屋頂整體提升技術(shù)方案

1、第九章 屋頂網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)方案、屋面桁架提升方法介紹屋面網(wǎng)架整體提升部分鋼結(jié)構(gòu)重量約為lOOOt，跨距85m提升高度為17.5m，具體詳見附圖 9-1 屋面網(wǎng)架提升示意圖。1 、計算機控制液壓同步提升技術(shù)（ 1 ）計算機控制液壓同步提升技術(shù)簡介A. 計算機控制液壓同步提升技術(shù)為確保屋面鋼結(jié)構(gòu)的安全施工提供了保障，它采用柔性 鋼絞線承重、提升油缸集群、計算機控制、液壓同步提升原理，結(jié)合現(xiàn)代化施工工藝，將構(gòu) 件在地面拼裝后，整體提升到預定位置安裝就位，實現(xiàn)大噸位、大跨度、大面積的超大型構(gòu) 件超高空整體同步提升。B. 計算機控制液壓同步提升技術(shù)的核心設(shè)備采用計算機控制，可以全自動完成同步升降

2、、 實現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能，是集機、電、液、傳感器、 計算機和控制技術(shù)于一體的現(xiàn)代化先進設(shè)備。（2）系統(tǒng)組成計算機控制液壓同步提升系統(tǒng)由鋼絞線及提升油缸集群（承重部件） 、液壓泵站（驅(qū)動部 件）和傳感檢測及計算機控制（控制部件）等幾個部分組成。鋼絞線及提升油缸是系統(tǒng)的承重部件，用來承受提升構(gòu)件的重量。用戶可以根據(jù)提升重量（提升荷載）的大小來配置油缸的數(shù)量，每個提升吊點中油缸可以并聯(lián)使用。本工程采用的提升油缸有100噸、40噸兩種規(guī)格，均為穿芯式結(jié)構(gòu)。穿芯式提升油缸的結(jié)構(gòu)示意圖如圖9-2 所示。鋼絞線采用高強度低松弛預應(yīng)力鋼絞線， 公稱直徑為 15.2mm, 抗

3、拉強度為 186ON/mm, 破壞拉力為260.7KN,伸長率在1 %時的最小荷載221.5KN,每米重量1.1Kg。鋼絞線符合國 際標準 ASTMA416-87，a 其抗拉強度、幾何尺寸和表面質(zhì)量都得到嚴格保證。液壓泵站是提升系統(tǒng)的動力驅(qū)動部分，它的性能及可靠性對整個提升系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作 影響最大。在液壓系統(tǒng)中，采用比例同步技術(shù)，這樣可以有效提高整個系統(tǒng)的同步調(diào)節(jié)性能。傳感檢測主要用來獲得提升油缸的位置信息、 荷載信息和整個被提升構(gòu)件空中姿態(tài)信息， 并將這些信息通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計算機。這樣主控計算機可以根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)傳來 的油缸位置信息和構(gòu)件姿態(tài)信息決定整個系統(tǒng)的同步調(diào)節(jié)量。（3）同

4、步提升控制原理及動作過程A.同步提升控制原理主控計算機除了控制所有油缸的統(tǒng)一動作之外，還必須保證各個提升吊點的位置同步。 在提升體系中， 設(shè)定主令提升吊點， 其它提升吊點均以主令吊點的位置作為參考來進行調(diào)節(jié)， 因而，都是跟隨提升吊點。附圖 9-3 是提升系統(tǒng)同步控制方框圖。主令提升吊點決定整個提升系統(tǒng)的提升速度，操作人員可以根據(jù)泵站的流量分配和其他 因素來設(shè)定提升速度。根據(jù)現(xiàn)有的提升系統(tǒng)設(shè)計，最大提升速度不大于 6 米小時。主令提升 速度的設(shè)定是通過比例液壓系統(tǒng)中的比例閥來實現(xiàn)的。在提升系統(tǒng)中，每個提升吊點下面均布置一臺激光測距儀，這樣，在提升過程中這些激 光測距儀可以隨時測量當前的構(gòu)件高度。

