机库大厅钢网架整体提升施技术.docx
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机库大厅钢网架整体提升施技术
广州XXXXXX维修设施二期工程
钢网架整体提升专项方案
XXXX建设工程股份有限公司
二零一二年八月
目录
1工程概况1
1.1工程概况1
1.2焊接球种类3
1.3连接节点大样3
2整体提升施工技术6
2.1整体提升施工思路6
2.2整体提升系统组成7
2.3整体提升原理8
2.4液压提升控制10
2.5计算机同步控制及传感检测系统11
3整体提升施工方案14
3.1提升平台设置14
3.1.1提升平台1设置14
3.1.2提升平台2设置15
3.1.3提升平台3设置16
3.1.4提升平台4设置16
3.1.5提升平台5设置17
3.1.6提升平台6设置17
3.2临时构件设计18
3.2.1临时杆件位置18
3.2.2临时杆件规格要求21
3.2.3下吊点吊具25
3.3后装构件分布25
3.4局部杆件替换28
3.4.1原设计状态下提升分析28
3.4.2替换杆件对照29
3.5搭设操作脚手架33
3.6液压提升设备布置36
3.7液压提升系统安装38
3.7.1液压提升设备安装38
3.7.2钢绞线安装38
3.7.3设备的检查及调试39
3.8相关专业配合40
3.9整体提升施工40
3.9.1提升前检查40
3.9.2试提升41
3.9.3正式提升42
3.9.4提升就位42
3.9.5网架杆件补装43
3.9.6网架分级卸载43
3.9.7拆除44
3.9.8其它结构安装44
4提升组织机构45
5提升施工模拟分析48
5.1整体提升工况分析48
5.1.1网架自身工况分析48
5.2整体卸载分析53
5.2.1第一次卸载(卸载10%)53
5.2.2第二次卸载(卸载20%)54
5.2.3第三次卸载(卸载40%)55
5.2.4第四次卸载(卸载80%)56
5.2.5第五次卸载(卸载100%)56
5.3提升平台分析57
5.3.1提升平台1分析57
5.3.2提升平台2分析59
5.3.3提升平台3分析61
5.3.4提升平台4分析63
5.3.5提升平台5分析65
5.3.6提升平台6分析67
5.3.7下吊点吊具分析70
5.4不同步提升分析72
5.4.1提升点1不同步校核73
5.4.2提升点2、16不同步校核74
5.4.3提升点3、15不同步校核75
5.4.4提升点4、14不同步校核75
5.4.5提升点5、13不同步校核76
5.4.6提升点6、12不同步校核76
5.4.7提升点7、11不同步校核77
5.4.8提升点8、10不同步校核77
5.4.9提升点9不同步校核78
5.5操作脚手架验算79
5.6混凝土柱验算89
5.6.1Z-2b柱校核89
5.6.2Z-2a柱校核91
5.6.3Z-2柱校核(提升点4)95
5.6.4Z-2柱校核(提升点5)98
5.6.5Z-3柱校核102
5.6.6Z-3a柱校核104
5.6.7Z-3b柱校核106
5.7预埋件验算109
6整体提升过程中的监测方案115
6.1提升过程的监控115
6.2网架提升时的测量监控115
6.3网架提升异常时的调整措施117
7安全文明施工措施118
8应急预案120
8.1应急救援组织体系120
8.2应急路线121
8.3现场设备故障应急预案122
8.4意外事故应急预案123
8.5防雨防风应急预案123
8.6防雷击应急预案123
附图一:
置换杆件平面图124
附图二:
提升平台平面图127
附图三:
下吊点吊具结构平面图144
附图四:
临时杆件平面图152
附图五:
预埋件设计图160
整体提升施工技术
本工程机库大厅钢结构采用“地面原位拼装、整体提升、局部后期补装”方法。
1.1整体提升施工思路
屋盖网架结构提升利用在原结构混凝土立柱柱顶设置提升平台(即上吊点),在网架下弦设置提升临时球节点(即下吊点,用于安装地锚及其它临时加固杆件),上下两吊点之间通过钢绞线连接。
为保证整体提升过程中网架不与立柱及柱间连续梁发生碰撞,在地面拼装网架时,与网架支座相连的所有杆件及与辅助用房连接处墙架均采取后装,待网架整体提升至设计标高后再进行补装。
网架提升吊点布置图
网架提升立面图
1.2整体提升系统组成
整体提升系统由提升支架、穿芯液压提升器、钢绞线、临时球及临时杆件和计算机控制系统五部分组成。
