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        2. 

        
    
        

        
        
            
            
            
        
        


        
        
    
        
    
    
    
        
        
    
        
    
        

    

     
         
           
        
    
                
        
           
        
     
        
     
     
        
     
     
        
          
        
               
               
         
                    
        
                    
        太原機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建航站樓網(wǎng)架施工技術(shù)
        
                                  
                    
        作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
        
					時(shí)間：2009-12-22 20:26:03					[收藏]
        
               
        
                
        				
        				
        

               
        
               
          
				陳 輝
          
（上海寶冶建設(shè)有限公司工業(yè)安裝分公司  上海 200941）
          
摘要：本文對(duì)太原武宿機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建航站樓網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程施工進(jìn)行了總結(jié)，指出了深化設(shè)計(jì)、施工工藝中的關(guān)鍵技術(shù)及須注意事項(xiàng)，為大面積曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體液壓提升施工提供參考。
          
關(guān)鍵詞：網(wǎng)架   焊接球  提升驗(yàn)算  拼裝誤差   翻轉(zhuǎn)提升  
          


          
1 概述
          
太原武宿機(jī)場(chǎng)作為北京2008年奧運(yùn)會(huì)首都機(jī)場(chǎng)的備降機(jī)場(chǎng)，按照世界上最大的客機(jī)A-380飛機(jī)備降的需要進(jìn)行改擴(kuò)建，新建一座5萬(wàn)平方米航站樓，改造現(xiàn)有航站樓，建設(shè)航站區(qū)配套設(shè)施等。跑道及滑行道長(zhǎng)度都將由3200米延長(zhǎng)至3600米。
          
新擴(kuò)建的航站樓、西指廊以及南北指廊屋面均為弧形曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，共分為7個(gè)區(qū)，網(wǎng)架屋蓋投影面積約為32578?，總重約2000t。我公司承擔(dān)新航站樓和西指廊網(wǎng)架1～4區(qū)的施工，網(wǎng)架屋面水平投影面積為19166?，總重約1200t。網(wǎng)架桿件均為Q345B無(wú)縫鋼管，主體結(jié)構(gòu)為螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，周邊收邊桁架為管桁架，局部支撐點(diǎn)為焊接球網(wǎng)架。網(wǎng)架一區(qū)與網(wǎng)架四區(qū)的部分鋼管砼柱通過(guò)樹(shù)狀支撐與屋面進(jìn)行連接，其余的鋼管砼柱直接與屋面連接。每個(gè)區(qū)網(wǎng)架均為三角形，其中網(wǎng)架一區(qū)三角形頂角處標(biāo)高為34.693m，兩個(gè)底角標(biāo)高為20.047m，高差為14.646m，如圖1所示。
          


          
網(wǎng)架一區(qū)面積約為10000?，重約600t，參與提升工作的結(jié)構(gòu)重約450t。航站樓下部結(jié)構(gòu)為二層框架混凝土結(jié)構(gòu)，二層樓面標(biāo)高為7.300m，為了盡量減輕二層樓面的負(fù)擔(dān)，減少網(wǎng)架拼裝腳手架的搭設(shè)，網(wǎng)架采取“趴下”的姿態(tài)在二層平臺(tái)上拼裝。拼裝完成后再對(duì)“趴下”的網(wǎng)架進(jìn)行整體“翻身”動(dòng)作（液壓非同步翻轉(zhuǎn)提升），當(dāng)調(diào)整到設(shè)計(jì)姿態(tài)后再進(jìn)行整體同步液壓提升到位。翻轉(zhuǎn)提升過(guò)程的控制是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，稍有疏忽將會(huì)引起網(wǎng)架的變形、整體彎折等危險(xiǎn)。
          


          
2 技術(shù)難點(diǎn)、重點(diǎn)
          
通過(guò)本工程的施工，從深化/優(yōu)化設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝、現(xiàn)場(chǎng)焊接到整體提升等各施工階段的技術(shù)難點(diǎn)重點(diǎn)如下:
          
2.1 深化/優(yōu)化設(shè)計(jì)
          
本工程的深化/優(yōu)化設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要有：焊接球規(guī)格的統(tǒng)一設(shè)計(jì)，焊接球直徑變小處桿件重疊相碰的處理方法；撐桿頂端焊接球節(jié)點(diǎn)形式的調(diào)整設(shè)計(jì)；通過(guò)支座加勁板調(diào)整每個(gè)柱頂標(biāo)高誤差、設(shè)計(jì)變更高差的方法；上弦焊接球節(jié)點(diǎn)處檁托板的設(shè)計(jì)處理；桿件代換后必須進(jìn)行的網(wǎng)架整體分析驗(yàn)算。
          
