大跨度鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)拔桿群整體提升關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

2019商務(wù)工作總結(jié)匯報通用PPT適用于年終總結(jié)/工作計劃/述職報告/策劃方案等大跨度鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)拔桿群整體提升關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

目錄CONTENTS公司簡介0102030405技術(shù)背景技術(shù)創(chuàng)新點關(guān)鍵技術(shù)實施實施效果及推廣應(yīng)用前景公司簡介01公司簡介01山西建筑工程集團有限公司，由中國企業(yè)500強、中國承包商80強——山西建筑工程[集團]總公司（現(xiàn)更名為山西建設(shè)投資集團有限公司）于2016年重組設(shè)立。公司擁有國家建筑工程施工總承包特級、鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)特級以及建筑行業(yè)（建筑工程）甲級設(shè)計資質(zhì)，是省內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)資質(zhì)等級最高、門類最全的建筑企業(yè)。同時，具有鋼結(jié)構(gòu)、公路工程、地基與基礎(chǔ)等多項總承包與專業(yè)承包壹級資質(zhì)，并擁有國家商務(wù)部批準的對外工程承包和對外貿(mào)易經(jīng)營權(quán)，具備獨立承擔(dān)大型工程及PPP、BT、BOT、EPC等高端建設(shè)項目的綜合實力。公司簡介01山西建筑工程集團有限公司鋼結(jié)構(gòu)公司，最早成立于上世紀70年代末，是全國網(wǎng)架（殼）結(jié)構(gòu)施工生產(chǎn)較早的企業(yè)之一。是集鋼網(wǎng)架、管桁架、輕鋼、重鋼等各類鋼結(jié)構(gòu)工程咨詢、設(shè)計、制作、安裝為一體的綜合性鋼結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)。我公司精通復(fù)雜異型空間結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，擅長工業(yè)建筑總承包施工，擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的拔桿群整體吊裝工藝，掌握柱面網(wǎng)殼山墻起步施工技術(shù)，具有大型及高層鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗，在裝配式建筑、新型建材研發(fā)領(lǐng)域有一定技術(shù)儲備。公司簡介01公司從70年代開始，先后承建體育場館、汽車行業(yè)、煤電行業(yè)各類型網(wǎng)架、桁架等鋼結(jié)構(gòu)工程千余項，覆蓋面積逾千萬平方米。技術(shù)背景02技術(shù)背景02大跨度、大面積、造型復(fù)雜特異的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進入建設(shè)高潮技術(shù)背景02常用施工方法拔桿提升法滿堂腳手架法高空滑移法液壓提升法液壓頂升法吊車提升法原理簡潔場地要求低網(wǎng)架完全地面拼裝避免高空作業(yè)網(wǎng)架空中平移轉(zhuǎn)體施工成本低速度快網(wǎng)架平移時對單根拔桿穩(wěn)定承載力和安全余量認識不足，亦不能優(yōu)化。提升同步性誤差大，監(jiān)控主要依賴經(jīng)驗，自動化程度受限。轉(zhuǎn)動拼裝過程中，對溫度敏感性認識不足，拼裝累積誤差大，導(dǎo)致合攏困難研發(fā)單位：山西建筑工程集團有限公司太原理工大學(xué)

技術(shù)先行、科技引領(lǐng)、推廣應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新點03創(chuàng)新點二創(chuàng)新點一創(chuàng)新點三提出了拔桿群、纜風(fēng)繩與網(wǎng)架組成可控變形體的新理念。穩(wěn)定理論和變形協(xié)調(diào)理論詮證拔桿群提升的可行性與可靠性，解決傾斜拔桿容易失穩(wěn)的核心問題，實現(xiàn)網(wǎng)架地面錯位拼裝、整體提升、高空平移、高空找型的目的。構(gòu)建了拔桿群整體提升標(biāo)準化流程體系。在參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，建立拔桿整體提升網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的標(biāo)準化設(shè)計流程，研發(fā)了標(biāo)準構(gòu)件圖、形成相關(guān)專利和工法，使技術(shù)人員在施工建造中實現(xiàn)模塊化設(shè)計、智能化監(jiān)控、標(biāo)準化操作。發(fā)明了拔桿群整體提升、平移、旋轉(zhuǎn)的智能同步控制技術(shù)。采用可控變形體理論、結(jié)合計算機仿真分析能力，分析施工變形控制值，利用非接觸設(shè)施手段研發(fā)集動力控制、無間斷測試和反饋微調(diào)技術(shù)于一體的同步控制集成系統(tǒng)平臺，大大提升了監(jiān)測效率和控制精度，實現(xiàn)同步提升管理與安全自動控制。技術(shù)創(chuàng)新點03

