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大跨度(平板)网架液压顶升施工技术
作者:元盛网架加工   发布于:2018-05-10 11:01:31   点击量:

 该文以大跨度平板焊装网架车间工程为背景,根据工程特点和现场实际情况,论述大跨度网 架液压顶升技术,并为此而设计配备了一整套液压顶升设备和工艺,重点解决了顶升稳 性 、同 步 误 差和纠偏控制等技术问题,为类似工程提供了很好的借鉴。

  前 言

  网架结构在近三四十年能够得到如此迅速的发展和广泛应用 ,不仅是因为社会发展及工程建设 的需要,特别是大 、中跨度工业建筑 、体育、文化、展览建筑的兴建的需要外 ,还与网架本身的特点有很 大关系。网架结构是由钢构件(钢管或角钢)机器连接配件组成的空间结构体系。 网架结构的特点是刚度大,整体好,抗震能力强 ;自重轻,节约钢材;适 应性大,可适用于各种跨度及平面形状的建筑 。 现在已越来越被广泛地运 用 于 各 类 工 业 、 民 用 建 筑 中,特别是各类体育场等大跨度结构。

  工 程 简 况

  本工程为焊装车间,建筑面积为55997m2。焊接车间焊接球网架结构。 网格尺寸为3m×3m,网 架 跨 度 为24m和30m,网架就位高度约9m,支座采用多点支承。 网架最小厚度为2.5 m。网架构件的除锈等级为Sa2.5,防腐底漆为涂刷环氧富锌底漆2道 , 总厚度为大于75um;檩 条为热浸锌檩条,镀锌厚度不小于35um。

  施工方案的选择和确定

  (1)该工程采用分区 ,分片拼装 ,分片顶升,高空组装的安装施工方法。 该工程网架共分为16个区 。

  (2)第一片区千斤顶平面布置图

  (3)千斤顶的选型布置原则

  千斤顶的选型布置原则是 :应考虑网架整体受 力安全及支座更换操作空间的方便性 。

  液压顶升支架整体顶升技术

  (1)顶升介绍

  在网架顶点下方 ,安 装 顶 升 油 缸 ,通 过 油 缸 活 塞运动,将地面拼装完成的网架顶升到就位高度 。

  (2)顶升工艺流程

  顶升工艺流程如图

 

  (3)顶升工作原理及操作方法

  1) 将顶升设备安放在已计算好的网架顶点下方 ,地面铺设两层枕木 (底 座 基 础 处 理 ),

  枕 木 上 安 置支架底盘,找出顶点中心位置 ,安装顶升油缸 ,用 两个手拉葫芦将顶升臂放置活塞上方将其固定 。

  然 后组装支撑架 ,用钢销将顶臂与支撑架耳朵连接,面对压力表方向 ,向前推动手动 阀 手 柄 ,油 缸 活 塞 杆顶出到位,组装下一节支架杆件 ,然后取出钢销 , 收回活塞,再连接下面支架耳朵,再次顶出。 依次循环,将网架顶升至就位高度。

  2)组装网架要准确放线 ,支座底盘要在同一水平 放 置 平 面 ,顶升节点最好选择上弦球(做 网 架 的 内力计算),顶升统一指挥 ,顶升时候网架要设置揽 风绳,防止网架在顶升时产生摇晃 。揽风绳设置在 顶升支架的第5和第12节位置

  (具体视顶升高度设置)。

  图3顶升工艺流程图

  3)机具主要包括以下几部分:

  液压油缸、钢结构组合顶升支架、其他辅助工具。

  用顶起支架的设计概念,以1.0m为一个标准节,标准节与标准节间的连接采用螺栓连接,拆卸十分方便。液压油缸高度约为1.6m,最大行程1.2m。 顶升时把油缸放在支 架的底部,上部与网架上弦节点顶紧 ,经检查、调试 后开始顶升。 顶升到下面的空间大于1.0m后停止顶 升 ,把一个标准节从下部装在支架上 ,然后油缸回落 ,使支架落在下面的基座上 ,油缸继续回落并取下油缸和顶升支架吊臂换到倒数第二个标准节上,继续进行下一循环。 如此往复,每次顶升1.0m,直到把网架顶升至设计标高。

