超大型构件液压同步提升施工工法

时间：2020-09-23 17:29:03 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　超大型构件液压同步提升施工工法

　1. 前

　言 南安市位于闽南地区是海西高速发展一支重要城市，也是全国有名的石材、陶瓷、通讯器材、消防器材等知名品牌的故乡，拥有会展中心地标性建筑做为展示魅力南安平台尤为重要。

　福建成功国际会展中心工程 1#、2#、3#馆为一体的单位工程，地下一层、地上两层，总建筑面积 58654m2,,纵向总长度为 363m 、横向最大长度约 100m, 2#、3#展馆部分建筑高度为 21m、1#馆建筑高度为 34m..屋面钢结构采用桁架形式。

　该工程我公司做为施工总承包单位，屋面钢结构安装也是我公司主项资质。由于该项目做为一项公共建筑、地方标志性建筑，也是泉州市政府的重点工程，为此结构设计安全等级高、施工质量要求高。鉴于该工程质量的重要性、施工难度大等特点在我司派有相关经验的高级工程师组成的管理团队进行攻坚克难，技术创新的理念形成桁架吊装方案（主桁架分成三个大段，其中两端段桁架用汽车吊逐个安装、中间段采用双榀钢桁架整体液压同步提升技术。并将该吊装方案通过专家组进行论证分析确保施工安全得到保障，施工质量达到优良标准。

　2. 工法特点 (1) 钢结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面的拼装胎架上进行，可用塔吊进行散件吊装，施工效率高，施工质量易于保证；

　(2) 钢结构的施工作业集中在地面上，对其它专业的施工影响较小，且能够多作业面平行施工，有利于项目总工期控制；

　(3) 通过钢结构的整体吊装，将高空作业量降至最少，加之液压提升作业绝对时间较短，能够有效保证钢结构安装的总体工期；

　(4) 液压提升设备设施体积、重量较小，机动能力强，倒运和安装方便，不因场地而受到限制；

　(5) 整体提升、后装杆件安装及整体落位过程中，钢结构提升单元可利用液压提升系统设备长时间在空中精确悬停，并在提升过程中构件保持平稳的提升姿态，同步控制精度高有利于施工时实施操作；

　(6) 提升上吊点等主要临时结构利用永久结构设置，加之液压同步提升动荷载极小的优点，可以使提升临时设施用量降至最小，且省去大型吊机的作业，有利于施工成本控制。

　(7) 液压提升器通过液压回路驱动，动作过程中加速度极小，对被提升设备及提升框架结构几乎无附加动荷载（振动和冲击）。

　3. 适用范围 适合在工业厂房、房屋建筑、大型公共建筑、仓储等钢结构屋面工程。

　4. 工艺原理 采用液压提升器作为提升机具，柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器为穿芯式结构，以钢绞线作为提升索具，有着安全、可靠、承

　重件自身重量轻、运输安装方便、中间不必镶接等一系列独特优点。

　液压提升器两端的楔型锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线；锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动。

　液压提升过程见图所示，一个流程为液压提升器一个行程。当液压提升器周期重复动作时，被提升重物则一步步向上移动。

　紧上锚，停下锚同步伸缸至2L紧下锚，停上锚缩缸至2L-，松上锚非同步缩缸至L上升过程紧下锚，停上锚缩缸至L，松上锚非同步伸缸至2L-△紧上锚，停下锚伸缸至2L，松下锚同步缩缸至L+△下降过程

　液压提升原理

　5. 工艺流程及操作要点

　 工艺流程

　 “双榀桁架整体提升”施工工艺如下：

　提 升 平 台液压设备导向架制作及 专用地锚安钢绞线安液压管路 控制动力线吊 点 设 置提升分级 结 构 离 地 姿 态 检 测 调整体同步提 提 升 过 程 提 升 就 设备同步卸载、双榀桁架验

