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安徽森海园林景观建设集团有限公司 安徽合肥 230000
摘要:超高层建筑是当前社会发展中,建筑业建设施工最具难度的结构形式之一。钢结构是当前技术条件支持下,超高层建筑多青睐的结构形式之一,其优势体现在:施工速度快、工业化程度高、强度高、承载力大等等。但,由于钢结构自身的重量较大,体积较大,跨度较大,故而使得工程施工难度更大,给施工开展提出了较为严峻的挑战。文章结合某超高层建筑施工实例,在结构施工过程当中引入液压整体提升技术,并就该技术应用过程中的主要注意事项以及技术要点展开剖析与探讨,望能够为同类型工程作业的开展提供经验与借鉴。
关键词:液压整体提升;超高层;钢结构;施工;应用
液压整体提升技术是超高层建筑施工中应用优势最为突出的提升技术之一。其综合利用了包括钢绞线承重、计算机控制、液压同步提升、以及提升器集群在内的多项新型技术与原理,从而表现出了较为突出的综合应用优势。特别是对于超高层、以及吊点布置不对称的工程项目而言,液压整体提升技术仍然具有较为突出的应用优势,可以弥补常规提升技术的应用限制,提高其使用效益。本文即结合某超高层建筑施工实际案例,展开如下分析:
1 工程概况
某公寓综合体工程位于A市中心,主要构成为:2栋塔楼+商场裙楼,A塔楼为45°角,总层高80层,整体建筑高度为300.0m;B塔楼为45°角,总层高70层,整体建筑高度为250.0mm,建筑结构为框剪结构,整体建筑面积为20.0万m?。两座塔楼通过连廊进行连接,所处层高为43~48层,结构提升总重量为680.0t。
2 思路分析
结合该超高层建筑实际情况,考虑到若按照常规方法,采取分件式的高空散装模式,可能导致高空操作平台下的组装以及焊接等工作量较大,工作任务过于繁重,同时也潜在一定的技术、安全性隐患。因而,若能够将本工程钢连廊结构直接在施工现场地面操作平台进行拼装,形成整体后,通过液压整体提升的方式,一次性将其提升至高空操作平台,则将十分有助于对施工难度的控制,在保障质量的同时,提高施工安全性。根据这一思路,本工程中的提升区域如下图所示(详见图1)。
图1:液压整体提升作业区域示意图
同时,在对液压提升上吊点工作形式进行选择的过程当中,结合对本工程所吊装钢连廊结构特点的分析,认为:为了使液压提升过程当中,本建筑混凝土结构以及桁架结构的承载力性能得到有效的发挥,就需要利用以上结构对应的劲性柱连接部位,通过外部延伸牛腿,搭建提升吊装工作平台,采取如下图(见图2)所示的提升上吊工作模式。而在提升下吊点的作业过程当中,其基本设计思路与上吊点一致。同时,需要特别注意的是:下吊点需要与上吊点所设置点位保持垂直对应关系,同时,还需要在巨型桁架临近下侧翼缘的位置设置临时牛腿结构,所对应的工作模式如下图所示(见图3)。
图2:提升上吊工作模式示意图
图3:提升下吊工作模式示意图
3 提升期间技术要点分析
首先,在提升过程中,主要的技术要点可归纳为以下几个方面:1)提升现场每台液压提升器上均需要设置对应的位移同步传感器装置,通过该传感器,对整体提升期间的位移同步性进行测量。与此同时,主控计算机装置可根据所获取位移信号以及位移差值,以确保提升期间的同步稳定;2)为确保液压整体提升期间,各个吊点所对应油压的均衡性,要求由液压提升器在正式提升前所施油压数值的均衡,以恒定的驱动力促使整体沿上行方向提升;3)液压整体提升期间还需要对提升力进行分级加载处理:本工程中,建议通过计算机仿真的方式,计算提升期间的提升力数值。具体操作方法为:根据计算机仿真下所获取的提升吊点反力值水平,对提升单元进行分级加载,加载数值分别为20.0%→40.0%→60.0%→80.0%。在试提升效果满意后,将提升力加载至100.0%。为确保整体提升的质量可靠,要求在每一级别提升力加载完成后,暂停提升,由专人对上、下吊点结构变形情况进行检查,确保临时支撑牛腿结构的稳定。连廊结构临近离地状态下会出现各点提升不同步的问题,此时需要对提升速度进行合理控制,通过提升单点动的方式,以确保各提升点的均匀同步;4)在结构提升离开拼装胎架1.5m后保持其稳定,提升状态下停留并进行检查(由专人负责对提升结构稳定性,支撑体系承重性能进行检查),确保其性能稳定后再加以提升。
