鄭州某機(jī)場(chǎng)航站樓鋼結(jié)構(gòu)同步滑移施工技術(shù)

目錄TOC\o"1-3"\h\z1、鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介22、鋼結(jié)構(gòu)桁架23、滑移施工3HYPERLINK\l"_Toc173639033"3.1、滑移梁埋件的設(shè)計(jì)3HYPERLINK\l"_Toc173639034"3.2、滑移梁的計(jì)算4HYPERLINK\l"_Toc173639035"3.3、滑移梁的安裝8HYPERLINK\l"_Toc173639036"3.4、滑移軌道的鋪設(shè)8HYPERLINK\l"_Toc173639037"3.5、桁架底座與軌道的連接9HYPERLINK\l"_Toc173639038"3.6、滑移原理簡(jiǎn)介10HYPERLINK\l"_Toc173639039"3.7、滑移步驟15HYPERLINK\l"_Toc173639040"3.8、滑移安全注意事項(xiàng)151、鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介本工程屋面鋼結(jié)構(gòu)主體為曲線箱型梁與空間拉索組合桁架結(jié)構(gòu)（見下圖1）：《屋面桁架示意圖》）。施工時(shí)桁架結(jié)構(gòu)采用滑移方案，需鋪設(shè)五條軌道進(jìn)行同步滑移，同步控制要求高，難度大。圖1：屋面桁架示意圖2、鋼結(jié)構(gòu)桁架本工程擴(kuò)建部分由28榀桁架組成，其中在=1\*GB3①線～=4\*GB3④線之間共有4榀，跨度為32.65m，桁架單重為27.3t，在=5\*GB3⑤線～線共有24榀，總跨度為133.97m，桁架單重為110.2t，其中第一跨采用空間三角形管桁架，第二、三、四跨采用空間三角形布置半平行鋼拉索，跨度分別為28.96m、47.518m、23.76m。桁架支撐體系為鋼管體系，在3/0A、G軸采用V型鋼管柱支撐，鋼管直徑分別為Ф325和Ф245；在A、E軸采用對(duì)稱角度四叉鋼管撐，鋼管直徑為Ф325；在J軸采用不對(duì)稱角度四叉鋼管撐，鋼管直徑分別為Ф245和Ф219。鋼管支撐與桁架及下部鑄鋼件采用銷軸連接，如下圖2、3所示：圖2：支撐與上弦連接節(jié)點(diǎn)示意圖圖3：支撐與下部混凝土連接節(jié)點(diǎn)示意圖3、滑移施工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，將屋面分為5個(gè)滑移單元進(jìn)行分單元滑移。共需鋪設(shè)5道滑移梁，進(jìn)行同步滑移。屋面桁架在高空組裝完5榀后，即五組桁架組成一個(gè)滑移單元，然后一次性將此滑移單元滑移到桁架的設(shè)計(jì)位置，如此反復(fù)，直至全部桁架滑移完成。3.1、滑移梁埋件的設(shè)計(jì)在混凝土柱的兩側(cè)（沿滑移方向）增加預(yù)埋件，用以連接滑移梁，埋件的規(guī)格根據(jù)滑移梁在滑移過程中的受力大小確定。滑移梁與預(yù)埋件焊接固定，焊接形式采用單面坡口焊，節(jié)點(diǎn)詳圖見下圖4。圖4：滑移梁連接節(jié)點(diǎn)圖3.2、滑移梁的計(jì)算（1）滑移梁的計(jì)算根據(jù)滑移施工的需要，需在3/0A軸、A軸、E軸、G軸、J軸設(shè)置通長(zhǎng)的滑移梁，最大的一跨桁架單重為110噸，加上屋面檁條、拉索等構(gòu)件，作用在軌道上的豎向力最大為20t：滑移梁擬采用焊接H型鋼，規(guī)格為：600×400×20×30mm，鋼材為Q235B，為K形坡口焊。