淺談鋼桁架滑移技術(shù)

1、1. 工程概況A區(qū)本工程A區(qū)劇場部分采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，四角錐形式，螺栓球節(jié)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，設(shè)計(jì)使用年限50年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級。網(wǎng)架系統(tǒng)面積約750平米，主要使用材料為桿件60×3、75.5×3.75、88.5×4、114×4、140×4.5、159×6、159×8、180×10，主次檁條均為c140×50×20×2.5，屋面采用 75mm玻璃保溫棉，1.0mm鋁鎂錳板。如下圖所示：網(wǎng)架平面布置圖屋面構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖B區(qū)B區(qū)體育館部分12軸15軸交A軸G軸順軌道方向長約58.8

2、m，寬約34.5m。結(jié)構(gòu)標(biāo)高分部為10.35m、20.75m、30.75m。單榀桁架滑移重量約29噸。上、下弦桿為HM400×300×10×16、402×16，腹桿為194×8等。主桁架與次構(gòu)件及樓承板構(gòu)成整個鋼平臺體系。鋼結(jié)構(gòu)跨度大且異型構(gòu)件較多，受交叉施工影響，大型吊車無法就近施工，高空散拼，整體提升均不能滿足施工要求，考慮滑移施工技術(shù)，本工程采用整體累積滑移方法，節(jié)省工裝材料，保證工期進(jìn)度。桁架空間布置圖2.施工依據(jù)工程施工過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循下列技術(shù)文件和技術(shù)規(guī)范：冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

3、、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程、鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)、鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程、涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接過程。2. 施工方案A區(qū)安裝前的準(zhǔn)備及安裝方法的確定A、安裝前準(zhǔn)備工作a、安裝前對網(wǎng)架支座軸線與標(biāo)高進(jìn)行驗(yàn)線檢查，網(wǎng)架軸線、標(biāo)高位置必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。埋件軸線偏差，相對標(biāo)高及平整度要求：軸線偏差15mm；相對標(biāo)高：相鄰點(diǎn)高差5mm，任意兩點(diǎn)高差10mm；平整度3mm。b、安裝前對支座混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢查，混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定后才能安裝。支承面強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求軸線偏差L/

4、10000，支承面標(biāo)高偏差3mm。B、安裝方法的確定我公司對國內(nèi)大型網(wǎng)架的安裝已有很成熟的經(jīng)驗(yàn)，一般分為整體安裝和高空散裝兩大類。整體安裝分為整體吊裝，整體提升、整體頂升三類；高空散裝大體可分為全單件散裝，分條、分塊散裝。我施工人員對施工方現(xiàn)場已做好了實(shí)地考察，故我施工人員將網(wǎng)架的安裝方法初步定為高空散裝-全單件散裝。安裝程序安裝準(zhǔn)備-驗(yàn)線放線-支座安裝-網(wǎng)架單元的拼裝-網(wǎng)架單元組裝成型-檢查驗(yàn)收-網(wǎng)架就位-整體安裝完畢。 網(wǎng)架的拼裝A、 拼裝方法網(wǎng)架拼裝方法為由中心向兩邊同時開始拼裝。拼裝過程中嚴(yán)格控制各小拼單元尺寸，直至全部網(wǎng)架拼裝完畢，測量撓度與幾何尺寸。網(wǎng)架施工順序：下弦節(jié)點(diǎn)下弦桿腹桿