  4) 顶升的原理图如下所示 : 标准节的高度为 1.0m,支架总高度视实际情况而定 。

  5)网架的顶升拼装和机构组装

  (1)将中间部分的网架在场地中进行地面拼装。拼装完成后,选择与网中点对称的4(顶升支点视网架结构面积、重量确定,下同)个上弦球节点为顶升支点,用枕木加固夯实地面,安装四个顶升支架标准节(见图5)。

  (2)网架开始顶升

  ①顶升前的准备工作

  i)对网架结构全部进行安全测试轴线测量,主要对4个顶升支架处的轴线,并检测4个支架处的标高,如标高不在同一个水平上,要对标高进行调试,保证网架再顶升过程中同步上升,防止网架杆件在顶升中发生变形。检测网架边杆件受力情况,有无压弯失稳和凹陷等,并及时做好网架杆件有无变形的记录和第一时间汇报给指挥者。

  ii)检测顶升支架

  测量顶升支架的底座标高是否在同一水平,保证支架顶点处于被顶网架上弦球的中心。计算每个顶升支架所受网架的重力,在支架的承载力范围内才能进行网架的顶升。

  将网架整体微微顶升后 ( 顶 升 高 度 为 10 ~ 20mm),立即停止网架的顶升 ,对 网架杆件及顶升支架支座进行全面 的 检 测 , 在此过程中,应注意观察, 加固拼装过程和预顶升阶段仍弯曲的杆件 ,未发现问题方可进行网架的顶升。

  每次顶升前应检查油泵油封的密封情况 。

  ②网架顶升中的同步控制和纠偏

  i)网架整体顶升时必须严格保持同步 ,如各支点间产生升差会造成下列的影响。

  A 造成杆件内力和柱顶压力的变化,其影响程度与网架结构形成,顶升支点的间距,升差的大小等有关。网架规程中规定千斤顶负荷折减系数取0.4~0.6。网架整体顶升时 ,各顶升点的允许差值为各顶升支柱间距的1/1000,且不大于30mm。

  B 造成网架的偏移。

  a)由于顶升时升差值的影响 ,会引起结 构 杆 件

  和千斤顶受力不均而造成危害。 控制提升高差更重 要的是为了减少网架的偏移。

  b) 响网架偏移的主要因素是顶升时不同步造成的,其次是柱子的刚度。 因此,在操作上应严格 控制各顶升点的同步上升是积极的措施 。 即应以预 防为主的观点,尽量减少这种偏移。

  c) 纠偏方法可以把千斤顶顶斜或人为成反向升差,或将千斤顶平放,水平支顶网架支座。 由于 以 上 两 点 理 由 , 网 架 顶 升时应控制网架的同步上 升,升差值应控制在规定范围内。

  ii)纠偏措施

  a) 顶升前对网架拼装时支座的水平 位 移 进 行

  检查,作出记录。

  b) 在网架的4个支柱附近及中心处确定五个固定

  点。 每顶升一个步距,对这5个点的水平位移进行观测。

  c)每顶升一步距 ,测量十字梁四个端部 与 钢 柱

  肢的导轨板的间隙,对照网架水平平面内的偏移。

  d)在顶升过程中,千斤顶要多次回油 。回油操作亦应由总控台统一指挥。

  E)如已发生偏移,且其值不大,则可以让千斤顶顶

  出时,略有倾斜,使之产生水平分力。 亦可在十字梁与 钢柱肢导向板之间塞以钢楔。 此楔顶升时随之上升, 回油时加以锤击,亦能起到防止和纠正偏移的作用。

  F)若偏移已发展到一定程度,则可用横顶法纠正。

  ③ 网架在顶升过程中应加强

  a)同步和纠偏,校正工作,顶升用的液压千斤顶必须同步上升,网架必须保持水平,若其中一个液压千斤顶与其它的千斤顶.

