黃山北站大跨度螺栓球網(wǎng)架累積滑移施工技術(shù)

·橋梁··鋼結(jié)構(gòu)·10/1111/11黃山北站大跨度螺栓球網(wǎng)架累積滑移施工技術(shù)陳永強(qiáng)鐵路總指揮部摘要本文介紹了黃山北站大跨度螺栓球網(wǎng)架同步滑移施工技術(shù)，通過現(xiàn)有自穩(wěn)定的混凝土結(jié)構(gòu)與搭設(shè)臨時支架平臺進(jìn)行網(wǎng)架原位拼裝，組成穩(wěn)定的滑移單元，利用液壓同步頂推滑移關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備，順利完成鋼結(jié)構(gòu)累計(jì)滑移對接，解決站房結(jié)構(gòu)狹長吊裝受限問題的結(jié)構(gòu)安裝難題。關(guān)鍵詞螺栓球網(wǎng)架累積滑移液壓同步施工技術(shù)·鋼結(jié)構(gòu)··鋼結(jié)構(gòu)·1前言螺栓球網(wǎng)架安裝采用累積滑移是指將分散的網(wǎng)架肢體通過搭設(shè)好的腳手架平臺組裝成條狀，兩端部設(shè)置支點(diǎn)，先將條狀單元滑移一段距離后，連接好第二單元后，兩條一起再滑移一段距離，如此循環(huán)操作直至接上最后一條單元為止的安裝方法。該施工方法能有效的將散件調(diào)運(yùn)散拼、滑移、組裝等。本文通過對方案的選型及滑移體系研究，重點(diǎn)介紹大跨度螺栓球網(wǎng)架滑移施工過程中的關(guān)鍵施工技術(shù)和液壓頂推設(shè)備同步位移控制技術(shù)。2工程概況黃山北站采用正放四角錐螺栓球網(wǎng)架（局部為桁架）結(jié)構(gòu)，跨度為南北長205.6m，東西寬50.5m，網(wǎng)架距地面高度達(dá)27.95m，剖面見圖1。螺栓球網(wǎng)架，分布在1~11軸/A~F軸及12~22軸/A~F軸，螺栓球桿件尺寸為?77.5*3.75、?88.5X4、?114X4、?140X4、?159X6、?159X10，材質(zhì)均為Q345B，螺栓球網(wǎng)架與混凝土結(jié)構(gòu)采用盆式抗震支座連接，共80個。圖1黃山北站結(jié)構(gòu)剖面圖3方案及選擇表1大跨度結(jié)構(gòu)體系的方案選擇表安裝方法適用范圍最優(yōu)方案高空拼裝法

全支架拼裝的各種種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，也也可根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采采用少支架的的懸挑拼裝施施工方法結(jié)構(gòu)跨度大需要大大量的拼裝支支撐體系，支支撐搭設(shè)時間間長影響進(jìn)站站層、高架層層兩層裝修。不適用滑移施工法能設(shè)置平行滑軌的的各種空間網(wǎng)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，尤其適用于于跨越施工（待待安裝的屋蓋蓋結(jié)構(gòu)下部不允許許搭設(shè)支架或或行走起重機(jī)機(jī)）或場地狹窄、起起重運(yùn)輸不便便等情況主體結(jié)構(gòu)施工完后后網(wǎng)架滑移對對內(nèi)部裝修施工沒有有影響，對牽牽引設(shè)備要求求不高，利用用已有結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)備平臺搭設(shè)設(shè)部分支架平平臺。與下部部土建施工可可以平行立體體作業(yè)，大大大加快了工期期。適用整體提升法法被提升的結(jié)構(gòu)有很很好的剛度，不不會出現(xiàn)因?yàn)闉樘嵘薪Y(jié)構(gòu)構(gòu)變形而損壞壞的情況。下下部結(jié)構(gòu)要有有很好的支撐撐條件，拼裝裝場地平整。占用場地，螺栓球球網(wǎng)架桿件細(xì)細(xì)，受力計(jì)算算后換桿多，造造成成本增加加。