經(jīng)國家一級查新咨詢單位（山西省科學(xué)技術(shù)情報研究所）科技查新：“除委托單位發(fā)表的論文及申請的中國專利外，尚未見與該項目上述內(nèi)容相同的公開文獻報道?！标P(guān)鍵技術(shù)實施044.1大面積網(wǎng)架空中平移時基于穩(wěn)定性控制的拔桿設(shè)計方法研究網(wǎng)架在地面錯位拼裝，整體提升超過就位標(biāo)高后，空中單向或雙向平移過程中，網(wǎng)架受力狀態(tài)變化，拔桿群傾斜角度、穩(wěn)定性及纜風(fēng)繩受力分析。采地面錯位拼裝，空中平移就位?？杀苊庵ё浇鼦U件的空中補缺，有效利用施工場地、靈活調(diào)整網(wǎng)架就位姿態(tài)，確保準確就位，提高安全性能，降低了施工成本。

拔桿提升系統(tǒng)支撐系統(tǒng)：拔桿鋼管、拔桿底座。動力提升系統(tǒng)：電動絞磨、滑輪組。穩(wěn)定系統(tǒng)：纜風(fēng)繩、地錨。施工過程演示（地面錯位拼裝、整體提升、空中平移就位）4.1大面積網(wǎng)架空中平移時基于穩(wěn)定性控制的拔桿設(shè)計方法研究傾斜后拔桿系統(tǒng)的穩(wěn)定性計算是技術(shù)難點之一拔桿的截面優(yōu)化設(shè)計是技術(shù)難點之二1、雙向平移時拔桿的整體穩(wěn)定性研究隨著傾斜角度增大，拔桿軸力非線性增加，可見傳統(tǒng)手工計算是偏危險的。單個拔桿在傾斜后穩(wěn)定臨界荷載超過35t，傳統(tǒng)經(jīng)驗應(yīng)用中拔桿承載力為5t，過于保守。研究提出當(dāng)拔桿高度不超過20m時，傾斜后拔桿軸力放大系數(shù)k的取值，方便施工人員使用更準確的軸力驗算拔桿穩(wěn)定性。網(wǎng)架平移量（m）1234K1.3361.7042.0812.304該項研究可以減少拔桿數(shù)量，優(yōu)化吊點布置，降低成本約15%。2、基于穩(wěn)定控制的拔桿優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新失穩(wěn)拔桿編號拔桿截面長細比

最大允許平移量（m）1Φ478*889.93.72Φ368*6117.22.33Φ284*5151.51.2提出一套根據(jù)平移量快速設(shè)計拔桿截面的方法。

=120是較為安全且經(jīng)濟的拔桿長細比。設(shè)計人員可根據(jù)參數(shù)計算結(jié)果，根據(jù)施工中所需的平移量和提升高度，優(yōu)化選取安全經(jīng)濟的拔桿截面。2、基于穩(wěn)定控制的拔桿優(yōu)化設(shè)計創(chuàng)新同時，對提升過程中的網(wǎng)架受力狀態(tài)現(xiàn)場測試，其構(gòu)件內(nèi)力變化與計算分析相近，證明吊裝優(yōu)化設(shè)計可靠、施工控制良好。適用于異形曲面網(wǎng)殼，從中部開始網(wǎng)架拼裝，通過提升—向外擴拼—提升交替進行，通長需要2~3組拔桿群接力提升。4.2大跨度網(wǎng)架外擴累積提升同步控制技術(shù)研究大跨及超大跨網(wǎng)殼同步提升誤差容許限值的確定是技術(shù)難點之一提升過程的同步控制和監(jiān)測方法是技術(shù)難點之二1、考慮同步提升誤差的可靠性分析編號工況圖示允許提升高差（mm）11個吊點偏高2322個以上相鄰吊點偏高3532個以上不相鄰吊點偏高23分析不同工況下同步提升數(shù)值誤差，確定出提升誤差極限值及位置，使同步提升不再盲目，過程監(jiān)測也更有針對性。2、智能化同步控制系統(tǒng)研究人工絞磨電動絞磨研制第二代電動絞磨代替第一代人工絞磨，實現(xiàn)了絞磨自動控制、同步啟停、轉(zhuǎn)速一致、平穩(wěn)提升。施工速度快、節(jié)省勞動力80%。2、智能化同步控制系統(tǒng)研究吊尺測量高差無線紅外測距創(chuàng)新采用無線紅外測距儀，實時監(jiān)測各吊點的垂直高度，測量數(shù)據(jù)實時回傳，系統(tǒng)自動換算，數(shù)據(jù)精準、時效高、安全實用。而常規(guī)人工標(biāo)尺測量精度差、數(shù)據(jù)對比滯后，偏差難以及時發(fā)現(xiàn)。2、智能化同步控制系統(tǒng)研究開發(fā)應(yīng)用了智能控制系統(tǒng)，實時反饋測量數(shù)據(jù)，各吊點誤差達到預(yù)設(shè)限值，則系統(tǒng)報警，提升自動停止，對誤差吊點進行微調(diào)達到系統(tǒng)平均值后，整個系統(tǒng)再重新啟動。

