滑模智能同步頂升集成控制施工技術(shù)

滑模智能同步頂升集成控制施工技術(shù)1.前言對于煤炭地面建筑施工企業(yè)，采用滑模工藝施工筒倉結(jié)構(gòu)工程比較普遍，在滑模施工中一直采用傳統(tǒng)的滑模方式。在應(yīng)用傳統(tǒng)滑模方法組織滑模施工時需要足夠的人員相互協(xié)調(diào)同步操作才能完成作業(yè)，滑模平臺提升操作工序復(fù)雜，多種工序以經(jīng)驗為主不可定量控制，迫切的需要有一種施工方法來代替它。如果能采用信息化技術(shù)與提升系統(tǒng)結(jié)合對滑模平臺進行控制將會對滑模施工各工序定量控制。為此建筑安裝工程集團有限公司成立課題小組，開展智能滑模同步頂升集成控制技術(shù)研究，總結(jié)出《智能滑模同步頂升集成控制施工技術(shù)》，其關(guān)鍵技術(shù)：同步頂升集成控制的技術(shù)、集成控制的技術(shù)。2.技術(shù)特點2.1滑模施工過程中采用了智能同步頂升集成控制技術(shù)，此技術(shù)實現(xiàn)了全自動控制，點擊一個按鈕就可以完成從泵站啟動到頂升結(jié)束的所有操作，無需再單獨配備人員指揮或多人協(xié)作完成。2.2滑模同步位移傳感系統(tǒng)的應(yīng)用，減少頂升過程由于各頂間不同步，外力對架體整體性和的破壞；同時可以減少滑模工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的偏移和扭轉(zhuǎn)情況的發(fā)生。2.3利用信息化技術(shù)進行管控系統(tǒng)界面能直觀的反映各點位的運動情況，操作員只需觀察軟件界面，就可以清楚的了解整個液壓系統(tǒng)的工作情況，各頂?shù)倪\動情況盡收眼底。進而能對頂升過程中出現(xiàn)的意外情況作出更及時、準確的判斷和處理。3.適用范圍本技術(shù)適用于筒倉工程滑模施工及高層液壓爬模、電動爬模施工。4.工藝原理對傳統(tǒng)的滑模施工方法進行改進，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)與滑模平臺提升系統(tǒng)有效結(jié)合，通過系統(tǒng)軟件實現(xiàn)了過程數(shù)據(jù)采集、匯總分析，可適時對滑模速度及平臺工況進行調(diào)整。5.工藝流程及操作要點5.1滑模智能同步頂升集成控制施工工藝流程滑模機具組裝→千斤頂和液壓泵站連接、電磁閥安裝→開字架爬桿校正、固定→位移傳感器安裝→電磁閥、位移傳感器與控制箱連接→控制箱與裝有控制軟件的電腦連接→驗收合格→機具調(diào)試及初滑→滑升→鋼筋安裝、綁扎→混凝土澆筑、振搗→支撐桿接長、加固→預(yù)埋件的埋置→測平標高→觀測扭偏→調(diào)整→滑升→重復(fù)5.2操作要點5.2.1核心控制系統(tǒng)軟件與滑模過程的結(jié)合軟件由柱狀圖、曲線圖、系統(tǒng)運行狀態(tài)和各點位報警原因說明表格、各種參數(shù)設(shè)置按鈕、各種動作控制按鈕、以及泵站進回油狀態(tài)、各點位運動狀態(tài)、通訊狀態(tài)等部分組成。界面內(nèi)各參數(shù)值采集及時準確，各實時值既有數(shù)字顯示又有圖形顯示，整個操作平臺的運動狀態(tài)在界面內(nèi)一目了然，界面顯示直觀，操作簡單方便?；？刂葡到y(tǒng)如圖5.2.1-1。1-控制電腦；2-總控制箱；3-油泵；4-限速閥；5-控制總線；6-分控制箱1；7-分控制箱2；8-電磁閥；9-千斤頂；10-位移傳感器圖5.2.1-1滑模智能同步頂升集成控制系統(tǒng)圖5.2.2滑模裝置的安裝工藝流程：中心盤（下內(nèi)連圈、拉桿、下水平支撐放入倉內(nèi)，內(nèi)外圍圈懸掛）→桁架→內(nèi)連圈、水平支撐→提升架→內(nèi)圍圈→內(nèi)模板、外圍圈、液壓系統(tǒng)→支撐桿、內(nèi)平臺（內(nèi)吊架放至平臺底）→外模板→外三角架、外連圈→外平臺5.2.2.1千斤頂安裝在開字架下橫梁中，千斤頂必須垂直，并給液壓操作臺接好電源。5.2.2.2油路安裝符合設(shè)計，所有安裝油管必須順直，接頭加Ｏ型橡膠墊。