5、及上弦節(jié)點(diǎn)上弦校正擰緊螺栓a、下弦桿與球的組拼：連接下弦球與桿件的高強(qiáng)螺栓螺紋一次擰緊到位。b、腹桿與上弦球的組裝：腹桿與上弦球的組合就成為向下三角錐，腹桿與上弦球連接的高強(qiáng)螺栓是全部擰緊的，腹桿下端連接下弦的三只螺栓只能擰緊一只，另兩只是松的，主要是為上弦桿的安裝起松口作用。c、上弦桿的組裝：三根上弦桿組合即成向下三角錐體系。上弦桿安裝順序應(yīng)由內(nèi)向外。根據(jù)已裝好的腹桿體排列。高強(qiáng)螺栓先后擰緊。據(jù)體安裝步驟如下：工地拼裝所用的臨時支柱可為小鋼柱或小磚墩臨時支柱的數(shù)量和位置，為保證拼裝網(wǎng)架的穩(wěn)定，每個立體網(wǎng)格下弦球設(shè)一個臨時支柱。網(wǎng)架拼裝的關(guān)鍵，是控制好網(wǎng)架框架軸線支座的尺寸和起拱要求。高空散裝

6、法安裝網(wǎng)架，應(yīng)隨時測量檢查網(wǎng)架質(zhì)量，檢查下弦網(wǎng)格尺寸及對角線，檢查上弦網(wǎng)格尺寸及對角線，檢查網(wǎng)架縱向長度、橫向長度、網(wǎng)格矢高。網(wǎng)架安裝過程中，應(yīng)隨時檢查網(wǎng)架軸線與建筑基礎(chǔ)軸線是否偏離，并應(yīng)隨時調(diào)整。B、拼裝完成單元體的檢查驗(yàn)收單元體拼裝是網(wǎng)架安裝的基礎(chǔ)工作，也是質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格控制拼裝質(zhì)量，為網(wǎng)架總拼裝打好基礎(chǔ)。網(wǎng)架單元體拼裝的允許偏差見下表：拼裝單元體的允許偏差。網(wǎng)架單元拼裝時，其節(jié)點(diǎn)及桿件表面干凈，沒有明顯的疤痕、泥沙和污垢。拼裝單元網(wǎng)架應(yīng)檢查網(wǎng)架尺寸應(yīng)在允許偏差范圍內(nèi)。網(wǎng)架的吊裝A、拼裝網(wǎng)架分由東向西安裝。吊裝前，在地面拼裝成小的單元，然后進(jìn)行吊裝。B、拼裝完成單元體的檢查驗(yàn)收單

7、元體拼裝是網(wǎng)架安裝的基礎(chǔ)工作，也是質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格控制拼裝質(zhì)量，為網(wǎng)架總拼裝打好基礎(chǔ)。網(wǎng)架單元體拼裝的允許偏差見下表：拼裝單元體的允許偏差。網(wǎng)架單元拼裝時，其節(jié)點(diǎn)及桿件表面干凈，沒有明顯的疤痕、泥沙和污垢。拼裝單元網(wǎng)架應(yīng)檢查網(wǎng)架尺寸應(yīng)在允許偏差范圍內(nèi)。C、選擇吊車型號根據(jù)現(xiàn)場情況，擬采用一輛200T汽車吊進(jìn)行網(wǎng)片吊裝。汽車吊將網(wǎng)架材料分批吊放到滿堂承重腳手架上，桿件在滿堂腳手加上不得集中堆放，必須及時分散下來。屋面板的安裝A、屋面系統(tǒng)安裝工藝流程如下：屋面主次檁條就位V900型底板 下層0.7mm厚鋁鎂錳合金板（V900）75mm厚玻璃保溫棉及Z型附檁 上層1.0mm厚鋁鎂錳合金板（V

8、820）清理檢修B、玻璃棉鋪設(shè)：先將保溫棉沿垂直于檁條方向鋪開，把下部桿件完全覆蓋，然后用固定座將屋面上層板和棉氈固定在檁條上。C、屋面板安裝工藝流程為：堆放就位安裝并固定調(diào)整檢驗(yàn)安裝并固定密封清理檢修C.1、堆放就位：屋面板吊裝至屋面后,將屋面板逐步堆放就位，堆放時為了不磨壞鋼板表面,須用方形木條每隔4米墊在板上：C.2、安放并固定：屋面板通過專用隱藏式固定座與檁條固定,隱藏式固定方法采用180度直立縫咬合板隱藏式支座。C.3、屋面板的現(xiàn)場施工第一步：先將第一列固定座固定，每根檁條上面一個，以便它們能正確地與鋼板的內(nèi)肋和中心肋嚙合。第二步：將第一塊鋼板安放在已固定好的固定座上，安裝時用腳使其

