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文檔簡介
1、大型圖書館鋼結(jié)構(gòu)提升施工方案工程概況1建筑基本情況建設(shè)單位:工程名稱:建設(shè)地點(diǎn):建筑規(guī)模: 基地面積約22000m2,總建筑面積約81310 m2;其中地上建筑面積:37231 m2 ,地下建筑面積:44079 m2;建筑高度:27 m;建筑層數(shù):地上5層,地下3層工程地質(zhì)勘察單位:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位:監(jiān)理單位:施工總承包單位:方案參加編制單位:2工程概況 *二期暨*工程由地下3層和地上5層組成,該大樓東西方向長120m,基座區(qū)寬90m,屋頂寬116m。大樓屋頂高26.19m,基座頂高8.75m。結(jié)構(gòu)分成沉穩(wěn)的基座部份和4、5層的鋼結(jié)構(gòu)部分,其特點(diǎn)是在建筑頂部兩層采用大跨度巨型鋼桁架體系。其中一二層
2、采用鋼筋混凝土框架筒體結(jié)構(gòu)體系,利用建筑垂直交通單元組成的六個鋼筋混凝土筒體作為本建筑物主要抗側(cè)力構(gòu)件,三層以上采用巨型鋼桁架這一新型結(jié)構(gòu)體系,由36根鋼柱承受其重量,同時將6個鋼筋混凝土筒體升至屋面。南北向設(shè)有6榀巨型鋼桁架(1.2*10.04*116.45m),南北向巨型鋼桁架之間設(shè)置四道柱間支撐構(gòu)成東西向2榀鋼桁架,結(jié)構(gòu)的整體性好。主桁架的立柱、弦桿、腹桿均采用箱型截面。鋼板厚度主要為4080mm,材質(zhì)主要為Q345C,其中4060mm Z向性能要求滿足Z15,大于60mm板材Z向性能要求滿足Z25。由于本工程鋼結(jié)構(gòu)體型巨大,單個桿件重量大,空中組拼難度較大。為保證鋼結(jié)構(gòu)整體安裝質(zhì)量和精
3、度,本工程總體施工方案采用逆作法施工,四層至頂層鋼結(jié)構(gòu)地面拼裝完成后,再進(jìn)行土方開挖,施工地下三層結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)采用“地面拼裝,整體提升”的施工方案,利用結(jié)構(gòu)體系中的六個鋼筋混凝土核芯筒做為主要提升平臺。為緩解施工進(jìn)度壓力,鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件HJ-1、HJ-2、HJ-3、HJ-4、HJ-5以及主懸臂梁、主連系梁在圖書館基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工前,在地面拼裝完成以后進(jìn)行整體提升,一些次要構(gòu)件在整體提升完畢以后,砼結(jié)構(gòu)施工期間在空中穿插散拼。最終確定整體提升重量約為10400噸。主要施工流程見3.1節(jié)鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程。二提升施工特點(diǎn)、難點(diǎn)分析及應(yīng)對措施.1 提升吊點(diǎn)的確定 本工程整體提升重量大,需提升結(jié)構(gòu)面積廣,
4、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜,桿件剛度差異較大,如何合理布置提升吊點(diǎn),確保提升施工安全和被提升構(gòu)件應(yīng)力和變形在規(guī)范允許范圍內(nèi),是本提升施工的方案的重中之重。應(yīng)對措施應(yīng)用計(jì)算機(jī)有限元計(jì)算分析軟件,順序模擬提升施工各工況,結(jié)合工程設(shè)計(jì)狀況通過計(jì)算分析確定最佳提升吊點(diǎn)位置和提升吊點(diǎn)所需提升力。2.2 提升重量重,提升結(jié)構(gòu)面積大,安全性要求高本工程總的提升重量達(dá)到10200噸,在國內(nèi)以前的工程中還前所未有。以前國內(nèi)提升重量最重的是上海大劇院鋼結(jié)構(gòu)屋架整體提升工程,提升重量為6075噸;本工程提升鋼結(jié)構(gòu)的尺寸為116m106m,面積約12300m,面積巨大。應(yīng)對措施 1多布置的吊點(diǎn)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過計(jì)算分析使用六個
5、核芯筒和四副門式鋼架布置提升吊點(diǎn),共布置28個提升吊點(diǎn);控制系統(tǒng)具有極高的同步控制性能。2多使用的提升油缸在28個提升吊點(diǎn)上,共布置64臺提升油缸,其中44臺350噸提升油缸,20臺200噸提升油缸;所選用的控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的控制能力,足以控制64臺提升油缸和18臺液壓泵站的協(xié)調(diào)動作。3安全系數(shù)儲備大64臺提升油缸總體提升能力達(dá)到19400噸,提升油缸的整體安全儲備系數(shù)為1.90,鋼絞線的安全系數(shù)為4.35。2.3 同一提升平臺上各點(diǎn)的載荷在提升過程中波動較大在同一核芯筒上,各吊點(diǎn)之間的距離近,結(jié)構(gòu)剛度大,對位置同步控制極其敏感。只要位置誤差稍有差別,各點(diǎn)的負(fù)載將重新分配而發(fā)生較大的波動,可能
6、引起結(jié)構(gòu)的不安全。應(yīng)對措施1采用位置同步與載荷分配相結(jié)合的控制策略在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時,在每個核心筒各吊點(diǎn)之間采取負(fù)載分配同步控制策略,使提升結(jié)構(gòu)在每個核心筒位置上各吊點(diǎn)的負(fù)載與理論計(jì)算基本一致。位置同步與載荷分配相結(jié)合的控制框圖見附圖10。2選用高精度壓力傳感器 在每個提升吊點(diǎn),選用高精度的壓力傳感器;這種壓力傳感器的測量精度在千分之五內(nèi)。3液壓系統(tǒng)的保證在使用的液壓系統(tǒng)中,使用進(jìn)口比例閥進(jìn)行提升速度的控制。使用這種電液比例閥,同步調(diào)節(jié)精度高。4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的保證 本計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制精度高、控制能力強(qiáng)。2.4 同步控制要求高 在提升過程中,各吊點(diǎn)之間的同步控制要求在10mm內(nèi);同
7、時,同一核心筒上各吊點(diǎn)的載荷要控制在與理論計(jì)算基本一致的范圍內(nèi)。應(yīng)對措施1、采用位置同步控制策略在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時,在六個核心筒上28個提升吊點(diǎn)之間采取位置同步同步控制策略,使提升結(jié)構(gòu)的位置保證同步,同步誤差控制在5mm之內(nèi),滿足本結(jié)構(gòu)的要求。位置同步控制框圖見附圖9。2、傳感器系統(tǒng)的保證在測量鋼結(jié)構(gòu)位置時,使用20米長距離傳感器。在20米的測量范圍內(nèi),測量精度可達(dá)0.25mm。3、液壓系統(tǒng)的保證在使用的液壓系統(tǒng)中,使用進(jìn)口比例閥進(jìn)行提升速度的控制。使用這種電液比例閥,同步調(diào)節(jié)精度高。4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的保證 本計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制精度高、控制能力強(qiáng)。2. 整體下放600距離長,下放就位