滑移梁計(jì)算如下：①計(jì)算假定假定軌道梁在兩根柱之間為簡(jiǎn)支梁，選擇最大的滑動(dòng)支座荷載為外加荷載，荷載最大值為20t，按照荷載作用在跨中截面時(shí)為最不利位置進(jìn)行計(jì)算。②荷載及彎矩最大彎矩標(biāo)準(zhǔn)值：最大剪力設(shè)計(jì)值：最大彎矩設(shè)計(jì)值：其中，1.4為活載分項(xiàng)系數(shù)，1.2為恒載分項(xiàng)系數(shù)，1.1為動(dòng)力放大系數(shù)。第二個(gè)1.2為考慮橫肋板自重的放大系數(shù)。③截面幾何特征；；，，；，，；；④截面驗(yàn)算a、抗彎強(qiáng)度計(jì)算滿足正截面抗彎承載力要求?？辜魪?qiáng)度計(jì)算滿足抗剪承載力要求。b、局部承壓強(qiáng)度計(jì)算滿足局部承壓要求。c、折算應(yīng)力計(jì)算圖中P點(diǎn)為折算應(yīng)力最大點(diǎn)。滿足折算應(yīng)力要求。d、整體穩(wěn)定驗(yàn)算滿足整體穩(wěn)定要求。e、撓度驗(yàn)算滿足撓度限值。f、局部穩(wěn)定驗(yàn)算根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）第4.3.1條規(guī)定，直接承受動(dòng)荷載的吊車梁及類似構(gòu)件，需要按照規(guī)范第4.3.2條的規(guī)定配置加勁肋?，F(xiàn)配置加勁肋間距為1m，板厚16mm，外伸寬度為190mm，采用角焊縫相連，切角為40×40mm。符合下列要求：腹板局部穩(wěn)定驗(yàn)算所以。當(dāng)時(shí)所以。當(dāng)時(shí)所以。其最不利位置為跨中兩區(qū)格，驗(yàn)算如下：滿足局部穩(wěn)定要求。加勁肋驗(yàn)算按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：，屬于b類截面，。所以加勁肋滿足局部承壓要求。3.3、滑移梁的安裝利用現(xiàn)場(chǎng)塔吊配配合使用，將將滑移梁安安裝就位?；屏菏疽馊缦孪聢D5：圖5：滑移梁示意圖圖3.4、滑移軌軌道的鋪設(shè)設(shè)滑移軌道梁鋪設(shè)設(shè)在滑移梁梁的頂面，滑滑移梁標(biāo)高高與混凝土土柱齊平?；栖壍酪螈佟⒒栖壍啦捎糜肣U1000型標(biāo)準(zhǔn)鐵鐵軌；②、滑移軌道中心心必須嚴(yán)格格按照軸線線位置定位位；③、軌道分段間應(yīng)應(yīng)預(yù)留溫度度伸縮縫；；④、滑移軌道與滑滑移鋼梁之之間的連接接采用鋼壓壓板型式連連接；⑤、滑移軌道上表表面水平度度應(yīng)不大于于L/10000；⑥、滑移軌道與混混凝土柱連連接處高差差允許偏差差應(yīng)小于1mm。3.5、桁架底底座與軌道道的連接桁架底座直接放放在軌道上上，并在軌軌道兩側(cè)設(shè)設(shè)置擋板，擋擋板采用可可拆卸形式式，夾在桁桁架底座上上。桁架底底座擋板詳詳圖如下圖圖6：圖6：軌道擋板示意意圖軌道和滑移梁通通過壓板連連接，每隔隔1米布置1對(duì)，如下下圖7。圖7:壓板布置示意圖圖爬行器與滑移底底座采用鉸鉸接連接，如如下圖8：耳板中中心線距軌軌道上表面面410mmm。