一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法
【專利摘要】本發明公開了一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法，包括如下步驟：安裝滑道預理件；安裝滑道預理件；塔吊吊運架體；搭設支撐架體；分節組裝鋼梁；焊接兩榀連桿；卸去梁底部支撐及胎架；安裝滑道及推進器；安裝液壓控制系統；調試推進器控制系統；鋼梁滑移到設計位置；糾校正偏鋼梁位置；焊接鋼梁兩側柱支腳；重復以上滑移第三根鋼梁；拆除滑道及推進系統；拆除鋼梁支撐架體。本發明具有的有益效果：本方法采用塔吊把分節的鋼結構吊裝到屋面、在屋面焊接組裝鋼梁，然后鋼梁整體滑移的施工技術，解決了在高空塔吊無法吊大件的難題。
【專利說明】一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法，屬于建筑施工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的發展及人民生活水平的不斷提高，建筑師的作品表現的也越來越豐富多彩，且個性化十足，特別是外觀及屋面的頂部設計獨具一格。本工程建筑設計為美國NBBJ設計事務所，外觀是楊帆起航的5艘大船。由于建筑立面效果，設計要求屋面的鋼結構構件梁為重型鋼梁，且造型特別復雜，給建造施工帶來非常大的困難。傳統的施工方法無法滿足設計要求，需尋求新的技術手段來解決所面臨的問題。
[0003]本方法所針對的屋面頂部設有五根大跨度異型重型鋼梁(總重650噸)，梁為全鋼結構，截面0.8mX 1.5m,箱型鋼梁翼緣板和腹板均為38 mm厚鋼板，箱型梁1.210噸/m，單榀鋼梁最大重量108噸，最大跨度為52m，鋼梁高20m?16.7m，鋼結構梁采用整體滑移施工技術。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，提供了一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:
一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法，其特征在于，包括如下步
驟:
安裝滑道預理件；
塔吊吊運架體；
搭設支撐架體；
分節組裝鋼梁；
焊接兩榀連桿；
卸去梁底部支撐及胎架；
安裝滑道及推進器；
安裝液壓控制系統；
調試推進器控制系統；
鋼梁滑移到設計位置；
糾校正偏鋼梁位置；
焊接鋼梁兩側柱支腳；
重復以上滑移第三根鋼梁；
拆除滑道及推進系統；
拆除鋼梁支撐架體。[0006]作為一種優選方案，步驟A)中，滑移軌道中心線與鋼架支座中心線重合，以減小滑移過程中桁架支座因受到偏心力而產生不利影響；滑移軌道選用200X200熱軋H鋼+16#槽鋼，材質為Q235B，H鋼按間距500mm焊接12mm厚筋板，利用滑移軌道的側擋板與預埋件固定，軌道的側擋板采用規格為_12X50X75mm的鋼板，在滑移軌道兩側對稱設置，間距為1000mm,起到對H鋼翼緣加固、以及抵抗滑移支座處可能側向推力的作用。本發明的有益效果主要體現在:經與傳統的結構相比較分析測算，勁性阻尼結構增加了消能元件的費用，但鋼筋用量、型鋼用量和混凝土用量都有所降低。
