特大重型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋整體提升施工技術(shù)

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一大型鋼結(jié)構(gòu)整體提升施工主要控制以下三方面： （1）鋼屋蓋大面積拼裝技術(shù)控制：鋼屋蓋拼裝面積達(dá)20000平方米，噸位約4500噸；拼裝的桁架有屋蓋結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)、屋頂立柱檁條結(jié)構(gòu)、檢修走道等多種結(jié)構(gòu)形式；屋蓋大部分桁架均是超大型鋼桁架。如何把如此大面積超大型鋼桁架高精度拼裝到位，為保證整體提升質(zhì)量與順利就位創(chuàng)造條件。 （2）鋼屋蓋整體提升技術(shù)設(shè)計與計算控制：對于如此大的屋蓋系統(tǒng)進(jìn)行整體提升，必須通過合理的設(shè)計及驗算來保證工程的安全。 （3）計算機(jī)控制液壓同步提升技術(shù)控制：依據(jù)液壓同步提升原理，采用提升設(shè)備，結(jié)合現(xiàn)代化施工工藝，將成千上萬噸的構(gòu)件在地面拼裝后，整體提升到預(yù)定位置安裝就位。 二鋼屋蓋整體提升設(shè)計與計算控制 對于如此大的屋蓋系統(tǒng)進(jìn)行整體提升，必須通過合理的設(shè)計及驗算來保證工程的安全，從而為整體提升提供理論依據(jù)。提升系統(tǒng)的傳力途徑，對傳力途徑中各個部位進(jìn)行驗算，計算內(nèi)容主要為提升力計算、提升支架及平臺梁設(shè)計、柱穩(wěn)定性驗算、提升錨具設(shè)計、提升過程工況驗算等關(guān)鍵部分。 （1）提升力計算：對整個屋蓋建立有限元計算模型，并把提升狀態(tài)需要考慮的荷載施加于其上，計算出設(shè)立提升點處的支座反力，這個結(jié)果是設(shè)置千斤頂數(shù)量和規(guī)格的依據(jù)。 （2）提升支架及平臺梁設(shè)計：本工程中應(yīng)用的柱為鋼和混凝土組合柱，下部為混凝土柱，上部為鋼構(gòu)柱。針對這種結(jié)構(gòu)，為了提升需要，在原有的柱子高度基礎(chǔ)上，增加了3.5m，作為提升支架。根據(jù)提升工藝要求，在支架頂端布設(shè)提升平臺梁。平臺梁設(shè)計為箱梁形式。 （3）鋼柱穩(wěn)定性驗算：在本工程中應(yīng)用的柱為鋼和混凝土組合柱，下部為混凝土柱，上部為鋼構(gòu)柱，為了提升需要，在原有的柱子高度基礎(chǔ)上，增加了3.5m。針對這種較為特殊的柱子，并結(jié)合現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，進(jìn)行鋼柱穩(wěn)定性驗算。采用有限元分析軟件對包括鋼柱和混凝土柱的整根柱子進(jìn)行特征值屈曲分析，求得特征值屈曲荷載，從特征值屈曲模態(tài)可以分析混凝土柱與鋼柱穩(wěn)定性。 （4）提升錨具設(shè)計：提升固定錨支架需要牢固地與被提升的屋蓋連接，作為安放提升系統(tǒng)固定錨的支座。提升固定錨支架用鋼板焊接而成，支架與吊耳通過高強(qiáng)度螺栓相連接。分析利用大型有限元程序ANSYS完成。 （5）提升過程工況驗算：整體提升過程中各提升點之間存在位移差，各提升點的位移差的出現(xiàn)會使結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)發(fā)生改變，計算在可能出現(xiàn)的位移差的情況下結(jié)構(gòu)的受力情況，提升點有數(shù)十個之多，有許多種荷載組合，需要從中選出比較危險的情況，進(jìn)行提升位移差組合工況，驗算在提升過程中屋蓋系統(tǒng)的內(nèi)力變化，確保提升過程的安全可靠。 三計算機(jī)控制液壓同步提升技術(shù)控制 對跨度較大的大型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體提升，無論是位置控制，還是荷載控制均有較高的難度。計算機(jī)控制液壓同步提升技術(shù)為確保屋面鋼結(jié)構(gòu)的安全施工提供了保障。整體提升技術(shù)主要控制以下幾方面。 （1）整體提升流程式 （2）系統(tǒng)組成：計算機(jī)控制液壓同步提升系統(tǒng)由鋼絞線及提升油缸集群、液壓泵站和傳感檢測及計算機(jī)控制（控制部件）等幾個部分組成。 （3）提升油缸及其它提升設(shè)備的布置：在提升吊點確定后，確定各提升吊點的提升力，并以此為確定提升油缸型號和數(shù)量的依據(jù)。同時根據(jù)提升方案，布置其它提升設(shè)備。 （4）提升吊點位置同步控制：隨升吊點與主令吊點的提升高差，通過控制系統(tǒng)隨時測定信息，并將信息及時反饋給隨升吊點的控制系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)提升系統(tǒng)，達(dá)到縮小主從吊點的高差，實現(xiàn)整體提升同步。 （5）整體提升安全控制：整體提升施工中，安全措施尤其重要，應(yīng)著重控制四大安全措施：提升結(jié)構(gòu)體系安全措施；提升油缸機(jī)械安全；液壓系統(tǒng)的安全；計算機(jī)控制系統(tǒng)的安全。