5、并通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)傳送給主控計算機。每個跟隨 提升吊點與主令提升吊點的跟隨情況可以用激光測距儀測量的高度差反應(yīng)出來。 主控計算機 . 可以根據(jù)跟隨提升吊點當前的高度差，依照一定的控制算法，來決定相應(yīng)比例閥的控制量大 小，從而，實現(xiàn)每一跟隨提升吊點與主令提升吊點的位置同步。為了提高構(gòu)件的安全性，在每個提升吊點都布置了油壓傳感器，主控計算機可以通過現(xiàn) 場實時網(wǎng)絡(luò)檢測每個提升吊點的荷載變化情況。如果提升吊點的荷載有異常的突變，則計算 機會自動停機，并報警示意。B.提升動作原理提升油缸數(shù)量確定之后，每臺提升油缸上安裝一套位置傳感器，傳感器可以反映主油缸的 位置情況、上下錨具的松緊情況。通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)

6、，主控計算機可以獲取所有提升油缸的 當前狀態(tài)。根據(jù)提升油缸的當前狀態(tài)，主控計算機綜合用戶的控制要求（例如，手動、順控、 自動）可以決定油缸的下一步動作。 提升系統(tǒng)上升、 下降時，提升油缸的工作流程見附圖 9-4。 2提升吊點總體布置根據(jù)屋面鋼結(jié)構(gòu)本身的結(jié)構(gòu)特點，提升點的布置要和結(jié)構(gòu)的剛度分布相一致，同時也要保證提升狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力情況和實際使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力情況基本吻合。故提升點的位置選 在屋蓋系統(tǒng)的支座處。三個區(qū)域共布置 22 個提升吊點，提升點編號見附圖 9-5。 3.提升油缸的布置在提升吊點確定后，確定各提升吊點的提升能力，并以此為確定提升油缸型號和數(shù)量的 依據(jù)。運用SAP2000吉構(gòu)計算

7、軟件，為提升狀態(tài)的屋蓋系統(tǒng)建立整體模型，選擇適當?shù)暮奢d, 如結(jié)構(gòu)自重等屋蓋恒荷載，計算得出各提升點所需的提升點反力布置提升油缸。布置提升油 缸考慮以下原則：在自重作用下的柱頂支座反力選擇 100噸、40 噸常用提升油缸根據(jù)桁架與柱的連接對稱布置，盡量減小提升柱子的偏心受壓?？紤] 1.5 倍提升儲備系數(shù) 4液壓泵站的布置 根據(jù)各提升吊點的油缸種類和數(shù)量，以及屋架的提升速度來布置液壓泵站。液壓泵站的 布置應(yīng)遵循以下原則：泵站提供的動力應(yīng)能保證足夠的提升速度就近布置，縮短油管管路提高泵站的利用效率5計算機控制系統(tǒng)的布置 （1）傳感器的布置激光測距儀：在每個提升吊點處，選擇適當?shù)奈恢茫惭b 1 臺激光

8、測距儀：激光測距儀 的目標靶子安裝在被提升結(jié)構(gòu)上， 隨著被提升結(jié)構(gòu)的提升， 激光測距儀的測量距離越來越短； 壓力傳感器：在每個提升吊點的油缸中，選擇一個油缸安裝壓力傳感器；壓力傳感器安 裝在油缸的大腔側(cè)，由于同一提升吊點的所有油缸的進油口并聯(lián)，壓力相同，所有一個油缸 的壓力就代表同一提升吊點的壓力；錨具及油缸位置傳感器：在每個油缸的上下錨具油缸上各安裝一只錨具傳感器，在主缸 上安裝一只油缸位置傳感器；將各種傳感器同各自的通訊模塊連接。（2）現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的連接 地面布置一臺計算機控制柜，從計算機控制柜引出比例閥通訊線、電磁閥通訊線、油缸 信號通訊線、激光信號通訊線、工作電源線；通過比例閥

9、通訊線、電磁閥通訊線將所有泵站聯(lián)網(wǎng)；通過油缸信號線將所有油缸信號盒通訊模塊聯(lián)網(wǎng)；通過激光信號通訊線將所有激光通訊信號通訊模塊、 A/D 通訊模塊聯(lián)網(wǎng)；通過電源線將所有的模塊電源線連接。（3）系統(tǒng)布置 當完成傳感器的安裝和現(xiàn)場實時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的連接后， 計算機控制系統(tǒng)的布置就完成，見附圖 9-6 。6提升吊點同步控制的措施 （1）提升油缸動作同步現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)根據(jù)油缸位置信號和錨具信號，確定所有油缸的狀態(tài)，根據(jù)提升油缸 的當前狀態(tài)，主控計算機綜合用戶的控制要求，決定提升油缸的下一步動作。當主控計算機 決定提升油缸的下一步動作后，向所有液壓泵站發(fā)出同一動作指令，控制相應(yīng)的電磁閥統(tǒng)一 動作，實現(xiàn)所

