江门市档案中心项目大跨度高位连体桁架提升技术分析

江门市档案中心项目大跨度高位连体桁架提升技术分析

曾伦

中铁建设集团南方工程有限公司 ，广东 广州 510000

摘要：大型建筑工程项目施工中涉及到大跨度高位连体桁架的提升施工，旨在通过液压整体提升施工技术在地面完成桁架拼装并进行整体提升。本文以某档案中心项目工程为例，分析了连体桁架整体提升技术。

关键词：大跨度高位连体桁架；整体提升；同步控制

0 前言

大跨度高位连体桁架常居于高处下方悬空，一般选择桁架结构，其跨度较大、自重较大，安装标高较高，从而使得施工难度较大，为了确保施工质量，可以选择整体提升施工技术，因为这一技术不仅有成熟的理论支持，而且也有先进设备、施工工艺的辅助，事实证明：整体提升技术不仅能确保施工效率，而且也有安全保障。

1 工程概况

江门档案中心工程位于江门市蓬江区滨江新区启动区华盛路南侧，建筑面积107440㎡。本工程为四塔高位连体结构的高层公共建筑综合体建筑，主要结构类型:结构体系为四塔+高位连体结构，四塔采用现浇混凝土框架-抗震墙结构，除B区为18层外，其余A、C、D、区为16层，结构主要屋面高度为72.55米；高位连体位于14～16层，采用钢桁架结构。塔楼间连体结构由大跨平面桁架及钢梁组成，两端与塔楼劲性钢柱焊接，钢柱主要为箱型截面；桁架最大跨度为42m,连体部分钢结构工程量约3000吨。连体桁架杆件均为箱型截面，弦杆截面有口800*500*25、口1000*500*30，腹杆主要为口500*500*25；构件最大板厚出现在桁架与劲性柱连接处，最大板厚为70mm。

2 大跨度高位连体桁架提升技术

2.1 提升总体思路

钢结构提升单元在其投影面正下方的楼面上拼装为整体，同时，在主楼结构16层（标高+72.35m）处，利用主楼结构的劲性柱和牛腿设置提升平台（上吊点），在钢结构提升单元与上吊点对应位置处安装提升下吊具（下吊点），上下吊点间通过专用底锚和专用钢绞线连接。利用液压同步提升系统将钢结构提升单元整体提升至设计安装位置，并与预装段牛腿对接、补装后装段，完成安装。

2.2 提升流程

（1）第一步：

在-0.1m楼面上拼装连廊提升单元，利用主楼结构的劲性柱和牛腿设置提升平台，在提升单元与上吊点对应的位置安装提升下吊点临时吊具，安装液压提升系统，如下图1所示：

图1 液压提升系统安装图

（2）第二步：

调试液压提升系统，确认无异常情况后，进行试提，试提无问题后，开始正式提升，将连廊整体提升至设计安装位置，并与预装段牛腿对接、补装后装段，如图2所示：

图2 连廊整体安装至设计位置

（3）第三步：

结构形成整体受力后，液压提升器顺序卸载，拆除提升设备及临时措施，提升作业完成。

2.3 高位连体桁架的正式提升

为确保提升单元及主体结构提升过程的平稳、安全，根据结构的特性，拟采用“吊点油压均衡，结构姿态调整，位移同步控制，顺序卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。

2.3.1 同步吊点的设置

每台液压提升器处各设置一套行程传感器，用以测量提升过程中各台液压提升器的提升位移同步性。主控计算机根据各个传感器的位移检测信号及其差值，构成“传感器－计算机－泵源控制阀－提升器控制阀—液压提升器－提升单元”的闭环系统，控制整个提升过程的同步性。

2.3.2 提升分级加载

通过试提升过程中对提升单元、提升临时措施、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，对提升单元进行分级加载（试提升），各吊点处的液压提升系统伸缸压力分级增加。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、提升单元等加载前后的变形情况，以及主体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。

2.3.3 结构离地检查

提升单元离开拼装胎架约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。

2.3.4 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，使提升单元达到设计姿态。

2.3.5 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。在整体提升过程中，保持该姿态直至提升到设计标高附近。

2.3.6 提升过程的微调

在提升过程中，因为空中姿态调整和后装杆件安装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，完全可以满足结构安装的精度需要。

2.3.7 提升就位

提升单元提升至距离设计标高约200mm时，暂停提升；各吊点微调使结构精确提升到达设计位置；液压提升系统设备暂停工作，保持提升单元的空中姿态，后装杆件安装，使提升单元结构形成整体稳定受力体系。液压提升系统设备同步减压，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，完成提升单元的整体提升安装。

3 桁架卸载

桁架卸载是结构变形与内力的重新分配，应维持连体结构的稳定性，对此需要严格以结构计算分析为依据、以结构安全为宗旨，以实时监控为手段。总体原则：全面分析钢屋盖系统是否均衡受力，待其达到自由模式下增加荷载，需要对角线对称而且要同步卸荷，卸荷分级卸载，每次卸荷25%。其中提升屋盖卸荷应选择每提升单元统一卸荷一次，屋面钢桁架系统整个卸载完成之前先测出不同支撑点的标高，同时，注意卸载顺序的合理把握。

4 结语

切实按照预先制定的方案采用钢结构桁架组合整体提升技术最终完成了预期的提升任务，整个提升过程顺利、高效，无安全与其他隐患，达到了预期效果。

参考文献：

[1] 周坚编著.高层建筑结构力学[M].机械工业出版社，2006.

[2] 周世武.大跨度钢管桁架屋盖整体提升施工技术[D].重庆：重庆大学，2012.

[3] 周志健，亓立刚，郭亮亮，等.大跨度巨型组合钢桁架整体提升施工技术[J].天津建设科技，2017,27（1）:8-11.