其次,在提升过程当中,还应当同步落实以下多个环节的监控工作:1)对液压整体提升系统提升期间的压力变化情况进行观察,将其与提升前期的预设数值进行对比分析,及时作出调整优化;2)对上吊点提升平台结构的运行情况进行监控;3)对液压整体提升系统关键设备同步性进行监控;4)对液压整体提升系统承重系统运行情况进行监控。
最后,在连廊结构通过液压整体提升方式,达到设计标高邻近区域后,需要暂停继续向上提升的操作,此时需要由专业人员,对各个上/下吊点接口位置所对应的牛腿、桁架错边数据进行测量。根据所测量的数据对桁架偏移参数、长度参数进行必要的调整。同时,还需要适当降低整个连廊结构的液压提升速度。在提升至设计标高-5.0cm高度的情况下,再次对吊点进行微调,以提高液压提升系统桁架弦杆精确性(期间需要注意:对吊点高度的调整需要以10.0mm为单次调整限值)。高度调整完成后,需要暂停设备运行,提升连廊中间分段结构保持空中吊装姿态,根据主桁架后装段具体尺寸对补档杆件尺寸进行修正。最后,完成对桁架的腹杆分段安装处理,确保受力体系的稳定可靠。
4 结束语
结构提升是超高层建筑施工中的最关键环节之一,结构提升工作的开展除会对整个建筑工程施工工期产生影响以外,还会对高层结构的稳定性产生影响。常规吊装受吊装高度限制,不适用于超高层建筑。而液压整体提升技术可有效解决该问题,地面平台完成结构拼装后,直接吊装至安装位置,可提高操作效率,确保安全性与经济性,综合优势显著,值得推广。
参考文献:
[1]李建国,闻兵,苑宗双等.框剪结构高层建筑新型悬挑提升架设计与应用技术[J].中国高新技术企业,2012,(3):63-65.
[2]李浩,邹科华.整体升降脚手架在高层住宅楼中的应用[J].城市建设与商业网点,2009,(13):343-351.
[3]王连峰,郝伶俐.台架在高层钢筋混凝土框架结构中的应用[J].施工技术,2009,38(8):68-69.
[4]张军,董年才,李辉等.循环导座式升降脚手架在高层结构施工中的设计与应用[J].建筑技术,2008,39(7):515-517.
摘要:超高层建筑是当前社会发展中,建筑业建设施工最具难度的结构形式之一。钢结构是当前技术条件支持下,超高层建筑多青睐的结构形式之一,其优势体现在:施工速度快、工业化程度高、强度高、承载力大等等。但,由于钢结构自身的重量较大,体积较大,跨度较大,故而使得工程施工难度更大,给施工开展提出了较为严峻的挑战。文章结合某超高层建筑施工实例,在结构施工过程当中引入液压整体提升技术,并就该技术应用过程中的主要注意事项以及技术要点展开剖析与探讨,望能够为同类型工程作业的开展提供经验与借鉴。
关键词:液压整体提升;超高层;钢结构;施工;应用
液压整体提升技术是超高层建筑施工中应用优势最为突出的提升技术之一。其综合利用了包括钢绞线承重、计算机控制、液压同步提升、以及提升器集群在内的多项新型技术与原理,从而表现出了较为突出的综合应用优势。特别是对于超高层、以及吊点布置不对称的工程项目而言,液压整体提升技术仍然具有较为突出的应用优势,可以弥补常规提升技术的应用限制,提高其使用效益。本文即结合某超高层建筑施工实际案例,展开如下分析:
1 工程概况
某公寓综合体工程位于A市中心,主要构成为:2栋塔楼+商场裙楼,A塔楼为45°角,总层高80层,整体建筑高度为300.0m;B塔楼为45°角,总层高70层,整体建筑高度为250.0mm,建筑结构为框剪结构,整体建筑面积为20.0万m?。两座塔楼通过连廊进行连接,所处层高为43~48层,结构提升总重量为680.0t。
2 思路分析
结合该超高层建筑实际情况,考虑到若按照常规方法,采取分件式的高空散装模式,可能导致高空操作平台下的组装以及焊接等工作量较大,工作任务过于繁重,同时也潜在一定的技术、安全性隐患。因而,若能够将本工程钢连廊结构直接在施工现场地面操作平台进行拼装,形成整体后,通过液压整体提升的方式,一次性将其提升至高空操作平台,则将十分有助于对施工难度的控制,在保障质量的同时,提高施工安全性。根据这一思路,本工程中的提升区域如下图所示(详见图1)。
