鋼結構整體提升施工工法

鋼構造整體提高施工工法天元建設集團有限企業(yè)目錄1、序言…………………………22、工法特點……………………23、合用范圍……………………24、工藝原理……………………25、施工工藝流程及操作要點……………36、材料與設備…………………67、質量控制……………………68、安全措施……………………79、環(huán)境保護措施……………………710、效益分析……………………811、應用實例……………………8鋼構造整體提高施工工法天元建設集團有限企業(yè)林傳偉王恩年邵長乾廖文博趙石一、前言伴隨社會經(jīng)濟的發(fā)展，鋼構造建筑物構筑物越來越多，鋼構造的施工難度越來越大。老式的鋼構造提高措施有高空拼裝等，但高空拼裝對鋼構造施工而言，無論是安全控制，還是施工質量控制均有較高的難度。我企業(yè)工法人員通過數(shù)年認真研究，提出了鋼構造整體提高的施工措施，既保證了構造很好的安裝精度，同步計算機控制液壓同步提高工法為保證施工安全提供了保障。經(jīng)多次現(xiàn)場實踐、總結經(jīng)驗，不停改善，編制形成了一套完整的施工措施，通過加工、提煉形成本工法。目前該工法經(jīng)大量工程實踐，效果明顯。采用此工法組織施工的臨沂市文化廣場工程、臨沂市電視發(fā)射塔工程及臨沂一中南校區(qū)餐廳工程等一系列工程均獲得了良好的社會和經(jīng)濟效益。二、工法特點2.1采用整體提高，在地面進行鋼構造的拼裝及焊接，減少了施工難度。2.2通過對鋼構造整體提高設備底部的混凝土構件進行臨時加固，提高了混凝土構件作為基座的承載能力。2.3、在混凝土構件上安裝了導軌，使被提高構件沿導軌豎直向上運行，防止了在風荷載作用下構件產生水平位移。2.4、被提高構件抵達設計高度后，與屋頂?shù)倪B接由焊接改為高強螺栓連接，減少了高空焊接工作量，保證了工程質量和施工安全。三、合用范圍該工法提高重量、跨度、面積不受限制，合用于多種復雜環(huán)境鋼構造的提高。四、工藝原理鋼構造整體提高是運用地面拼裝，選擇合適的受力吊點將鋼構造構件整體提高就位的施工措施，很好的保證了構造安裝精度。計算機控制液壓同步提高是由主控計算機、提高油缸、泵源系統(tǒng)、地錨、鋼絞線、傳感器及控制、動力線構成現(xiàn)場實時網(wǎng)絡控制系統(tǒng)進行同步提高。主控計算機控制所有提高油缸統(tǒng)一動作，在提高系統(tǒng)中，每個提高吊點下面均布置一臺距離傳感器，在提高過程中這些距離傳感器可以隨時測量目前的構件高度，并通過現(xiàn)場實時網(wǎng)絡傳送給主控計算機，保證各個提高吊點的位置同步。通過采用對鋼構造整體提高設備底部的混凝土構件進行臨時加固、在混凝土構件上安裝導軌用于固定被提高構件、被提高構件抵達設計高度后，與屋頂?shù)倪B接由焊接改為高強螺栓連接等一系列措施，減少了高空焊接工作量，保證了工程質量和施工安全。五、施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程：支座加固支座加固安裝提高系統(tǒng)設置豎向導軌試提高正式提高鋼構造螺栓連接就位提高系統(tǒng)拆除鋼構造整體拼裝鉆孔鉆孔臨時支撐設施拆除圖5.1施工工藝流程圖5.2操作要點5.2.1鋼構造整體拼裝在鋼構造施工現(xiàn)場放線進行整體拼裝。在地面上彈好控制線，運用廢舊的方鋼或工字鋼根據(jù)現(xiàn)場狀況焊制鋼構造的拼裝胎架。在地面上進行整體拼裝和焊接，可更好的保證施工質量。5.2.2支座加固通過反力計算，充足考慮到被提高構件在上升運行中的多種荷載作用，對屋面混凝土構件進行臨時加固，保證混凝土構件的安全。5.2.3安裝提高系統(tǒng)1安裝提高上下吊點鋼構造在整體提高過程中重要承受自重產生的垂直荷載，因此提高吊點的設置以盡量不變化構造原有受力體系為原則，根據(jù)工程的實際狀況來確定提高吊點的數(shù)量及位置。提高上吊點即提高平臺，在其上設置液壓提高器，液壓提高器通過提高專用鋼絞線與鋼構造整體提高單元上的下吊點相連接。2鋼絞線及液壓提高器的安裝據(jù)鋼構造的荷載計算確定每個吊點的鋼絞線的根數(shù)。鋼絞線穿過提高油缸，然后用塔吊或其他吊升工具將液壓提高器提高至上吊點位置，并焊接固定牢固。在上下吊點之間放置疏導板，同步將疏導板拉到鋼絞線尾部。3專用地錨的安裝每一臺液壓提高器對應一套專用地錨構造。地錨構造安裝在提高下吊點專用吊具的內部，規(guī)定每套地錨與其正上方的液壓提高器、提高吊點構造開孔垂直對應、同心安裝。按照鋼絞線下端的標識和疏導板對應位置，安裝鋼絞線地錨，保證從油缸下端到地錨之間的鋼絞線不交叉、不扭轉、不纏繞。