大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在整體同步提升過(guò)程及工作原理同鋼結(jié)構(gòu)的施工方法

{一}、大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在整體同步提升過(guò)程及工作原理

我國(guó)對(duì)于整體提升施工技術(shù)的研究早期主要集中在橋梁工程的相關(guān)，而大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的整體提升在理論計(jì)算和施工工藝等方面與橋梁工程還存在較大差別，再加上現(xiàn)代大跨度空間結(jié)構(gòu)的體系越來(lái)越新穎、規(guī)模越來(lái)越大、形式越來(lái)越復(fù)雜，使得很多鋼結(jié)構(gòu)的提升安裝工程無(wú)成功先例可循，較終導(dǎo)致了我國(guó)對(duì)于大跨空間鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工技術(shù)的研究相對(duì)緩慢。

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，我國(guó)著手對(duì)大跨空間結(jié)構(gòu)的整體提升施工技術(shù)進(jìn)行了研究，并較早在上海東方明珠廣播電視塔天線桅桿、北京西站1800噸鋼門樓的整體提升等幾個(gè)大型工程中了應(yīng)用，但受當(dāng)時(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平、建筑業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多因素的制約，導(dǎo)致了整體提升施工的計(jì)算分析體系不夠完善、機(jī)械設(shè)備不夠、同步控制不夠準(zhǔn)、自動(dòng)化水平不高，整體施工技術(shù)水平較低。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)技術(shù)的進(jìn)步、建筑業(yè)的興起和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，整體提升施工技術(shù)在建筑業(yè)有了驚人的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)也成功應(yīng)用于提升過(guò)程同步性的控制，其中運(yùn)用計(jì)算機(jī)同步控制較為的項(xiàng)目有都機(jī)場(chǎng)A380機(jī)庫(kù)網(wǎng)架屋蓋的整體提升，圖書(shū)館萬(wàn)噸鋼結(jié)構(gòu)整體提升以及體育場(chǎng)鋼屋蓋安裝整體提升、CCTV新址B標(biāo)段鋼結(jié)構(gòu)連廊等，這些一系列型、超復(fù)雜建設(shè)工程的順利實(shí)施標(biāo)志著我國(guó)整體提升施工技術(shù)日趨成熟。

大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在整體同步提升過(guò)程中，需根據(jù)各作業(yè)點(diǎn)提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，并在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)完成同步升降、負(fù)載平衡、姿態(tài)校正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過(guò)程顯 示和故障警報(bào)等多種功能，在提升或移位過(guò)程中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的姿態(tài)平穩(wěn)、負(fù)荷均衡。

(1)關(guān)鍵設(shè)備

目前，“液壓同步提升施工技術(shù)”己有多次應(yīng)用于大跨度屋面鋼結(jié)構(gòu)吊裝的成功經(jīng)驗(yàn)。在本工程中采用了液壓同步整體提升的新型吊裝工藝，并配合本工藝的性和創(chuàng)新性。

(2)技術(shù)及設(shè)備簡(jiǎn)介

①液壓同步提升施工技術(shù)特點(diǎn)

通過(guò)提升設(shè)備擴(kuò)展組合，提升重量、跨度、面積不受限制并采用柔性索具承重。液壓提升器錨具具有逆向運(yùn)動(dòng)自鎖性，使提升過(guò)程，并且構(gòu)件可以在提升過(guò)程中的任意位置長(zhǎng)期鎖定；液壓提升機(jī)械通過(guò)液壓回路驅(qū)動(dòng)，動(dòng)作過(guò)程中加速度小，對(duì)被提升構(gòu)件及提升框架結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)附加動(dòng)荷載，比如振動(dòng)和沖擊。液壓提升設(shè)備體積小、自重輕、承載能力大，特別適宜于在狹小空間或室內(nèi)進(jìn)行大噸位構(gòu)件提升安裝。設(shè)備自動(dòng)化程度高，操作方便靈活，性好，，使用面廣，通用性強(qiáng)；液壓整體提升通過(guò)計(jì)算機(jī)控制各提升點(diǎn)同步，提升過(guò)程中構(gòu)件保持平穩(wěn)的提升姿態(tài)，同步控制；與土建施工的交叉作業(yè)少，能夠充分利用現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)面，對(duì)工程總體工期控制有利。