5.2.2.3在滑模裝置安裝完畢后安裝液壓系統(tǒng)，千斤頂和液壓泵站連接時，把電磁閥裝在連接千斤頂?shù)闹в吐飞希總€支油路連接一個電磁閥；開字架爬桿校正固定后進行位移傳感器的安裝，位移傳感器安裝在千斤頂?shù)膫?cè)面，并使其緊貼爬桿；電磁閥和位移傳感器分別通過控制線和數(shù)據(jù)線連接到控制箱，控制箱再與裝有控制軟件的電腦連接，液壓系統(tǒng)組裝完成。5.2.2.4液壓系統(tǒng)試驗，全管路排氣、持壓，將千斤頂絲堵松開，充油排氣，全系統(tǒng)充滿油后，擰緊絲堵。試壓加壓至12MPa，作5次循環(huán)，檢查油路，不合格的元器件予以更換。持壓5分鐘，確定滑升時間，回油時間。5.2.3相對“0”標高的確定先用同步頂升系統(tǒng)控制滑模提升300mm高后，滑模平臺系統(tǒng)各緊固件受力穩(wěn)定，平臺張力變形穩(wěn)定，平臺的內(nèi)應(yīng)力基本消除時，再在軟件中設(shè)置此點為“0”標高點，并把此時的數(shù)據(jù)作為滑模開始滑升的基準數(shù)據(jù)，進行各方面的相對觀測控制。5.2.4使用過程中的時間控制及工作報告在系統(tǒng)的使用過程中，系統(tǒng)能自動生成工作報告，且工作報告能累計儲存，傳統(tǒng)滑模時，通過人工記錄滑升、澆筑混凝土的間隔時間等；智能系統(tǒng)能自動生成工作報告，更方便對滑模時間的控制及記錄。采用軟件后滑升的操作只需在電腦上控制，減少了工作量同時縮短了滑升的時間。系統(tǒng)工作報告形式如圖5.2.4-1。圖5.2.4-1系統(tǒng)工作報告5.2.5“行程”控制精確，出現(xiàn)高差時可根據(jù)數(shù)據(jù)分析及時調(diào)整滑模平臺在每次提升時，系統(tǒng)參數(shù)輸入框內(nèi)輸入“總行程高度”和頂升“步數(shù)”，總行程高度/步數(shù)=步長（步數(shù)最多可以設(shè)置為100步，如果每行程頂升300mm，則每步長為3mm，即相當(dāng)于3mm對工作平臺抄平一次）。頂升時，所有點位都到達設(shè)定值時，系統(tǒng)自動進入下一小步頂升。但有時也會出現(xiàn)：大部分點位都到達了設(shè)定值，還有一小部分點位，由于阻力太大，多次頂升仍然不能到達預(yù)設(shè)值，此時操作人員可以在軟件界面中直觀的看到未到達設(shè)定值的點位此時的具體高度，通過對數(shù)據(jù)的分析，數(shù)據(jù)偏差很小時，可以點擊“進入下一小步”按鈕，此時系統(tǒng)會忽略沒有到達的點位，進入下一小步的頂升。沒有到達設(shè)定值的點位，系統(tǒng)仍然會從上次頂升到達的高度接著計算頂升高度，不會產(chǎn)生累積誤差。與傳統(tǒng)滑模工藝相比智能同步頂升控制系統(tǒng)能精確的控制各點位的行程，達到想要的結(jié)果。系統(tǒng)運行狀態(tài)和各點位報警原因說明表，能及時發(fā)現(xiàn)并解決問題：滑升過程中如出現(xiàn)故障或某些點位出現(xiàn)工作異常時，系統(tǒng)狀態(tài)欄顯示相關(guān)信息，對異常情況進行說明。顯示內(nèi)容為：系統(tǒng)正在執(zhí)行的動作（幾點幾分正在執(zhí)行哪種動作），對各種參數(shù)進行設(shè)置時不能設(shè)置成功的原因，系統(tǒng)報警停機的原因，有哪些點位出現(xiàn)了報警等。為了方便區(qū)分，正常運行狀態(tài)時說明文字為黑色，重點步驟和異常狀態(tài)時說明文字為紅色。系統(tǒng)運行報警提示表如圖5.2.5-1。圖5.2.5-1系統(tǒng)運行狀態(tài)和各點位報警原因說明表此時根據(jù)系統(tǒng)界面的顯示能及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的故障，找出故障的原因，能更快的解決問題。傳統(tǒng)滑模時不能及時發(fā)現(xiàn)的問題，運用了此系統(tǒng)后能隨時發(fā)現(xiàn)問題。