10、有提升油缸的動作一致，同時錨具動作、同時升缸、縮缸或同時停止。（2）提升吊點位置同步在每個提升吊點處，各安裝一臺激光測距儀，用于測量各提升吊點的高度。 在提升過程中，設(shè)定某一點為主令點，其余各點為跟隨點。根據(jù)用戶希望的提升速度設(shè)定主令點的比例閥電流恒定，進而主令點液壓泵站比例閥開度恒定，提升油缸的升缸速度恒 定，主令點以一定的速度向上提升。其余跟隨點通過主控計算機分別根據(jù)該點同主令點的位 置高差來控制這點提升速度的快慢，以使該點跟隨點同主令點的位置高度跟隨一致?，F(xiàn)場網(wǎng) 絡(luò)控制系統(tǒng)將各激光測距儀的高度信號采集進主控計算機，主控計算機通過比較主令點同每 個跟隨點的高度得出跟隨點的高差。如果某跟隨點

11、與主令點的高差為正，表示跟隨點的位置 比主令點高，說明該跟隨點的提升油缸速度快，計算機在隨后的調(diào)節(jié)中，就降低驅(qū)動這點提 升油缸的比例閥控制電流，減小比例閥的開度，降低提升油缸的提升速度，以使該跟隨點同 主令點的位置跟隨一致。反之，如果某跟隨點與主令點慢了，計算機控制系統(tǒng)就調(diào)節(jié)該點的 提升油缸升缸快些，以跟隨主令點，保持位置跟隨一致。為了保證提升過程中的位置同步，系統(tǒng)中還設(shè)置了超差自動報警停機功能。一旦某跟隨 點同主令點的同步高度超過某一設(shè)定值，系統(tǒng)將自動報警停機，以便檢查。整體提升同步控制系統(tǒng)見附圖 9-7 。7施工準備 （1）液壓提升系統(tǒng) 液壓提升系統(tǒng)中所有元件、部件必須經(jīng)過嚴格的檢測后才能

12、進場使用。應(yīng)保證所有的試 驗原是記錄。0.5mm周向間（2）鋼絞線安裝 根據(jù)各點的提升高度，考慮提升結(jié)構(gòu)的狀況，切割相應(yīng)長度的鋼絞線； 鋼絞線左、右旋各一半，要求鋼絞線兩頭倒角、不送股，將其間隔平放地面理順； 將鋼絞線穿在油缸中，上下錨一致，不能交錯或纏繞，每個油缸中的鋼絞線左右旋相同； 鋼絞線露出油缸上端 30 厘米； 壓緊油缸的上下錨； 將鋼絞線的下端根據(jù)油缸的錨孔位置捆扎做好標記； 用起重機將穿好鋼絞線的油缸安裝在提升平臺上； 按照鋼絞線下端的標記， 安裝鋼絞線地錨， 確保從油缸下端到地錨之間的鋼絞線不交叉、 不扭轉(zhuǎn)、不纏繞； 安裝地錨時各錨孔中的三片錨片應(yīng)能均勻夾緊鋼絞線；其高差不得大

13、于隙誤差小于 0.3mm； 地錨壓板與錨板之間應(yīng)有軟材料墊片，以補償錨片壓緊力的不均勻變形。（3）疏導板就位 為了保證鋼絞線在油缸中的位置正確， 在安裝鋼絞線之前， 每臺油缸應(yīng)使用一塊疏導板； 疏導板在安裝時，應(yīng)保證與油缸軸線一致、孔對齊；（4）油缸安裝以及鋼絞線的疏導 所有油缸正式使用前，應(yīng)經(jīng)過負載試驗，并檢查錨具動作以及錨片的工作情況； 油缸就位后的安裝位置應(yīng)達到設(shè)計要求，否則要進行必要調(diào)整； 油缸自由端的鋼絞線應(yīng)進行正確的疏導； 鋼絞線預緊，在地錨和油缸鋼絞線穿好之后，應(yīng)對鋼絞線進行預緊。每根鋼絞線的預緊 力為 15KN。8整體提升實施 （1）試提升 解除屋面鋼結(jié)構(gòu)與地面的所有連接； 認

