性;②提升分级加载。通过试提升过程中对提升单元、提升临时措施、提升设备系统的观察和监测,确认符合模拟工况计算和设计条件,保证提升过程的安全。以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据,对提升单元进行分级加载(试提升),各吊点处的液压提升系统伸缸压力分级增加,依次为20%、40%、60%、70%、80%;在确认各部分无异常的情况下,可继续加载到90%、95%、100%,直至提升单元全部脱离拼装胎架;③结构离地检查。提升单元离开拼装胎架约100mm后,利用液压提升系统设备锁定,空中停留12小时作全面检查,并将检查结果以书面形式报告现场总指挥部。各项检查正常无误,再进行正式提升。
(2)正式提升
①整体同步提升。以调整后的各吊点高度为新的起始位置,复位位移传感器。在整体提升过程中,保持该姿态直至提升到设计标高附近;②提升就位。提升单元提升至距离设计标高约700mm时,暂停提升;各吊点微调使结构精确提升到达设计位置;液压提升系统设备暂停工作,保持提升单元的空中姿态,后装杆件安装,使提升单元结构形成整体稳定受力体系。液压提升系统设备同步减压,至钢绞线完全松弛;拆除液壓提升系统设备及相关临时措施,完成提升单元的整体提升安装。
结语:
在进行高空水平桁架拼装及整体提升的及整体提升施工中对技术的要求较高,并且在施工中存有一定的安全隐患,因此在实际中必须要采取适当的防护措施来对其施工进行保护,同时在技术的选用上,需要根据工程的实际工程条件及施工质量标准来进行确定,确保在高空水平桁架安装拼装及提升的过程中可以按照规定的标准要求来进行施工操作,防止在施工中存有技术性问题。并且还需从安装的进度、质量、安全等方面的来全面的对高空水平桁架拼装及提升进行管理,进而使其质量可以达到预期要求。
参考文献:
[1]宋超,张俊廷,周志健.大跨度多层钢桁架拼装技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(31);
[2]刘家彬,郭正兴,夏虎.大跨连体钢桁架整体提升施工技术[J].建筑技术,2017,48(2):126-129.
关键词:高层建筑;水平桁架;拼装;提升;安装技术
在进行高空水平桁架拼装和整体提升施工中其所采用的技术较为复杂,因此在进行施工操作时需要保证相关施工技术的应用可以符合工程的实际条件,并且还需对施工技术进行科学合理的应用及操作,使技术使用可以达到规定的标准要求。
一、工程概况
某广场项目位于商务区,本工程地下3层,局部地下一层设有夹层,地上2-50层,总建筑面积152510.505㎡,其中地上建筑面积111230.505㎡,地下建筑面积41280㎡,建筑高度249.85m,总用钢量约1.6万吨。本工程屋顶造型钢结构布置于主楼50F屋面至屋顶,总用钢量约900吨,其钢结构主要由三部分组成:屋顶桁架柱钢结构、水平桁架钢结构和斜面网格钢结构。其中屋顶水平桁架钢结构布置于主楼屋顶,总用钢量约310吨,最大跨度50.9m、高3.9m,构件规格主要为:Φ610*35、Φ508*25、Φ356*20、Φ406*20、Φ219*20、Φ325*20、Φ500*25。
二、桁架高空拼装施工
1、临时支撑架搭设
由于水平桁架跨度大、整体平面面积大,需要大面积的平整场地进行拼装,但50F屋面平面中心为三层高的核心筒结构,无法满足桁架的整体拼装。为保证整体拼装,项目部采用在核心筒区域外的50F屋面上搭设标准节支撑架至53F以上700mm高度处,核心筒区域的53F上搭设700mm高的型钢支撑架且布置在楼板的墙柱位置上。
2、桁架高空拼装施工工艺