2.2 網(wǎng)架拼裝
          
網(wǎng)架整體拼裝的難點(diǎn)是累積誤差的消除以及下弦球節(jié)點(diǎn)的空間定位；
          
2.3 液壓提升
          
    網(wǎng)架提升前的技術(shù)準(zhǔn)備工作有：網(wǎng)架提升吊點(diǎn)的選擇，提升支架、下吊點(diǎn)的設(shè)計(jì)，網(wǎng)架整體提升驗(yàn)算，超應(yīng)力桿件的加固等，每一個(gè)環(huán)節(jié)都技術(shù)要求都很高；網(wǎng)架整體翻轉(zhuǎn)提升過(guò)程控制則是本工程技術(shù)難度最大的工作，各吊點(diǎn)提升比例不精確、提升速度位移控制不當(dāng)就會(huì)引起網(wǎng)架桿件變形、網(wǎng)架整體彎折的嚴(yán)重后果。
          
3 施工技術(shù)
          
3.1 深化/優(yōu)化設(shè)計(jì)
          
本工程招標(biāo)設(shè)計(jì)圖中的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與下部鋼管混凝土柱的連接基本上都是只是示意，均沒(méi)有詳細(xì)的節(jié)點(diǎn)圖，網(wǎng)架支撐形式?jīng)]有具體確定，因?yàn)橄虏恐谓Y(jié)構(gòu)是先于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，也就是說(shuō)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與下部鋼管柱的設(shè)計(jì)基本上是完全脫離的兩部分。因此我們和設(shè)計(jì)院經(jīng)過(guò)一系列的推敲、反復(fù)探討歷時(shí)三、四個(gè)月才最終把支座形式確定下來(lái)。
          
我們采用上海交通大學(xué)結(jié)構(gòu)工程研究所研制開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)軟件《管結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)STCAD 2.0》對(duì)整個(gè)網(wǎng)架進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、管桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及焊縫驗(yàn)算，深化設(shè)計(jì)過(guò)程中約到了諸多問(wèn)題，可以總結(jié)為一下幾點(diǎn)：
          
3.1.1	焊接球規(guī)格統(tǒng)一、桿件相碰處理
          
    原設(shè)計(jì)中焊接球種類(lèi)較多、規(guī)格偏大（最大為Φ800x30），我們?yōu)榱俗畲笙薅鹊慕y(tǒng)一球徑，消除因焊接球過(guò)大而突出屋面板或吊頂板，本工程中所有的焊接球直徑統(tǒng)一調(diào)整為Φ500、Φ600，這樣個(gè)別內(nèi)力較大的桿件因?yàn)榍驈阶冃≡诤附忧蛎嫔舷嘟粫r(shí)發(fā)生重疊（也就是鋼管之間相碰），如果按《鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版的處理方法是采用增設(shè)支托板連接處理（如圖2）。這樣處理顯然非常麻煩，受力情況也比較復(fù)雜，因此我們參考相貫線原理，考慮管管直接相貫處理，以直徑較大的鋼管先與焊接球相貫焊接，然后較小直徑鋼管用相貫線切割機(jī)割出相貫口與直徑較大的鋼管以及焊接球焊接，這樣一方面保證小直徑的鋼管軸心通過(guò)焊接球球心，另一方面焊縫經(jīng)軟件驗(yàn)算也滿(mǎn)足了受力要求。
          


          
3.1.2	撐桿頂端節(jié)點(diǎn)改為焊接球節(jié)點(diǎn)
          
原設(shè)計(jì)撐桿頂端是與邊桁架下弦桿相貫焊接（圖3），這樣邊桁架下弦桿相貫處必須加強(qiáng)處理，在鋼管外部增加套管、內(nèi)部增設(shè)加勁板，這樣給加工制作帶來(lái)了很大困難。另外由于部分撐桿端部變徑管比邊桁架下弦桿直徑還要大，無(wú)法相貫，設(shè)計(jì)又不同意讓邊桁架下弦貫于撐桿變徑管上，因此我們考慮此處全部采用焊接球節(jié)點(diǎn)處理，這樣既實(shí)現(xiàn)了相貫連接，通過(guò)軟件驗(yàn)算也滿(mǎn)足了受力要求。
          


          
3.1.3	上弦焊接球檁條托板設(shè)計(jì)
          
    原設(shè)計(jì)中因?yàn)榫W(wǎng)架上弦焊接球直徑過(guò)大無(wú)法安裝屋面檁條而采取了如圖4所示措施進(jìn)行削球處理。這種處理方法的缺陷是一方面加工起來(lái)非常麻煩，另一方面由于焊接球的整體性破壞將對(duì)受力產(chǎn)生不利影響。我們最終采取了調(diào)整網(wǎng)架檁條托板連接形式來(lái)避免破壞主受力構(gòu)件，如圖5：
          