8、精度高根據(jù)施工工藝,在結(jié)構(gòu)就位前,需要將結(jié)構(gòu)整體下放600mm。下放過程中,鋼結(jié)構(gòu)需要準(zhǔn)確落位到鋼骨柱上,就位精度要求高。整體提升是主動加載過程,整體下放是被動加載過程,一旦下放同步控制不好,將造成某點(diǎn)的負(fù)載超載而引起結(jié)構(gòu)破壞;因此整體下放比整體提升難度更大,危險性更高。對于本工程而言,10200噸結(jié)構(gòu)、28個吊點(diǎn)和64臺油缸整體下放,在國內(nèi)外還從未有先例。就位前的整體下放,是本工程的關(guān)鍵所在,必須采取措施予以安全保證。應(yīng)對措施1采取位置同步與載荷分配相結(jié)合的控制策略 在控制系統(tǒng)中,采取位置同步與負(fù)載分配相結(jié)合的控制策略,以確保整體下放過程中各點(diǎn)之間的位置同步和載荷合理分配。2高精度的傳感器
9、使用高精度的長行程傳感器和壓力傳感器分別測量鋼結(jié)構(gòu)位置和各點(diǎn)的載荷。3提升油缸的保護(hù) 在提升油缸上,安裝節(jié)流閥,控制提升油缸的縮缸速度,防止提升油缸失控,保證同步;安裝溢流閥,控制提升油缸的負(fù)載,防止提升油缸超載。4液壓系統(tǒng)的保護(hù)在使用的液壓系統(tǒng)中,使用進(jìn)口比例閥進(jìn)行提升速度的控制。使用這種電液比例閥,同步調(diào)節(jié)精度高。5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的保證 本計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制精度高、控制能力強(qiáng)。2.6 空中懸停時間長鋼結(jié)構(gòu)提升到位后,需要在空中懸停30天左右,進(jìn)行其它工序施工;在其它工序施工完成后,再整體下放就位。應(yīng)對措施1機(jī)械鎖定 將負(fù)載轉(zhuǎn)換到下錨上,提升油缸進(jìn)入安全行程,鎖定上錨。另外在提升油缸下部增設(shè)
10、安全錨具,確保安全。2防風(fēng)措施在核心筒與桁架之間安裝楔形塊,防止晃動。3提升塔架的安全提升塔架與核心筒采用桁架連接,以減小塔架長細(xì)比,提高塔架承載力;控制整體提升速度,避免提升結(jié)構(gòu)晃動防撞塔架。2.7 鋼結(jié)構(gòu)在提升過程中與核心筒間距近鋼結(jié)構(gòu)在提升過程中,其桁架與核心筒之間的最小間距僅5cm;要求提升設(shè)備的安裝必須保證較高的定位精度。應(yīng)對措施采取先依據(jù)軸線安裝提升平臺提升油缸埋件,后根據(jù)埋件實(shí)際位置向下投點(diǎn)準(zhǔn)確定位提升吊耳位置,在進(jìn)行焊接,確保提升地錨支架和提升油缸安裝時的定位準(zhǔn)確,二者的垂線誤差小于5mm。三提升施工總體部署3.1人員組織機(jī)構(gòu)1成立提升施工領(lǐng)導(dǎo)小組2提升施工專業(yè)分包施工人員組織
11、機(jī)構(gòu)項(xiàng)目下設(shè)結(jié)構(gòu)計(jì)算組、提升監(jiān)控組、技術(shù)顧問組、控制操作組、提升油缸組、液壓泵站組、現(xiàn)場操作組、安全管理等部門。3.2鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程:拆除地面拼裝支撐樁土方平整鋼結(jié)構(gòu)地面拼裝基礎(chǔ)施工拼裝支撐樁施工鋼結(jié)構(gòu)地面就位拼裝主體結(jié)構(gòu)土方施工核心筒施工及提升平臺施工提升塔架安裝提升設(shè)備安裝調(diào)試提升塔架加工提升塔架基礎(chǔ)施工試提升試下降,檢查各提升設(shè)施狀況提升吊耳焊接提升吊耳加工提升設(shè)備出廠檢驗(yàn)提升設(shè)備制備提升吊架加工提升廠家確認(rèn)正式提升安裝第三節(jié)鋼骨柱安裝Y形支撐第一次下放,焊接Y形支撐上口第二次下放,焊接Y形支撐下口拆除提升設(shè)備本工程鋼結(jié)構(gòu)提升施工以理論科學(xué)計(jì)算為依據(jù),鋼結(jié)構(gòu)在提升工
12、況下應(yīng)力及變形、提升平臺、提升塔架、提升吊耳等均以理論設(shè)計(jì)計(jì)算為依據(jù)。經(jīng)多方反復(fù)討論,確定鋼結(jié)構(gòu)提升以核心筒為主要提升結(jié)構(gòu),提升吊點(diǎn)確定在鋼結(jié)構(gòu)主桁架上弦桿件節(jié)點(diǎn)處。由于TG-3、TG-4軸桁架,重心超出核心筒范圍,特在這兩個桁架端部對稱增設(shè)提升鋼門式塔架輔助提升。所以鋼結(jié)構(gòu)提升吊點(diǎn)共計(jì)28個,經(jīng)初算各提升吊點(diǎn)反力和擬采用提升油缸布置如下:核芯筒編號鋼桁架編號提升點(diǎn)編號提升點(diǎn)反力(單位kN)提升油缸布置提升能力(單位:kN)油缸儲備系數(shù)/利用系數(shù)鋼絞線安全系數(shù)核芯筒1HJ1HJ2A4,8542350120090001.85/0.544.34B3,2601350120055001.69/0.59
13、3.99C3,922235070001.78/0.564.11D6,6894350140002.09/0.484.35核芯筒3HJ1HJ2A4,8912350120090001.84/0.544.31B3,2021350120055001.72/0.584.06C4,037235070001.73/0.583.99D6,6654350140002.09/0.484.37核芯筒4HJ1HJ2A4,8802350120090001.84/0.544.31B3,2101350120055001.72/0.584.06C4,028235070001.73/0.583.99D6,655435014000
14、2.09/0.484.37核芯筒6HJ1 HJ2A4,8612350120090001.85/0.544.33B3,2491350120055001.69/0.593.99C3,912235070001.79/0.564.12D6,6794350140002.09/0.484.37核芯筒2TG3軸上HJ3 E2,5731350120055002.14/0.475.05F1,813135035001.93/0.524.45G2,215220040001.81/0.554.46TG4軸上HJ3E2,5331350120055002.17/0.465.13F1,833135035001.91/0.5
15、24.40G2,262220040001.77/0.564.37核芯筒5TG3軸上HJ3 E2,5341350120055002.17/0.465.13F1,853135035001.89/0.534.34G2,250220040001.78/0.564.39TG4軸上HJ3E2,5331350120055002.17/0.465.13F1,853135035001.89/0.534.34G2,207220040001.81/0.554.48合 計(jì)101,45444350202001940001.91/0.524.35吊點(diǎn)布置及提升構(gòu)件平面布置見附圖1-11-4;提升油缸外形尺寸見附圖2。3.