　 “双榀桁架整体提升+ + 滑移” 施工工艺如下：

　 注：整体提升:将提升单元桁架拼装在其正投影的下方地面上拼装为整体；

　(2) 整体提升+滑移：将提升单元在其正投影的下方偏移 3000mm的地面上拼装为整体；

　在每榀桁架断开处下弦杆设置一个吊点，共 4 组提升吊点，利用提升梁设置提升平台（上吊点）；

　(3) 在提升平台上安装液压提升系统，包括液压泵源系统、液压提升器、传感器以及钢绞线等；

　(4) 在已拼装完成的桁架提升单元对应上吊点的位置安装吊具（下吊点）结构；

　(5) 调试液压同步提升系统，并对钢绞线进行张拉，使得钢绞线均匀受力；

　操作要点

　 提升平台设置及桁架加固

　根据工程的结构特点、结合液压同步提升吊点设计原则，主要从安全性、稳定性、对设计的影响程度以及制作、安装提升吊点临时措提 升 液压设备安装

　导向架制作及液 压 控 制 动 钢 绞钢绞线安吊点设双榀桁 提 升提 升 就位（含双榀结 构双 榀桁 架 整提 升姿 态设备同步卸载、拆

　施方便的角度出发，同时考虑尽量减小临时措施用量利用桁架结构预装部分上弦杆设置提升平台（材料规格详见安全计算书）。

　 图 -1

　液压提升上吊点模型

　 图 -2

　液压提升+滑移上吊点模型

　图 -3

　桁架提升加固设置

　平台现在制作：

　临时加固杆

　 图

　-4

　液 压 提 升 平 台 焊 接 图 -5

　塔吊配合对液压提升平台安装

　 液压提升设备安装

　提升器系统

　本工程选用的液压提升器的型号为 YS-SJ-45 型，其额定提升重量为 45t。共计 4 台。提升器外形尺寸为：φ240×1200mm，重吨；

　每台 YS-SJ-45 型液压提升器标准配置 3 根钢绞线，额定提升能力为45t。钢绞线作为柔性承重索具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为 1860MPa，单根直径为，破断拉力不小于 36t。

　桁架结构提升单榀设置2组吊点，每个吊点设置1台液压提升器。

　单个吊点的提升最大反力值为 19t。每台 YS-SJ-45 型液压提升器穿 2根钢绞线。单根钢绞线的最小安全系数为：36×2/19 = > ，满足使用要求。提升地锚及吊具采用配合设计和试验的规格。

　图

　YS-SJ 型液压提升器

　滑移动系统

　滑移装置及工作原理和液压提升器类似，只是减少了地锚装置，并将滑移装置水平放置与滑移轨道上设置的反力点固定。

　在平台上设置导轨，并将垂直方向及水平方向提升器底部设置滑块置于轨道中。在滑移过程中可在轨道内涂抹润滑油，使得滑移过程更加平稳。

　垂直及水平方向提升器的连接采用专用工具锚固定连接

　滑移方向

　 图 滑移装置原理

　泵源系统

　桁架单元提升共设置 2 台 YS-PP-15 型液压泵源系统，置于地面吊反

　点附近位置。

　泵源系统外形尺寸为：××，重吨；

　每台泵源系统 4～5 米范围内需提供 15KW 电源（电缆要求 10 平方以上，配电箱空开不小于 50 安培）；

　 图 YS-PP-15 型液压泵源系统

　泵源系统及提升器需配合人员和吊机进行安装。

　提升器加固

　液压提升器利用塔吊直接安装在提升平台上，安装到位后，利用临时固定板固定，临时固定板形式如下所示：

　 提升器临时固定板详图

　 提升专用锚环固定板详图

　注：提升器及专用锚环固定板技术要求：

　(1) 先按图纸制作好固定板（每台提升器 4 块），A、B 面用打磨机打磨光滑，使之能卡住提升器底座；

　(2) 将固定板紧靠提升器底座，C 面同下部结构焊接，焊接时不得接触提升器底座；

　(3) 地锚固定板技术要求同提升器。

　 图 9

　临时固定板现场使用图片

　电气同步控制系统

　电气同步控制系统由动力控制系统、功率驱动系统、传感检测系统和计算机控制系统等组成。

　电气控制系统主要完成以下两个控制功能：

　集群提升器作业时的动作协调控制。无论是提升器主油缸，还是上、下锚具油缸，在提升工作中都必须在计算机的控制下协调动作，

　为同步提升创造条件；

　各点之间的同步控制是通过调节液压系统的流量来控制提升器的运行速度，保持被提升构件的各点同步运行，以保持其空中姿态。

　液压同步提升施工技术采用行程及位移传感监测和计算机控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

　操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。

　电源

　最少按 2 台液压泵源系统同时使用，单台液压泵源系统需要 15kW电容量，配置不小于 10mm2 的单根五芯电缆线。提升过程中需要安装单位将相应的二级电源配电箱提供到液压泵源系统附近 4～5 米范围内。

　现场提升电源从总盘箱拉设专用线路，以确保提升作业过程中，以上专用电源的不间断供电。

　导向架制作及安装

　在液压提升器提升或下降过程中，其顶部必须预留长出的钢绞线，如果预留的钢绞线过多，对于提升或下降过程中钢绞线的运行及液压提升器天锚、上锚的锁定及打开有较大影响。所以每台液压提升器必须事先配置好导向架，方便其顶部预留过多钢绞线的导出顺畅。多余的钢绞线可沿提升平台自由向后、向下疏导。