          
3.1.4	桿件代換后網(wǎng)架整體分析驗(yàn)算
          
由于部分規(guī)格鋼管需臨時(shí)調(diào)撥代用才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，由于實(shí)際使用部分桿件規(guī)格與原設(shè)計(jì)存在差異，因此有必要對(duì)桿件代用后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算。驗(yàn)算的其它計(jì)算條件包括但不限于計(jì)算三維模型、荷載、邊界條件、節(jié)點(diǎn)等均取自原設(shè)計(jì)模型。由于網(wǎng)架桿件壁厚均小幅增加，網(wǎng)架用鋼量最大增幅僅3.9%，對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響較小，在原設(shè)計(jì)條件下，除網(wǎng)架一有6根D60x4的桿件超出設(shè)計(jì)應(yīng)力調(diào)整為D76x4外，其它部分網(wǎng)架桿件均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。由此可以得出如下結(jié)論：在屋面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中是不能隨意進(jìn)行桿件代換的， “以大帶小”的代換會(huì)引起剛度的變化，從而影響到桿件的受力，因此也要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的分析驗(yàn)算。
          
3.2 網(wǎng)架拼裝
          
3.2.1	拼裝累積誤差的消除：
          
    我們?cè)诰W(wǎng)架拼裝前已經(jīng)考慮到累積誤差的存在，因此網(wǎng)架均是從中間向四周發(fā)散拼裝，并且整個(gè)拼裝過(guò)程中一直用全站儀對(duì)各控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，可是在網(wǎng)架拼裝完成后整個(gè)網(wǎng)架尺寸還是加長(zhǎng)了，網(wǎng)架邊長(zhǎng)越長(zhǎng)誤差就越大，而網(wǎng)架構(gòu)配件的尺寸均在誤差允許范圍內(nèi)，桿件也沒(méi)有安裝錯(cuò)，螺栓也都緊固到位，究竟什么原因引起網(wǎng)架整體尺寸加大呢？我們最后分析得出的結(jié)論是：如果網(wǎng)架桿件制作均是正公差（考慮+1mm），再加上桿件、套筒、螺栓球之間的微小間隙以及加工誤差（考慮+0.5mm），以網(wǎng)架一為例，B7軸底邊長(zhǎng)180m，共43根桿件，44個(gè)螺栓球，累積誤差=43*1+44*0.5*2=87mm，由此可見(jiàn)累積起來(lái)的誤差是非常大的。所以網(wǎng)架桿件在制作時(shí)長(zhǎng)度盡可能是負(fù)公差，螺栓球銑面切削量也盡可能是正公差，這樣就能徹底消除螺栓球網(wǎng)架拼裝過(guò)程中的累積間隙、長(zhǎng)度誤差了。見(jiàn)圖6
          


          
3.2.2	網(wǎng)架拼下弦球裝節(jié)點(diǎn)定位
          
本工程網(wǎng)架拼裝時(shí)的狀態(tài)是以B4軸為中心旋轉(zhuǎn)后“趴下”的狀態(tài)，而不是設(shè)計(jì)狀態(tài)，因此網(wǎng)架在樓面上的拼裝定位控制點(diǎn)就不能依據(jù)施工圖中的坐標(biāo)了，而必須在電腦里制作網(wǎng)架空間模型，模擬網(wǎng)架旋轉(zhuǎn)后“趴下”時(shí)的狀態(tài)，并記錄每個(gè)下弦支撐點(diǎn)的坐標(biāo)以及標(biāo)高，然后用全站儀在樓面上準(zhǔn)確定位網(wǎng)架各下弦點(diǎn)的位置并注明高度，在定位控制點(diǎn)搭設(shè)可調(diào)節(jié)標(biāo)高拼裝胎架。
          
3.3 網(wǎng)架整體液壓提升技術(shù)
          
本工程采用了“網(wǎng)架‘趴下’整體拼裝、液壓非同步翻轉(zhuǎn)提升、液壓整體同步提升”的施工方案。以面積最大的網(wǎng)架一為例如圖8所示網(wǎng)架提升過(guò)程：
          


          
3.3.1 網(wǎng)架提升驗(yàn)算
          
3.3.1.1 網(wǎng)架提升吊點(diǎn)的選擇
          
    提升吊點(diǎn)的選擇原則是盡量使各吊點(diǎn)受力均衡，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。盡量選擇下弦節(jié)點(diǎn)為主吊點(diǎn)，另外選擇主吊點(diǎn)附近的上弦球?yàn)檩o助吊點(diǎn)。
          
3.3.1.2 網(wǎng)架整體提升驗(yàn)算
          
    采用上海交大《管結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)STCAD 2.0》軟件進(jìn)行提升驗(yàn)算。
          
