超大型构件液压同步提升施工工法 - 图文

超大型构件液压同步提升施工工法

1.前 言

南安市位于闽南地区是海西高速发展一支重要城市，也是全国有名的石材、陶瓷、通讯器材、消防器材等知名品牌的故乡，拥有会展中心地标性建筑做为展示魅力南安平台尤为重要。

福建成功国际会展中心工程1#、2#、3#馆为一体的单位工程，地下一层、地上两层，总建筑面积58654m2,,纵向总长度为363m 、横向最大长度约100m, 2#、3#展馆部分建筑高度为21m、1#馆建筑高度为34m..屋面钢结构采用桁架形式。

该工程我公司做为施工总承包单位，屋面钢结构安装也是我公司主项资质。由于该项目做为一项公共建筑、地方标志性建筑，也是泉州市政府的重点工程，为此结构设计安全等级高、施工质量要求高。鉴于该工程质量的重要性、施工难度大等特点在我司派有相关经验的高级工程师组成的管理团队进行攻坚克难，技术创新的理念形成桁架吊装方案（主桁架分成三个大段，其中两端段桁架用汽车吊逐个安装、中间段采用双榀钢桁架整体液压同步提升技术。并将该吊装方案通过专家组进行论证分析确保施工安全得到保障，施工质量达到优良标准。

2.工法特点

(1) 钢结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面的拼装胎架上进行，可用塔吊进行散件吊装，施工效率高，施工质量易于保证；

(2) 钢结构的施工作业集中在地面上，对其它专业的施工影响较小，且能够多作业面平行施工，有利于项目总工期控制；

(3) 通过钢结构的整体吊装，将高空作业量降至最少，加之液压提升作业绝对时间较短，能够有效保证钢结构安装的总体工期；

(4) 液压提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便，不因场地而受到限制；

(5) 整体提升、后装杆件安装及整体落位过程中，钢结构提升单元可利用液压提升系统设备长时间在空中精确悬停，并在提升过程中构件保持平稳的提升姿态，同步控制精度高有利于施工时实施操作；

(6) 提升上吊点等主要临时结构利用永久结构设臵，加之液压同步提升动荷载极小的优点，可以使提升临时设施用量降至最小，且省去大型吊机的作业，有利于施工成本控制。

(7) 液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升设备及提升框架结构几乎无附加动荷载（振动和冲击）。

3.适用范围

适合在工业厂房、房屋建筑、大型公共建筑、仓储等钢结构屋面工程。

4.工艺原理

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。

液压提升过程见图所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向上移动。

上升过程下降过程紧上锚，停下锚紧下锚，停上锚同步伸缸至2L缩缸至L，松上锚紧下锚，停上锚非同步伸缸至2L-△缩缸至2L-，松上锚紧上锚，停下锚非同步缩缸至L伸缸至2L，松下锚同步缩缸至L+△ 4.1液压提升原理

5.工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

“双榀桁架整体提升”施工工艺如下：

提升平台安装 及桁架加固 钢绞线安装 液压设备安液压管路安装 导向架制作及安装 控制动力线安装 结构离地检查 专用地锚安装 吊点设置安装 姿态检测调整 双榀桁架验收 整体同步提升 提升分级加提升过程微调 设备同步卸载、拆除 提升就位 “双榀桁架整体提升+滑移”施工工艺如下：

液压设备安装 (含水平方向提升器安液压管路提升分提升过程控制动力结构离地提升就位（含双榀桁架整吊点设置姿态检测设备同步卸载、拆除 导向架制作及安装 钢绞线安装 提升平台 安装及桁架加 钢绞线 双榀桁架 双榀桁架整体同步

注：整体提升:将提升单元桁架拼装在其正投影的下方地面上拼装为整体；

(2) 整体提升+滑移：将提升单元在其正投影的下方偏移3000mm的地面上拼装为整体； 在每榀桁架断开处下弦杆设臵一个吊点，共4组提升吊点，利用提升梁设臵提升平台（上吊点）；

(3) 在提升平台上安装液压提升系统，包括液压泵源系统、液压提升器、传感器以及钢绞线等；

(4) 在已拼装完成的桁架提升单元对应上吊点的位臵安装吊具（下吊点）结构； (5) 调试液压同步提升系统，并对钢绞线进行张拉，使得钢绞线均匀受力；

5.2操作要点

5.2.1 提升平台设臵及桁架加固

根据工程的结构特点、结合液压同步提升吊点设计原则，主要从安全性、稳定性、对设计的影响程度以及制作、安装提升吊点临时措施方便的角度出发，同时考虑尽量减小临时措施用量利用桁架结构预装部分上弦杆设臵提升平台（材料规格详见安全计算书）。