圖8：爬行器滑移底底座連接圖圖3.6、滑移原原理簡(jiǎn)介3.6.1、滑滑移的特點(diǎn)點(diǎn)液壓同步滑移技技術(shù)通過機(jī)機(jī)械逆向運(yùn)運(yùn)動(dòng)自鎖的的工作原理理以及液壓壓系統(tǒng)自鎖鎖等技術(shù)，通通過計(jì)算機(jī)機(jī)同步控制制和超載報(bào)報(bào)警等多項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)，能能夠確保桁桁架在預(yù)先先設(shè)定的工工況下進(jìn)行行工作，桁桁架整個(gè)滑滑移過程中中，不需要要大型吊機(jī)機(jī)的配合吊吊裝和大量量的臨時(shí)措措施及較多多的作業(yè)人人員，經(jīng)濟(jì)濟(jì)效果好，節(jié)節(jié)約成本。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)統(tǒng)：通過數(shù)數(shù)據(jù)反饋和和控制指令令傳遞，可可全自動(dòng)實(shí)實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)動(dòng)作、負(fù)載載均衡、姿姿態(tài)矯正、應(yīng)應(yīng)力控制、操操作閉鎖、過過程顯示和和故障報(bào)警警等多種功功能。爬行器：是一種種能自動(dòng)夾夾緊軌道形形成反力，從從而實(shí)現(xiàn)推推移的設(shè)備備。此設(shè)備備可拋棄反反力架，省省去了反力力點(diǎn)的加固固問題，省省時(shí)省力，且且由于與被被移構(gòu)件剛剛性連接，同同步控制較較易實(shí)現(xiàn)，就就位精度高高。泵源系統(tǒng)：泵源源液壓系統(tǒng)統(tǒng)為爬行器器提供液壓壓動(dòng)力，在在各種液壓壓閥的控制制下完成相相應(yīng)的動(dòng)作作。3.6.2、滑滑移的主要要設(shè)備本工程主要使用用如下設(shè)備備：①YT-1型計(jì)算算機(jī)同步控控制系統(tǒng)；；②TJG-10000型液壓爬爬行器（5套）；③TJD-15型型液壓泵源源系統(tǒng)；3.6.3、滑滑移過程原原理“液壓同同步滑移技技術(shù)”采用液壓壓爬行器作作為滑移驅(qū)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。液液壓爬行器器為組合式式結(jié)構(gòu)，一一端以楔型型夾塊與滑滑移軌道連連接，另一一端以鉸接接點(diǎn)形式與與滑移胎架架或構(gòu)件連連接，中間間利用液壓壓油缸驅(qū)動(dòng)動(dòng)爬行。液壓爬行器的楔楔型夾塊具具有單向自自鎖作用。當(dāng)當(dāng)油缸伸出出時(shí)，夾塊塊工作（夾夾緊），自自動(dòng)鎖緊滑滑移軌道；；油缸縮回回時(shí)，夾塊塊不工作（松松開），與與油缸同方方向移動(dòng)。爬行器工作示意意圖如下圖圖28、29、30、31：圖28：液壓爬行器工工作原理圖圖一步驟一、爬行器器夾緊裝置置中楔塊與與滑移軌道道夾緊，爬爬行器液壓壓缸前端活活塞桿銷軸軸與滑移構(gòu)構(gòu)件（或滑滑靴）連接接。爬行器器液壓缸伸伸缸，推動(dòng)動(dòng)滑移構(gòu)件件向前滑移移；圖29：液壓爬行器工工作原理圖圖二步驟二、爬行器器液壓缸伸伸缸一個(gè)行行程，構(gòu)件件向前滑移移250mmm；圖30：液壓爬行器工工作原理圖圖三步驟三、一個(gè)行行程伸缸完完畢，滑移移構(gòu)件不動(dòng)動(dòng)，爬行器器液壓缸縮縮缸，使夾夾緊裝置中中楔塊與滑滑移軌道松松開，并拖拖動(dòng)夾緊裝裝置向前滑滑移；圖31：液壓爬行器工工作原理圖圖四步驟四、爬行器器一個(gè)行程程縮缸完畢畢，拖動(dòng)夾夾緊裝置向向前滑移250mmm。一個(gè)爬爬行推進(jìn)行行程完畢，再再次執(zhí)行步步驟1工序。