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鑫荣懋滨海大厦钢结构同步滑移安装技术研究

2022-01-29李明洋黄栋强朱家锐

建筑机械化 2022年1期
关键词:胎架钢梁吊装

李明洋,黄栋强,李 鹏,朱家锐,刘 健

(中建二局第一建筑工程有限公司,北京 100176)

1 工程概况

鑫荣懋滨海大厦项目位于深圳市宝安区,占地面积2.02 万m2,总建筑面积11 万m2,项目有2 栋单体,其中1#产业用房C 区冷库屋顶为钢结构。C 区冷库屋顶钢桁架屋盖共约400t,由主、次型钢桁架、H 型钢梁组成。

C 区冷库屋顶的主钢梁超长超重,安装高度超过40m,完全悬空于2 个混凝土圈梁柱之上,受周边建筑物阻挡,且下部存在地下室,不能够采用常规汽车起重机吊装等方式,因此,需要经济合理的施工方案,确保该区域钢结构施工的安全。

2 工艺流程

根据C 区冷库屋顶的特殊性以及不同方案间的分析比较,选择双轨道滑移作为该区域的施工方案。在C 区冷库地下室顶板间搭设拼装滑移轨道,利用100t 汽车起重机在建筑主体结构外侧,将钢梁分段构件吊至轨道和胎架上,在拼装胎架上组装第一榀主梁,然后采用液压滑移单条滑移就位,再依次滑移下一条梁。

2.1 安装主钢梁拼装胎架

因整根钢梁重量较大,一般需要对单根钢梁进行划分,分段吊装后在滑移施工起始位置进行钢梁拼接及钢梁与滑靴之间的连接。为保证钢梁的稳定,在滑移施工起始位置,每段钢梁至少需要2 个拼装胎架进行支撑。拼装胎架荷载较为集中,因此需要对胎架所在区域进行局部回顶。回顶加固采用临时支架,支架形式与拼装结构的临时支架一致。主钢梁拼装胎架安装如图1 所示。

图1 主钢梁拼装胎架及回顶示意图

2.2 主钢梁分段吊装

每条主梁一般分为多段进行吊装,采用汽车起重机安装就位。

2.3 主钢梁水平液压滑移

主钢梁水平滑移施工流程如图2,主要分为以下几个步骤。

图2 钢梁水平液压滑移流程

1)钢梁拼接位置设置临时支撑和拼装胎架。

2)铺设滑移轨道,滑移轨道的固定方式如图3 所示。

图3 滑移轨道固定方式

3)在拼装胎架上分段吊装拼接待滑移钢结构梁,拼装施工时应由主梁一端向另一端依次组装,主钢梁拼装时应根据钢梁跨度在跨中起拱。

4)钢梁滑移就位。

5)钢梁用千斤顶卸载。

6)重复(3)、(4)、(5)步骤。

7)在塔机配合下,拆除滑移设施及临时支撑。

2.4 主钢梁卸载就位

当主钢梁滑移就位后,需要将整体滑移结构卸载并转移至混凝土柱顶的支座处。经计算,整体滑移结构自重约50t,考虑主钢梁两端为简支梁,可以通过2 台50t 千斤顶卸载。具体卸载施工步骤如下:①主钢梁结构整体滑移就位;②在主钢梁滑靴两端的下方各放置2 台50t 液压千斤顶,共计4 台;③接通所有千斤顶,同步顶升,使千斤顶顶紧滑移结构,并拆除爬行设备、轨道及滑移牛腿;④各千斤顶同步卸载,降低滑移结构,并按设计要求连接主钢梁与混凝土圈梁;⑤撤除千斤顶,由整体滑移就位的主钢梁完成卸载,到达设计位置。