驗(yàn)算模型，以網(wǎng)架一為例（圖8），網(wǎng)架最高點(diǎn)的大三角和兩個(gè)底邊的邊桁架均采用吊機(jī)吊裝：
          


          
 由于采用的是原位置提升方法，網(wǎng)架遇柱處的節(jié)點(diǎn)、桿件均需斷開(kāi)，這樣就破壞了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體性，因而導(dǎo)致模擬提升驗(yàn)算過(guò)程中出現(xiàn)了50多根超應(yīng)力桿件。經(jīng)設(shè)計(jì)院同意后，把原設(shè)計(jì)桿件截面規(guī)格鎖定，只加大超應(yīng)力桿件的截面，最后按設(shè)計(jì)狀態(tài)的荷載進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題才能確定最終的施工圖。
          
3.3.1.3 超應(yīng)力桿件處理
          
由于網(wǎng)架現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際吊裝模型和預(yù)先的提升驗(yàn)算模型有出入，主要是網(wǎng)架B1軸頂端增加了兩排網(wǎng)架、桁架構(gòu)件，以及B7軸底邊兩角把所有螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)全部加入提升模型范圍，如圖9所示。重新對(duì)提升模型進(jìn)行分析驗(yàn)算，結(jié)果又出現(xiàn)了一部分超應(yīng)力桿件（均為受壓超應(yīng)力），可是網(wǎng)架已經(jīng)根據(jù)最初的提升驗(yàn)算模型開(kāi)始加工制作了，已經(jīng)無(wú)法改變網(wǎng)架截面尺寸了，只有現(xiàn)場(chǎng)采取措施進(jìn)行加固，由于都是受壓桿件超應(yīng)力，采用8#鐵絲把杉木棒或腳手架管捆綁于超應(yīng)力桿件周?chē)募庸檀胧?，杉木棒或腳手架管之間的間隙用木楔塞實(shí)，事實(shí)證明這種加固方法可行，見(jiàn)圖10。本工程也有部分桿件采用角鋼加固，理論上可行，可是網(wǎng)架提升后發(fā)現(xiàn)桿件仍然彎了，用角鋼加固方法不可取。
          


          


          


          
在提升平臺(tái)上安裝液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備，安裝液壓提升專(zhuān)用鋼絞線，通過(guò)鋼絞線連接液壓提升器和提升下吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)（圖11），安裝專(zhuān)用地錨并預(yù)張緊鋼絞線。在節(jié)點(diǎn)球或者邊桁架上弦桿節(jié)點(diǎn)上設(shè)置下吊點(diǎn)，根據(jù)受力情況對(duì)設(shè)置吊點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)球和桿件進(jìn)行相應(yīng)的加固，保證下吊點(diǎn)的穩(wěn)定、牢固、可旋轉(zhuǎn)。使用液壓提升器配套專(zhuān)用提升吊具，吊具上端通過(guò)地錨將鋼鉸線緊固好，下端連接兩個(gè)卸扣（兩個(gè)卸扣可以保證吊點(diǎn)可任意轉(zhuǎn)動(dòng)，減少水平彎矩），鋼絲繩與卸扣、吊點(diǎn)球纏繞形成環(huán)形，保證鋼絲繩受力均勻。下吊點(diǎn)的鋼絲繩長(zhǎng)度、夾角需要控制，還要保證網(wǎng)架提升到位時(shí)鋼絞線至少有2m的自由長(zhǎng)度。網(wǎng)架同一提升吊點(diǎn)設(shè)主吊點(diǎn)和輔助吊點(diǎn)，以便荷載廣泛區(qū)域傳遞。
          


          
鋼絲繩末端夾接采用騎馬式繩夾，繩夾一順排列并旋緊，一般旋緊到鋼絲繩被壓扁1/3~1/4直徑時(shí)止，受力后再旋緊一次。網(wǎng)架一采用的各種規(guī)格鋼絲繩以及繩夾數(shù)量、間距見(jiàn)下表：
          


          
鋼絲繩固定連接端裝置相應(yīng)規(guī)格的套環(huán)，以保護(hù)鋼絲繩彎曲處呈一定的弧度，防止急劇彎曲扭折、折斷破裂。
          
鋼絲繩受力前，在繩夾處涂紅油漆以便觀察繩夾滑移情況，當(dāng)網(wǎng)架提升鋼絲繩受力后，繩夾的滑移總讓人感覺(jué)到不安全，因此重大結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)鋼絲繩還是采用編織法相對(duì)安全可靠。
          


          


          
3.3.3 提升支架設(shè)計(jì)
          