16、3 提升設(shè)備布置 根據(jù)核心筒和鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),在核心筒1、核心筒3、核心筒4、核心筒6上各布置A、B、C、D四個吊點(diǎn),在核心筒2、核心筒5上各布置2排E、F、G六各吊點(diǎn),共28個提升吊點(diǎn)。共采用64臺提升油缸、18臺液壓泵站。 具體布置參見附圖3、4、5、6、7。3.4 提升施工主要施工機(jī)械設(shè)備表序號機(jī)械或設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量國別產(chǎn)地制造年份額定功率(KW)生產(chǎn)能力用于施工部位備注1提升油缸350噸45中國0205350噸提升備用2臺2提升油缸200噸22中國0205200噸提升備用2臺3液壓泵站80L/min18中國030450KW80 L/min提升4計(jì)算機(jī)控制柜同步控制型3中國03提升備用
17、1臺520米長距離傳感器20米30中國04提升備用2臺6油壓傳感器30德國04提升備用2只7油缸行程傳感器68中國04提升備用4臺8錨具傳感器135中國04提升備用7只9地錨錨具350噸44中國0205提升10地錨錨具200噸20中國0205提升11安全錨具350噸44中國05提升12安全錨具200噸20中國05提升13監(jiān)控儀器1套中國提升 監(jiān)控3.5 鋼絞線 鋼絞線選用低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線,強(qiáng)度等級1860Mpa,直徑15.24mm,符合國家標(biāo)準(zhǔn)。3.6 設(shè)備性能表千斤頂型號350噸200噸配用泵站80型額定提升噸位(KN)35002000額定油壓(MPa)25活塞行程(mm)25025
18、0流量(L/分鐘)80活塞面積m20.130.08質(zhì)量(kg)2000額定油壓(MPa)2525外形尺寸(mm)1200*1100*1700外形尺寸(mm)635 H1770510 H1700鋼絞線根數(shù)3119穿心孔徑(mm)270190提升速度(M/小時)55質(zhì)量(kg)20001000千斤頂安裝尺寸635 H1770510 H17003.7 控制設(shè)備技術(shù)規(guī)格與要求。控制系統(tǒng)配備多種先進(jìn)的傳感器,以檢測提升過程中的系統(tǒng)狀況。序號種類工作電壓安裝要求重量功能描述1主控柜交流220V無30kg處理傳感器信號,發(fā)控制信號給泵站220米長距離傳感器24V(泵站提供)安裝在提升吊點(diǎn)附近20kg實(shí)時測量
19、提升結(jié)構(gòu)的空間位置3油壓傳感器24V(泵站提供)注意安裝插頭防止損壞測量油缸的工作壓力4油缸行程傳感器24V(泵站提供)做好防雨措施10kg實(shí)時測量油缸行程5錨具傳感器要安裝可靠檢測油缸的錨具狀態(tài)四提升施工理論計(jì)算分析4.1 總體提升施工計(jì)算分析 (一) 分析依據(jù)1中華人民共和國國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ086-2001)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB50223-2004)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2002)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50
20、007-2002)高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ99-98)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ138-2001) 建筑地基處理技術(shù)規(guī)程(JGJ79-2002)地下工程防水技術(shù)規(guī)程(GB50108-2001)高層建筑箱型與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ6-99)2北京市標(biāo)準(zhǔn)北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范(DBJ01-501-92)3工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文房屋建筑部分 2002年版4由*勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司提供的*二期暨*巖土工程地質(zhì)勘察報告5風(fēng)載荷 本工程的基本風(fēng)壓0.45kN/m2,風(fēng)壓高度變化系數(shù)根據(jù)地面粗糙度類別為C類取值。6地震相關(guān)參數(shù): 本工程抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為
21、0.20g,場地土類別為類,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,場地特征周期為0.35秒。考慮到施工周期相對于設(shè)計(jì)使用年限較短,施工階段抗震驗(yàn)算時取10年一遇的地震烈度值進(jìn)行驗(yàn)算。7施工階段溫差取值:30攝氏度8計(jì)算程序由于本工程結(jié)構(gòu)的特殊性與復(fù)雜性,采用復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)有限元分析軟件Etabs V8.4.8進(jìn)行整體分析計(jì)算。按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算,并且考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)振動的影響。對提升平臺結(jié)構(gòu),同時采用三維空間有限元分析軟件SATWE進(jìn)行校核分析計(jì)算,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時取兩種程序計(jì)算結(jié)果的包絡(luò)值,確保安全可靠。另外,對于重要的提升主梁等關(guān)鍵構(gòu)件,再采用理正工具軟件進(jìn)行計(jì)算復(fù)核。(二)計(jì)算分析采用的施工階段工況介紹工況1:
22、鋼結(jié)構(gòu)地面拼裝完成后基坑開挖完畢,基礎(chǔ)底板尚未施工前的工況。此時,鋼屋架擱置在支撐樁上,計(jì)算模型中支撐樁一端為鉸接,一端為剛接。工況2:提升過程中的工況。此時,六個核心筒及提升平臺已施工完畢,鋼屋架懸吊在提升平臺上,吊桿兩端鉸接。工況3:提升完畢后擱置于提升平臺上的工況。此時鋼屋架擱置在提升平臺上,混凝土結(jié)構(gòu)已施工至地下一層。工況4:提升施工結(jié)束,型鋼柱安裝完成,混凝土-13層結(jié)構(gòu)上為施工的工況。此時鋼屋架的自重通過36根型鋼柱向下傳遞,計(jì)算模型中型鋼柱下端為剛接。各工況均進(jìn)行了豎向荷載、水平地震作用、風(fēng)載荷等荷載工況的分析,其中工況1、3、4還進(jìn)行溫度作用的分析。(三)施工階段溫差取值 溫差
23、取值依據(jù)及說明:(1) 說明:(1)各項(xiàng)溫度取值基本數(shù)據(jù)均來自中國氣象局氣象信息中心統(tǒng)計(jì)的北京地區(qū)19712003年“典型氣象年逐時參數(shù)”。(2)考慮到施工周期相對于氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)年限較短,季節(jié)溫差未取用30年一遇夏季極端最高溫度(40.6)與30年一遇冬季極端最低溫度(27.4)的差值(68);也未取用30年一遇夏季極端最高溫度平均值(37.1)與30年一遇冬季極端最低溫度平均值(17.1)的差值(54.2);(3)雖然結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面溫度與環(huán)境溫度存在延遲效應(yīng),計(jì)算時假定該延遲效應(yīng)對溫差相對值影響很小,可以忽略。(4)晝夜溫差取“日干球溫度”中“日最高溫度()”與“ 日最低溫度()”的差值;(5
24、)季節(jié)溫差取施工時間段內(nèi)“最熱月干球溫度”中“日最高溫度()”與“最冷月干球溫度”中“ 日最低溫度()”的差值;根據(jù)擬定的施工總進(jìn)度計(jì)劃,各工況對應(yīng)的施工時間段及對應(yīng)的晝夜溫差、季節(jié)溫差取值如下:工況1:基坑開挖完畢,基礎(chǔ)底板尚未施工前的工況。此時,鋼屋架擱置在支撐樁上,計(jì)算模型中支撐樁一端為鉸接,一端為剛接。施工時間段:2006.2.52006.8.25;晝夜溫差最大值:19.6(5月4日);季節(jié)溫差最大值:48.3(6月21日37.2,2月9日11.1)工況2:提升過程中的工況。此時,六個核芯筒及提升平臺已施工完畢,鋼屋架懸吊在提升平臺上。吊桿兩端鉸接。施工時間段:2006.8.25200
25、6.8.31;晝夜溫差最大值:11.2(8月29日)工況3:提升完畢后擱置于提升平臺上的工況。此時,鋼屋架擱置在提升平臺上,混凝土結(jié)構(gòu)已施工至地下一層,六個核芯筒及提升平臺已施工完畢。施工時間段:2006.9.12006.10.5;晝夜溫差最大值:17.6(9月24日);季節(jié)溫差最大值:29.2(9月1日35,10月4日5.8)工況4:提升完畢,型鋼柱安裝完成,混凝土-13層結(jié)構(gòu)尚未施工的工況。此時,鋼屋架的自重通過36根型鋼柱向下傳遞,計(jì)算模型中型鋼柱下端為剛接,為保證36根型鋼柱形成的鋼框架結(jié)構(gòu)體系具備一定的抗側(cè)剛度,在23層各層樓面標(biāo)高處用型鋼梁把他們連系起來。施工時間段:2006.10
26、.62006.11.6;晝夜溫差最大值:19.4(10月21日);季節(jié)溫差最大值:28.5(10月7日26.8,11月6日1.7)另外,施工階段還要考慮兩個溫度作用較為不利的工況:工況5:提升完畢,型鋼柱安裝完成,澆筑36根型鋼柱外圍混凝土,使得36根型鋼混凝土柱與核芯筒形成整體的階段。該階段核芯筒已對鋼屋架形成約束,可能產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力,需驗(yàn)算各相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。施工時間段:2006.10.62006.12.25;晝夜溫差最大值:19.4(10月21日);季節(jié)溫差最大值:39(10月7日26.8,12月4日12.2)工況6: 四層屋面層組合樓蓋結(jié)構(gòu)施工完畢,至建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工完畢,整個
27、鋼屋架部分形成室內(nèi)環(huán)境的階段。該階段核芯筒、樓面結(jié)構(gòu)等對鋼屋架的約束完全形成,由于仍處于室外暴露環(huán)境,在溫度作用下,可能產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,需驗(yàn)算各相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。施工時間段:2006.12.252007.6.30;晝夜溫差最大值:19.6(5月4日);季節(jié)溫差最大值:51.4(6月21日37.2,1月19日14.2)2)施工階段各工況溫差取值表施工時間段晝夜溫差季節(jié)溫差備注工況12006.2.52006.8.2519.648.3工況22006.8.252006.8.3111.2工況32006.9.12006.10.517.629.2工況42006.10.62006.11.619.428
28、.5工況52006.10.62006.12.2519.439工況62006.12.252007.6.3019.651.4另外:(1).鋼屋架就位(與36根型鋼柱完成對接)宜在接近使用階段溫度(即空調(diào)設(shè)計(jì)溫度1826)時進(jìn)行。(2)工況6:若施工時間段縮短為:2006.12.252007.5.30;晝夜溫差最大值:19.6(5月4日);季節(jié)溫差最大值:45.7(5月6日31.5,1月19日14.2) 若施工時間段縮短為:2006.12.252007.4.30;晝夜溫差最大值:18.2(4月12日);季節(jié)溫差最大值:42.2(4月6日28,1月19日14.2) 若施工時間段縮短為:2006.12.