3 施工要点

3.1 滑移过程控制要点

1)正式进行滑移作业之前需经作业总指挥全面检查并确认无误后方可开始滑移作业。

2)设备系统的压力、荷载等数据在液滑压移过程中的变化需要进行实时监测并记录数据。

3)滑移过程中应使用激光测距仪和钢卷尺对各牵引点的位置进行测量,从而保证滑移同步性。

4)滑移过程中应严密监控各仪器的工作状态。

5)现场作业人员通过无线对讲机进行沟通,作业前需检查无线对讲机,确保其信号畅通。

3.2 试滑移阶段

钢结构滑移单元安装完成并检查无误后,进入试滑移阶段。试滑移阶段首先进行预加载(将泵站压力增加至理论值的40%),检查确认无异常情况后,继续逐渐增加泵站压力直至达到理论值。试滑移阶段中应对各设备运行的情况进行检查,若出现问题,需与技术人员沟通解决,直至确认一切正常后方可继续下一步的正式滑移施工。

3.3 正式滑移阶段

在整个正式滑移过程中,需要对以下各项进行检查。①通过预先在轨道两侧所标出的刻度对每一支座滑移的同步性进行实时监测;②实时监测滑靴挡板与轨道卡位状况;③实时监测滑移轨道与爬行器夹紧装置的夹紧状况;④实时测量主推进支座与被推进支座的滑移量;⑤实时监测预埋件与轨道的连接情况;⑥滑移过程中确保轨道压板压紧轨道;⑦确保轨道周边无障碍物。

3.4 滑靴的设置

1)滑靴的设置可增加受力面积,有利于控制滑移过程中的位移量,增加滑移作业的安全性。

2)滑移完成后,先对滑靴进行烧焊,保证切口烧焊打磨平整后再进行第二根钢梁滑靴焊接操作,滑靴与主梁焊接为角焊缝。为保证二次焊接质量及强度,后续钢梁焊接需滑靴各面增设加劲板已保证焊缝长度,加劲板均采用双面焊接,滑靴焊接完成后需经监理、总包验收后方可进行吊装作业。

3.5 滑移施工

滑移施工的重点是钢结构滑移单元的同步,需要将钢结构所有顶推点的位移误差控制在要求的范围之内。本工程中安全不同步值取15mm,调节不同步值取10mm。为减小施工误差,采用激光测距和人工观测相结合的方法控制同步,在滑移过程中,用激光测距仪每4s 对两条轨道同一时刻同时测量,同时计算机根据测量数据对油泵发出指令,调整爬行器的顶推速度,实现爬行器的同步。

3.6 滑移轨道注意事项

1)轨道对接时确保对接口的接触面严格对齐。

2)每条滑移轨道必须用机器将棱角或凹凸不平之处进行处理,保证其光滑、平整。

3)标高偏差控制在5mm 以内。

4)轨道水平偏差控制在3mm 以内。

5)轨道安装后,其底面与滑移梁上表面必需无间隙,有间隙处可采用钢垫板垫实。

6)滑移前在滑移梁上每100mm 一档标注一道刻度线,用于测量每次滑移的距离。

7)滑移前在滑靴底与轨道顶面涂抹润滑油,以保证其光滑。

4 质量控制

1)现场焊接前,用超声波探伤对钢材进行材料质量检测,以确保焊缝及工程质量。

2)当钢板厚度大于30mm 时,严格执行规范规定的焊前预热及焊后热处理要求。

3)加强焊接过程中的变形监测,为保证最终的钢结构施工质量,在焊接过程中同步对重要构件进行变形监测,一旦发现变形超标,及时调整焊接顺序和焊接速度。

4)仰焊焊条与焊接方向成70°~80°,宜用小电流短弧焊接,选用比平焊时还小的焊条直径和焊接电流。进行开破口仰脸对接焊采用多层焊或多层道焊。

5 结论

本钢结构安装技术适用于结构安装高度较高、纵横向跨度较大、自重较大等情况下的钢结构安装,尤其适用于地下室顶板结构之上,难以完全采用大型起重机进行钢结构吊装施工的工程项目,与钢结构梁滑移轨道不连续、钢结构梁牛腿标高不一致的钢结构滑移施工,如一些酒店大堂、宴会厅等钢结构屋面,小型体育馆钢结构屋面等。

该技术各轨道滑移设备通过计算机同步控制,在滑移推进过程中,钢结构同步滑移姿态平稳,滑移同步控制精度高。滑移推进力均匀,加速度极小,在滑移的起动和停止工况时,钢结构不会产生不正常抖动现象。操作方便灵活、安全可靠,顶推就位精度高。可大大节省机械设备、劳动力、支撑措施等资源。

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