　导向架安装于液压提升器上方，导向架的导出方向以方便安装油

　管、传感器和不影响钢绞线自由下坠为原则。导向架横梁离天锚高约～2 米，偏离液压提升器中心 5～10cm 为宜。具体可在现场用角钢或脚手管架临时制作。尺寸见图。

　 导向架尺寸图

　 图 液压提升装置及导向架安装完成

　专用地锚的安装

　每一台液压提升器对应一套专用地锚结构。地锚结构安装在提升下吊点专用吊具的内部，要求每套地锚与其正上方的液压提升器、提升吊点结构开孔垂直对应、同心安装。

　钢绞线的安装

　穿钢绞线采取由下至上穿法（暂定），即从液压提升器底部穿入至顶部穿出。应尽量使每束钢绞线底部持平，穿好的钢绞线上端通过夹

　头和锚片固定。

　待液压提升器钢绞线安装完毕后，再将钢绞线束的下端穿入正下方对应的下吊点地锚结构内，调整好后锁定。每台液压提升器顶部预留的钢绞线应沿导向架朝预定方向疏导。

　液压管路连接

　(1) 连接油管时，油管接头内的组合垫圈应取出，对应管接头或对接头上应有 O 形圈；

　(2)

　应先接低位置油管，防止油管中的油倒流出来。液压泵源系统与液压提升器间油管要一一对应，逐根连接；

　(3) 依照方案制定的并联或串连方式连接油管，确保正确，接完后进行全面复查。

　控制、动力线的连接

　(1) 各类传感器的连接；

　(2) 液压泵源系统与液压提升器之间的控制信号线连接；

　(3) 液压泵源系统与计算机同步控制系统之间的连接；

　(4) 液压泵源系统与配电箱之间的动力线的连接；

　(5) 计算机控制系统电源线的连接。

　提升吊点

　提升吊点的具体布置原则如下：

　(1) 对结构的影响最小；

　(2) 主结构的加固措施量少；

　(3) 尽量靠近主结构，以减少提升临时措施用量；

　根据屋面钢桁架的柱网平面布置特点及提升工艺的要求，每榀桁架布置 2 组吊点，每组吊点布置 1 台 YS-SJ-45 型液压提升器，每个提升单元共计 4 台。

　提升吊点的具体示意图：

　 图 2#馆液压同步提升吊点布置图（黑色圆点为提升吊点）

　 图 3#馆液压同步提升吊点布置图（黑色圆点为提升吊点）

　注：2#馆第 1、3、4、5 组提升单元采用“整体提升”的施工工艺安装。第 2、4 组提升单元由于吊点正下方有混凝土结构，需要采用“整体提升+滑移”的施工工艺安装。3#提升思路与 2#相同，即 8、9、10、12 组提升单元采用“整体提升”的施工工艺安装；第 7、11 组

　提升单元需要采用“整体提升+滑移”的施工工艺安装。

　 图 提升立面布置

　图 提升下吊点

　图 临时吊具图

　双榀桁架验收

　 图

　液压提升原位双榀桁架现场组装焊接

　 图

　桁架准备提升前的桁架验收

　提升分级加载

　通过试提升过程中对桁架、提升设施、提升设备系统的观察和监测，确认符合模拟工况计算和设计条件，保证提升过程的安全。以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据，对桁架单元进行分级加载（试提升），各吊点处的液压提升系统伸缸压力应缓慢分级增加，依次为 20%、40％、60％、70%、80％；在确认各部分无异常的情况下，可继续加载到 90％、95％、100％，直至桁架单元全部脱离拼装胎架。

　在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查如：

　上吊点、下吊点结构、桁架等加载前后的变形情况，以及主楼结构的稳定性等情况。一切正常情况下，继续下一步分级加载。

　当分级加载至桁架即将离开拼装胎架时，可能存在各点不同时离地，此时应降低提升速度，并密切观查各点离地情况，必要时做“单点动”提升。确保桁架离地平稳，各点同步。

　 结构离地检查

　桁架离开拼装胎架约 150mm 后，利用液压提升系统设备锁定，空中停留 4-12 小时作全面检查（包括吊点结构，承重体系和提升设备等），并将检查结果以书面形式报告现场总指挥部。各项检查正常无误，再进行正式提升。

　姿态检测调整

　用测量仪器检测各吊点的离地距离，计算出各吊点相对高差。通过液压提升系统设备调整各吊点高度，使桁架达到水平姿态。

　整体同步提升

　以调整后的各吊点高度为新的起始位置，复位位移传感器。在桁架整体提升过程中，保持该姿态直至提升到设计标高附近。

　提升过程的微调

　桁架在提升及下降过程中，因为空中姿态调整和杆件对口等需要进行高度微调。在微调开始前，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式。根据需要，对整个液压提升系统中各个吊点的液压提升器进行同步微动（上升或下降），或者对单台液压提升器进行微动调整。微动即点动调整精度可以达到毫米级，完全可以满足桁架单元