14、真檢查屋面鋼結(jié)構(gòu)，并去除一切計算之外的荷載； 認真檢查整體提升系統(tǒng)的工作情況（結(jié)構(gòu)地錨、鋼絞線、提升油缸、液壓泵站、計算機 控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等） ；運用前述的控制策略，采用順控方式完成油缸的第一個行程；行程結(jié)束后，認真檢查屋 面鋼結(jié)構(gòu)、提升平臺、提升地錨的情況；確認一切正常后，再完成第二、第三行程，此即試提升階段； 試提升結(jié)束，經(jīng)指揮部確認后，提升至預定高度。 試提升后，提供各點受力、結(jié)構(gòu)總重量、各點提升高度等數(shù)據(jù)。 空中停滯 24 小時以上，觀察屋面鋼結(jié)構(gòu)和整個系統(tǒng)的情況。（2）正式提升 在正式提升過程中，控制系統(tǒng)運行在自動方式； 整體提升過程中，認真做好記錄工作； 正常提升需 6-8

15、 小時； 按照安裝的要求，整體提升至預定高度；若某些吊點與支座高度不符，可進行單獨調(diào)整； 調(diào)整完畢后，鎖定提升油缸下錨，完成油缸安全行程。9結(jié)構(gòu)最終就位 在結(jié)構(gòu)牛腿安裝焊接完成后，逐點手動控制每點油缸上升或下降，分級卸載，直至所有 負載完全承受在結(jié)構(gòu)牛腿上；在卸載過程中，配合施工單位對結(jié)構(gòu)的水平位移進行調(diào)整； 在單點下降過程中，嚴格控制下降操作程序，防止油缸偏載； 在單點卸載過程中，嚴格控制和檢測各點的負載增減狀況，防止某點過載； 拆卸提升設(shè)備。10安全措施（1）設(shè)備安全措施 在鋼絞線承重系統(tǒng)中增設(shè)了多道錨具，如上錨、下錨、天錨等； 每臺提升油缸上裝有液壓鎖，防止失速下降，即使油管破裂，重物也

16、不會下墜； 液壓泵站上安裝有安全閥，通過調(diào)節(jié)安全閥的設(shè)定壓力，限制每點的最高提升能力，確 保不會因為提升力過大而破壞結(jié)構(gòu)；液壓和電控系統(tǒng)采用連鎖設(shè)計，通過硬件和軟件閉鎖，以保證提升系統(tǒng)不會出現(xiàn)由于誤 操作帶來的不良后果；控制系統(tǒng)具有異常自動停機，斷電保護停機、高差超差停機等功能； 控制系統(tǒng)采用容錯設(shè)計，具有較強抗干擾能力。（2）現(xiàn)場安全措施 鋼絞線在安裝時，地面應(yīng)劃定安全區(qū)，以避免重物墜落，造成人員傷亡； 在正式施工時，也應(yīng)劃定安全區(qū)，禁止交叉作業(yè)； 結(jié)構(gòu)提升空間內(nèi)不得有障礙物； 在提升過程中，應(yīng)指定專人觀察地錨、鋼絞線的工作情況。若有異常，直接通知指揮控制中心； 在施工過程中，要密切觀察結(jié)構(gòu)

17、的變形情況； 提升過程中，未經(jīng)許可不得擅自進入施工現(xiàn)場； 防火：液壓提升現(xiàn)場嚴禁煙火，并要求配備滅火設(shè)備； 防盜：露天放置的液壓提升設(shè)備應(yīng)派專門人員負責安全保衛(wèi)工作； 應(yīng)備有災害天氣的應(yīng)急措施。11主要設(shè)備100 噸提升油缸： 3 臺40 噸提升油缸： 22 臺其中 1 臺備用）其中 2 臺備用）液壓泵站： 2 臺小液壓泵站： 10 臺控制柜： 2 臺（其中 激光測距儀： 12 臺 激光測距儀通訊盒：臺備用）其中 1 臺備用） 14 只（其中 3 只備用）壓力傳感器：13 只其中 2 只備用）A/D 通訊盒：通訊中繼器：油缸信號盒：其中 2 只備用） 其中 5 臺備用） 30 只（其中 8 只