29、252007.3.30;晝夜溫差最大值:17.6(3月20日);季節(jié)溫差最大值:34.8(3月20日20.6,1月19日14.2) 從溫差來看該工況施工時間段盡量縮短,同時采取其它有助于減小溫差的措施。(四) 其他理論計(jì)算分析條件假定提升開始時,六個核芯筒已施工至屋面。其中,一層(設(shè)計(jì)標(biāo)高0.050)以下的核芯筒(含36根型鋼混凝土柱)按原設(shè)計(jì)施工圖施工完畢;一層三層(設(shè)計(jì)標(biāo)高0.0508.650)的核芯筒(不含36根型鋼混凝土柱)施工完畢。其他部分按原圖施工;三層以上的核芯筒按原設(shè)計(jì)施工圖施工完畢。同時,在原設(shè)計(jì)核芯筒頂面標(biāo)高以上(比原設(shè)計(jì)頂標(biāo)高高6.3m)增設(shè)的提升平臺也施工完畢。提升點(diǎn)布
30、置如下:主鋼桁架HJ1、HJ2在桁架節(jié)點(diǎn)位置分別設(shè)置4個提升點(diǎn);主鋼桁架HJ3除在桁架節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置4個提升點(diǎn)外,在靠近桁架懸挑端位置增設(shè)兩個提升點(diǎn),增設(shè)提升點(diǎn)的豎向力通過提升橫梁傳至提升塔架,再由提升塔架傳至樁基礎(chǔ),提升塔架采用截面2.2m2.2m的鋼格構(gòu)柱。提升平臺采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。部分受力較大的提升主梁采用型鋼混凝土梁,與其相連的核芯筒端柱內(nèi)設(shè)構(gòu)造鋼骨。詳見提升平臺結(jié)構(gòu)施工圖。提升總重量約10200噸(不含提升設(shè)備自重),即鋼屋架自重。未計(jì)入施工階段活荷載。提升總高度約17m。(五)計(jì)算分析結(jié)論:施工階段,在豎向荷載作用下,六個核芯筒的承載力、壓縮變形均滿足規(guī)范要求。施工階段,在風(fēng)荷
31、載作用下,六個核芯筒的承載力及整體位移值均滿足規(guī)范要求。施工階段,在地震作用下,六個核芯筒的承載力及整體位移值均滿足規(guī)范要求。提升過程中鋼屋架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力及變形滿足規(guī)范要求。提升過程中提升平臺結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力及變形滿足規(guī)范要求。計(jì)算分析表明,提升平臺的剛度對豎向荷載反力在各個提升點(diǎn)之間的分布有較大影響,各個提升點(diǎn)的反力值會隨著提升平臺的剛度的變化而重新分配。選用提升設(shè)備時,應(yīng)考慮上述因素,留有充分的安全儲備。工況1溫度作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形均較大(角點(diǎn)Y向水平位移達(dá)21mm),工況2、3溫度作用下結(jié)構(gòu)變形較大(角點(diǎn)水平位移達(dá)21mm),工況4溫度作用下結(jié)構(gòu)變形較大(角點(diǎn)水平位移達(dá)21mm)(
32、鋼屋架未與核芯筒可靠相連時)。工況5、工況6(兩個溫度作用較為不利的工況)由于季節(jié)溫差較大,產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也較大,根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果,除采取以下措施:即三層混凝土樓板連成整體,二層及二層以下的后澆帶待圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成室內(nèi)環(huán)境后封閉以外,尚應(yīng)采取有效的減小季節(jié)溫差及溫度應(yīng)力的措施。在提升過程中,對鋼屋架結(jié)構(gòu)各提升點(diǎn)的載荷及位移偏差應(yīng)當(dāng)有實(shí)時監(jiān)測手段,并能夠集中監(jiān)視和控制;所有提升點(diǎn)的載荷及位移偏差應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。(六) 主要計(jì)算分析結(jié)果摘錄提升點(diǎn)平面布置圖(見附圖1-1)提升點(diǎn)立面布置圖(見附圖1-21-4)理想水平條件下提升點(diǎn)反力表(表1)施工階段結(jié)構(gòu)整體分析總信息一覽表(表2)表1 提升點(diǎn)
33、反力表核芯筒編號鋼桁架編號提升點(diǎn)編號提升點(diǎn)反力(單位:kN)提升平臺結(jié)構(gòu)安全系數(shù)核芯筒1HJ1HJ2A56011.755B36351.755C27771.755D67981.755核芯筒3HJ1HJ2A56011.755B35731.755C28431.755D68421.755核芯筒4HJ1HJ2A55881.755B36221.755C28101.755D68331.755核芯筒6HJ1HJ2A56091.755B35911.755C27901.755D67921.755核芯筒2TG3軸上HJ3E28011.755F14331.755G23021.755TG4軸上HJ3E28151.755
34、F14011.755G24181.755核芯筒5TG3軸上HJ3E28081.755F14011.755G24191.755TG4軸上HJ3E28021.755F14321.755G22991.755注:此表是經(jīng)詳細(xì)計(jì)算后得出,與初步驗(yàn)算時不盡一致。表2 施工階段結(jié)構(gòu)整體分析總信息一覽表電算數(shù)據(jù)工況1工況2工況3工況4自振周期(秒)(考慮耦聯(lián))T12.84066 2.30637 0.79042 0.93815 T22.67550 2.11818 0.72232 0.79993 T32.65782 2.10422 0.69905 0.74106 剪重比X向1.41.92.32.1Y向1.41.6
35、2.42.1最大層間相對位移風(fēng)X向1673199991999919999Y向1779199991999919999地震X向1435121961315712847Y向14451155314715116614.2提升工況計(jì)算分析(一)計(jì)算依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)華東院鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙:結(jié)施-13結(jié)施-20,節(jié)點(diǎn)詳圖DS-1DS-6總包提升構(gòu)件平面布置圖計(jì)算分析程序:ANSYS、SP2000。(二)計(jì)算分析內(nèi)容1提升吊點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算;2提升鋼塔架驗(yàn)算;3采用不同支座條件下模型的支座反力計(jì)算分析;4整體提升時Y形支撐柱位移及恢復(fù)力計(jì)算分析;5
36、某一提升吊點(diǎn)油缸退出工作時力的分配計(jì)算分析;6各提升吊點(diǎn)之間的相對剛度統(tǒng)計(jì)計(jì)算分析;7采用鋼絞線模擬支座時各提升吊點(diǎn)相對A點(diǎn)允許最大位移計(jì)算分析;8鋼屋架提升過程桁架應(yīng)力計(jì)算;(三)計(jì)算分析結(jié)論1本工程提升吊點(diǎn)吊耳板共計(jì)采用40個,其中2350t吊耳12個;200t+350t吊耳8個,2200t吊耳4個;1350t吊耳12個;1200t吊耳4個。經(jīng)計(jì)算分析均滿足規(guī)范要求。提升吊耳設(shè)計(jì)圖見附件3:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院提升吊點(diǎn)設(shè)計(jì)圖。2提升鋼塔架經(jīng)驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。提升塔架設(shè)計(jì)圖見附件4:提升塔架布置圖3不同支座條件下模型的支座反力計(jì)算,共分析三種模型。經(jīng)過反復(fù)分析對比,可以發(fā)現(xiàn)采用不同的邊界條