　安装的精度需要。

　提升就位（滑移定位）

　桁架提升至设计位置后，暂停；各吊点微调使各弦杆精确提升到达设计位置；液压提升系统设备暂停工作，保持桁架单元的空中姿态，后装杆件安装，使桁架结构形成整体稳定受力体系。

　滑移部分：液压提升至指定标高位置后重新进行姿态检测调整，以防未达到理想提升标高。滑动过程原理同液压垂直垂直提升、过程微调、定位复核。

　 图

　液压提升+滑移错位桁架现场组装焊接

　 图

　双榀液压提升+滑移吊装完成

　设备同步卸载、拆除

　待交接点焊接点验收合格后进行液压提升系统设备同步卸载，至钢绞线完全松弛；

　拆除液压提升系统设备及相关临时措施，完成桁架单元的整体提升安装。

　6. 主要材料与机具 序 名

　称

　规

　格

　型

　设 备 数 1

　液压泵源 15kW

　YS-PP 22

　液压提升 45t

　YS-SJ 43

　高压油管

　 标 准 124

　计算机控 32 通道

　YS-CS 15

　专用钢绞 φ

　1860M 1Km

　6

　传感器

　锚具、行程、

　47

　对讲机

　摩托罗拉

　38

　激光测距 徕卡

　17. 质量控制

　 提升前严格对设备检查及调试

　 调试前的检查工作：

　(1) 提升临时措施结构状态检查（如详细检查所有结构的连接情况，各节点探伤检查及报验合格后才允许提升，每节点每焊缝检查，确保无漏焊，无不合格焊缝）；

　(2) 设备电气、油管、节点的检查；

　(3) 提升结构临时固定措施是否拆除（断开所有与地面连接的胎

　架及支撑）；

　(4) 将提升过程可能产生影响的障碍物清除。

　系统调试：

　(1) 检查液压泵站上所有阀或油管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态。

　(2) 检查液压泵站控制柜与液压提升器之间电源线、通讯电缆的连接是否正确。

　(3) 检查液压泵站与液压提升器主油缸之间的油管连接是否正确。

　(4) 系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。

　(5) 在液压泵站不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和液压提升器编号是否对应。

　(6) 检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯。

　(7) 操作前检查：启动液压泵站，调节一定的压力，伸缩液压提升器主油缸：检查 A 腔、B 腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸。

　提升过程中的 质量 控制

　 临时结构设计的稳定性控制：

　(1) 与整体提升有关的临时结构设计，包括加固措施，均应充分考虑各种不利因素的影响，保证整体提升过程的稳定性和绝对安全。

　(2) 临时结构设计除应考虑荷载分布不均匀性、提升不同步性、施工荷载、风荷载、动荷载等因素的影响，在计算模型的建立过程以

　及荷载分项系数选取时充分考虑以上因素，还应该对相关永久结构的加固以及临时结构与永久结构的连接要求有充分的认识。这样才能够保证提升过程中不出现结构安全隐患。

　桁架自身的稳定性控制：

　(1) 桁架的设计工作状态中，在桁架结构卸载就位之前，无论在建筑造型和结构体系上都与设计状态不一致。另外，桁架结构的提升工艺特殊性导致部分杆件无法在就位之前安装。这些都对整体提升过程中桁架结构的稳定性带来了隐患。

　(2) 通过对整体提升过程各种工况的桁架结构进行分析，对提升安装过程中的结构变形、应力状态进行预先调整控制；桁架中间及端部分段在组拼时、提升之前通过加设临时支撑结构、加固构件/板件，临时改变永久结构的受力体系，达到控制局部变形和改善局部应力状态的目的，保证桁架结构在提升安装过程的稳定性和安全。

　液压提升力的控制：

　(1) 通过预先分析计算得到的桁架结构整体提升过程中各吊点提升反力数值，在液压同步提升系统中，依据计算数据对每台液压提升器的最大提升力进行相应设定。

　(2) 当遇到某吊点实际提升力有超出设定值趋势时，液压提升系统自动采取溢流卸载，使得该吊点提升反力控制在设定值之内，以防止出现各吊点提升反力分布严重不均，造成对永久结构及临时设施的破坏。

　空中停留的稳定性控制：

　为保证桁架结构在暂停提升时的稳定性，主要从以下几个方面考虑。

　(1) 液压提升器自身独有的机械和液压自锁装置，保证了桁架单元在整体提升过程中能够长时间的在空中停留。

　(2) 桁架单元提升离地之前，应在其立柱附近，将水平限位所需的钢丝绳、卸扣和导链等预先挂好，方便随时使用。

　提升过程同步控制措施

　 首先是液压同步提升系统设备自身设计的安全性保障。通过液压回路中设置的液压自锁装置以及机械自锁系统，在液压提升器停止工作或遇到停电、油管爆裂等意外情况时，液压提升器能够长时间锁紧钢绞线，确保被提升结构的安全。