如如此往復(fù)使使構(gòu)件滑移移至最終位位置。3.6.4、支支座反力及及推進(jìn)力（1）、支座反力根據(jù)實(shí)際計(jì)算，單榀桁架重量為為：G1=110噸一個(gè)滑移單元，五五榀桁架重重量：G2=5×1110＝550噸按滑移總重量：：G=6000噸計(jì)算五條軌道共計(jì)受受力點(diǎn)為5×6＝30個(gè)，則每每個(gè)點(diǎn)受力力為600噸/330=200噸桁架每一支座反反力最大值值約為20噸，當(dāng)滑滑移推進(jìn)一一個(gè)單元（5榀桁架）時(shí)時(shí)支座反力力最大（每每一支座反反力均按30噸計(jì)），每每一軌道6個(gè)支座，共共計(jì)5條軌道，支支座反力合合計(jì)為：∑N＝20x6x5＝＝600噸。（2）、推進(jìn)力每滑移狀況下所所需的推進(jìn)進(jìn)力∑F為：∑F=∑Nμ其中μ為滑靴與與軌道間滑滑動(dòng)摩擦系系數(shù)，取0.15～0.20，（此此值參考類類似工程實(shí)實(shí)測(cè)值和試試驗(yàn)值）。當(dāng)滑移推進(jìn)一個(gè)個(gè)單元（5榀桁架）時(shí)時(shí)推進(jìn)力最最大：∑F=∑Nμ＝600x0.22=1200噸。共計(jì)5條軌道，每條軌軌道需推進(jìn)進(jìn)力為24噸。3.6.5、爬爬行器的選選取由上述推進(jìn)力的的計(jì)算得知知，當(dāng)滑移移推進(jìn)一個(gè)個(gè)單元（5榀桁架）時(shí)時(shí)支座反力力最大，每每一軌道所所需的推進(jìn)進(jìn)力為16噸。因此，爬爬行器可選用推進(jìn)進(jìn)能力為100噸的爬行行推進(jìn)器，每每一軌道布置一一臺(tái)，共5臺(tái)。3.6.6、滑滑移控制原原理1、同步滑移控制制策略液壓滑移同步控控制應(yīng)滿足足以下要求求：a、盡量保證各臺(tái)臺(tái)液壓爬行行器均勻受受載；b、保證各個(gè)滑移移點(diǎn)保持同同步。2、滑移過程監(jiān)控控措施a、根據(jù)預(yù)先通過過計(jì)算得到到的滑移頂頂推工況各各頂推點(diǎn)反反力值，在在計(jì)算機(jī)同同步控制系系統(tǒng)中，對(duì)對(duì)每臺(tái)液壓壓爬行器的的最大頂推推力進(jìn)行設(shè)設(shè)定。當(dāng)遇遇到頂推力力超出設(shè)定定值時(shí)，液液壓爬行器器自動(dòng)采取取溢流卸載載，以防止止出現(xiàn)頂推推點(diǎn)荷載分分布嚴(yán)重不不均，造成成對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)和臨時(shí)設(shè)設(shè)施的破壞壞。b、通過液壓回路路中設(shè)置的的自鎖裝置置以及機(jī)械械自鎖系統(tǒng)統(tǒng)，在液壓壓爬行器停停止工作或或遇到停電電等情況時(shí)時(shí)，能夠長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)動(dòng)鎖緊滑移移軌道，確確保滑移鋼鋼結(jié)構(gòu)的安安全。3、泵源系統(tǒng)配置置根據(jù)滑移軌道及及液壓爬行行器的配置置和位置（高高度、距離離等），并并結(jié)合液壓壓滑移同步步控制策略略，每組滑滑移軌道上上的2套液壓爬爬行器并聯(lián)聯(lián)，各采用用1套獨(dú)立的的泵源系統(tǒng)統(tǒng)控制。每每套泵源系系統(tǒng)由1臺(tái)TJD--15型泵站及及液壓回路路等組成。