局部設(shè)有有夾層，要占占用候車層、高高架層場地，影影響裝修工作作面。不適用黃山北站內(nèi)部有夾層、支座間最大跨度56m，不適合高空拼裝或整體提升等方式施工網(wǎng)架。為減少空間立體交叉作業(yè)，節(jié)約周轉(zhuǎn)材料和縮短施工周期，利用現(xiàn)有吊裝設(shè)備。大跨度螺栓球網(wǎng)架滑移方案如下：(1)網(wǎng)架的桿件在高空腳手架平臺上進(jìn)行拼裝，可以充分利用塔吊垂直運(yùn)輸見圖3。(2)充分利用原有18.8m米周邊結(jié)構(gòu)梁柱搭設(shè)部分支撐架與其拉結(jié)形成整體，作為滑移軌道的支撐結(jié)構(gòu)。在高空操作平臺搭設(shè)簡單滑道，將塊體滑移到設(shè)計(jì)位置見圖2。這樣使用塔吊直接調(diào)運(yùn)，增加流水節(jié)拍，展開多工作面，減少高空作業(yè)時間，減少滿堂腳手架的使用時間?；凭W(wǎng)架的優(yōu)點(diǎn)：(1)、可以節(jié)省大量的底部支撐措施，形成良好的流水線作業(yè)。(2)、不影響網(wǎng)架覆蓋面內(nèi)其他專業(yè)工作的進(jìn)行,很好的滿足的總工期緊的要求.(3)、安裝不受下部結(jié)構(gòu)的影響,如滑移胎膜、整體提升都要求網(wǎng)架下部結(jié)構(gòu)平整）。本工程網(wǎng)架為340T，網(wǎng)架滑移分為兩個區(qū)域見圖3，其中滑移Ⅰ區(qū)重約185.7T、滑移Ⅱ區(qū)重約154.05T。圖2網(wǎng)架拼裝平臺剖面圖圖3網(wǎng)架平面布置圖4拼裝平臺搭設(shè)網(wǎng)架拼裝時，1~2軸、21~22軸在18.8m的結(jié)構(gòu)形式為混凝土樓板，本方案考慮在2~4軸、19~21軸自8.20m結(jié)構(gòu)層至18.8m結(jié)構(gòu)層搭設(shè)兩跨平臺，拼裝平臺采用碗扣式腳手架搭設(shè)，腳手架與結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉結(jié)，搭設(shè)時，每相隔3.0m設(shè)置一道抱混凝土柱節(jié)點(diǎn)，架體尺寸為長45m*寬19.7m*高10.6m，架體立桿間距為1.2m，橫桿步距為1.2m，掃地桿距混凝土地面150mm，設(shè)置剪刀撐。腳手架上方鋪設(shè)兩層100mm*100mm方木，一層腳手板。對拼裝平臺腳手架驗(yàn)算，拼裝總重量為428噸，共19跨，每跨重量為22.5噸，考慮施工活荷載，總荷載22.5*1.2=27.1噸；鋼管Φ48×3.5,截面模量=5.08cm3。作用于腳手架的荷載包括靜荷載、活荷載和風(fēng)荷載，經(jīng)計(jì)算立桿穩(wěn)定性及最大搭設(shè)高度為20.2m小于10.6m，滿足要求。5、滑移軌道選擇由于滑移的屋面鋼結(jié)構(gòu)較重，滑移距離長，滑移網(wǎng)架跨度較大，所以滑移軌道的設(shè)計(jì)十分重要。滑移軌道鋪設(shè)在兩側(cè)A軸和E軸混凝土梁上，軌道通過與埋設(shè)在混凝土梁中的埋件焊接固定，每個軸線距離內(nèi)設(shè)置兩個埋件。利用H294*200*8*12的H型鋼鋼梁作為滑移梁，然后將鋼軌鋪設(shè)在滑移梁?；啦捎?0公斤的重軌?；澜涌p處應(yīng)用砂輪打磨平整、光滑?；其撥壴谡麄€水平滑移中起承重導(dǎo)向和橫向限制滑板水平位移的作用。為保證滑道底面的平整度，有效降低滑動摩擦系數(shù)，牽引滑移軌道梁及滑移軌道制作安裝時，滑移軌道梁在焊接后對上表面平面度進(jìn)行變形矯正；滑移軌道上表面應(yīng)進(jìn)行人工除銹，打磨光滑；軌道中心線與滑移梁中心線偏移度控制在3mm以內(nèi)；每段滑移軌道的接頭高差目測為零，焊縫接頭處打磨平整；正式滑移前軌道與滑靴各接觸面需涂抹黃油以減小摩擦系數(shù)?