　其次是保证液压提升系统设备的完好性，在正式提升之前进行充分的调试，以确保其在整个提升过程中能够将同步精度控制在预先设定的安全范围之内。

　另外采用人工测量的方式进行辅助监控。提升前在每个吊点下方地面上设好测量点，提升过程中每提升一段距离（约 5 米），利用激光测距仪对每个吊点进行绝对高度测量，并进行高差比对。当相对最大高差大于预设数值时，立即通过手动控制的方式进行调整。

　提升速度及加速度控制

　液压提升设备采用油压提供动力，每个提升行程由缓慢加速、减速的过程组成，整体的加速度非常小，由此保证整个提升过程的平稳。提升设备配置提升速度可无极变速，最快可达 12m/小时，本次提升

　过程提升速度控制在 6m/小时，分级加载以及对口就位过程根据现场要求适当降低速度。

　液压同步提升系统的提升速度取决于液压泵源系统的流量、锚具切换、同步精度设定、其他辅助工作所占用的时间以及整个系统工作的状况。在本工程中，系统理论提升速度约为 6m/h（提升就位前降低提升速度）。

　液压同步提升作业过程中各点速度保持匀速、同步。在提升的启动和制动时，其加速度取决于液压泵源系统流量及液压提升器的工作压力，加速度极小，以至于可以忽略不计。这为提升过程中临时措施的安全性增加了保证。

　压力、位移不同步防控措施

　(1) 提升过程按照实际压力的110%-115%调节各个点的泵源压力，保证个别或者部分点无法单独完成整体桁架的升降动作；

　(2) 提升加载阶段复核重量，如偏差较大需重新分析及设定泵源压力；

　(3) 所有提升器集群动作，每个提升行程实时进行各点位移监控，同步超差过大系统自动报警，停止提升，检查复核后方能再次启动，保证构件不会在各点不同步超差的状态下提升；

　(4) 根据天气预报，选取小风天气提升，大于 6 级风停止提升，临时风绳固定。

　计算机同步、传感检测系统控制

　液压同步提升施工技术采用传感监测和计算机集中控制，通过数

　据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。

　拟用于本工程的液压同步提升系统设备采用 CAN 总线控制、以及从主控制器到液压提升器的三级控制，实现了对系统中每一个液压提升器的独立实时监控和调整，从而使得液压同步提升过程的同步控制精度更高，更加及时、可控和安全。

　操作人员可在中央控制室通过液压同步计算机控制系统人机界面进行液压提升过程及相关数据的观察和（或）控制指令的发布。

　通过计算机人机界面的操作，可以实现自动控制、顺控（单行程动作）、手动控制以及单台提升器的点动操作，从而达到桁架整体提升安装工艺中所需要的同步提升、空中姿态调整、单点毫米级微调等特殊要求。

　计算机同步控制及传感检测系统人机操作界面见图所示。

　 图 液压同步提升计算机控制系统人机界面

　工程实体质量控制执行标准

　 表 表 2 2

　序号

　标准名称

　标准编号

　1

　《建筑结构荷载规范》

　GB 50009-2012

　2

　《建筑抗震设计规范》

　GB50011-2012

　3

　《建筑抗震设防分类标准》

　GB 50223-2008

　4

　《钢结构制作安装施工规范》

　Y?9254-95

　5

　《钢结构检测评定及加固技术规范》

　YB9257-96

　6

　《钢及钢产品交货一般技术要求》

　GB/T17505-1998

　7

　《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》

　GB/T2975-1998

　8

　《建筑工程施工质量验收统一标准》

　GB50300-2001

　9

　《钢结构工程施工质量验收规范》

　GB50205-2012

　10

　《冷弯薄壁型钢结构技术规范》

　GB50018-2002

　11

　《厚钢板超声波检验方法》

　GB/T 2970-2004

　12

　《无缝钢管超声波探伤方法》

　GB8651-2008

　1 《焊缝符号表示法》

　GB324-2008

　3

　14

　《建筑钢结构焊接技术规程》

　JCJ81-2002

　15

　《钢结构焊缝外形尺寸》

　GB5777-1999

　16

　《工程建设施工现场焊接目视检验规范》

　CECS71-94

　17

　《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》

　GB985-88

　18

　《埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》

　GB986-88

　19

　《钢焊缝手工超声波探伤及分级评定方法》

　GB11345-2007

　20

　《钢熔化焊对接街头射线照相和质量分级》

　GB3323-2005

　21

　《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》

　GB/T 12469-90

　22

　《重型结构（设备）整体提升技术规程》

　J11400-2009

　8. 安全措施

　 重要 受力进过严格进行安全计算分析

　 (1) 提升平台计算：

　结构提升吊点反力标准值为，提升时考虑恒载系数，动载系数，提升器、临时吊具以及钢绞线等按照 10kN 考虑,提升最大反力设计值大小为 F=1.35 1.05 (186.2+10)=278kN ，图中尺寸为ab acL =4m,L 2bcL m   Fab cc