4導向架制作及安裝每臺液壓提高器事先配置好導向架，以便其頂部預留過多鋼絞線的導出順暢，提高過程中，多出的鋼絞線可沿提高平臺自由向后、向下疏導。導向架安裝于液壓提高器上方，導向架的導出方向以以便安裝油管、傳感器和不影響鋼絞線自由下墜為原則，現(xiàn)場可用角鋼或腳手管架臨時制作。待液壓提高器鋼絞線安裝完畢后，每臺液壓提高器頂部預留的鋼絞線應沿導向架朝預定方向疏導。5控制、動力線的連接在地面布置計算機控制柜，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、工作電源線；將油缸傳感器及距離傳感器同各自的通訊模塊相連接。5.2.4設置豎向導軌被提高構件在高空提高過程中，由于受到風荷載作用以及各吊點提高速度不一致，會產生水平方向位移，特在建筑物立面沿提高路線設置豎向導軌，使構件沿導軌穩(wěn)定上行，到達控制其水平位移的目的。5.2.5試提高1地錨就位與鋼絞線預緊提高系統(tǒng)安裝完畢后，對提高系統(tǒng)進行聯(lián)機調試；啟動油缸進行輕微提高，將地錨提到落槽位置，通過調整保證地錨就位。在地錨就位和鋼絞線穿好之后，對鋼絞線進行預緊，調整液壓泵源系統(tǒng)至一定壓力，使每臺液壓提高器內每根鋼絞線處在相似的張緊狀態(tài)。2提高分級加載解除提高構造與地面的所有連接，并清除一切計算之外的載荷。檢查整體提高系統(tǒng)的工作狀況(構造地錨、鋼絞線、安全錨、液壓泵站、計算機控制系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)等)，以計算機仿真計算的各提高吊點反力值為根據(jù)，對鋼構造提高單元進行分級加載，各吊點處的液壓提高系統(tǒng)伸缸壓力緩慢分級增長，依次為20%、40％、60％、80％，在確認各部分無異常的狀況下，可繼續(xù)加載到90％、95％、100％，直至鋼構造所有脫離拼裝胎架。在分級加載過程中，每一步分級加載完畢，均應暫停并檢查上吊點、下吊點構造、鋼構造等加載前后的變形狀況。一切正常狀況下，繼續(xù)下一步分級加載。當分級加載至鋼構造即將離開拼裝胎架時，也許存在各點不一樣步離地，此時應減少提高速度，并親密觀查各點離地狀況，必要時做“單點動”提高，保證鋼構造離地平穩(wěn)，各點同步。3構造離地檢查鋼構造提高單元離開拼裝胎架約150mm后，運用液壓提高系統(tǒng)設備鎖定，空中停留12小時以上作全面檢查。各項檢查正常無誤，再進行正式提高。通過試提高對鋼構造、提高設備系統(tǒng)進行觀測和監(jiān)測，確認符合模擬工況計算和設計條件，保證提高過程的安全。4姿態(tài)檢測調整用測量儀器檢測各吊點的離地距離，計算出各吊點相對高差。通過液壓提高系統(tǒng)調整各吊點高度，使鋼構造到達水平姿態(tài)。5.2.6正式提高經(jīng)試提高合格后進行正式提高，操作員啟動計算機控制系統(tǒng)，以計算確定的速度進行提高，保持該速度直至提高至設計標高。提高前，應通過提前觀看天氣預報，將提高時間選擇在四級風力以內且無雨雪的日子里。5.2.7鋼構造螺栓連接就位在鋼構造靠近就位位置時，將提高速度降慢，快到位后，通過逐點手動控制每點油缸上升或下降；微調使鋼構造精確提高抵達設計位置。點動調整精度到毫米級，以滿足鋼構造安裝的精度需要。將液壓提高系統(tǒng)設備暫停工作，保持鋼構造的空中姿態(tài)，運用高強螺栓將被提高構件固定在支座上。5.2.8提高系統(tǒng)拆除提高構造就位完畢后，提高吊點逐漸卸載，卸載分級按20%進行，卸載20%后觀測構造變形狀況，沒有異常狀況繼續(xù)卸載20%，直到荷載所有卸載完畢。液壓提高系統(tǒng)設備同步卸載，至鋼絞線完全松弛。5.2.9臨時支撐設施拆除將鋼構造整體拼裝時所使用的臨時支撐胎架拆除潔凈，保持好現(xiàn)場的施工文明。5.3勞動力組織：以臨沂市文化廣場為例，鋼構造尺寸為130m×50m×6.7m,提高高度84米，提高重量4600噸，所使用的勞動力見下表：表5.3勞動力組織一覽表序號人員數(shù)量職責1項目經(jīng)理1負責現(xiàn)場的協(xié)調工作2施工負責人2負責現(xiàn)場施工3技術員2制定施工方案、下達技術交底4質檢員1負責質量控制5測量員4定位放線、標高測量6安全員1負責現(xiàn)場的安全工作7計算機操作員1負責計算機控制器的操作8材料員2負責施工材料的供應9施工人員24詳細操作10合計38人六、材料與設備以臨沂市文化廣場為例，所用的設備及材料詳細如下表：表6機械設備一覽表序號設備名稱規(guī)格及型號數(shù)量1液壓泵源系統(tǒng)YS-PP-604臺2液壓提高器YS-