在鋼管砼立柱頂鋼管外側(cè)焊接鋼牛腿，在牛腿上安裝格構(gòu)式臨時(shí)立柱（提升支架）。鋼牛腿及提升支架的設(shè)置均以不影響支座撐桿的安裝為原則，提升支架高度要保證網(wǎng)架提升到設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)鋼絞線自由段長(zhǎng)度為大于2m。提升支架采用型鋼格構(gòu)式支架，設(shè)計(jì)成3m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)以便能重復(fù)利用，支架頂部設(shè)置平臺(tái)小梁和提升梁，在提升大梁上搭設(shè)安全操作平臺(tái)，提升梁一端設(shè)置液壓提升設(shè)備，另一端設(shè)置配重平衡拉桿（雙拼角鋼），提升支架平面外設(shè)置穩(wěn)定纜風(fēng)，如圖。網(wǎng)架中心采用雙吊點(diǎn)提升平臺(tái)，部分鋼柱焊接牛腿單吊點(diǎn)提升平臺(tái)。提升支架及配重平衡拉桿根據(jù)吊點(diǎn)最大反力計(jì)算確定。 
          


          
3.3.4 提升系統(tǒng)配置
          
液壓提升系統(tǒng)主要由液壓提升器、泵源系統(tǒng)、傳感檢測(cè)及計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)組成。
          
TJJ-600型液壓提升器為穿芯式結(jié)構(gòu)，中間分別可穿過(guò)7根鋼絞線，兩端有主動(dòng)錨具，利用鍥形錨片的逆向運(yùn)動(dòng)自鎖性，卡緊鋼絞線向上提升。TJJ-600型液壓提升器額定設(shè)計(jì)提升重量64.4t。
          
液壓同步提升承重系統(tǒng)主要由液壓提升器、提升地錨和專(zhuān)用 鋼絞線組成。
          
本工程中，根據(jù)鋼網(wǎng)架模擬提升工況計(jì)算得出的提升反力數(shù)據(jù)，進(jìn)行液壓提升系統(tǒng)設(shè)備的配置。
          
在每個(gè)提升吊點(diǎn)處配置一臺(tái)TJJ-600型液壓提升器，共配置20臺(tái)（網(wǎng)架一）；11臺(tái)（網(wǎng)架二～四）。
          
每臺(tái)TJJ-600型液壓提升器配置7根鋼絞線，額定提升重量為64.4t。鋼絞線作為柔性承重索具，采用高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強(qiáng)度為1860Mp，直徑為15.24毫米，破斷拉力為26.3t。
          
 鋼網(wǎng)架屋面單個(gè)提升吊點(diǎn)最大反力值為23.46噸（網(wǎng)架二，已考慮1.1的荷載分項(xiàng)系數(shù)），即TJJ-600型液壓提升器單臺(tái)最大承重23.46噸，荷載不均勻系數(shù)取1.2，則單根鋼絞線的平均工作荷載為：23.46×1.2/1/7=4.02噸。單根鋼絞線的荷載系數(shù)為：26.3/4.02=6.54。
          
根據(jù)公司相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和以往工程經(jīng)驗(yàn)，液壓提升器工作中采用如上荷載系數(shù)是安全的。                               
          
3.3.5 提升控制策略
          
控制系統(tǒng)根據(jù)一定的控制策略和算法實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼網(wǎng)架整體提升的姿態(tài)控制和荷載控制。在提升過(guò)程中，從保證結(jié)構(gòu)吊裝安全角度來(lái)看，應(yīng)保證各個(gè)吊點(diǎn)載荷控制；應(yīng)保證提升結(jié)構(gòu)的空中穩(wěn)定，以便結(jié)構(gòu)能正確就位，保證各個(gè)提升點(diǎn)保持一定程度的同步。
          


          
網(wǎng)架翻轉(zhuǎn)提升設(shè)定每個(gè)行程100mm，網(wǎng)架整體同步提升每個(gè)行程為250mm。
          
根據(jù)以上要求和工程特點(diǎn)，制定如下的控制策略（如圖12網(wǎng)架一區(qū)吊點(diǎn)、液壓提升系統(tǒng)設(shè)置示意圖）：
          


          
液壓泵站為T(mén)JD-30型變頻液壓泵源系統(tǒng)，泵站1控制4個(gè)提升吊點(diǎn)1、6、7、8；泵站2控制4個(gè)提升吊點(diǎn)2、3、4、5;泵站3控制6個(gè)提升吊點(diǎn)9、10、11、18、19、20；泵站4控制6個(gè)提升吊點(diǎn)12、13、14、15、16、17。
          
在本工程中，提升速度約4～6米/小時(shí)。
          
3.3.6 提升過(guò)程控制及監(jiān)控措施
          
3.3.6.1 為保證結(jié)構(gòu)整體提升過(guò)程中穩(wěn)定性，各液壓提升器的載荷受控，計(jì)算機(jī)通過(guò)控制，對(duì)提升過(guò)程進(jìn)行調(diào)整控制；
          