；バ问剑涸O(shè)置鋼板與桁架支座焊接，下方兩側(cè)設(shè)限位板見圖4、5。設(shè)置一個小擋板，固定軌道設(shè)置一個小擋板，固定軌道鋼軌與混凝土柱柱頂鋼軌與H型鋼固定結(jié)構(gòu)固定節(jié)點(diǎn)圖4滑移軌道固定圖支座節(jié)點(diǎn)下方封鋼板作為滑靴，下方鋼軌兩側(cè)設(shè)置限位板，與鋼軌保留10mm間隙。支座節(jié)點(diǎn)下方封鋼板作為滑靴，下方鋼軌兩側(cè)設(shè)置限位板，與鋼軌保留10mm間隙。圖5滑移頂推節(jié)點(diǎn)示意圖6、滑移軌道布置滑移軌道的布置分為A、B兩個區(qū)域見圖6、7。A區(qū)軌道搭設(shè)支撐高度為10.6m，網(wǎng)架滑移時，1~2軸、21~22軸在18.8m的結(jié)構(gòu)形式為混凝土樓板不需搭設(shè)支撐架，在2~11軸、21~12軸自-8.2m結(jié)構(gòu)層至18.8m結(jié)構(gòu)層獨(dú)立框架梁搭設(shè)兩跨滑移軌道支撐平臺，軌道支持平臺采用碗扣式腳手架搭設(shè)，尺寸為寬3.6m*高10.6m。腳手架上方鋪設(shè)100mm*100mm鋼管腳手架上鋪截面尺寸H294*200*8*12的H型鋼，在H型鋼上面鋪設(shè)50Kg鋼軌做滑移軌道。鋼梁上面與混凝土梁、混凝土柱上面持平，端頭在混凝土梁側(cè)面放置埋件與鋼梁焊接見圖8。圖6滑移軌道平面布置圖圖7滑移軌道剖面圖圖8碗口架支撐軌道詳圖B區(qū)搭設(shè)高度分為兩塊，站房北側(cè)搭設(shè)高度10.6m，搭設(shè)方式和A區(qū)相同。B區(qū)南部為高架層鏤空部位，搭設(shè)高度21m。B區(qū)混凝土柱間距為10m，需要將跨中設(shè)置一道支撐架，經(jīng)計(jì)算支撐架采用1.4m*1.4m*2.2m塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。由于高度所限軌道下部為非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用轉(zhuǎn)換平臺連接。為了保證標(biāo)準(zhǔn)節(jié)支撐架的穩(wěn)定性，每個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)分別在13.20m及18.80m設(shè)置抱箍節(jié)點(diǎn)圖9、10?；魄把鼗菩袕椒较蚶O(shè)纜風(fēng)繩。圖9標(biāo)準(zhǔn)節(jié)滑移支撐平面布置圖圖10軌道支撐架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)詳圖7、液壓頂推的同步位移控制本鋼結(jié)構(gòu)滑移系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)同步控制、液壓油缸步進(jìn)式推動構(gòu)件進(jìn)行水平滑移施工作業(yè)的裝置。由液壓泵站、主油缸、自動反力支座、連接耳板、電氣液壓控制系統(tǒng)組成見圖1,1。圖11頂推錨點(diǎn)示意圖計(jì)算機(jī)控制液壓同步滑移升技術(shù)是一項(xiàng)新穎的構(gòu)件滑移安裝施工技術(shù)，它采用滑移自動反力支座、滑移主推油缸、連接耳板、電氣液壓控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)控制采用液壓同步原理，將成百上千噸的構(gòu)件在工裝平臺上拼裝后，滑移到預(yù)定位置安裝就位。計(jì)算機(jī)控制液壓同步滑移技術(shù)的核心設(shè)備采用計(jì)算機(jī)控制，可以全自動或手動完成同步滑移、實(shí)現(xiàn)力和位移控制、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能。