9、與每塊固定座的中心肋和內(nèi)肋的底部壓實(shí)，并使它們完全嚙合。第三步：將第二塊鋼板放在第二列固定座上后，內(nèi)肋疊在第一塊鋼板或前一塊鋼板的外肋上，中心肋位于固定座的中心肋直立邊上。D、清理檢修：每天退場前應(yīng)清理廢釘、雜物，以防氧化生銹。工程全部完工應(yīng)全面清理雜物，檢查已做好的地方是否按要求做好，如不合要求馬上進(jìn)行翻修。B區(qū) 滑移施工技術(shù)簡介本工程的滑移工作量為12軸15軸交A軸G軸間的主桁架（含部分次結(jié)構(gòu)）。因滑移結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在不同分區(qū)內(nèi)設(shè)置滑移軌道時，其中心不在同一條直線上，所以需要設(shè)計(jì)兩套滑移支座來解決換手難題。采用液壓頂推滑移鋼桁架結(jié)構(gòu)，需設(shè)置專用的滑移軌道，待滑移構(gòu)件（或滑靴）坐落于滑移軌道上

10、，通過安裝在構(gòu)件上的滑移設(shè)備頂推滑移構(gòu)件，沿軌道由初始拼裝位置滑移至設(shè)計(jì)位置就位。根據(jù)工程特點(diǎn)，滑移軌道共鋪設(shè)2條，分別在12軸線及15軸線處的牛腿側(cè)方，并設(shè)置預(yù)埋板400*200*16 mm，后安裝HM600×300×13×20作為軌道梁。液壓同步爬行施工技術(shù)特點(diǎn)：a、與傳統(tǒng)的卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩牽引不同，爬行機(jī)器人滑移過程的推進(jìn)力及推進(jìn)速度完全可測和可控。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過傳感器檢測爬行機(jī)器人的推進(jìn)力及速度，控制各機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)同步，當(dāng)有意外超載或同步超差時，系統(tǒng)會及時做出調(diào)整并發(fā)出報(bào)警信號，從而使滑移過程更加安全可靠；b 、通過爬行機(jī)器人設(shè)備的模塊化組合、擴(kuò)展，被滑移

11、構(gòu)件的重量、尺度和滑移距離不受限制；c、設(shè)備體積小、自重輕、承載能力大，自動化程度高，操作方便靈活，安全可靠性好，特別適合于在狹小空間或起重設(shè)備難以進(jìn)入的施工場地進(jìn)行大體量構(gòu)件的累積滑移安裝；d、可多點(diǎn)頂推，分散主桁架結(jié)構(gòu)、滑移梁及混凝土柱梁所受附加力；e 、推移反力由距構(gòu)件很近的一段軌道直接承受，因此對軌道基礎(chǔ)處理要求低；f、由于液壓爬行器與構(gòu)件采用硬連接，易于同步控制，就位準(zhǔn)確性高。液壓滑移原理“液壓同步滑移施工技術(shù)”采用液壓爬行器作為滑移驅(qū)動設(shè)備。液壓爬行器為組合式結(jié)構(gòu)，一端以楔型夾塊與滑移軌道連接，另一端以鉸接點(diǎn)形式與構(gòu)件連接，中間利用液壓油缸驅(qū)動爬行。自鎖型液壓爬行器是一種能自動夾緊