37、件模擬油缸整體提升模型的支座形式,支座反力會有差別。本次分析采用了三種邊界條件來模擬實(shí)際提升時的支座情況,分別為:(1)各提升點(diǎn)采用三向固定支座(即限制提升點(diǎn)x、y、z向的平移,不限制轉(zhuǎn)角);(2)G點(diǎn)采用三向固定支座,A-F點(diǎn)采用單向(限制z向位移)支座;(3)各提升點(diǎn)采用模擬鋼絞線形式。即各個提升點(diǎn)采用一段長度為10m的圓鋼,圓鋼直徑和彈性模量的選用分別按照實(shí)際的鋼絞線的總面積和鋼絞線的彈性模量。模型只考慮了1.0倍的自重(實(shí)際載荷情況)。采用不同支座形式的模型的支座反力如下表3。表3 不同支座形式的模型的支座反力(KN)及位移(mm)提升點(diǎn)各點(diǎn)三向固定支座G點(diǎn)三向A-F單向鋼絞線模擬鋼絞
38、線模擬下的豎向位移A54375678478116.6B33563534280115.6C23832175303313.7D63226197682415.0E22592280225612.3F13171259147813.4G19632080207415.3當(dāng)對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行提升使結(jié)構(gòu)脫離地面,而未對鋼絞線進(jìn)行豎向位移調(diào)節(jié)時,支座反力最接近第三種工況,即采用鋼絞線模擬支座工況,此時各節(jié)點(diǎn)之間有相對的豎向的位移。以A點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),B、C、D、E、F、G點(diǎn)與A點(diǎn)的豎向位移差值分別為1mm、2.9mm、1.6mm、4.3mm、3.2mm、1.3mm。逐漸調(diào)節(jié)各點(diǎn)與A點(diǎn)的位移差,當(dāng)各點(diǎn)與A點(diǎn)均在同一水平面上
39、時,由于實(shí)際提升時支座不能提供水平反力,因此實(shí)際提升節(jié)點(diǎn)的反力值接近第二種支座形式下的支座反力,即G點(diǎn)三向支座,A-F點(diǎn)單向支座。從表1數(shù)據(jù)可以看出,采用單向支座與采用三向支座情況下支座反力的差別不太大。在所有分析中,除分析各吊點(diǎn)相對A點(diǎn)允許最大位移分析時采用鋼絞線模擬支座外,其余均采用第二種支座形式,即G點(diǎn)三向支座,A-F點(diǎn)單向支座。4整體提升時Y形支撐柱位移及恢復(fù)力由于當(dāng)屋架提升到位下放時,需依靠屋架下弦平面36根柱子(以下稱y形柱)與核心筒連接。但在提升過程中,36個Y形柱會發(fā)生水平及豎向的位移,這將對其整體下降歸位施工產(chǎn)生重大影響。若Y形柱提升到位時,水平位移超過預(yù)留允許位移,則需對Y
40、形柱進(jìn)行水平方向的校正。對Y形柱水平位移進(jìn)行校正所需的水平力稱為“回復(fù)力”?;貜?fù)力的計(jì)算目的是分析一旦由于施工等誤差導(dǎo)致下降復(fù)位出現(xiàn)困難時,采用人工干預(yù)時所需要的載荷,例如使用手拉葫蘆等。分析時模型采用G點(diǎn)三向固定支座,A-F點(diǎn)單向固定支座形式,1.0倍自重。同時分析了兩種情況下Y形柱的位移情況:(1)Y形柱上無橫梁;(2)Y形柱上有橫梁。針對已發(fā)生水平位移的Y形柱,計(jì)算水平向校正5mm所需的回復(fù)力。經(jīng)計(jì)算分析兩種情況下,Y型柱最大水平位移不超過5mm。水平位移恢復(fù)力不大于10t 。提升方案可行。5某一提升吊點(diǎn)油缸退出工作時力的分配在提升過程中,如果有油缸卸載特殊情況發(fā)生,則支座反力將重新分配
41、。對此工況,需要對此時整體提升結(jié)構(gòu)體系的安全進(jìn)行分析。分別令支座A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1點(diǎn)油缸退出工作,不考慮系統(tǒng)壓力設(shè)定及油缸溢流保護(hù)時,其余點(diǎn)支座反力分配見下表:表4 某一油缸退出工作時其余支座力分配正常提升反力A1點(diǎn)退出工作B1點(diǎn)退出工作C1點(diǎn)退出工作D1點(diǎn)退出工作E1點(diǎn)退出工作F1點(diǎn)退出工作G1點(diǎn)退出工作卸載位移(mm)6.924.182.266.43-2.86-0.885.75A156780.326935548610270563856735859B135345615-1.548983031356735553832C121751587470318382625292194
42、2014D161971114587167742612061936121G12083230023012017199513242528-0.3G220322076207220192002192820372667F11247120013431298122034570.5214159F212591220121912591268137713211296E1228121842333255621103.82960761E222802276226722772287285823162078B335983580359825953610358635903659A357025359569457105791569956
43、975742C321152145211521022110211821152088D361156212612461106031611761166089D461875506602863257506618561876162C421711890191024892572220021722140A456955897576656025061569356955709B435353652360733923288352735343549E322782277227122962276227922822274E422742274227522812282228222752279F312491247124512511249
44、126012421271F412571255125612591262125912561261G320832100209420682051207720862067G420232027202420192013202120232017C621542169215621652173216821552153D662206256622062236175622162206213B635703564357035683569356735703571A655785561557455815611557655775581計(jì)算在各支座發(fā)生卸載情況下支座反力與正常提升情況(各提升點(diǎn)同一水平面)支座反力變化百分比,見表5。表
45、中百分比數(shù)值正表示卸載后比原來支座反力提高,數(shù)值負(fù)表示比原來支座反力降低。表5 某一油缸退出工作時其余支座力與正常工作時反力比較正常提升反力A1點(diǎn)退出工作B1點(diǎn)退出工作C1點(diǎn)退出工作D1點(diǎn)退出工作E1點(diǎn)退出工作F1點(diǎn)退出工作G1點(diǎn)退出工作與正常反力比較()()()()()()()A15678-99.99 22.14 -3.38 80.87 -0.70 -0.09 3.19B1353458.89 -100.04 38.60 -14.23 0.93 0.59 8.43C12175-27.03 116.23 -99.17 75.91 16.28 0.87 -7.40D16197-82.02 -5.2
46、6 9.31 -99.97 -1.24 -0.06 -1.23G1208310.42 10.47 -3.17 -4.22 -36.44 21.36 -100.01G220322.17 1.97 -0.64 -1.48 -5.12 0.25 31.25F11247-3.77 7.70 4.09 -2.17 177.23 -99.96 233.52F21259-3.10 -3.18 0.00 0.71 9.37 4.92 2.94E12281-4.25 2.28 12.06 -7.50 -99.83 29.77 -66.64E22280-0.18 -0.57 -0.13 0.31 25.35 1.