智能控制同步啟停運用無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，操作人員在計算機人機界面上，通過自動控制、手動控制實現(xiàn)吊裝同步啟停。自動測量紅外線測距儀、傳感器、繩索張力儀、內(nèi)力監(jiān)測預(yù)警微調(diào)設(shè)置預(yù)警值及報警系統(tǒng)，實現(xiàn)單點起吊偏差微調(diào)4.3網(wǎng)架空中轉(zhuǎn)動時變形控制技術(shù)研究對于拱形網(wǎng)架，無拱腳狀態(tài)下的限位措施是技術(shù)難點之一在日溫作用下累積拼裝誤差造成合攏困難是技術(shù)難點之二適用于柱面網(wǎng)殼施工，以一端支撐點為臨時轉(zhuǎn)動軸，網(wǎng)架逐步拼裝—繞軸轉(zhuǎn)動提升—拼裝，完成網(wǎng)架安裝。有效減少支撐架數(shù)量、降低支撐架高度。1、拱形網(wǎng)殼無拱腳約束時的限位措施研究可轉(zhuǎn)動的臨時鉸支座研發(fā)應(yīng)用了可轉(zhuǎn)動鉸支座，設(shè)置雙向限位板確保轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、安全。轉(zhuǎn)動支座與設(shè)置的自約束拉桿（拉索）配合使用，有效抵抗水平推力，消除了90%橫向變形，確保施工全過程網(wǎng)架變形誤差符合要求。自約束拉桿2、結(jié)構(gòu)的溫度敏感性分析

第1次轉(zhuǎn)動第2次轉(zhuǎn)動第3次轉(zhuǎn)動第4次轉(zhuǎn)動第5次轉(zhuǎn)動變形增量（mm/℃）0.250.4750.6650.680.94施工步驟初始索力/kN調(diào)整索力/kN·℃第1次轉(zhuǎn)動8.650.03第2次轉(zhuǎn)動34.080.11第3次轉(zhuǎn)動62.550.27第4次轉(zhuǎn)動810.33第5次轉(zhuǎn)動95.10.35制定施工全程的溫度控制標(biāo)準。標(biāo)準規(guī)定在拱形網(wǎng)殼前2次的轉(zhuǎn)動拼裝可以無措施全天作業(yè)，后3次轉(zhuǎn)動則應(yīng)限制溫差分別小于12、8、6℃，若客觀原因無法控制，則依據(jù)計算結(jié)果調(diào)整自約束索的索力，抵抗溫度變形，保障網(wǎng)架最終合攏就位。大跨度鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)拔桿群整體提升關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)國內(nèi)專家評估，成果整體達到國內(nèi)領(lǐng)先水平，在同類工程施工中具有引領(lǐng)作用。實施效果及推廣應(yīng)用前景05示范工程之一—一汽大眾佛山總裝車間(網(wǎng)架地面拼裝同步提升空中平移）

一汽大眾汽車有限公司佛山總裝車間鋼網(wǎng)架工程，結(jié)構(gòu)形式為斜放四角錐焊接球節(jié)點網(wǎng)架，網(wǎng)格尺寸4m*4m，網(wǎng)架厚度3m，下弦多點支撐鋼柱上，柱網(wǎng)間距為24m，柱頂標(biāo)高12.4m。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，將網(wǎng)架分為6個區(qū)域進行拼裝和提升，應(yīng)用面積57024平方米。