12、軌道形成反力，從而實(shí)現(xiàn)推移的設(shè)備。此設(shè)備可拋棄反力架，省去了反力點(diǎn)的加固問題，省時省力，且由于與被移構(gòu)件以鉸接形式連接，同步控制較易實(shí)現(xiàn)，就位精度高。液壓爬行器的楔型夾塊具有單向自鎖作用。當(dāng)油缸伸出時，夾塊自動鎖緊滑移軌道，推動結(jié)構(gòu)向前進(jìn)；油缸縮回時，夾塊松開，與油缸同方向移動。液壓滑移技術(shù)主要設(shè)備為：TJG-1000型液壓爬行器；TJV-15型液壓泵源系統(tǒng)；YT-1型計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)。液壓滑移技術(shù)同步控制系統(tǒng)：液壓同步滑移施工技術(shù)采用計(jì)算機(jī)控制，通過數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可全自動實(shí)現(xiàn)同步動作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能。整個站房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋安裝涉及

13、同步累積滑移作業(yè)的施工流程主要分為如下六個步驟：第一步：滑移軌道布置、鋪設(shè)；第二步：液壓爬行系統(tǒng)設(shè)備安裝、調(diào)試；第三步：主桁架等鋼結(jié)構(gòu)累積滑移；第四步：鋼屋蓋結(jié)構(gòu)全部滑移到位、調(diào)整；第五步：滑移設(shè)施（液壓爬行器、軌道、大梁等）拆除。鋼屋蓋滑移方向由北向南，直至全部主桁架及其間次結(jié)構(gòu)安裝完畢、滑移到位。工作內(nèi)容在整個鋼結(jié)構(gòu)平臺同步累積滑移作業(yè)施工中，滑移專業(yè)作業(yè)主要完成如下內(nèi)容：提供液壓爬行器外形及安裝尺寸，配合滑靴及滑移頂推點(diǎn)設(shè)計(jì)；提供滑移軌道的型號和型式，提出安裝要求；安裝及拆除液壓同步滑移系統(tǒng)設(shè)備；液壓同步滑移系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試；滑移施工前注意事項(xiàng)：a 、根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋同步累積滑移的安裝工藝特點(diǎn)

14、，配置液壓爬行系統(tǒng)設(shè)備；b 、結(jié)合主桁架支座處的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行滑靴及滑移頂推點(diǎn)設(shè)計(jì)、制作及安裝；c 、滑移軌道及預(yù)埋件設(shè)計(jì)、制作及安裝；d 、液壓泵源系統(tǒng)的檢修與調(diào)試；泵源系統(tǒng)耐壓實(shí)驗(yàn)、泄漏檢查、可靠性檢查。e 、液壓爬行器的試驗(yàn)；液壓爬行器主油缸的耐壓和泄漏試驗(yàn)，必要時更換新的密封圈；液壓鎖的可靠性試驗(yàn)。f 、楔型夾塊的全面檢修。g 、電氣控制系統(tǒng)檢修與試驗(yàn)；計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)、泵站控制柜及各種傳感器的檢修與調(diào)試。液壓爬行系統(tǒng)配置A 、總體布置原則滿足鋼結(jié)構(gòu)屋蓋累積滑移驅(qū)動力的要求，盡量使每臺液壓爬行器受載均勻；盡量保證每臺泵站驅(qū)動的液壓爬行器數(shù)量相等，提高泵源系統(tǒng)利用率；在總體布置時，須保

15、證各連接處及相應(yīng)操作環(huán)節(jié)、設(shè)備及系統(tǒng)的安全性和可靠性，以保證施工過程的安全。B 、滑移承重系統(tǒng)配置本工程中滑移軌道共設(shè)置2組，每組（條）軌道上根據(jù)單個滑靴支點(diǎn)及總的反力值，配置滿足同步頂推滑移的液壓爬行器數(shù)量，以保證滑移過程中鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的穩(wěn)定和安全。在第一榀主桁架兩端滑靴處、軌道上各配置一組（一臺）TJG-1000型液壓爬行器，滑移過程荷載不均勻系數(shù)取1.2，動荷載系數(shù)取1.05，摩擦系數(shù)取0.2，每塊滑移分區(qū)的兩條軌道上的自重荷載分布按照基本相同考慮，則：單臺液壓爬行器的最大工作荷載為：400×1.2×1.05×0.2/2)=50.4噸。單臺液壓爬行器的最小頂推