5.2.6應(yīng)用垂直度及偏扭過程生成的數(shù)據(jù)進行分析調(diào)整根據(jù)滑模過程中測量人員的垂直扭轉(zhuǎn)觀測，在頂升過程中通過對多次觀測的累計數(shù)據(jù)和初始數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果在系統(tǒng)界面上輸入調(diào)整值來控制和調(diào)整垂直度與扭轉(zhuǎn)，垂直度調(diào)整按照平臺偏移的方向，調(diào)整對應(yīng)的幾個或數(shù)十個點位的行程高差在滑升過程中自動找正，如出現(xiàn)垂直度偏差時不可在一次滑升的過程中將偏差數(shù)調(diào)整過來，要在多次滑升過程中逐漸的調(diào)整；扭轉(zhuǎn)在控制或調(diào)整時，根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果在多點位按照等差數(shù)列的形式調(diào)整，調(diào)整過程中也不能一次性調(diào)整太多，要逐步多次頂升過程中調(diào)整。5.3勞動力安排勞動力組織情況見表5.3-1。表5.3-1勞動力組織表序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員4現(xiàn)場施工管理2木工3抄平、緊松限位、糾偏、預(yù)埋3鋼筋工5鋼筋加工、綁扎、吊運4混凝土工5扒料、放料、推車、翻鍬下料、振搗5電工1現(xiàn)場用電管理維護及工程用電預(yù)埋6電焊工2爬桿焊接、施工電焊維護、加固7鉗工1設(shè)備、滑模機具維護、保養(yǎng)8架子工8上人梯腳手架搭設(shè)、加固9抹灰工4倉壁內(nèi)、外抹灰、養(yǎng)護10液壓操作工1用電腦操作液壓控制臺11測量工1倉體垂直、扭轉(zhuǎn)觀測12塔吊司機1負責(zé)物料的吊運13信號指揮2指揮物料的吊運及吊運過程的安全6.材料與設(shè)備6.1主要使用設(shè)備主要使用設(shè)備需求計劃見表6.1-1表6.1-1主要使用設(shè)備需求計劃表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1振動器臺32振動棒4m個43塔吊QZ63臺14電焊機BX1—500臺25經(jīng)緯儀J2臺16水準儀DSZ3臺17手提切割鋸臺18手提砂輪磨光機臺29千斤頂GYD—60臺4010液壓控制臺YKT—80臺111導(dǎo)鏈3T個97.質(zhì)量保證措施7.1預(yù)防支承桿失穩(wěn)措施7.1.1保證操作平臺施工荷載控制在150Kg/m2以內(nèi)，平臺上的支承桿和鋼筋應(yīng)隨用隨放，不得超載。7.1.2材料堆放要均勻，不得集中堆載。7.1.3每次提升300mm左右，嚴禁超高提升。7.2預(yù)防倉壁混凝土拉裂措施7.2.1模扳安裝應(yīng)上口小，下口大，斜度宜為模板高度的0.2%～0.5%。7.2.2滑模提升過程應(yīng)控制好操作平臺水平。7.2.3混凝土澆筑速度應(yīng)滿足滑模工藝要求，嚴格按滑模施工技術(shù)要求提升模板，即每兩次提升的時間間隔不得超過1.5小時，在氣溫較高時還必須增加1～2次中間提升。每提升一個澆筑層高度，應(yīng)全面檢查出?；炷恋馁|(zhì)量，發(fā)現(xiàn)有裂縫等不正?，F(xiàn)象應(yīng)及時分析原因，采取相應(yīng)的措施及時處理。7.3預(yù)防混凝土出現(xiàn)蜂窩麻面等措施7.3.1在滑動模板施工過程中，由于種種原因，滑出的混凝土表面，往往會出現(xiàn)表面不平、缺棱掉角、蜂窩麻面、小裂縫、甚至較大裂縫等質(zhì)量問題，故必須進行脫模后處理工作。7.3.2混凝土表面不平時，一般只需用木抹子將不平部分搓平，用鐵抹子原漿抹平壓光即可；缺棱掉角處，可用砂漿修整；蜂窩、麻面及小裂縫處，應(yīng)立即將松動的混凝土清除，再用同配合比沙漿或細石混凝土填平壓實抹光；較大的裂縫、狗洞，應(yīng)視具體情況進行修補，或支模補澆筑后抹平。8.安全措施8.1安全管理體系的建立：項目根據(jù)本分項工程的特點難點設(shè)置專門安全組織機構(gòu)，使安全責(zé)任層層落實到每個管理人員、施工班組長。8.2安全控制措施:對進場所有人員針對本工程的特點進行崗前安全培訓(xùn)教育，對特殊工種，及特種設(shè)備操作人員均要求持證上崗，能夠熟練操作本工種工作，有一定經(jīng)驗和高度責(zé)任心的人員施工。