[0007]本方法采用塔吊把分節的鋼結構吊裝到屋面、在屋面焊接組裝鋼梁，然后鋼梁整體滑移的施工技術，解決了在高空塔吊無法吊大件的難題；縮短了工期，五榀重型鋼結構梁，單棟樓近650噸鋼結構安裝僅僅用了 40天完成安裝，比計劃工期減少了 10天；本方法與傳統的整榀吊裝、桁架滑移等工藝相比，降低了材料浪費，節約鋼材約20噸，按5000元/噸算，節省成本10萬元；節省10天人工約500工，按250元/人，節省人工費用12.5萬元；每棟樓合計節省費用22.5萬，四棟樓合計節省費用90萬元。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]本發明的工藝原理是鋼梁構件在有效的位置上進行組裝焊接，各條型鋼梁成型后卸去支撐架進行滑移至設計位置。
[0010]鋼梁的基本構造是
1、根據屋面鋼梁的位置預埋固定滑道的鋼板，鋼板厚度為t=8mm，寬度b=400mm。
[0011]2、根據屋面異型鋼梁高度、形狀及寬度，采用碗扣式鋼管搭設滿堂支撐架、滿足承壓及安全要求，并通過專業人員驗收。開始根據每根梁的型狀組裝鋼梁時，采用塔式起重機最大吊重量為5.5噸，每根梁需吊裝21次，焊接完畢后須進行鋼結構焊縫的探傷實驗。設計為二級焊縫，20%探傷。合格后進行焊縫處的除銹補面漆處理。拆除支撐桁架。
[0012]3、安裝兩側滑道，檢查滑道的穩固性，坡邊設置為-1?2mm，安裝滑靴，切除鋼梁柱腳腹板，設置距地面空間尺寸。
[0013]4、安裝5臺液壓千斤頂及液壓操作系統，調試設備情況開始滑移就位。
[0014]5、就位后進行校正，補裝切掉的腹板開始焊接梁底腳，最后拆除鋼梁支撐架體。
[0015]參見附圖1，本發明具體包括如下步驟:
A)安裝滑道預理件；
B)塔吊吊運架體；
C)搭設支撐架體；
D)分節組裝鋼梁；
E)焊接兩榀連桿；
F)卸去梁底部支撐及胎架；
G)安裝滑道及推進器；
H)安裝液壓控制系統； I)調試推進器控制系統；
J)鋼梁滑移到設計位置；
K)糾校正偏鋼梁位置；
L)焊接鋼梁兩側柱支腳；
M)重復以上滑移第三根鋼梁；
N)拆除滑道及推進系統；
O)拆除鋼梁支撐架體。
[0016]本發明的操作要點在于:
1、滑道設計與施工
1-1、滑道在整個水平推頂中起承重導向和橫向限制滑板水平位移的作用。
[0017]1-2、對于單榀鋼架而言，共設置3條滑道。
[0018]1-3、滑移將以屋頂800mm厚混凝土梁板作為滑移支撐，滑道主要布置于屋頂表面，并通長進行布置。
[0019]1-4、滑道采用200X200H鋼+16#槽鋼進行設置，其槽口向上，H鋼下表面通過間斷
焊固定于屋面專門用于滑移預埋件上。
[0020]1-5、考慮到鋼架在落架過程中，須拆除下部滑道，故各鋼架之間的滑道劃分成若干段通過臨時連接進行組合。
[0021]1-6、保證各接頭之間滑道之間的光順，以確保組合梁在滑移過程中頂推穩定性。
[0022]2、滑道安裝
2-1、滑移軌道結構在屋面鋼結構滑移過程中，起到承重、導向和橫向限制支座水平位移的作用。
[0023]2-2、滑移軌道中心線應盡量與鋼架支座中心線重合，以減小滑移過程中桁架支座因受到偏心力而產生不利影響。
[0024]2-3、滑移軌道選用200X200熱軋H鋼+16#槽鋼，材質為Q235B，H鋼按間距500mm焊接12mm厚筋板，利用滑移軌道的側擋板與預埋件固定。
[0025]2-4、軌道的側擋板采用規格為-12X50X75mm的鋼板，在滑移軌道兩側對稱設置，間距為1000mm，起到對H鋼翼緣加固、以及抵抗滑移支座處可能側向推力的作用。
[0026]3、滑塊設計
3-1、利用鋼架梁翼緣板設置滑塊，每側I個，中間鋼架中部支架頂設置I組滑移裝置，本工程共設置3個滑移工位。
[0027]3-2、兩側滑塊設置成“雪橇”式，并將其前部制作成帶一定弧度的型式。通過以上設計，可以有效防止滑移支座因滑道不平整卡住“啃軌”的情況出現。
[0028]3-3、另外，滑道安裝的順直度、滑道中心距的控制等都是防止“卡軌”和“啃軌”的現象發生，現場施工過程中應嚴格進行工序檢查。