　平台计算简图

　R 1392139 2 278139A Bc A acAFR kNM R L kN mV R kN        平台梁规格为 B400×200×16，材质 Q345B，截面特性如图：

　 ① 抗弯强度（C 截面）：

　63278 10151 3101844.81 10yxx x y yMMMPa f MPaW W      ，满足设计要求；

　②抗剪强度：

　3 34S 139 10 1156.1 10180It 36896.22 10 32vwVMPa f MPa      ＝14 ＜，满足设计要求；

　(2)

　提升平台梁计算

　提升平台计算简图如下图所示：

　提升平台梁计算简图

　结构提升吊点反力标准值为，提升时考虑恒载系数，动载系数，提升器、临时吊具以及钢绞线等按照 10kN 考虑,提升最大反力设计值

　大小为 F=1.35 1.05 (186.2+10)=278kN ，图中 l=，a=。

　A1.158R 1 278 1 339kNl 5.316aF         （ ）

　（ ）；

　BF 278 1.158R 61kN5.316al      

　maxM F a 278 1.158 322kN m         AV F 278kN    BV R 61kNB  (3)

　提升平台梁验算

　平台梁规格为 B400×300×16，材质为 Q345B ,截面特性如图：

　抗弯强度验算（A 截面）：

　62 23322 10132 3102434.98 10yxx x y yMMN mm f N mmW W      ，满足设计要求；

　抗剪强度计算：

　3 32 24S 278 10 1463.3 10180It 48699.53 10 32vwVN mm f N mm      ＝26 ＜，满足设计要求；

　整体稳定性计算：

　提升平台梁下翼缘受压，受压翼缘的自由长度最长 l1=1158mm，宽度 b1=300mm，则：

　04001.3 6300hb  ，101158 2353.86 95 78.4300 345lb   ，故整体稳定性满足。

　(4) 提升下吊点计算

　提升下吊点提升反力设计值152 F kN ，计算如下：

　下吊点加固杆计算模型

　下吊点加固杆参数信息

　 提升桁架临时加固杆取规格为φ219×8，材质 Q345B , 截面特

　性：

　临时加固杆压力大小为152N= =114kN2 sin42 ，最大计算长度为6531 L mm ，则长细比 x=L/i =87.5< 150x  。由x （按 87.5 =106.0 345 235）按b类截面查 《钢结构规范GB50017-2003》 附录C表C-2得0.517x 。净截面积比取，考虑压杆承载力降低系数η=。

　强度验算：

　32 22N 114 103100.9 53.03 10 0.785nN mm f N mmA    ＝30.4 ＜

　 满足设计要求；

　稳定性验算：

　32 22N 114 10310A 0.517 53.03 10 0.785xN mm f N mm    ＝53 ＜

　满足设计要求。

　(5)

　3 45t 提升专用吊具计算

　提升吊具材质为 Q345B，根据 GB50017-2003《钢结构设计规范》，Q345 钢材厚度>16~35mm 时，其抗拉、抗压、抗弯 设 计 值 为2[ ] 295 f N mm ，抗剪设计值为2[ ] 170vf N mm 。

