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哈尔滨市第二建筑工程公司
大跨度钢结构整体吊装
施工工法
HJ2---003---2002
00二年
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在当前国内钢结构在建筑工程中的应用越来越多,随之而来的大跨度钢结构安装的新技术也成为我们研究和解决的新课题.
本工法结合工程实践,总结出了大跨度钢结构地面整体组装和应用集群千斤顶整体安装的一种新技术.
一、特点:本工法对完成各大跨度超重钢结构的安装具有施工简洁、方便、工期短,工程质量容易保证,不需要大型机械设备和钢脚手工具,降低施工费用等特点。
二、适用范围:适用于位于高层建筑物在任意高度上的桥式钢结构的整体安装。
三、工艺原理:本工发法是针对两相邻高层建筑物之间的高空钢连廊制作与安装,采用地面整体组装,利用工程结构作为支座,通过计算机控制千斤顶整体同步提升安装钢结构的一种方法。
四、工艺流程与操作要点:
(一)、工艺流程:
编制结构施工方案►现场定位放样►跨间钢结构地面焊接组装►
支座上部钢结构焊接组装一►提升支座两端钢短柱制作与安装―*钢结构吊点准备
撤除吊装机具
千斤顶锁具等安装一►初步提升一►计算机控制系统调试安装一►
钢结构底部杆间组装——►整体吊装——►结构就位固
(二)操作要点:
1、结合工程实际和现有的施工能力编制切实可行的施工方案措施与有关的准备工作。
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1)、对吊装承力结构进行验算,对需加固的结构采取合理的加固措施.
2)、对相关的承重结构结合整体吊装配置所需的预埋铁件。
3)、提升短柱设计制作安装。
4)、吊装锁具提升设备锚具控制体系的选择。
2、结构组装与提升安装过程应注意事项:
1)、结构主体施工尺寸偏差,合理安排地面组装结构的实际尺寸与组装顺序,构件组装采用汽车吊配合手工电焊。
2)、每根提升绳锁上部的两个锚具(上吊点)结构件是工厂预制,现场组装和结构上固定绳锁的锚具(下吊点)必须处于同一垂直线上。
3)、结构整体提升过程中,要有专人随时检查同步性并与时与吊装指挥人员沟通,对不同步予以调整。
4)、结构提升过程中所经过的空间不能有任何障碍物,对所有障碍物在提升前予以清除或在主体结构施工中合理安排。
5)、结构提升就位后至结构安装焊接检验合格前起重设备不得运行与拆除。
(三)整体提升
1、提升系统地工作原理
1)、集群千斤顶系统
集群千斤顶作为整个提升工作的执行机构。根据整体结构的重量布置
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吊点确定液压穿心式千斤顶的规格和数量。液压千斤顶油缸有上下锚锚具油缸与提升主油缸。通过上下锚锚具油缸的伸缩来控制锚具的放松与锚紧,上锚随主油缸一起运动。
上错具
__NOOTjft庄穿千斤期
下噩具
——钢較线
—固定端
点
上下吊点连接示意图
下面以油缸的提升工况说明油缸的工作原理如下:
提升前锚具工作状态是上锚锁紧,下锚放松,由上锚承担结构荷载,提升开始时,油缸伸缸,提升钢绞线,使结构随之上升;
当油缸伸到一个行程以后,下锚锁紧,油缸缩缸,上锚放松,此时负载由上锚转换至下锚;
油缸回缩,上锚随油缸下降回到提升前的位置,锁紧上锚,放松下锚,至此千斤顶完成一个提升循环。
这样通过上下锚具负载的转换,油缸的伸缩,将重物随着油缸的伸缩动作逐步提升至规定高度。
集群千斤顶系统通过计算机系统对所有油缸的动作统一控制、统一指挥,动作一致(同时进行锚具的松紧,同时进行伸缩缸动作等),完成构件的提升作业。
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2)、泵站系统:泵站系统作为整个液压同步整体提升系统的动力源,向油缸提供工作动力。通过泵站上各种控制阀的动作切换,控制油缸的伸缩缸与锚具的放松和锁紧动作。
3)、钢绞线承重系统:
提升油缸通过钢绞线、油缸的上下锚具、地锚和安全锚同提升结构件相连接。作为提升过程的承力系统.(每个200T油缸使用18根钢绞线,本工程使用的钢绞线为低松弛预应力钢绞线,每根钢绞线的破断承载能力为26T。提升过程中设备人配合,整理钢绞线平直,以防扭紧儿.)
