中国中冶集团、富力地产集团(天力)上海 201106
摘要:笔者在本文中以富力地产集团杭州 CBD 项目为例介绍了提升重量达 290 吨的钢结构大跨度连廊高空液压整体提升施工中的吊点设置及提升设备的安装等安全技术,采用“地面拼装、整体提升”的施工方法,成功实施了该大体型钢连廊高空整体提升, 大大的减少了高空作业,最终达到了施工安全及高空精准安装、 缩短了工期、降低了工程成本的目的。
关键词:钢结构连廊 液压整体提升 吊点设置 安全技术
第一章 工程简况
杭州富力中心 CBD 项目位于杭州市余杭区,东临创景路, 南临溪望路,西临罗家路,北临文一西路。
本工程钢结构连廊安装位置在 1#楼、2#楼砼面标高为
142.55 米处,总跨度为 27.1m。将 1#楼与 2#楼两幢主楼连接为一体。钢结构连廊主要由结构层四榀钢桁架和上部钢框架 结构组成。其中,钢桁架为平行布置多层型钢平面桁架。整体提升重量为290t(钢结构278t+压型钢板、幕墙龙骨12t),提升安装后钢结构重量为 320t,本身及附属重量 1236t。
现场安装楼层高度 142.55m,桁架吊装安装精度高,对口难度大,安全防护措施及提升过程中的安全难度非常大。
由于该工程钢连廊体型大,高度高,空中焊接工作量大、 安全风险极高,且现场垂直运输设备难以满足构件吊装要求, 综合考虑该工程的实际情况,最终采用 “地面拼装、整体提升”的施工方案。
该方案主要先将钢连廊构件在地面进行拼装,再利用提 升设备将钢连廊整体提升至设计标高进行结构连接。
第二章 钢连廊吊装主要施工流程
首先在地面将钢连廊拼装成整体,再利用“液压同步提 升系统”将钢连廊整体提升到设计标高,然后与 1、2 号楼的牛腿进行高空对接,完成连廊钢结构的安装。
主要施工流程: ①主桁架牛腿预埋,1、2 号楼主体结构封顶→②吊机场地加固、平整硬化→③汽吊进场、组装、拼 装→④钢连廊组装、提升装置安装调试→⑤钢连廊试提升
→⑥钢连廊整体提升、就位→⑦钢连廊空中对接→⑧牛腿焊 接→⑨吊点拆除、退场。
第三章 整体提升施工组织
1、牛腿复查
钢连廊桁架柱脚稳固在支座上。安装前应复查混凝土箱 型柱牛腿面标高,弹置中心线,复核中心偏差。
3、安装前准备工作
3.1复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高使用的 水准点。
3.2放出标高控制线和吊辅助线。
3.3复验牛腿的轴线、标高、水平线、水平度、中心位 置等,超出允许偏差时,做好技术处理。
3.4钢尺应与钢结构制造用的钢尺校对,取得计量法定 单位检定证明。
4、构件现场拼装
该项目钢结构的现场拼装包括地面拼装和高空拼装两部 分内容。
5、提升吊点的布置
考虑到提升方案的经济性指标,在保证提升安全的情下 尽量减少提升吊点的数量和提升临时设施的用钢量。本案中 共设置 8 个提升吊点。
利用 SAP2000 软件对提升工况的反复模拟分析得出上述提升吊点的布置方案,根据软件分析得出提升吊点反力值。
6.1提升上吊点设置
提升上吊点为液压提升器操作平台,必须能够承受一定的载荷。根据对桁架结构特性、各吊点提升反力值进行分析, 提升上吊点均设置在混凝土柱柱顶。
6.2提升下吊点设置
提升下吊点与被提升结构相连,再通过提升专用底锚、 钢绞线与提升上吊点、液压提升器相连,通过提升器的反复 作业完成结构的提升工作。本工程中提升下吊点设计在桁架 梁上,此种吊点形式较为简便,较为经济,亦可减小对原结 构本体的改变。为保证结构提升至原设计位置的精准就位, 上、下吊点在现场安装过程中需保证其垂直度,允许误差控 制在 1.5°范围内。
下吊具
7、液压提升系统配置