計(jì)算機(jī)控制液壓同步滑移技術(shù)具有以下特點(diǎn)：通過滑移設(shè)備擴(kuò)展組合，滑移重量、跨度、面積不受限制；滑移油缸反力支座的錨具具有單向運(yùn)動自鎖性，使滑移過程十分安全。8、網(wǎng)架滑移頂推同步測控將滑移爬行器與被滑移鋼結(jié)構(gòu)通過耳板、銷子連接;連接泵站與液壓爬行器主油缸、錨具缸之間的油管，連接完之后檢查一次;電纜線連及控制線接好泵站中的啟動柜及液壓爬行器，并裝好各類傳感器，完成之后檢查一次;各吊點(diǎn)同步傳感器的安裝及調(diào)試;系統(tǒng)整體調(diào)試。網(wǎng)架在液壓同步牽拉過程中，由于受到諸多因素的作用，很難保證兩個頂推點(diǎn)的同步進(jìn)行，而這兩點(diǎn)的不同步推進(jìn)又會引起桁架桿件內(nèi)力發(fā)生變化，當(dāng)超過一定限度時會對整個網(wǎng)架產(chǎn)生破壞作用。因此對兩端頭頂推狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，并隨時加以控制對施工安全有著重大意義。油缸同步采用液壓頂推系統(tǒng)本身的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制，同步精度控制在10mm以內(nèi)。為了控制以上各種情況下網(wǎng)架的穩(wěn)定、同步及變形，擬采取以下措施：(1)網(wǎng)架在滑移過程中，是沿設(shè)定的直線前進(jìn)的，如果滑道的直線度差，極易使滑道產(chǎn)生破壞。因此滑道的施工精度必須較高。(2)為了保證網(wǎng)架在頂推過程中的穩(wěn)定性、同步性，本工程采用計(jì)算機(jī)控制液壓頂推設(shè)備。液壓頂推作業(yè)由計(jì)算機(jī)通過傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制和智能化控制，實(shí)現(xiàn)頂推的同步和負(fù)載的均衡，使頂推過程中鋼網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、同步性和位移偏差符合要求。另外，通過光學(xué)測量進(jìn)行監(jiān)控。9、網(wǎng)架滑移的卸載本工程網(wǎng)架滑移后進(jìn)行分區(qū)卸載。網(wǎng)架滑移就位后，通過在網(wǎng)架下弦設(shè)置千斤頂進(jìn)行整體卸載。為保證卸載的統(tǒng)一性，使用新的設(shè)備，統(tǒng)一千斤頂規(guī)格及型號，經(jīng)計(jì)算每個點(diǎn)約11.05T，考慮用兩個20T機(jī)械千斤頂卸載。卸載時由指揮人員統(tǒng)一下達(dá)指令。采用支撐點(diǎn)同步卸載，卸載使用50*100mm方木、20mm、10mm鋼板作為卸載行程控制，將網(wǎng)架整體頂起后，撤出滑移梁和鋼軌，拆除滑靴，將支座塞入，安裝。第一步：將網(wǎng)架同步頂起50mm，抽出鋼軌，將盆氏支座塞入并與網(wǎng)架固定第二步：盆氏支座上方墊20mm厚鋼板一塊和50*100方木一塊，將網(wǎng)架同步降20mm至方木頂部第三步：抽出50*100mm方木，墊20mm厚鋼板兩塊和10mm厚鋼板一塊，將網(wǎng)架同步降20mm至10mm厚鋼板頂部第四步：抽出20mm厚鋼板一塊，墊20mm厚鋼板一塊和10mm厚鋼板一塊，將網(wǎng)架同步降20mm至10mm厚鋼板頂部第五步：同樣方法將網(wǎng)架降至盆式橡膠支座接觸，將鋼支座與盆式支座焊接10、結(jié)語黃山北站站房工程采用高空累積滑安裝大跨度螺栓球網(wǎng)架累，解決了復(fù)雜環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)難題。大跨度螺栓球網(wǎng)架滑移在安裝過程中，站房內(nèi)的裝飾裝修工程、