4)、传感器检测系统:传感器检测系统检测油缸位置、伸缩状态,油压与各吊点高差等信号,将这些信号传送至计算机控制系统,作为计算机控制系统决策的依据。
5)、计算机控制系统:
作为液压同步整体提升系统核心的计算机控制系统,通过计算机网络,收集各种传感器信号,进行分析处理,发出相关指令,对泵站与油缸动作进行控制,确保提升工作的同步进行。
6)、动作同步控制:
液压同步整体提升技术通过对油缸动作同步控制与油缸伸缸速度同步控制来实现整个结构的同步提升。
计算机控制系统对泵站相关控制阀统一发出指令,控制所有油缸的上下锚具同时松紧和油缸的伸缸缩缸同时动作。当所有的锚具都紧或都松以后,系统才能开始下一步动作。当所有油缸中的某一个油缸伸缸到底,所有油缸同时停止伸缸动作,以确保油缸动作一致。系统通过这些措施实现油缸的动作同步。
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2、整体提升的可行性计算
该计算采用中国建筑研究院STSZ计算软件,按简化单品桁架计算,整体重量400吨考虑(包括加固件重量)。红宝石重量近似按50吨集中荷载作用在中间考虑,其余重量按均布载荷考虑。
1)、提升吊点计算
2)、计算模型与内力
3)、验算
a、立柱整体稳定验算
b、牛腿焊缝地验算
c、拉杆验算
d、上横梁弯矩验算
3、整体提升的步骤
1)、连接液压管路与电源
2)、初步提升,安装宝石形钢结构下锥体部分
3)、继续提升,到预定对接部位,。
4)、现场开孔处应在吊装完后根据实际尺寸现场开孔
5)、各相应正式支撑杆件安装完成后才可拆除各支撑杆,并将临时支撑焊点修磨平滑。
6)、提升速度:在机械正常运转情况下每分钟提升高度为25cm,为一个油缸的行程。
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五、安装加固主要施工材料
槽钢:40C28C
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无缝钢管:。325*10、。219*10
钢板:§25、620、§35
工字钢:60C
六、施工机械设备
汽车吊:120T2台
序
号
最大构件
标重(m)
单重(t)
吊车性能选用
杆长(m)
作业半径
(m)
额定起重量
(t)
1
上主梁
61
8
2
下主梁
61
8
穿心式液压千斤顶:200T4个
主千斤顶
油嘴尺寸
M22*
控制夹片松紧小千斤顶
油嘴尺寸
M22*
公称提升力
200KN
拔压夹片公称力
150KN
额定油压
25MPa
拔夹片油压
8MPa
提升活塞面积
*10-2
压夹片油压
回升活塞面积
*10-2
拔夹片活塞面积
*10-2tf
活塞行程
300mm
压夹片活塞面积
*10-2tf
穿心孔直径
©170mm
活塞行程
35m
整机外行尺寸
©550*1390
整机质量
950kg
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油泵数据与参数
主泵公称流量
辅泵公称流量
主泵额定压力
辅泵额定压力
主泵电机功率
辅泵电机功率
油箱有效容积
工作环境温度
0°C〜40°C
提升平台上放置设备外行尺寸
名称
长度(mm)
宽度(mm)
高度(m)
重量(kg)
操作台
1200
800
1400
50
起动柜
600
400
1600
70
油泵
1200
700
1000
1000
经纬仪:TDJ6
2台
水平仪:D63
2台
电焊机:BX-300
10台
提升滑轮:2T〜5T
4个
传感检测系统:
1部
泵站:
2座
启动柜:
2个
计算机系统:
1部
七、劳动力组织与安排:
总负责人:1人
专业工程师:2人
吊装指挥:2人(负责液压控制)
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现场保卫:2人
电脑操作人员:1人
上下吊点联络员:2人
安全员:2人
液压控制:2人
电工:4人
测量:2人
起重:4人
铆工:12人
电焊工:15人
气焊工:2人
安全措施
1、自整体吊装开始到整体吊装结束,施工现场30米范围内加设栏绳,栏绳每10米用红布条加设一个警示标记,以示与施工无关人员禁止入内。晚间警示标记用红色电灯代替,白天将电灯撤除。
2、施工现场昼夜设专人看护,特别是起升控制系统,与操作无关者严禁靠近。
3、为了控制围观群众不进入禁区,吊装期间至少应有一名保卫人员维持现场秩序,同时还要有一名专职安全员对现场的安全进行监督检查。
4、严格按安全操作规程进行作业,特殊工种应持证上岗,非该项特殊工种的人员不得随意操作。
5、设置二名电气暂设人员,保证吊装期间的用电供应,同时对各种电气设备、电源、电缆、开关等要经常进行检查,发现破损,老化的现象要与时处理,保证现场的用电安全。