液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测 及计算机同步控制系统组成。
7.1液压提升器配置
桁架结构提升工况下提升总重量约 290t,共设置 8 个提升吊点, 在提升吊点分别设置 4 台额定提升能力为 60t 的TJJ-600 型和 4 台额定提升能力为 200t 的 TJJ-2000 型液压
各吊点液压提升器配置表
该项目选用的液压提升器为穿芯式结构,中间穿钢绞线, 两端有主动锚具,利用锲形锚片的逆向运动自锁性,卡紧钢绞线向上提升,本案共计配置 4 台TJJ-600 型和 4 台TJJ-2000 型液压提升器。
7.2液压泵源系统配置
提升桁架结构时,共计配置 2 台液压泵源系统,每台泵
源驱动 4 台液压提升器,能保证工程安全。
7.3同步控制系统配置
该项目依据提升器及泵源系统,在桁架钢结构时配置一 套 YT-1 型计算机同步控制及传感检测系统。
液压同步提升控制系统人机界面
7.4承重钢绞线配置
钢绞线作为柔性承重索具,采用高强度低松弛预应力钢绞线。根据桁架结构重量、液压提升器配置及各吊点反力值, TJJ-600
型和 TJJ-2000 型液压提升器选取直径为 15.20mm 的钢绞线。
8、液压提升设备安装
8.1液压提升器
每台提升器内钢绞线孔应与提升梁的钢绞线孔中心对齐; 依液压锁方位来调整位置;每台提升器底部采用压板固定; 提升器与提升梁在地面组装成整体后吊装。
液压提升器固定示意图(每提升器 4 块,对称布置)
8.2提升地锚
每提升地锚内钢绞线孔应与地锚吊具的钢绞线孔中心对 齐;每提升地锚底部采用压板固定;提升地锚固定时与下吊 具留有一定空隙,使地锚可沿圆周方向自由转动。
8.3承重钢绞线
钢绞线的安装根据实际情况选取不同的方法,提升器下 部钢绞线穿入提升器正下方对应的提升地锚内,锁紧(尽量 使穿出的钢绞线底部持平),每台提升器顶部余留的钢绞线 应沿导向架导出。
8.4导向架
导向架安装于提升器旁边,导向架的导出方向以方便安 装油管、传感器和不影响钢绞线自由下坠为原则。
8.5液压管路的连接
导向架
连接油管时,油管接头内的组合垫圈应取出,对应管接头或对接头上应有 O 形圈;应先接低位置油管,防止油管中的油倒流出来,泵站与提升器间油管要一一对应,逐根连接。
8.6控制线、动力线连接
各类传感器的连接;液压泵站与提升器之间的控制信号 线连接;液压泵站与计算机同步控制系统之间的连接;
液压泵站与周围 5m 内配电箱之间的动力线连接需符合相关要求。
8.7液压泵源系统连接
泵源布置以液压提升器为原则,使液压提升器与泵源间 的液压油管尽可能的短,具体布置应结合现场情况。
8.8计算机同步控制系统的布置
该项目配置了 1 台 YT-1 型计算机同步控制系统,该系统体积小、重量轻(相同于一台计算机的体积),其周围需做 好防雨工作,保证环境的安静。
第四章 总结
大跨、高空钢结构连廊液压整体提升施工应重点解决好 吊点位置、同步提升、提升过程中的整体稳定性等关键技术 难题的同时应高度重视提升平台的设计,提升平台作为提升 期间重要临时结构,其结构合理性直接关系到提升施工的安 全。
第五章 参考文献
1、该项目经专家论证后的《吊装安全专项方案》
2、《重型结构和设备整体提升技术规范》GB51162-2016 及钢结构相关规范
3、相关图纸
作者:田颖(1983- ),女,北京大学本科毕业,高级工程师。长期在集工程总承包、钢结构及装配式、房地产开发、项目投资为一体的世界500强大型综合央企集团及中国房地产开发企业前10强地产集团从事HSE、安全监督、标准化管理、三标一体体系认证、安保体系审核、风险管控等工作,任项目安全部长、项目安全经理、公司培训讲师、公司安全主管、公司安全部长、体系审核工程师、公司高级安全工程师等职。