3.3.6.2 每個(gè)吊點(diǎn)處各設(shè)置一套位移同步傳感器。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)這3套傳感器的位移檢測(cè)信號(hào)及其差值，構(gòu)成“傳感器－計(jì)算機(jī)－泵源比例閥－液壓提升器－鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)”閉環(huán)系統(tǒng)，控制整個(gè)提升過(guò)程的行程同步性。
          
3.3.6.3 對(duì)每個(gè)提升吊點(diǎn)的提升力進(jìn)行壓力設(shè)定控制，使吊點(diǎn)以恒定的載荷力向上提升，從而避免超載而引起臨時(shí)構(gòu)件和網(wǎng)架的破壞。
          
3.3.6.4 用測(cè)量?jī)x器測(cè)出各吊點(diǎn)的離地距離，計(jì)算出各吊點(diǎn)相對(duì)高差，并與理論值進(jìn)行比較，通過(guò)控制提升設(shè)備調(diào)整各吊點(diǎn)高度使之接近理論值。
          
3.3.6.5 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在提升及下降過(guò)程中，因?yàn)榭罩凶藨B(tài)調(diào)整和支座就位等需要進(jìn)行高度微調(diào)。在微調(diào)開(kāi)始前，將計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)由自動(dòng)模式切換成手動(dòng)模式。根據(jù)需要，對(duì)整個(gè)鋼網(wǎng)架提升系統(tǒng)的11～20臺(tái)液壓提升器進(jìn)行微動(dòng)（上升或下降），或者對(duì)單臺(tái)液壓提升器進(jìn)行微動(dòng)調(diào)整。
          
3.3.6.6 根據(jù)甲方提供的提升工況結(jié)構(gòu)吊點(diǎn)允許承載力，在計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)中，對(duì)每臺(tái)液壓提升器的最大提升力進(jìn)行設(shè)定。通過(guò)減壓閥控制，吊點(diǎn)力始終控制在允許范圍內(nèi)，以防止出現(xiàn)提升點(diǎn)荷載分布嚴(yán)重不均，造成對(duì)結(jié)構(gòu)件和提升設(shè)施的破壞
          
3.3.6.7 通過(guò)液壓回路中設(shè)置的自鎖裝置以及機(jī)械自鎖系統(tǒng)，在提升器停止工作或遇到停電等情況時(shí)，提升器能夠長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)鎖緊鋼絞線，確保提升構(gòu)件的安全。
          
3.3.7 測(cè)量準(zhǔn)備、提升位移監(jiān)控表的編制
          
3.3.7.1 吊點(diǎn)附近懸掛鋼卷尺（見(jiàn)圖13），吊點(diǎn)正下方的樓面上用角鋼制作標(biāo)桿，準(zhǔn)備監(jiān)控網(wǎng)架提升行程；
          
3.3.7.2 采用全站儀實(shí)測(cè)并紀(jì)錄每個(gè)吊點(diǎn)球（桿）頂部標(biāo)高，并做好在提升過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)控提升支架垂直度的準(zhǔn)備；
          
3.3.7.3 紀(jì)錄標(biāo)桿頂部標(biāo)高、從網(wǎng)架吊點(diǎn)到標(biāo)桿頂部的鋼卷尺讀數(shù)，并計(jì)算出吊點(diǎn)中心到鋼卷尺零刻度的長(zhǎng)度（此長(zhǎng)度為固定值）。
          
3.3.7.4 吊點(diǎn)提升比例：是根據(jù)圖14中各吊點(diǎn)翻轉(zhuǎn)提升總距離的比值確定的，以B1軸提升5個(gè)100mm行程為基準(zhǔn)，計(jì)算出B3、B5軸各吊點(diǎn)的比例，見(jiàn)表03： 
          


          
3.3.7.5 提升位移監(jiān)控表：
          


          


          
3.3.8 網(wǎng)架整體同步提升1m階段
          
3.3.8.1 網(wǎng)架整體同步提升加載脫離拼裝胎架過(guò)程：
          
（1）提升支架上穩(wěn)定纜風(fēng)繩初步預(yù)張緊，液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試、預(yù)加載；
          
（2）首先鋼絞線預(yù)加載到各吊點(diǎn)受力的50%時(shí)停止加載，然后進(jìn)行纜風(fēng)加載，把纜風(fēng)加載受力狀態(tài)80-85%時(shí)停止加載；（根據(jù)需要預(yù)張纜風(fēng)的受力不同進(jìn)行相應(yīng)的纜風(fēng)力的張拉，張拉過(guò)程用纜風(fēng)測(cè)力計(jì)進(jìn)行觀測(cè)）
          
（3）再進(jìn)行鋼網(wǎng)架提升加載，直至鋼網(wǎng)架提升離地，此過(guò)程中纜風(fēng)不再進(jìn)行加載；
          
（4）利用液壓同步提升系統(tǒng)設(shè)備整體提升鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，完全脫離拼裝胎架250mm（1個(gè)同步提升行程），全面觀測(cè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的變形以及重點(diǎn)部位受力情況；
          