提升支架布置于混凝土柱顶,作为穿芯液压提升器的受力支点;穿芯液压提升器布置于提升支架上吊点处,用于提升屋盖网架;临时球布置在网架下弦往上一定的距离,用于提升及临时加固及钢绞线的锚固。
如下图所示:
提升系统示意图
穿芯液压提升器
提升支架
临时球及临时杆件
1.3整体提升原理
网架提升是通过穿芯液压提升器的上下顶升,使上下吊点之间的钢绞线变短,从而使下吊点不断上升,带动网架的整体上升。
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。
液压提升的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前移动。
穿芯液压提升器提升流程如下:
提升步骤
提升原理
提升示意图
步骤一
紧上锚,夹紧钢绞线
步骤二
拔下锚,提升器提升重物
步骤三
紧下锚,夹紧钢绞线
步骤四
主油缸微缩,上锚片脱开
步骤五
上锚缸上升,上锚全松
步骤六
主油缸缩回原位
1.4液压提升控制
为确保钢网架结构及混凝土柱在提升过程的安全,根据钢网架结构的特性,拟采用“吊点油压均衡,结构姿态调整,位移同步控制,分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。
(1)同步吊点设置
提升信号流程图
(2)吊点油压均衡
每一吊点处的液压提升器并联,对每个提升吊点的各液压提升器施以均恒的油压,
这些吊点以恒定的载荷力向上提升。
(3)提升分级加载
(4)离地检查
钢网架结构离地后,停留8~12小时作全面检查(包括吊点结构,承重结构体系和提升设备等),并将检查结果生成书面形式报告。
(5)提升过程的微调
钢网架结构在提升及下降过程中,因为空中姿态调整和支座就位等需要进行高度微调。
在微调开始前,将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式。
根据需要,对整个钢网架提升系统的液压提升器进行同步微动(上升或下降),或者对单台液压提升器进行微动调整。
微动即点动调整精度可以达到毫米级,完全可以满足钢网架结构安装的精度需要。
(6)液压提升速度及加速度
钢网架整体液压同步提升的垂直速度取决于液压泵站的流量、锚具切换和其他辅助工作所占用的时间。
液压同步提升速度约4米/小时。
液压同步提升作业过程中,提升力由液压提升器提供。
在液压提升器启动直至停止的过程中,提升速度的增加和减少由于液压系统的特性以及计算机程序控制的原因,加速度极小,以至于可以忽略不计。
这为提升过程中立柱、提升平台结构和钢网架结构等的安全增加了保证度。
(7)整体分级卸载
1.5
1.6
1.7计算机同步控制及传感检测系统
液压提升同步控制应尽量保证各台液压提升设备均匀受载;保证各个吊点在提升过程中保持一定的同步性。
液压同步提升施工技术采用传感监测和计算机集中控制,通过数据反馈和控制指令传递,可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。
拟用于本工程的液压同步提升系统设备采用CAN总线控制、以及从主控制器到液压提升器的三级控制,实现了对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整,从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高,更加及时、可控和安全。
操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和(或)控制指令的发布。
通过计算机人机界面的操作,可以实现自动控制、顺控(单行程动作)、手动控制以及单台提升器的点动操作,从而达到网架整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调等特殊要求。
通过各吊点的提升系统设备配置,将主令点处液压提升器的速度(流量)设定为标准值,作为同步控制策略中速度和位移的基准。
在计算机的控制下从各处各提升器均以速度(流量)来动态跟踪比对主令点,保证各提升吊点在钢网架结构整体液压提升过程中始终保持同步,确保整体结构在整个提升过程中的平稳。
计算机同步控制原理框图详见下图:
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