[0029]4頂推點型式
4-1、液壓頂推器前端通過銷軸與被推移構件上的耳板進行連接固定，用以傳遞水平滑移頂推力。
[0030]4-2、連接耳板厚度為20mm，材質Q345B。
[0031]4-3、本工程中，連接耳板預裝在滑移支座底部附近，每個頂推點設置兩塊連接耳板。
[0032]4-4、連接耳板分別與鋼架翼板焊接連接，焊縫高度為8mm。
[0033]5、推頂液壓設備選配
5-1、滿足屋面鋼結構各頂推點理論滑移反力的要求，盡量使每臺液壓頂推器受載均勻。
[0034]5-2、盡量保證每臺液壓泵源系統驅動的液壓設備數量相等，油管長度一致，減小延遲效應。
[0035]5-3、在總體控制時，要認真考慮液壓同步滑移系統的安全性和可靠性，降低工程風險。
[0036]6、滑移同步控制
6-1、應盡量保證各個滑移頂推點的液壓滑移設備配置系數基本一致；
6-2、應保證滑移結構的穩定，以便滑移單元結構能正確就位，也即要求各個頂推點滑移過程中能夠保持一定的冋步性。
[0037]6-3、將每次滑移集群的5臺液壓頂推器中的一臺(主令點)的滑移速度和行程位移值設定為標準值，作為同步控制策略中速度和位移的基準。
[0038]6-4、在中央控制泵的控制下，其余4臺液壓頂推器分別以各自的位移量來跟蹤比對主令點，根據兩點間位移量之差Λ L進行動態調整，保證各頂推點在滑移過程中始終保持冋步。
[0039]6-5、通過兩點確定一條直線的理論，保證屋面鋼結構分組在整個滑移過程中的同步性和穩定性。
[0040]7、液壓頂推滑移系統調試
7-1、頂推點及從動滑移點的臨時措施結構狀態檢查；
7-2、屋面鋼結構加固檢查，架體的強度，穩定性及變形情況。
[0041]7-3、滑道內雜物是否清楚、黃油是否涂抹。
[0042]7-4、對滑移過程可能產生影響的障礙物檢查、清除。
[0043]7-5、檢查液壓泵站上所有閥或油管的接頭是否有松動，檢查溢流閥的調壓彈簧處于是否完全放松狀態。
[0044]7-6、檢查液壓泵站控制柜與液壓頂推器之間電源線、通訊電纜的連接是否正確。
[0045]7-7、檢查液壓泵站與液壓頂推器主油缸之間的油管連接是否正確。
[0046]7-8、系統送電，檢查液壓泵主軸轉動方向是否正確。
[0047]7-9、在液壓泵站不啟動的情況下，手動操作控制柜中相應按鈕，檢查電磁閥和截止閥的動作是否正常，截止閥編號和液壓頂推器編號是否對應。
[0048]7-10、檢查行程傳感器，使就地控制盒中相應的信號燈發訊。
[0049]7-11、滑移前檢查:啟動液壓泵站，調節一定的壓力，伸縮液壓頂推器主油缸:檢查A腔、B腔的油管連接是否正確；檢查截止閥能否截止對應的油缸。
[0050]8、分級加載試滑移
8-1、待液壓頂推系統設備檢測無誤后開始試滑移。經計算，確定液壓頂推器所需的伸缸壓力(考慮壓力損失)和縮缸壓力。
[0051]8-2、開始試滑移時，液壓頂推器伸缸壓力逐漸上調，依次為所需壓力的20%，40%，在一切都正常的情況下，可繼續加載到60%，80%, 90%, 95%，100%。
[0052]8-3、屋面鋼結構滑移單元剛開始有移動時暫停頂推作業，保持液壓頂推設備系統壓力。對液壓頂推器及設備系統、結構系統進行全面檢查。
[0053]8-4、在確認整體結構的穩定性及安全性絕無問題的情況下，才能開始正式頂推滑移。
[0054]9、滑移過程控制要點
9-1、在一切準備工作做完之后，且經過系統的、全面的檢查無誤后，現場滑移作業總指揮檢查并發令后，才能進行正式進行滑移作業。
[0055]9-2、在液壓滑移過程中，注意觀測設備系統的壓力、荷載變化情況等，并認真做好記錄工作。