（5）觀測(cè)提升臨設(shè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)及鋼管砼立柱的工作情況；
          
（6）通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)各提升吊點(diǎn)的提升反力值分布，并與預(yù)先通過(guò)模擬計(jì)算得到的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析。
          
（7）在確認(rèn)整個(gè)提升工況絕對(duì)安全的前提下，網(wǎng)架再整體同步提升4個(gè)行程即750mm，也就是離開(kāi)拼裝胎架1m（提升1m是為了保證網(wǎng)架在空中翻轉(zhuǎn)過(guò)程中B7軸最低點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)空間）停止。
          
3.3.8.2 網(wǎng)架整體脫離拼裝胎架時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題：
          
盡管液壓提升器同樣走完一個(gè)行程時(shí)，發(fā)現(xiàn)各吊點(diǎn)的提升位移并不一樣，我們仔細(xì)觀察了提升現(xiàn)場(chǎng)情況，并經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析，總結(jié)出以下幾個(gè)原因：
          
（1）各下吊點(diǎn)鋼絲繩繩夾滑移量、鋼絲繩變形伸長(zhǎng)量是不同的；
          
（2）各下吊點(diǎn)預(yù)張緊程度也有差別；
          
（3）通過(guò)網(wǎng)架設(shè)計(jì)模型得知各吊點(diǎn)處網(wǎng)架剛度大小又有所不同。
          
綜合以上原因，我們得出這樣的結(jié)論，類(lèi)似于網(wǎng)架這樣的結(jié)構(gòu)提升剛脫離胎架時(shí)，是不能純粹通過(guò)液壓提升器的行程來(lái)判斷網(wǎng)架提升的位移，必須有輔助的位移檢測(cè)手段，懸掛鋼卷尺觀察網(wǎng)架位移或測(cè)量?jī)x器直接觀測(cè)在此時(shí)顯得尤為重要：根據(jù)盤(pán)尺讀數(shù)或測(cè)量?jī)x器觀測(cè)結(jié)果，對(duì)各吊點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行微調(diào)。
          
3.3.9 提升翻轉(zhuǎn)過(guò)程控制（圖14）
          


          
3.3.9.1 在網(wǎng)架提升脫離胎架1m后提升系統(tǒng)鎖定；
          
3.3.9.2 提升系統(tǒng)從同步提升模式切換到翻轉(zhuǎn)非同步提升模式，翻轉(zhuǎn)提升每個(gè)行程100mm；
          
3.3.9.3 B7軸6個(gè)提升吊點(diǎn)（15~20）不提升，對(duì)1～14號(hào)吊點(diǎn)進(jìn)行提升控制，各吊點(diǎn)的提升行程按照一定的比例進(jìn)行控制，直到達(dá)到預(yù)定的高度； 
          
3.3.9.4 網(wǎng)架翻轉(zhuǎn)、提升各吊點(diǎn)高度控制（圖15）：        
          
    以B1軸為基準(zhǔn)， B1軸提升一個(gè)翻轉(zhuǎn)行程100mm，B3、B5軸各吊點(diǎn)根據(jù)表03中的提升比例進(jìn)行同時(shí)非同步提升。如圖16所示  
          


          


          
3.3.9.5提升過(guò)程位移監(jiān)控：
          
由于100mm行程傳感器設(shè)備誤差有點(diǎn)大，部分誤差大于20mm，如果提升5個(gè)行程誤差就可能超過(guò)100mm了，因此現(xiàn)場(chǎng)提升位移監(jiān)控幾乎全部依賴(lài)懸掛盤(pán)尺測(cè)量。
          
當(dāng)B1軸走完一個(gè)翻轉(zhuǎn)行程100mm時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)提升監(jiān)控人員向指揮控制中心報(bào)告B3、B5軸各吊點(diǎn)盤(pán)尺讀數(shù)，計(jì)算出各吊點(diǎn)位移，然后和按比例計(jì)算的位移相比較，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)吊點(diǎn)位移相差過(guò)大，立即鎖定其他各吊點(diǎn)的提升，對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)微調(diào)；如果偏差小于10mm，可翻轉(zhuǎn)提升5個(gè)行程（500mm）再進(jìn)行標(biāo)高修正（否則提升速度會(huì)很慢），就這樣直至設(shè)計(jì)姿態(tài)標(biāo)高。
          


          
3.3.10 網(wǎng)架同步提升控制
          
3.3.10.1 網(wǎng)架提升到設(shè)計(jì)姿態(tài)后各吊點(diǎn)鎖定。
          
3.3.10.2 測(cè)量人員用測(cè)量?jī)x器測(cè)量每個(gè)吊點(diǎn)的標(biāo)高，和設(shè)計(jì)姿態(tài)的模型理論標(biāo)高相比較，有偏差的吊點(diǎn)全部進(jìn)行微調(diào)。
          