施工人員作業(yè)前必須進行班前安全教育，嚴格班前會制度，并根據(jù)工程進展情況隨時進行日常培訓(xùn)和教育。8.3安全檢查及監(jiān)督：施工過程現(xiàn)場設(shè)安全專職檢查員根據(jù)工程施工進度對施工過程存在的安全危險源進行檢查監(jiān)督，尤其是高處墜物，用電設(shè)備安全，確保在事故發(fā)生前得到控制。8.4安全基本保證措施：8.4.1安全檢查員負責(zé)滑模施工現(xiàn)場的安全檢查工作，對違章作業(yè)有權(quán)制止。發(fā)現(xiàn)重大安全問題時，有權(quán)指令先行停工，并立即報告領(lǐng)導(dǎo)研究處理。8.4.2參加滑模工程施工人員，除必須進行培訓(xùn)和安全教育，還使其了解本工程滑模施工特點、熟悉安全規(guī)程有關(guān)條文和本崗位的安全技術(shù)操作規(guī)程，并通過考核合格后，方能上崗工作。8.4.3滑模施工中經(jīng)常與當(dāng)?shù)貧庀笈_、站取得聯(lián)系，遇到雷雨、六級和六級以上大風(fēng)時，停止施工。停工前做好停滑措施，操作平臺上人員撤離前，對設(shè)備、工具、零散材料、可移動的鋪板等進行整理、固定并作好防護。全部人員撤離后，立即切斷通向操作平臺的供電電源。8.4.4滑模操作平臺上的施工人員定期體檢，經(jīng)醫(yī)生診斷患有不適應(yīng)高處作業(yè)疾病的，不得上操作平臺工作。8.4.5施工人員出入走設(shè)有防護棚的固定通道，防護棚上掛好相關(guān)安全警示牌。8.5施工過程保證措施8.5.1在施工的構(gòu)筑物周圍10m范圍內(nèi)，劃出危險警戒區(qū)。采取隔離防護措施。8.5.2危險警戒線設(shè)置圍欄和明顯的警戒標志，出入口設(shè)專人看護。8.5.3危險警戒區(qū)內(nèi)建筑物出入口、地面通道及機械操作場所，搭設(shè)高度不低于2.5m的安全防護棚。8.5.4各種牽拉鋼絲繩、管道、電纜及設(shè)備等，均采取防護措施。8.5.5安全防護棚的棚頂采用不少于二層縱橫交錯的木板（木板厚度不小于50mm），必要時增加一層2～3mm厚的鋼板。8.5.6操作平臺鋪設(shè)用厚度不小于40mm的木方，在桁架上先按照間距300mm左右從外向內(nèi)滿布45×85mm的木方，木方放置時小面朝下且綁扎牢固。然后沿徑向用12mm厚木板補齊并用釘固定。其上滿鋪1.5mm厚的鐵皮。吊腳手架的鋪板，嚴密平整、防滑、固定可靠，不可隨意挪動。底部與兩側(cè)要掛設(shè)安全網(wǎng)。操作平臺上的孔洞，設(shè)蓋板封嚴。8.5.7內(nèi)外吊架的邊緣，用16的螺紋鋼設(shè)鋼制防護欄桿，其高度不小于1500mm，橫擋間距不大于35cm，底部設(shè)高度大于180mm的木擋板。在防護欄桿內(nèi)、外側(cè)、底兜滿掛安全網(wǎng)并與防護欄桿綁扎牢固。8.5.8安全網(wǎng)與吊腳手架用鐵絲等進行連接，連接點間距不大于50cm；安全網(wǎng)片之間滿足等強連接，連接點間距與網(wǎng)結(jié)間距相同。8.5.9滑模操作平臺上設(shè)有上人出入的平臺，上部設(shè)活動蓋板。在通道道口設(shè)防護欄桿；在其他側(cè)面用密目網(wǎng)封閉。防護欄桿高度不低于1.2m。8.5.10作業(yè)前，檢查各油管接頭，應(yīng)連接牢固，無滲油、油箱油位適當(dāng)，電器部分無漏電，接地可靠（必須做接地測試）。8.5.11滑模施工的夜間照明，應(yīng)保證工作面的充分照明，照明電壓為36V，高于38V的固定照明燈具在其線路上應(yīng)設(shè)置觸電保安器，燈泡有防雨燈罩。8.5.12用電設(shè)備必須安有接地措施，敷設(shè)于滑模操作平臺上的各種固定電氣線路,應(yīng)安裝在隱蔽處,對無法隱蔽處的電線應(yīng)有保護措施。無論電線或電纜均應(yīng)有保護措施。8.5.13使用380V電器，應(yīng)有漏電保護器，應(yīng)使用軟橡膠電纜線。操作平臺上總配電裝置應(yīng)安裝在便于操作和維護的地方。開關(guān)及保護器應(yīng)在配電箱內(nèi)，并有防雨措施。8.6通訊與信號根據(jù)施工的要求，滑模操作平臺上指