　焊缝除注明外均为一级焊缝。

　吊具最大使用载荷：45t 提升器穿满 3 根钢绞线，每根钢绞线载荷为 12t，最大使用载荷为 36t。

　计算载荷：×36=

　开孔及地锚作用面积：吊具钢绞线开孔直径为 80mm，地锚外径为110mm。

　环形接触面积24476mm A；

　挤压应力225040001134476F NN mmA mm   <2[ ] 295 f N mm ；

　两块侧板的拉应力为22504000842 2 20 150F NN mmA mm     计算模型：

　计算结果：

　最大应力为 230 2N mm ， 最大变形为，满足设计要求。

　针对突发 情况制定相关预案分析

　 泵站故障：

　泵站作为提升系统的动力源，由液压泵和电气系统两部分组成，主要故障表现为停止工作、漏油以及电机出现故障后的应急措施如下：

　(1) 当泵站停止工作时，检查电源是否正常；

　(2) 检查泵站各个阀门的开闭情况，确保全部阀门处于开启状态；

　(3) 检查智能控制器是否正常；

　(4) 泵站出现漏油时，关闭所有阀门，停止提升；

　(5) 迅速检查确认漏油的部位；

　(6) 更换漏油部位的垫圈；

　(7) 电机出现故障时，专业人员立即检查电机的电源是否正常；

　(8) 检查电机的线路是否正常；

　(9) 故障排除后，恢复系统，进行系统调试；

　(10) 调试完成后，继续提升

　油管损坏：

　油管的损坏主要包括运输过程中的损坏和提升过程中损坏，具体应急措施如下：

　(1) 油管运输到现场后，立即检查油管有无破损、接头位置是否完好，发现问题后，立即与车间联系更换；

　(2) 提升过程中油管爆裂时，提升器上的液控单向阀自动锁死；

　(3) 关闭所有阀门，暂停提升；

　(4) 更换爆裂位置的油管，并确认连接正常；

　(5) 检查其它位置油管的连接部位是否可靠；

　(6) 故障排除后，恢复系统，进行系统调试；

　(7) 调试完成后，继续提升。

　电器控制系统故障：

　(1) 关闭所有阀门，停止提升作业；

　(2) 无法自动关闭阀门时，立即采取手动方式停止；

　(3) 检测电器系统；

　(4) 对于一般故障，可进行简单维修即可排除；

　(5) 无法维修时时，更换控制系统相应组件；

　(6) 故障排除后，恢复系统，进行系统调试；

　(7) 调试完成后，继续提升。

　突然停电、停电复送

　突然停电时控制系统将全部处于自动停机的安全状态。液压系统失压，平衡阀能可靠锁住负载，保证主油缸活塞杆不下沉。上下锚具利用锚片的机械自锁锁紧钢绞线。停电复送时系统仍处于停机状态，必须重新初始化才能启动。

　防雨、防风和防台风应急预案

　从设备安装施工开始，应及时获取天气消息，要对施工现场天气状况做详细的了解。在构件提升前夕，要和当地气象部门保持联系，最早获得最近至少十天内的天气状况，若提升施工周期内有强风，提前做好防范工作，做好设备、构件必要的固定保护。

　为防止突发大风天气的影响，保证桁架结构整体提升过程的绝对安全，在提升过程中应随时观测桁架结构的偏移量，当钢绞线的斜度大于 1°时，需暂停提升，并通过钢丝绳将桁架结构四角与邻近主体结构临时连接，起到限制桁架水平摆动。

　台风到来之前，应将钢结构与两侧主体结构利用钢丝绳、倒链等

　固定，必要时应采用型钢予以加固，以确保桁架的安全。并在台风到来时，随时检查各个固定点的牢固性。

　相关注意事项

　 要在职工中树立安全生产第一的思想，认识到安全生产文明施工的重要性；

　所有施工人员要对施工方案及工艺进行了解、熟悉，在施工前必须逐级进行安全技术交底，交底内容针对性强，并做好记录，明确安全责任，班后总结；

　现场安全设施齐备，设置牢靠，施工中加强安全信息反馈，不断消除施工过程中的事故隐患，使安全信息及时得到反馈；

　 在施工区域拉好红白带，专人看管，严禁非施工人员进入。吊装时，施工人员不得在起重构件、起重臂下或受力索具附近停留；

　 钢绞线在安装时，高空应铺设安装、操作临时平台，地面应划定安全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡；下降前，应进行全面清场，在下降过程中，应指定专人观察地锚、上下吊点、提升器、钢绞线等的工作情况，若有异常现象，直接通知现场指挥。

　 在施工过程中，施工人员必须按施工方案的作业要求进行施工。如有特殊情况进行调整，必须通过一定的程序以保证施工过程安全。

　 在桁架结构整体液压同步提升过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作。

　 在液压提升过程中，测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值。

　 液压提升过程中应密切注意液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态。

　 现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。

　 高空作业人员经医生检查合格，才能进行高空作业。高空作业人员必须带好安全带，安全带应高挂低用。

　 大风、大雨雪天不得从事露天高空作业，施工人员应注意防滑、防雨、防水及用电防护。不允许雨天进行焊接作业，如必须，需设置卡靠的挡雨、挡风蓬，防护后方可作业。禁止在风速六级以上进行提升或下降工作；

　 重视安全宣传，加强安全管理，教育为主、惩罚为辅；

　 吊运设备和结构要充分做好准备，有专人指挥操作，遵守吊运安全规定；

　 易燃、易爆有毒物品一定要隔离加强保管，禁止随意摆放。施工现场焊接或切割等动火操作时要事先注意周围上下环境有无危险，清除易燃物，并派专人监护；

　 施工用电、照明用电按规定分线路接线，非电气人员不得私自动电，现场要配备标准配电盘，现场用电要设专职电工。电缆的敷设要符合有关标准规定；

　 夜间施工必须有足够照明，周边孔洞处设置防护栏和警示灯。

　 各工种人员要持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。在安装中不要报侥幸心理，而忽视安全规定。