47、58 -8.86B33598-0.50 0.00 -27.88 0.33 -0.33 -0.22 1.70A35702-6.02 -0.14 0.14 1.56 -0.05 -0.09 0.70C321151.42 0.00 -0.61 -0.24 0.14 0.00 -1.28D361151.59 0.15 -0.08 -1.37 0.03 0.02 -0.43D46187-11.01 -2.57 2.23 21.32 -0.03 0.00 -0.40C42171-12.94 -12.02 14.65 18.47 1.34 0.05 -1.43A456953.55 1.25 -1.63 -1
48、1.13 -0.04 0.00 0.25B435353.31 2.04 -4.05 -6.99 -0.23 -0.03 0.40E32278-0.04 -0.31 0.79 -0.09 0.04 0.18 -0.18E422740.00 0.04 0.31 0.35 0.35 0.04 0.22F31249-0.16 -0.32 0.16 0.00 0.88 -0.56 1.76F41257-0.16 -0.08 0.16 0.40 0.16 -0.08 0.32G320830.82 0.53 -0.72 -1.54 -0.29 0.14 -0.77G420230.20 0.05 -0.20
49、-0.49 -0.10 0.00 -0.30C621540.70 0.09 0.51 0.88 0.65 0.05 -0.05D662200.58 0.00 0.05 -0.72 0.02 0.00 -0.11B63570-0.17 0.00 -0.06 -0.03 -0.08 0.00 0.03A65578-0.30 -0.07 0.05 0.59 -0.04 -0.02 0.05從以上數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)某一支座卸載時,在卸載點(diǎn)附近分布的支座反力影響較大,遠(yuǎn)離卸載點(diǎn)的支座反力影響較小。6各提升吊點(diǎn)之間的相對剛度統(tǒng)計(jì)提升過程中不同提升點(diǎn)之間由于運(yùn)動誤差產(chǎn)生相對位移會對計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的策略有較大的
50、影響。根據(jù)兩提升點(diǎn)之間的相對剛度曲線可以確定在發(fā)生位移的提升點(diǎn)所產(chǎn)生的相對位移下,另外一提升點(diǎn)的反力。對于各個提升點(diǎn),統(tǒng)計(jì)任意兩個支座之間的相對剛度(全部可能的排列組合)。以發(fā)生位移的支座點(diǎn)的位移為橫坐標(biāo)軸,以該位移下相應(yīng)支座點(diǎn)的支座反力為縱坐標(biāo)軸,做位移荷載曲線,即為兩支座之間的相對剛度曲線。通過計(jì)算分析各支座間相對剛度曲線,為提升施工計(jì)算機(jī)控制策略提供理論基礎(chǔ)。7采用鋼絞線模擬支座時各提升吊點(diǎn)相對A點(diǎn)允許最大位移各個提升點(diǎn)采用鋼絞線來模擬支座時,結(jié)構(gòu)剛提升時,各點(diǎn)的豎向位移不在同一水平面上,當(dāng)采用自重系數(shù)為1.0的模型時,各點(diǎn)提升時的位移值見表3。在此種基礎(chǔ)上,計(jì)算各提升點(diǎn)相對于A1點(diǎn)的最
51、大允許向上位移以及各提升點(diǎn)卸載時力的分配情況。(未考慮調(diào)平各點(diǎn)豎向位移)。此計(jì)算工況的目的是從設(shè)計(jì)安全的角度出發(fā),進(jìn)行提升安全性評價。從采用鋼絞線與采用固定支座的結(jié)果看來,各支座反力對支座位移的敏感程度不同,采用固定支座時,支座反力隨支座位移變化較大,采用鋼絞線支座則變化相對較小。通過此分析計(jì)算,為試提升階段提供了理論基礎(chǔ)。8鋼屋架提升過程桁架應(yīng)力計(jì)算屋架整體提升過程中,需要測量屋架桿件應(yīng)力。選取了46個測點(diǎn),分別布置在HJ-1、HJ-2、HJ-3、HJ-4提升點(diǎn)附近,編號為140;另外在屋架除桁架外的上弦平面選取了4個測點(diǎn),編號為4144;下弦除桁架外選取2個測點(diǎn),編號為4546。主要列出了
52、屋架在下列工況下桿件應(yīng)力:(1)自重下的應(yīng)力;(2)A1點(diǎn)上提8mm時桿件應(yīng)力;(3)B1向上提升3.59mm時桿件應(yīng)力;(4)C1向上提升5.84mm時桿件應(yīng)力;(5)D1點(diǎn)上提7.94mm時桿件應(yīng)力;(6)E1向上提升5mm時桿件應(yīng)力;(7)F1向上提升5mm時桿件應(yīng)力;(8)G1向上提升7mm時桿件應(yīng)力。便于提升桿件施工應(yīng)力監(jiān)測。9鋼屋架整體提升計(jì)算結(jié)論:通過以上理論計(jì)算結(jié)果分析,在正常的提升情況下,將各個提升點(diǎn)調(diào)平后,各點(diǎn)的支座反力均在油缸的承載能力允許范圍內(nèi),由于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)按與油缸承載能力等強(qiáng),因此,節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度滿足要求。桿件的應(yīng)力比也都在0.5以下,提升結(jié)構(gòu)安全。在提升的過程中,如果在
53、其余點(diǎn)都正常的情況下,其中一個油缸完全卸載或者部分失效時,則注意調(diào)節(jié)此油缸周圍幾個提升點(diǎn)的反力情況,從表3可以看出,某一油缸失效時,影響較大的幾個點(diǎn)的分布情況。此時要保證其于提升點(diǎn)正常工作,即使在此種情況下,結(jié)構(gòu)仍處于安全狀態(tài)。從荷載-位移相對剛度曲線可以看出,當(dāng)各個提升點(diǎn)在同一水平面上時,各點(diǎn)均以A點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),相對于A點(diǎn)的最大允許位移分別為:B點(diǎn)2.3mm;C點(diǎn)5.0mm;D點(diǎn)8.0mm;E點(diǎn)6.7mm;F點(diǎn)1.5mm;G點(diǎn)7.0mm。當(dāng)達(dá)到上述數(shù)值時,油缸達(dá)到自身承載能力極限。繼續(xù)提升油缸內(nèi)的壓力油將從溢流閥中溢出、卸荷,載荷不能繼續(xù)增加,提升點(diǎn)節(jié)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)仍處于安全狀態(tài)。具體詳細(xì)提升施工分
54、析見附件2:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院*鋼結(jié)構(gòu)整體提升工程計(jì)算分析報告。五提升控制方案 依據(jù)上述整體提升工況分析及提升工況計(jì)算分析,確定本工程計(jì)算機(jī)同步提升控制方案。擬在提升過程中采用以下兩種方案:5.1 動作同步控制方案由于整套系統(tǒng)中配備18臺液壓泵站和64臺提升油缸,在同步提升控制策略與軟件中,要編制動作同步控制軟件,實(shí)現(xiàn)多臺泵站和油缸的同步協(xié)調(diào)動作。 1、控制目標(biāo)控制18臺液壓泵站同時動作;控制64臺提升油缸同時伸缸、縮缸、上下錨具松緊等動作。2、動作同步控制框圖 動作同步控制框圖見附圖8。5.2 位置同步和載荷分配相結(jié)合的控制方案根據(jù)本工程的實(shí)際情況,在同步提升過程中,需要實(shí)現(xiàn)的理想控制目