16、力裕度系數(shù)為：100/50.4=2。根據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范及類似工程經(jīng)驗(yàn)，液壓爬行器采用如上頂推力裕度系數(shù)能夠滿足本工程同步滑移的需求。C 、泵源系統(tǒng)配置由于各滑移胎架頂推點(diǎn)之間距離很遠(yuǎn)，故泵源系統(tǒng)采用跟隨液壓爬行器配置。即每組的兩臺液壓爬行器并聯(lián)，配置一臺泵源系統(tǒng)。D 、滑移速度液壓同步滑移系統(tǒng)設(shè)備的頂推速度取決于泵源系統(tǒng)的配置及流量、同步控制策略和其他輔助工作所占用的時間。在本工程中，滑移水平推移速度 >10米/小時。 同步滑移控制滑移控制策略液壓滑移同步控制應(yīng)滿足以下要求：盡量保證各臺液壓爬行器均勻受載；保證各個滑移點(diǎn)保持同步。液壓同步滑移系統(tǒng)調(diào)試A 、系統(tǒng)調(diào)試液壓滑移設(shè)備系統(tǒng)安裝完成后

17、，按下列步驟進(jìn)行調(diào)試：檢查泵站上所有閥或硬管的接頭是否有松動，檢查溢流閥的調(diào)壓彈簧處于是否完全放松狀態(tài)。檢查泵站啟動柜與液壓爬行器之間電纜線的連接是否正確。檢查泵站與液壓爬行器主油缸之間的油管連接是否正確。系統(tǒng)送電，檢查液壓泵主軸轉(zhuǎn)動方向是否正確。在泵站不啟動的情況下，手動操作控制柜中相應(yīng)按鈕，檢查電磁閥和截止閥的動作是否正常，截止閥編號和牽引器編號是否對應(yīng)。檢查傳感器（行程傳感器，位移傳感器）。按動各臺液壓爬行器行程傳感器的2L、2L-、L+、L-，使控制柜中相應(yīng)的信號燈發(fā)訊。滑移前檢查：啟動泵站，調(diào)節(jié)一定的壓力(5Mpa左右)，伸縮爬行器主油缸：檢查油管連接是否正確；檢查截止閥能否截止對應(yīng)

18、的油缸；檢查比例閥在電流變化時能否加快或減慢對應(yīng)油缸的伸縮速度。預(yù)加載：調(diào)節(jié)一定的壓力（23Mpa），使楔形夾塊處于基本相同的鎖緊狀態(tài)。B 、分級加載試滑移待液壓同步滑移系統(tǒng)設(shè)備檢測無誤后開始試滑移。經(jīng)計(jì)算，確定液壓爬行器所需的伸缸壓力（考慮壓力損失）和縮缸壓力。開始試滑移時，液壓爬行器伸缸壓力逐漸上調(diào)，依次為所需壓力的20%，40%，在一切都正常的情況下，可繼續(xù)加載到60%，80%，90%，100%。鋼結(jié)構(gòu)主桁架滑靴剛開始有移動時暫?；仆七M(jìn)，保持滑移設(shè)備系統(tǒng)壓力。對液壓爬行器及設(shè)備系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，在確認(rèn)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性絕無問題的情況下，才能開始正式滑移。液壓滑移安全措施a 、在一切準(zhǔn)備工作做完之后，且經(jīng)過系統(tǒng)的、全面的檢查無誤后，現(xiàn)場滑移作業(yè)總指揮檢查并發(fā)令后，才能進(jìn)行正式進(jìn)行滑移作業(yè)。b 、在液壓滑移過程中，注意觀測設(shè)備系統(tǒng)的壓力、荷載變化情況等，并認(rèn)真做好記錄工作。c 、在滑移過程中，測量人員應(yīng)通過激光測距儀及鋼卷尺配合測量各