3.3.10.3 提升系統(tǒng)從翻轉(zhuǎn)非同步提升模式切換到同步提升模式，同步提升每個(gè)行程250mm；
          
3.3.10.4 B1、B3、B5、B7軸所有吊點(diǎn)整體同步提升，每提升4個(gè)行程（1m）后，現(xiàn)場(chǎng)提升監(jiān)控人員向指揮控制中心報(bào)告各吊點(diǎn)盤(pán)尺讀數(shù)，如有偏差隨即進(jìn)行調(diào)整，直至提升到位。
          
3.3.11 網(wǎng)架卸載控制
          
整體同步提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高（撐桿區(qū)域的吊點(diǎn)提升超出設(shè)計(jì)標(biāo)高50mm左右以便于撐桿安裝），接著進(jìn)行桿件補(bǔ)裝、支座焊接，最后進(jìn)行分級(jí)卸載就位。
          
網(wǎng)架卸載實(shí)際就是荷載轉(zhuǎn)移的過(guò)程，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的內(nèi)力重分布，在荷載轉(zhuǎn)移過(guò)程中，必須遵循“安全穩(wěn)妥，均衡卸載，控制變形”的原則，否則有可能造成臨時(shí)支撐超載失穩(wěn)，或者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)局部甚至整體受損。施工階段的受力狀態(tài)與結(jié)構(gòu)最終受力狀態(tài)完全不一致，必須制定切實(shí)可行的技術(shù)措施，確保滿(mǎn)足多種工況要求。
          
以卸載前的吊點(diǎn)載荷為基準(zhǔn)，所有吊點(diǎn)同時(shí)下降卸載10％，等待10分鐘，以確保結(jié)構(gòu)各桿件之間內(nèi)力的調(diào)整與重分布。在此過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)不正常的載荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，即卸載速度較快的點(diǎn)將載荷轉(zhuǎn)移到卸載速度較慢的點(diǎn)上，以至個(gè)別點(diǎn)超載甚至可能會(huì)造成局部構(gòu)件失穩(wěn)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控并阻止上述情況的發(fā)生，調(diào)整各吊點(diǎn)卸載速度，使快的減慢，慢的加快，寧慢勿快。萬(wàn)一某些吊點(diǎn)載荷超過(guò)卸載前載荷的+10％，則立即停止其它點(diǎn)卸載，而單獨(dú)卸載這些點(diǎn)。如此往復(fù)，直至鋼絞線徹底放松，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重載荷完全轉(zhuǎn)移到鋼管砼立柱頂?shù)闹ё?，并由支座傳遞到鋼管柱及基礎(chǔ)。
          
3.3.12 液壓提升主要設(shè)備表
          


          
4 總結(jié)
          
針對(duì)以上的技術(shù)要點(diǎn)，總結(jié)出以下幾點(diǎn)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)：
          
當(dāng)節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜的情況下考慮采用焊接球節(jié)點(diǎn)處理，傳力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單；
          
邊長(zhǎng)較大的螺栓球網(wǎng)架拼裝完成后，長(zhǎng)度均有可能超出規(guī)范要求，需要在網(wǎng)架加工制作階段控制構(gòu)配件的尺寸；
          
網(wǎng)架整體采取“趴下”姿態(tài)拼裝，好處是減少了腳手架的搭設(shè)工作量，也相對(duì)為其他專(zhuān)業(yè)的施工贏得了時(shí)間，同時(shí)節(jié)省了直運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用，減輕了二層樓面的負(fù)擔(dān)，從安全角度考慮減少了大量的高空作業(yè)。對(duì)“趴下”姿態(tài)的網(wǎng)架進(jìn)行非同步翻轉(zhuǎn)提升到設(shè)計(jì)姿態(tài)，此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)了液壓提升技術(shù)的先河，對(duì)于類(lèi)似工程的施工有很高的參考價(jià)值，是值得推廣應(yīng)用的，當(dāng)然了在行程傳感器的精度方面還需要進(jìn)一步改進(jìn)。
          

          
參考文獻(xiàn)
          
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（6）李興中 等編《液壓設(shè)備管理維護(hù)手冊(cè)》；
          
（7）雷天覺(jué) 等編《新編液壓工程手冊(cè)》。
          
【作者簡(jiǎn)介】：陳輝（1975－），男，江蘇人，上海寶冶建設(shè)有限公司工業(yè)安裝分公司，助理工程師，項(xiàng)目部總工，寶山區(qū)四元路168號(hào)5號(hào)樓  200941，電話：13472655988，shbych@21cn.com
          

          
          
		  
          				
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