  b)在顶升过程中不在同一个水平上,应 当 马 上 停 止 顶 升 ,并及时对液压千斤顶进行水平调 试 ,待液压千 斤顶调试水平后方可进行顶升。

  c) 网架在顶升时要派 专人专职盯守网架的各 方 面 变 化 , 如 发 现 异 常 现 象,应及时汇报给顶升指挥(见图6)。

  ④网架在顶升到第5节时

  a)就要对顶升支撑进行揽风处理。 用钢丝绳手拉葫芦将网架和顶升支 撑架成倒三角连接 ,网架上采用钢丝绳套将网架的下弦球抱住。

  b)通过钢绳和U型卡卡死与支撑架的焊接球点连接,通过手拉葫芦将钢绳拉直,用 U 型卡将绳头卡住.网架的揽风绳在紧固的过程中要四个方向同时紧固 ,防止网架的整体受拉不均匀产生 网架的杆件变形。 卸荷时每个顶升装置处降升幅度不大于15mm。

  c)网架不断地向上顶升,当网架顶升支撑架达到第12节时, 再次采用倒三角钢丝绳与网架相拉 ,确 保施工过程中的安全。

  d)在网架顶升到就位高度后 ,根据网架支座球与 支 座 的 距 离 ,对网架进行平行移动 ,使 网 架 落 在 支 座上面。 待网架落上支座后就要对网架的轴线标高 进行复核,若轴线标高有误差就要进行调整 。

  6)使网 架的轴线标高满足设计要求 (见图7)。 分片网架就 位后,将对网架进行高空对接。

  质量标准及质量控制

  1)质量标准

  质 量 标 准 详 见 《 网架结构设计与施工规程 》 (JGJ7-91)(2007第1版 )、《网 架 结 构 工 程 质 量 检评定标准》(JGJ78-91)为依据、《钢结构工程施工质 量验收规范》(GB50205-2008)等国家标准规范。

  2)质量控制措施

  (1) 严格按设计图纸和国家规范组织施工和质

  量检查,确保工程质量。

  (2) 顶升架的水平度支撑架的稳定情况是顶升

  施工的关键,所以采用反复测量、水准仪监控。

  (3)网架顶升过程中,必须由专人现场指挥,专业吊

  装工种人员操作,测量人员同步配合控制,同步顶升。

  (4)网架全部顶升到位后,检测挠度,并做好记录。

  顶升施工安全措施

  (1)在施工组织与管理上 ,要采取一系列措施 ,

  如明确指挥系统、定岗、定员、编制岗位责任制以及 操 作 规 划 , 编 制 操 作 程 序 , 进 行 人 员 培 训 , 现 场 演 练,划定操作区域等。

  (2)高 空 作业人员必须佩带好安全帽 、安 全 带 和工具袋。

  (3)被顶升网架上 ,严禁放置其它物品 ,以防顶 升过程中落下伤人。

  (4)为确保网架受力可靠 ,在屋盖试顶阶段 ,要 对网架进行应力测试。

  (5)确保液压元件的可靠 ,千斤顶必须按设计 荷载125%试压。

  (6)确保液压系统的安全可靠。

  (7)遇五级以上大风时应停止顶升工作。

  结束语

  本工程网架从顶升设备安装 、分区分片顶升到 高空对接,安装完成后一次性验收合格 。此顶升技术减少了脚手架的搭设工作量 ,也相对为其他专业 的施工赢得了时间 ,同 时 也 节 省 了 运 输 费 用 ,从 安 全角度考虑减少了大量的高空作业。 为今后同类工 程的施工起到了借鉴作用

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