55、標(biāo)是:位置同步:28個提升吊點(diǎn),各點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)位置同步控制,同步誤差小于10mm;載荷恰當(dāng)分配:在同一核心筒上的吊點(diǎn)在提升過程中,各點(diǎn)的實(shí)際載荷分配與理論計(jì)算載荷基本一致。根據(jù)這一控制目標(biāo),經(jīng)過對屋架整體結(jié)構(gòu)的分析,提升主桁架有TG-1、TG-2、TG-3、TG-4、TG-5、TG-6六榀,同一主桁架相對剛度較大,要求同一主桁架各提升吊點(diǎn)位置同步精度高(在5mm內(nèi)),核心筒上同一桁架吊點(diǎn)壓力一致,因此我們提出兩種控制策略:1、第一種控制策略:位置同步并監(jiān)控各點(diǎn)載荷的控制策略 通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行位置同步控制,使28個提升吊點(diǎn)之間的位置同步誤差小于5mm;同時,對各點(diǎn)在提升過程中的實(shí)際載荷進(jìn)行監(jiān)
56、控,監(jiān)控各點(diǎn)的實(shí)際載荷是否與理論載荷基本一致。位置同步控制策略見附圖9。本控制方案優(yōu)缺點(diǎn)比較:優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)位置同步提升實(shí)現(xiàn)28個提升吊點(diǎn)的位置同步,確保鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的同步提升;缺點(diǎn):某些點(diǎn)之間的載荷波動大由于同一核芯筒的同一桁架上的兩個提升吊點(diǎn),如HJ-1上的提升點(diǎn)A和提升點(diǎn)D,HJ-2上的提升點(diǎn)A和提升點(diǎn)D,HJ-3上的提升點(diǎn)E和提升點(diǎn)F, 這些兩個吊點(diǎn)之間的距離近,結(jié)構(gòu)剛度大,在提升過程中對位置誤差特別敏感。只要同步誤差超過一定的限度,將引起載荷的重新分配,這兩點(diǎn)的實(shí)際載荷將發(fā)生較大的波動,對提升結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生較大的不利影響。根據(jù)這一控制策略的缺點(diǎn),我們提出第二種控制策略。2、第二種控制策
57、略:位置同步與載荷分配相結(jié)合的控制策略在這種控制策略中,某些吊點(diǎn)的控制采取位置同步控制策略,而其余吊點(diǎn)采取載荷按一定規(guī)律分配的控制策略。在本工程中,根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對同一桁架上距離較近的兩點(diǎn)進(jìn)行分類控制,一個吊點(diǎn)與其它吊點(diǎn)之間采取位置同步控制,另一個吊點(diǎn)與它采取載荷分配控制策略。位置同步與載荷分配相結(jié)合的控制策略見附圖10本控制策略說明:在全部28個提升吊點(diǎn)中,核芯筒1、2、4和6上的提升點(diǎn)D和提升點(diǎn)B共8個吊點(diǎn)以及核心筒2和5上的E、F、G、G共8個吊點(diǎn),總共16個吊點(diǎn)采取位置同步控制措施;其中以核心筒1上的提升點(diǎn)D為主令點(diǎn),其余為跟隨點(diǎn);其余12個提升吊點(diǎn)采取載荷分配控制策略;(1)對核芯
58、筒1、3、4和6上的提升點(diǎn)A與D,C與B分別進(jìn)行載荷分配控制,使TD/TA和TB/TC分別成一定比例關(guān)系;并且使(TD+TB)/(TA+TC)也成一定比例關(guān)系。(2)對核芯筒2與5上的提升點(diǎn)E與F,E與F分別進(jìn)行載荷分配控制,使TE/TF和TE/TF分別成一定比例關(guān)系;并且使(TE+TF)/(TE+TF)也成一定比例關(guān)系。在進(jìn)行載荷分配控制時,各點(diǎn)之間載荷比例關(guān)系的確定,以試提升結(jié)構(gòu)離地后的實(shí)際載荷為依據(jù);在本控制策略中,位置同步控制精度在5mm內(nèi),載荷分配控制精度在5之內(nèi)。本控制策略的特點(diǎn):保證了結(jié)構(gòu)在提升過程中的位置同步主要的提升吊點(diǎn)采取位置同步控制策略,實(shí)現(xiàn)整個鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的整體同步提升。
59、避免了各點(diǎn)載荷的大幅度波動考慮了因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)剛度大,近距離的提升吊點(diǎn)之間位置同步誤差較大時引起的載荷大幅度波動因數(shù),采取負(fù)載分配控制策略,使相關(guān)提升吊點(diǎn)的負(fù)載會按照一定規(guī)律分配,其波動控制在5以內(nèi)。3、控制策略的選擇在試提升時,將分別進(jìn)行兩種控制策略的提升檢驗(yàn)。根據(jù)試提升結(jié)果,對控制策略進(jìn)行分析評估。最后,確定提升時的控制策略。六核心筒結(jié)構(gòu)及提升平臺施工針對工程施工總體部署特點(diǎn),核心筒的施工以0.0m為界分為兩個階段:0.0m以下完全按設(shè)計(jì)圖紙施工;0.0m以上只進(jìn)行核心筒筒體施工,其他結(jié)構(gòu)待提升完成后再行施工。6.1 0.000m以下核心筒及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工鋼結(jié)構(gòu)拼裝完成以后,進(jìn)行土方開挖及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
60、施工。為了保證施工連續(xù),工序合理,縮短工期的要求,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工分兩個區(qū)域進(jìn)行,分為核心筒區(qū)域及核心筒以外區(qū)域,為了保證提升及早進(jìn)行,首先進(jìn)行核心筒的施工,核心筒的施工是施工的關(guān)鍵工序,施工復(fù)雜,工序多。在土方開挖階段首先從兩側(cè)的核心筒開始進(jìn)行,護(hù)坡與開挖同時進(jìn)行。要保證核心筒的施工進(jìn)度提前其他區(qū)域結(jié)構(gòu)施工一層,基礎(chǔ)階段的核心筒施工依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙全部完成,核心筒區(qū)域和其他區(qū)域依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的后澆帶位置劃分。6.2 0.0m以上核心筒及提升平臺施工0.0m以上只進(jìn)行核心筒的施工,由于鋼結(jié)構(gòu)提升施工的需要,0.0m以上的核心筒只能施工核心筒的混凝土部分,其鋼骨混凝土?xí)翰皇┕?,在鋼骨柱與核心筒連接的地方設(shè)
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