4、滑移速度液壓滑移設(shè)備系系統(tǒng)的推移移速度取決決于泵站的的流量、楔楔形夾塊切切換和其他他輔助工作作所占用的的時(shí)間。在本工程中，液液壓爬行器器水平推移移速度約10米/小時(shí)。5、系統(tǒng)調(diào)試液壓滑移設(shè)備系系統(tǒng)安裝完完成后，按按下列步驟驟進(jìn)行調(diào)試試：①檢查泵站上所有有閥或硬管管的接頭是是否有松動(dòng)動(dòng)，檢查溢溢流閥的調(diào)調(diào)壓彈簧處處于是否完完全放松狀狀態(tài)。②檢查泵站啟動(dòng)柜柜與液壓爬爬行器之間間電纜線的的連接是否否正確。③檢查泵站與液壓壓爬行器主主油缸之間間的油管連連接是否正正確。④系統(tǒng)送電，檢查查液壓泵主主軸轉(zhuǎn)動(dòng)方方向是否正正確。⑤在泵站不啟動(dòng)的的情況下，手手動(dòng)操作控控制柜中相相應(yīng)按鈕，檢檢查電磁閥閥和截止閥閥的動(dòng)作是是否正常，截截止閥編號(hào)號(hào)和牽引器器編號(hào)是否否對(duì)應(yīng)。⑥檢查傳感器（行行程傳感器器，位移傳傳感器）。按按動(dòng)各臺(tái)液液壓爬行器器行程傳感感器的2L、2L-、L+、L-，使控制制柜中相應(yīng)應(yīng)的信號(hào)燈燈發(fā)訊。⑦滑移前檢查：?jiǎn)?dòng)泵站，調(diào)調(diào)節(jié)一定的的壓力(5Mppa左右)，伸縮牽牽引油缸：：檢查A腔、B腔的油管管連接是否否正確；檢檢查截止閥閥能否截止止對(duì)應(yīng)的油油缸；檢查查比例閥在在電流變化化時(shí)能否加加快或減慢慢對(duì)應(yīng)油缸缸的伸縮速速度。⑧預(yù)加載：調(diào)節(jié)一一定的壓力力（2～3Mpa），使楔楔形夾塊處處于基本相相同的鎖緊緊狀態(tài)。6、分級(jí)加載滑移移①待系統(tǒng)檢測(cè)無誤誤后開始正正式滑移。經(jīng)經(jīng)計(jì)算，確確定液壓爬爬行器所需需的伸缸壓壓力（考慮慮壓力損失失）和縮缸缸壓力。②開始滑移時(shí)，液液壓爬行器器伸缸壓力力逐漸上調(diào)調(diào)，依次為為所需壓力力的20%，40%，在一切切都正常的的情況下，可可繼續(xù)加載載到60%，80%，90%，100%。③鋼屋蓋即將移動(dòng)動(dòng)時(shí)暫停滑滑移推進(jìn)，保保持推進(jìn)系系統(tǒng)壓力。對(duì)對(duì)液壓爬行行器及設(shè)備備系統(tǒng)、結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行全面檢檢查，在確確認(rèn)整體結(jié)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定定性及安全全性絕無問問題的情況況下，才能能繼續(xù)滑移移。3.7、滑移步步驟第一步：在已經(jīng)經(jīng)拼裝好的的桁架支座座處安裝爬爬行器，啟啟動(dòng)泵源系系統(tǒng)，開始始滑移；第二步：滑移兩兩個(gè)柱距后后暫停，進(jìn)進(jìn)行隨后兩兩榀桁架的的組裝；第三步：桁架組組裝完成后后，繼續(xù)滑滑移一個(gè)柱柱距，組裝裝一榀桁架架；完成后后整體滑移移；第四步：整體滑滑移到設(shè)計(jì)計(jì)位置，進(jìn)進(jìn)行下一單單元的組裝裝及滑移。第五步：桁架滑滑移完成后后，拆除胎胎架及滑移移軌道，鋼鋼構(gòu)施工完完成。滑移步驟見附圖圖12～163.8、滑移安安全注意