SJ-3508臺3液壓提高器YS-SJ-2008臺4高壓油管原則油管箱32箱5計算機控制系統(tǒng)YS-CS-011套6距離傳感器TLBS-0516套7油缸傳感器PTH00816套8專用鋼絞線1860MPa20KM9對講機YYX1-A4820臺10手動葫蘆HSZ-A61820個11全站儀NTS-312B2臺七、質量控制7.1質量控制原則7.1.1《鋼構造制作安裝施工規(guī)程》YB9254—957.1.2《鋼構造工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205—7.1.3《工程測量規(guī)范》GB50026—7.1.4《建筑鋼構造焊接技術規(guī)程》JGJ81-7.1.5《建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一原則》GB50300—7.1.6《建筑構造檢測技術原則》GB/T50334—7.1.7《建筑施工安全檢查原則》JGJ59—997.1.8《高空作業(yè)機械安全規(guī)則》JG5099—19987.1.9《建筑機械使用安全技術規(guī)程》JGJ33—7.1.10《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》JGJ46—7.2質量保證措施7.2.1施工現(xiàn)場配置齊全的施工檢查人員及檢查測試設備。施工操作人員均有上崗證，提高設備證件齊全，材料7.2.27.2.3親密關注天氣變化狀況，在無雨雪及風力不不小于5級的日期內進行提高，最大程度減少天氣對鋼構造提高的影響。7.2.4進行全面有效的測試檢查：1開始提高作業(yè)之前，對提高系統(tǒng)及輔助設備進行全面檢查及聯(lián)機調試。2預提高及正式提高過程中，對吊點構造，臨時支撐構造，鋼構造自身和提高設備等進行及時的檢查，發(fā)現(xiàn)異常狀況立即停止提高。八、安全措施8.1認真貫徹“安全第一，防止為主”的方針，根據(jù)國家有關規(guī)定、條例、結合施工單位實際狀況和工程的詳細特點明確各級安全生產人員的職責。8.2編制單項施工方案，對所有參與施工人員進行詳細的安全技術交底。8.3冬期施工，施工現(xiàn)場的布置必須符合防雨雪、防火及防觸電等安全規(guī)定及安全施工規(guī)定，并完善多種安全標識。8.4進場施工人員必須符合有關勞務人員用工的有關規(guī)定及條例，證件齊全，且要服從安全員的指揮和監(jiān)督。8.5施工人員進入現(xiàn)場要進行“三級”安全教育，應認真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程及有關規(guī)定。九、環(huán)境保護措施9.1成立對應的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方下發(fā)的有關環(huán)境保護的法律、法規(guī)。9.2優(yōu)先選用先進的環(huán)境保護型機械，減少噪音，并防止夜間施工。9.3制定節(jié)水、節(jié)電措施，提高節(jié)水、節(jié)電意識。9.4在晴天常常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚污染周圍環(huán)境。9.5加強對工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理。遵守有關防火及廢棄物處理的規(guī)章制度。十、效益分析10.1經(jīng)濟效益以臨沂市文化廣場工程為例，鋼構造尺寸130m×55m×6.4m，重量4600噸，提高高度84米，鋼構造總造價約4700萬元。我單位采用該工法進行施工，優(yōu)質、高效、低耗地完畢了施工任務。與老式的高空拼裝相比較，直接經(jīng)濟效益為：節(jié)省成本840750元，其中節(jié)省人工費183200元、材料費192750元、機械費175000元、技術措施費57800元、工期費用23元，總成本減少率約為1.8%，獲得了很好的經(jīng)濟效益。10.2社會效益本工法發(fā)明了良好的作業(yè)平臺，施工人員可在地面進行鋼構造的拼裝及焊接，節(jié)省了大量的時間；提高過程中可在空中任意位置長期可靠固定，隨時檢查提高過程中的標高及軸線；發(fā)現(xiàn)問題能及時進行校正。此工法得到了建設、監(jiān)理單位及社會各界的充足承認，收到了良好的社會效益。十一、應用實例該工法在我企業(yè)施工的工程中得到了廣泛的應用，現(xiàn)將應用狀況簡介如下：11.1