[0056]9-3、在滑移過程中，測量人員應通過鋼卷尺配合測量各牽引點位移的準確數值，以輔助監控滑移單元滑移過程的同步性。
[0057]9-4、滑移過程中應密切注意滑道、液壓頂推器、液壓泵源系統等的工作狀態。
[0058]9-5、現場各作業人員要確保信號暢通，統一指揮。
[0059]10、預滑移
10-1、液壓滑移設備系統安裝完成后，先進行系統調試，各項工序都已就緒且經檢查無誤，開始推進屋蓋滑移。
[0060]10-2、初始滑移單元為第一榀最外緣ZGJl鋼架，重約100噸，加載步驟按照爬行器最初加壓為所需壓力的40%、60%、80%，在一切都穩定的情況下，可加到100%。在鋼架剛開始有位移后暫停。
[0061]10-3、全面檢查各設備運行正常情況:爬行器夾緊裝置、滑移軌道及桁架受力等的變化情況。在一切正常情況下可正式開始滑移。
[0062]11、正式滑移
11-1、根據設計滑移荷載預先設定好泵源壓力值，由此控制爬行器最大輸出推力，保證整個滑移設施的安全。
[0063]11-2、在滑移過程中，測量人員應通過鋼卷尺配合測量各滑移點位移的準確數值。
[0064]11-3、在滑移過程中，測量人員應通過鋼卷尺配合測量各滑移點位移的準確數值。
[0065]11-4、控制系統通過傳感器反饋距離信號，控制兩組爬行器誤差在IOmm內，從而控制整個桁架的同步滑移。
[0066]11-5、滑移鋼架基本無橫向水平力，且滑移工況下鋼架支座受力計算為安全，鋼架對應軌道位置設橫向擋塊，整個滑移過程是安全可靠的。
[0067]11-6、爬行器為液壓系統，通過流量控制，爬行器的啟動、停止加速度幾乎為零，對軌道的沖擊力很小。
[0068]12、滑移過程觀測
12-1、觀測同步位移傳感器，監測滑移同步情況。
[0069]12-2、支座與軌道卡位狀況。
[0070]12-3、爬行器夾緊裝置與軌道夾緊狀況。
[0071]12-4、累積一次時，推進力變換值是否正常。
[0072]綜上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明實施的范圍，凡依本發明權利要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發明的權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種大跨度異狀重型鋼梁在超高層屋面上的滑移施工方法，其特征在于，包括如下步驟: A)安裝滑道預理件； B)塔吊吊運架體； C)搭設支撐架體； D)分節組裝鋼梁； E)焊接兩榀連桿； F)卸去梁底部支撐及胎架； G)安裝滑道及推進器； H)安裝液壓控制系統； I)調試推進器控制系統； J)鋼梁滑移到設計位置； K)糾校正偏鋼梁位置； L)焊接鋼梁兩側柱支腳； M)重復以上滑移第三根鋼梁； N)拆除滑道及推進系統； O)拆除鋼梁支撐架體。
2.根據權利要求1所述的施工方法，其特征在于，步驟A)中，滑移軌道中心線與鋼架支座中心線重合，以減小滑移過程中桁架支座因受到偏心力而產生不利影響；滑移軌道選用200X200熱軋H鋼+16#槽鋼，材質為Q235B，H鋼按間距500mm焊接12mm厚筋板，利用滑移軌道的側擋板與預埋件固定，軌道的側擋板采用規格為_12X50X75mm的鋼板，在滑移軌道兩側對稱設置，間距為1000mm，起到對H鋼翼緣加固、以及抵抗滑移支座處可能側向推力的作用。
【文檔編號】E04G21/14GK103774856SQ201410034244
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】成張佳寧 申請人:成張佳寧