工程概況吊點連接吊裝至高出設(shè)計標(biāo)高200mm平移就位示范工程之一—一汽大眾佛山總裝車間(大面積網(wǎng)架整體提升）平移就位示范工程之二—奧運老山自行車館(外擴累積提升）

老山自行車館屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程，結(jié)構(gòu)形式為焊接球雙曲面網(wǎng)殼，網(wǎng)殼直徑133m，厚度2.8m，中心高度35.29m，矢高15m。水平投影直徑150m，就位標(biāo)高7.42m。應(yīng)用重型網(wǎng)殼外擴累計提升技術(shù)，三個提升階段拔桿設(shè)置在17.87m、34.25m、48.7m的半圓上，屋蓋成功提升就位，工程按期交付。工程概況示范工程之二—奧運老山自行車館（外擴累積提升）外擴累積提升各提升階段吊點布置示范工程之三—三興煤焦化精煤棚(轉(zhuǎn)動外擴拼裝）

三興焦化精煤棚，結(jié)構(gòu)形式為三心圓柱面網(wǎng)殼，拱高24m，支撐點間距6.6m，支座標(biāo)高3m。應(yīng)用轉(zhuǎn)動外擴拼裝技術(shù)，設(shè)置轉(zhuǎn)動支座、拉設(shè)繩索，嚴格執(zhí)行溫控限值措施，安裝精度高，實際就位誤差小于6mm。獲得業(yè)主、監(jiān)理的一致好評。應(yīng)用面積14000平方米。工程概況預(yù)警調(diào)北京科技大學(xué)體育館滄州會展中心太原機場煙臺火車站北京新機場北京新機場南航1號機庫場推廣應(yīng)用工程編號工法名稱1大面積焊接球節(jié)點網(wǎng)架整體吊裝施工工法2焊接球節(jié)點柱面網(wǎng)殼地面單側(cè)支承旋轉(zhuǎn)拼裝施工工法3螺栓球節(jié)點網(wǎng)架（殼）吊點夾具施工工法4螺栓球節(jié)點球面網(wǎng)殼快捷施工工法5大跨度弧形螺栓球網(wǎng)架施工工法編號專利名稱1發(fā)明專利大面積網(wǎng)架吊裝同步監(jiān)測報警系統(tǒng)2裝配式可周轉(zhuǎn)重型格構(gòu)提升鋼架3球節(jié)點網(wǎng)架小單元地面焊接托拼胎模網(wǎng)架螺栓球C型凹槽吊裝保護裝置及其施工方法45一種混凝土裝配式杯口基礎(chǔ)6一種可調(diào)式側(cè)向支撐的裝配式基礎(chǔ)7屋面板水平運送裝置8一種高壓管道甩擊裝置9球節(jié)點網(wǎng)架小單元地面焊接抓拼胎模10一種簡易圓管甩擊裝置11裝配式可調(diào)基礎(chǔ)1實用新型專利鋼球火焰坡口切割機2一種網(wǎng)架拼裝下弦可調(diào)式支托3一種自動提升裝置4360°變幅獨立提升裝置5一種網(wǎng)架下弦吊掛件安裝穩(wěn)定器6一種可調(diào)式管件/桿件打包架7一種裝配式可周轉(zhuǎn)重型格構(gòu)提升鋼架8網(wǎng)架結(jié)構(gòu)球節(jié)點高空拼焊操作平臺9一種屋面板水平運送裝置10大跨度高空間鋼桁架結(jié)構(gòu)拼裝可移動操作平臺11一種球節(jié)點網(wǎng)架小單元地面焊接脫胎拼模12一種球節(jié)點網(wǎng)架小單元地面焊接抓拼胎模13一種大面積網(wǎng)架吊裝同步檢測報警系統(tǒng)編號五小成果名稱1焊接球半球火焰坡口切割機2360°變幅獨立提升裝置施工方法人員作業(yè)位置提升設(shè)備提升設(shè)備位置是否拆換桿件空中調(diào)整姿態(tài)適用工程吊裝成本（㎡/元）滿堂腳手架高空滿堂腳手架、小型吊車地面不需要不可以大面積200高空滑移高空滑索、小型吊車高空不需要不可以小面積150液壓提升地面結(jié)構(gòu)柱、液壓千斤頂高空需要不可以大面積250液壓頂升地面頂升架、液壓千斤頂高空需要不可以大面積300吊車提升地面多臺吊車地面不需要不可以小面積120拔桿提升地面拔桿群、絞磨地面不需要可以大面積60該項技術(shù)僅應(yīng)用拔桿、鋼絲