{二}、鋼結(jié)構(gòu)的施工方法

大跨度大噸位平面和空間結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)架、衍架目前仍為工程中應(yīng)用較廣泛的幾種主要形式。結(jié)構(gòu)高空吊裝、提升等安裝技術(shù)是這類大噸位大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的關(guān)鍵。以下主要論述目前實(shí)際工程中常見(jiàn)的幾種施工方案，這些方法對(duì)于一般大噸位大跨度鋼結(jié)構(gòu)形式的建筑施工是普遍適用的。

目前對(duì)于大跨度大噸位空間鋼結(jié)構(gòu)的施工安裝方法基本上分為兩大類：即高空拼裝和地面拼裝后整體提升或者起吊，目前此類鋼結(jié)構(gòu)的液壓頂升裝置施工方法主要有以下幾種：

1高空散裝法

高空散裝法又稱為單件安裝法，是指結(jié)構(gòu)散件單元(單根桿件及單個(gè)節(jié)點(diǎn))直接在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置進(jìn)行拼裝成型的施工方法。高空散裝法拼裝單構(gòu)件質(zhì)量輕，垂直運(yùn)輸無(wú)需大型起重設(shè)備，但需要搭設(shè)拼裝胎架材料占用量大。

1)高空散裝法的適應(yīng)范圍：(1)螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架的施工；

(2)混凝土薄殼的施工。

2)高空散裝法主要技術(shù)特點(diǎn)：

(1)此方法施工的思路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一般拼裝可從脊線開(kāi)始由中間向兩端施工，這樣利于減小積累誤差。

(2)在確定好標(biāo)高和定位軸線后，在拼裝過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整拼裝偏差結(jié)構(gòu)在拼裝后各項(xiàng)偏差指標(biāo)符合規(guī)范要求。

(3)懸臂施工時(shí)己施工拼裝完成部分的剛度和穩(wěn)定性。拼裝胎架應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、剛度避免因支架變形而影響拼裝精度。目前在建造加油站、展覽館大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等工程中多采用此方法。

2分單元或分條安裝法

分條或分單元安裝法，是指將整個(gè)待安裝的結(jié)構(gòu)分成條狀或塊狀單元，分成的單元在地面上拼裝好然后由起重設(shè)備吊裝至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，然后再連成整體的安裝方法。這種方法相對(duì)于高空散裝法來(lái)講，在提高工程質(zhì)量的同時(shí)節(jié)約了大量拼裝腳手架。此方法曾經(jīng)成功應(yīng)用于大劇院的建造。

分單元或分塊安裝法主要技術(shù)特點(diǎn)：

(1)結(jié)構(gòu)分條分塊的劃分，主要依照起重機(jī)的額定承載力、作業(yè)半徑等特點(diǎn)來(lái)確定。

(2)施工過(guò)程中分條分塊構(gòu)件的撓度值一般會(huì)出現(xiàn)超限，因此在結(jié)構(gòu)合攏時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)標(biāo)高。

3高空滑移法

高空滑移法與分條分塊安裝法有異曲同工之妙，只是高空滑移法是把己經(jīng)分條分塊的結(jié)構(gòu)單元，在己經(jīng)建造好的滑軌上逐條滑移到設(shè)計(jì)位置，并拼接成整體的一種高空鋼結(jié)構(gòu)安裝方法。這種方法免除了支架的搭設(shè)，相比高空散裝法又要方便很多。高空滑移法的施工形式大致可以劃分成如下幾種：

(1)按滑行方式分：?jiǎn)螚l滑移法、逐條滑移法

(2)按滑移過(guò)程中摩擦方式分：滑動(dòng)式滑移、滾動(dòng)式滑移

(3)按滑移過(guò)程中移動(dòng)對(duì)象分：結(jié)構(gòu)主體滑移、胎架滑移

(4)按滑移軌道布置方式分：直線滑移、曲線滑移

(5)按滑移牽引力作用方式分：牽引法滑移、頂推法滑移

結(jié)構(gòu)的施工一般是架空作業(yè)可以與下部其他施工平行立體進(jìn)行。并且對(duì)建筑物內(nèi)部施工影響較小，因此可以縮短施工周期。另外采用該方法施工無(wú)需大型起重設(shè)備和牽引設(shè)備口。此方法曾應(yīng)用于重慶江北機(jī)場(chǎng)航站主樓建設(shè)。