图1:液压整体提升作业区域示意图
同时,在对液压提升上吊点工作形式进行选择的过程当中,结合对本工程所吊装钢连廊结构特点的分析,认为:为了使液压提升过程当中,本建筑混凝土结构以及桁架结构的承载力性能得到有效的发挥,就需要利用以上结构对应的劲性柱连接部位,通过外部延伸牛腿,搭建提升吊装工作平台,采取如下图(见图2)所示的提升上吊工作模式。而在提升下吊点的作业过程当中,其基本设计思路与上吊点一致。同时,需要特别注意的是:下吊点需要与上吊点所设置点位保持垂直对应关系,同时,还需要在巨型桁架临近下侧翼缘的位置设置临时牛腿结构,所对应的工作模式如下图所示(见图3)。
图2:提升上吊工作模式示意图
图3:提升下吊工作模式示意图
3 提升期间技术要点分析
首先,在提升过程中,主要的技术要点可归纳为以下几个方面:1)提升现场每台液压提升器上均需要设置对应的位移同步传感器装置,通过该传感器,对整体提升期间的位移同步性进行测量。与此同时,主控计算机装置可根据所获取位移信号以及位移差值,以确保提升期间的同步稳定;2)为确保液压整体提升期间,各个吊点所对应油压的均衡性,要求由液压提升器在正式提升前所施油压数值的均衡,以恒定的驱动力促使整体沿上行方向提升;3)液压整体提升期间还需要对提升力进行分级加载处理:本工程中,建议通过计算机仿真的方式,计算提升期间的提升力数值。具体操作方法为:根据计算机仿真下所获取的提升吊点反力值水平,对提升单元进行分级加载,加载数值分别为20.0%→40.0%→60.0%→80.0%。在试提升效果满意后,将提升力加载至100.0%。为确保整体提升的质量可靠,要求在每一级别提升力加载完成后,暂停提升,由专人对上、下吊点结构变形情况进行检查,确保临时支撑牛腿结构的稳定。连廊结构临近离地状态下会出现各点提升不同步的问题,此时需要对提升速度进行合理控制,通过提升单点动的方式,以确保各提升点的均匀同步;4)在结构提升离开拼装胎架1.5m后保持其稳定,提升状态下停留并进行检查(由专人负责对提升结构稳定性,支撑体系承重性能进行检查),确保其性能稳定后再加以提升。
其次,在提升过程当中,还应当同步落实以下多个环节的监控工作:1)对液压整体提升系统提升期间的压力变化情况进行观察,将其与提升前期的预设数值进行对比分析,及时作出调整优化;2)对上吊点提升平台结构的运行情况进行监控;3)对液压整体提升系统关键设备同步性进行监控;4)对液压整体提升系统承重系统运行情况进行监控。
最后,在连廊结构通过液压整体提升方式,达到设计标高邻近区域后,需要暂停继续向上提升的操作,此时需要由专业人员,对各个上/下吊点接口位置所对应的牛腿、桁架错边数据进行测量。根据所测量的数据对桁架偏移参数、长度参数进行必要的调整。同时,还需要适当降低整个连廊结构的液压提升速度。在提升至设计标高-5.0cm高度的情况下,再次对吊点进行微调,以提高液压提升系统桁架弦杆精确性(期间需要注意:对吊点高度的调整需要以10.0mm为单次调整限值)。高度调整完成后,需要暂停设备运行,提升连廊中间分段结构保持空中吊装姿态,根据主桁架后装段具体尺寸对补档杆件尺寸进行修正。最后,完成对桁架的腹杆分段安装处理,确保受力体系的稳定可靠。
4 结束语
结构提升是超高层建筑施工中的最关键环节之一,结构提升工作的开展除会对整个建筑工程施工工期产生影响以外,还会对高层结构的稳定性产生影响。常规吊装受吊装高度限制,不适用于超高层建筑。而液压整体提升技术可有效解决该问题,地面平台完成结构拼装后,直接吊装至安装位置,可提高操作效率,确保安全性与经济性,综合优势显著,值得推广。
参考文献:
[1]李建国,闻兵,苑宗双等.框剪结构高层建筑新型悬挑提升架设计与应用技术[J].中国高新技术企业,2012,(3):63-65.
[2]李浩,邹科华.整体升降脚手架在高层住宅楼中的应用[J].城市建设与商业网点,2009,(13):343-351.
[3]王连峰,郝伶俐.台架在高层钢筋混凝土框架结构中的应用[J].施工技术,2009,38(8):68-69.
[4]张军,董年才,李辉等.循环导座式升降脚手架在高层结构施工中的设计与应用[J].建筑技术,2008,39(7):515-517.