图5.2.1 -1 液压提升上吊点模型

图5.2.1 -2 液压提升+滑移上吊点模型

图5.2.1 -3 桁架提升加固设臵

平台现在制作：

临时加固杆

图5.2.1 -4 液压提升平台焊接

图5.2.1 -5 塔吊配合对液压提升平台安装

5.2.2 液压提升设备安装

提升器系统

本工程选用的液压提升器的型号为YS-SJ-45型，其额定提升重量为45t。共计4台。提升器外形尺寸为：φ240×1200mm，重0.185吨；

每台YS-SJ-45型液压提升器标准配臵3根钢绞线，额定提升能力为45t。钢绞线作为

柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为1860MPa，单根直径为17.80mm，破断拉力不小于36t。

桁架结构提升单榀设臵2组吊点，每个吊点设臵1台液压提升器。单个吊点的提升最大反力值为19t。每台YS-SJ-45型液压提升器穿2根钢绞线。单根钢绞线的最小安全系数为：36×2/19 =3.8 > 2.5，满足使用要求。提升地锚及吊具采用配合设计和试验的规格。

图5.2.2-1 YS-SJ型液压提升器

滑移动系统

滑移装臵及工作原理和液压提升器类似，只是减少了地锚装臵，并将滑移装臵水平放臵与滑移轨道上设臵的反力点固定。

在平台上设臵导轨，并将垂直方向及水平方向提升器底部设臵滑块臵于轨道中。在滑移过程中可在轨道内涂抹润滑油，使得滑移过程更加平稳。

垂直及水平方向提升器的连接采用专用工具锚固定连接

滑移方向

反

图5.2.2-2 滑移装置原理

泵源系统

桁架单元提升共设臵2台YS-PP-15型液压泵源系统，臵于地面吊点附近位臵。 泵源系统外形尺寸为：1.2×1.1×1.73m，重1.5吨；

每台泵源系统4～5米范围内需提供15KW电源（电缆要求10平方以上，配电箱空开不小于50安培）；

9.环保措施

9.1 在工程施工过程中严格遵守国家、地方政府和公司下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度，加强对施工稀料、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理，遵守有关防火和废弃物处理的规章制度，并随时接受有关部门的监督、检查。

9.2 现场废机油等废料及时清理，并存放进指定垃圾站，做到工完场清，严禁随处丢弃。

9.3 严禁焚烧、填埋有机废料。

10.效益分析

采用液压提升装臵施工技术和双机吊车吊装同时施工工艺相比较，可控性高、操作简便、施工速度快等优点。由于液压整体提升始终屋面上部操作，避免了地基承载力不同、起吊速度不一致等原因使吊车发生倾覆等危险，安全可得到充分的保障。通过该技术在福建成功国际会展中心工程中的成功实践，提高了施工质量，大大缩短了工期，树立了良好的企业形象，为工程按期交工奠定了基础，为总体项目的早日投产、促进当地经济发展做出了积极贡献，受到了建设单位的高度赞扬，赢得了较大的社会信誉，树立了良好的企业形象。

此工法的应用比双机吊车吊装施工工艺大大节省人工、材料和机械费用，根据目前施工进度预计施工工期约提前30天，节约成本213万元，总成本降低率约4.2％，取得了良好的经济效益。

11.工程实例

11.1 工程概况

南安市位于闽南地区是海西高速发展一支重要城市，也是全国有名的石材、陶瓷、通讯器材、消防器材等知名品牌的故乡，拥有会展中心地标性建筑做为展示魅力南安平台尤为重要。

福建成功国际会展中心工程1#、2#、3#馆为一体的单位工程，地下一层、地上两层，总建筑面积58654m2,,纵向总长度为363m 、横向最大长度约100m, 2#、3#展馆部分建筑高度为21m、1#馆建筑高度为34m..屋面采用钢结构桁架形式。

该工程我司做为施工总承包单位，屋面钢结构安装也是我司主项资质。由于该项目做为一项公共建筑、地方标志性建筑，也是泉州市政府的重点工程，为此结构设计安全等级高、施工质量要求高。鉴于该工程质量的重要性、施工难度大等特点在我司派有相关经验的高级工程师组成的管理团队进行攻坚克难并形成2#、3#馆桁架吊装方案（主桁架分成三个大段，其中两端桁架用汽车吊逐个安装、中间段采用双榀钢桁架整体液压同步提升技术），并将该该方案通过专家组进行论证分析确保施工质量达到优良标准。

11.2工法应用情况

福建成功国际会展中心工程钢结构施工的难点和重点： (1) 屋面为弧形，且每一个点都是不等标高点。

(2) 桁架净空跨度超过63m, 且最重一榀桁架钢结构自重达38T.

(3) 施工吊装场地受到限制，地面为车库混凝土顶板承受荷载不能满足要求。 (4) 钢结构材料均从生产厂家进行预拼装完成，后拆除管件按部位每根分批运输至施工

现场施工现场焊接点多

福建成功国际会展中心工程针对设计要求和工程特点成立了课题研究小组，对采用液压提升装臵施工技术进行研究。主要内容包括：提升平台、液压提升稳定系统（液压泵源系统、液压提升器、传感器以及钢绞线等)、吊具结构等方面的研究。经验收，其表面平整顺滑、挠度符合设计要求、焊接点符合要求，达到结构优良标准。

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