18、備用）13 只27 臺油缸位置傳感器： 30 只（其中 8 只備用） 油缸錨具傳感器： 50 只（其中 6 只備用） 電線：若干油管：若干 12整體提升工程實施細則 根據(jù)飛機維修設(shè)施屋面鋼結(jié)構(gòu)整體提升工程要求，結(jié)合液壓同步提升技術(shù)的特點，為確 保屋面鋼結(jié)構(gòu)按照設(shè)計要求順利提升成功，特制訂本實施細則，參與人員包括現(xiàn)場指揮組、 施工設(shè)計組、操作組、觀測組、現(xiàn)場服務(wù)組。（1）提升前整體檢查1）屋面鋼結(jié)構(gòu)檢查 主結(jié)構(gòu)質(zhì)量、外形均符合設(shè)計要求； 主結(jié)構(gòu)上確已去除與提升工程無關(guān)的一切荷載提升將要經(jīng)過的空間無任何障礙物、懸掛物；主體結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)的連接是否已全部去除。2）液壓提升系統(tǒng)檢查提升油缸油缸上錨、下

19、錨和錨片應(yīng)完好無損，錨片螺釘外伸長度相同（誤差 0.2mm,復位良好;油缸安裝正確；液壓泵站泵站與油缸之間的油管連接必須正確、可靠； 油箱液面，應(yīng)達到規(guī)定高度；備用 2 桶液壓油，加油必須經(jīng)過過濾油機； 提升前檢查溢流閥；根據(jù)各點的負載，調(diào)定主溢流閥； 錨具溢流閥調(diào)至 4-5Mpa； 提升過程中視實際荷載，可作適當調(diào)整； 變量機構(gòu)應(yīng)調(diào)至規(guī)定位置； 利用截止閥閉鎖，檢查泵站功能，出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象立即糾正； 泵站要有防雨措施；控制系統(tǒng)檢查 各路電源，其接線、容量和安全性都應(yīng)符合規(guī)定； 應(yīng)保證數(shù)據(jù)通訊線路正確無誤；各傳感器原始讀值備查；控制系統(tǒng)必須安放在房頂隔熱、下鋪木板的 10 平方米的控制室內(nèi)，

20、并配有制冷設(shè)備。2）商定提升日期 1）提升時的天氣要求 U3-5 天內(nèi)不下雨； 風力不大于 5 級。2）成立“提升工程現(xiàn)場指揮組” ； 提升工程現(xiàn)場組設(shè)總指揮 1 名，全面負責現(xiàn)場指揮作業(yè)； 現(xiàn)場指揮組下設(shè)各工作組（如提升操作組、觀察組、測量組等） ，負責相關(guān)的工作； 現(xiàn)場指揮組根據(jù)工程進度、天氣條件、工地準備情況，與各方商定提升日期。3）試提升 為了觀察和考核整個提升施工系統(tǒng)的工作狀態(tài)， 在正式提升前， 按下列程序進行試提升；1）解除主體結(jié)構(gòu)與胎架等結(jié)構(gòu)之間的連接；2）按下列比例，進行 20、 40、60、70、80、90、100分級加載（始終不脫 架）注：每次加載，須按下列程序進行，并作好記錄。觀察測量按要求進行分級加載，使油缸受力達到規(guī)定值； 各個觀察點應(yīng)及時反映觀察情況； 各個測量點應(yīng)認真做好測量工作，及時反映測量情況； 數(shù)據(jù)匯交現(xiàn)場施工設(shè)計組，比較實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的差異； 若有數(shù)據(jù)偏差，有關(guān)各方應(yīng)認真分析； 認可當前工作狀態(tài)，并決策下一步操作。操作校核 分析 決策 試提升后，提供各點受力、結(jié)構(gòu)總重量、各點提升高度等數(shù)據(jù)。（4）正式提升1）試提升后，觀察后若無問題，便進行正式提升；2）正式提