　 上吊点提升平台操作区域，应当设置符合安全标准的走道和防护栏杆，可利用脚手架及跳板等搭设。如下图所示：

　 图 21

　上吊点操作平台示意

　 钢绞线在桁架卸载之前是主要的承重结构。由于桁架对接、后装杆件安装过程中，不可避免的需要进行气割和电焊作业，且作业区域靠近钢绞线，为保证安全，应对钢绞线进行特殊保护处理。为防止钢绞线过热和被电焊打伤，应在以上对口作业之前，将焊接作业附近区域的钢绞线用石棉布通长包裹。另外，为防止钢绞线过电，应在电焊作业之前，将对接结构之间良好接地，确保电流通过接地装置引至永久基础。

　施工执行安全标准

　 表 3

　序号

　标准名称

　标准编号

　1

　《建筑施工安全检查标准》

　JGJ59-2011

　2

　《高空作业机械安全准则》

　JGJ5099-1998

　3

　《建筑机械使用安全技术规程》

　JGJ33-2012

　4

　《建筑工程施工现场供电安全规?》

　GB501094-1993

　5

　《建筑施工高处作业安全技术规范》

　JGJ80-1991

　9. 环保措施

　 在工程施工过程中严格遵守国家、地方政府和公司下发的有关环境保护的法律、法规和规章制度，加强对施工稀料、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理，遵守有关防火和废弃物处理的规章制度，并随时接受有关部门的监督、检查。

　现场废机油等废料及时清理，并存放进指定垃圾站，做到工完场清，严禁随处丢弃。

　严禁焚烧、填埋有机废料。

　10. 效益分析 采用液压提升装置施工技术和双机吊车吊装同时施工工艺相比较，可控性高、操作简便、施工速度快等优点。由于液压整体提升始终屋面上部操作，避免了地基承载力不同、起吊速度不一致等原因使吊车发生倾覆等危险，安全可得到充分的保障。通过该技术在福建成功国际会展中心工程中的成功实践，提高了施工质量，大大缩短了工期，

　树立了良好的企业形象，为工程按期交工奠定了基础，为总体项目的早日投产、促进当地经济发展做出了积极贡献，受到了建设单位的高度赞扬，赢得了较大的社会信誉，树立了良好的企业形象。

　此工法的应用比双机吊车吊装施工工艺大大节省人工、材料和机械费用，根据目前施工进度预计施工工期约提前 30 天，节约成本 213万元，总成本降低率约％，取得了良好的经济效益。

　11. 工程实例

　 工程概况

　南安市位于闽南地区是海西高速发展一支重要城市，也是全国有名的石材、陶瓷、通讯器材、消防器材等知名品牌的故乡，拥有会展中心地标性建筑做为展示魅力南安平台尤为重要。

　福建成功国际会展中心工程 1#、2#、3#馆为一体的单位工程，地下一层、地上两层，总建筑面积 58654m2,,纵向总长度为 363m 、横向最大长度约 100m, 2#、3#展馆部分建筑高度为 21m、1#馆建筑高度为 34m..屋面采用钢结构桁架形式。

　该工程我司做为施工总承包单位，屋面钢结构安装也是我司主项资质。由于该项目做为一项公共建筑、地方标志性建筑，也是泉州市政府的重点工程，为此结构设计安全等级高、施工质量要求高。鉴于该工程质量的重要性、施工难度大等特点在我司派有相关经验的高级工程师组成的管理团队进行攻坚克难并形成 2#、3#馆桁架吊装方案（主桁架分成三个大段，其中两端桁架用汽车吊逐个安装、中间段采

　用双榀钢桁架整体液压同步提升技术），并将该该方案通过专家组进行论证分析确保施工质量达到优良标准。

　 工法应用情况

　福建成功国际会展中心工程钢结构施工的难点和重点：

　(1)

　屋面为弧形，且每一个点都是不等标高点。

　(2)

　桁架净空跨度超过 63m,

　且最重一榀桁架钢结构自重达38T.

　(3)

　施工吊装场地受到限制，地面为车库混凝土顶板承受荷载不能满足要求。

　(4) 钢结构材料均从生产厂家进行预拼装完成，后拆除管件按部位每根分批运输至施工现场施工现场焊接点多

　福建成功国际会展中心工程针对设计要求和工程特点成立了课题研究小组，对采用液压提升装置施工技术进行研究。主要内容包括：提升平台、液压提升稳定系统（液压泵源系统、液压提升器、传感器以及钢绞线等)、吊具结构等方面的研究。经验收，其表面平整顺滑、挠度符合设计要求、焊接点符合要求，达到结构优良标准。