本工程在进行施工中采用在屋面搭设支撑架的方式来进行拼装作业,在进行施工工艺的应用中需要注意以下工艺内容。第一,根据建筑工程实际的施工现场情况及塔吊位置来确定支持架的布置,并且需要根据吊装桁架的情况来进行分段施工,并进行支撑架的搭设,以此来保证桁架拼装可以顺利的施工;第二,利用塔吊将分段桁架运到支撑架上,并根据施工设计要求来对其来对桁架进行定位,在定位时需要根据实际的设计标准要求来对其位置进行确认,定位时对桁架中心线、分段线、标高和垂直度进行复核,调整分段间的焊接坡口间隙尺寸和分段处预起拱高度后与支撑架进行固定;第三,分段桁架安装定位后,由于桁架安装时支撑架高度较高,必须搭设的高空施工平台和防护措施,方可进行安装;第四,分段桁架安装定位后,进行桁架之间连接腹杆的安装,腹杆安装时进行两侧对称安装;第五,分段桁架全部安装完成后,进行测量验收,并填写整体拼装测量记录,验收合格后进行焊接,焊接采用两侧对称进行,焊后进行探伤校正。
三、整体提升施工
1、整体提升施工方法
根据本工程实际的拼装情况来看其在完成拼装作业后水平桁架整体的重量达到了310t,根据计算所得结果在进行整体提升施工时为了保证期其可以稳定的提升作业,选择在每榀桁架柱顶部设置2台提升器,在整体提升施工中总共应用6台提升器,在进行提升作业时确保机械同步进行作业。每台提升器通过提升平台与桁架柱结构固定,水平桁架的每个提升吊点处设置临时吊具且安装加固杆件确保吊点处的结构安全,提升器与水平桁架通过钢丝绳和临时吊具连接,并由液压泵为提升器提供动力实现水平桁架整体提升。
2、整体提升的过程控制
(1)水平桁架整体预提升
为确保提升单元及主体结构提升过程的平稳、安全,先进行整体预提升,即水平桁架整体同步提升100mm,让其离开支撑架悬挂静置12个小时,以便释放结构变形应力、观测结构变形和检验提升设备的安全性能。①同步吊点设置。每台液压提升器处各设置一套行程传感器,用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性。主控计算机根据各个传感器的位移检测信号及其差值,构成“传感器-计算机-泵源控制阀-提升器控制阀—液压提升器-提升单元”的闭环系统,控制整个提升过程的同步性;②提升分级加载。通过试提升过程中对提升单元、提升临时措施、提升设备系统的观察和监测,确认符合模拟工况计算和设计条件,保证提升过程的安全。以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据,对提升单元进行分级加载(试提升),各吊点处的液压提升系统伸缸压力分级增加,依次为20%、40%、60%、70%、80%;在确认各部分无异常的情况下,可继续加载到90%、95%、100%,直至提升单元全部脱离拼装胎架;③结构离地检查。提升单元离开拼装胎架约100mm后,利用液压提升系统设备锁定,空中停留12小时作全面检查,并将检查结果以书面形式报告现场总指挥部。各项检查正常无误,再进行正式提升。
(2)正式提升
①整体同步提升。以调整后的各吊点高度为新的起始位置,复位位移传感器。在整体提升过程中,保持该姿态直至提升到设计标高附近;②提升就位。提升单元提升至距离设计标高约700mm时,暂停提升;各吊点微调使结构精确提升到达设计位置;液压提升系统设备暂停工作,保持提升单元的空中姿态,后装杆件安装,使提升单元结构形成整体稳定受力体系。液压提升系统设备同步减压,至钢绞线完全松弛;拆除液壓提升系统设备及相关临时措施,完成提升单元的整体提升安装。
结语:
在进行高空水平桁架拼装及整体提升的及整体提升施工中对技术的要求较高,并且在施工中存有一定的安全隐患,因此在实际中必须要采取适当的防护措施来对其施工进行保护,同时在技术的选用上,需要根据工程的实际工程条件及施工质量标准来进行确定,确保在高空水平桁架安装拼装及提升的过程中可以按照规定的标准要求来进行施工操作,防止在施工中存有技术性问题。并且还需从安装的进度、质量、安全等方面的来全面的对高空水平桁架拼装及提升进行管理,进而使其质量可以达到预期要求。
参考文献:
[1]宋超,张俊廷,周志健.大跨度多层钢桁架拼装技术研究[J].建筑工程技术与设计,2016(31);
[2]刘家彬,郭正兴,夏虎.大跨连体钢桁架整体提升施工技术[J].建筑技术,2017,48(2):126-129.